DE3116195A1

DE3116195A1 - Device for producing a hot-gas jet

Info

Publication number: DE3116195A1
Application number: DE19813116195
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: JOOSTEN PAUL VERPACKTECH
Current assignee: JOOSTEN PAUL VERPACKTECH
Priority date: 1981-04-23
Filing date: 1981-04-23
Publication date: 1982-11-11

Abstract

For producing hot-gas jets by means of flames, usually a mixing chamber and a downstream combustion chamber are used, which latter is adjoined by a tube sleeve for mixing the hot combustion gases with air. According to the invention, downstream of the said mixing chamber is a further chamber, in which a further improvement of the mixture occurs, so that the flame can be formed after the further chamber. To keep it constantly at the outlet from the further chamber, the further chamber is provided with a cross-section which becomes increasingly flatter and with an outlet gap, parallel to which a bar of rather smaller thickness is arranged. The further chamber is in this case designed in terms of flow in such a way that, with the tube sleeve it forms a diffuser by being fitted into the tube sleeve, the diameter of which is of a corresponding size. Consequently, the flame gases mix over an extremely short distance with air taken in through the tube sleeve, so that the device is easy to handle.

Description

DESCRIPTION:

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.The invention relates to a device of the type indicated in the preamble of claim 1.

Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise nach der AU-PS 230 107 bekannt. Sie dienen der Erzeugung eines Heißgasstrahls zum Schweißen von Kunststoffen. Als Heißgasstrahl wird hierbei ein Gemisch von Brenngasen mit angesaugter Luft verstanden, so daß die Temperatur des Heißgases zwar ausreicht, um Kunststoffolien zum Schrumpfen zu bringen-, ohne sie jedoch dabei zu verbrennen. Die bekannte Vorrichtung sieht vor, daß die austretende Flamme den Kunststoff nicht berührt und in einer eigenen Verbrennungskammer ausbrennt. Im Anschluß an die Brennkammer ist ein Rohrmantel vorgesehen, in welchem es einerseits zur Vervollständigung der Mischung der heißen Flammgase mit Luft und andererseits zur Ausrichtung der austretenden Strömung kommt. Diese Ausführungsform erzeugt zwar einen energiereichen Heißgasstrahl, doch ist dessen Querschnitt verhältnismäßig klein, so daß großflächige Bearbeitungen hiermit grundsätzlich nicht möglich sind.Such devices are known from AU-PS 230 107, for example. They are used to generate a jet of hot gas for welding plastics. A hot gas jet is understood here as a mixture of fuel gases with sucked in air, so that the temperature of the hot gas is sufficient to cause plastic films to shrink - but without burning them in the process. The known device provides that the emerging flame does not touch the plastic and burns out in its own combustion chamber. In connection with the combustion chamber, a pipe jacket is provided in which, on the one hand, the mixing of the hot flame gases with air is completed and, on the other hand, the emerging flow is aligned. Although this embodiment generates a high-energy jet of hot gas, its cross-section is relatively small, so that large-area machining is basically not possible with it.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Art derart auszuführen, daß man auch auf größeren Flächen eine Heißluftbeaufschlagung von Kunststoffolien vornehmen kann, wie dies insbesondere bei der Verpackung auf Paletten gestapelten Gütern notwendig ist. Dabei sollen die Verbrennungsverhältnisse derart stabil sein, daß die Lage der Flamme genau definiert ist, ohne zurückzuschlagen oder in Strömungsrichtung auszuwandern.In contrast, the invention is based on the object of designing a device of the type mentioned in such a way that one can apply hot air to plastic films even on larger areas, as is the case in particular with the packaging of goods stacked on pallets is necessary. The combustion conditions should be so stable be that the position of the flame is precisely defined without striking back or migrating in the direction of flow.

Erreicht wird dies durch den Vorschlag gemäß Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1, für welchen die Vorschläge nach den Unteransprüchen 2 bis 8 vorteilhafte Weiterentwicklungen vorsehen.This is achieved by the proposal according to the characterizing part of claim 1, for which the proposals according to the dependent claims 2 to 8 provide advantageous further developments.

Die vorgeschlagene weitere Kammer macht eine eigene Brennkammer entbehrlich* Die Flamme wird mit sehr großer Stabilität im Austritt aus der weiteren Kammer erzeugt und dort gehalten. Dies gestattet es, . den bekanntgewesenen, düsenartigen Rohrmantel mit einem sehr großen Querschnitt auszuführen, und wenigstens die weitere Kammer darin zentral einzusetzen, so daß letztere mit dem Rohrmantel zusammen einen Diffusor bildet. Es kommt dann zur Ansaugung von Umgebungsluft in den Diffusor sowie infolge der darin an genau definierter Stelle abbrennenden Flamme und der im Diffusor verlaufenden Luftströmung zu einer hervorragenden Durchmischung der letzteren mit den Flammgasen, so daß schon in sehr kurzem Abstand von der Flamme ein weitgehend homogenes Gemisch eines heißen Gases entsteht, welches es gestattet, großflächig Folien aus Kunststoff oder dergleichen zu bearbeiten.The proposed additional chamber makes a separate combustion chamber unnecessary * The flame is very large Stability generated in the exit from the further chamber and held there. This allows. the known, run nozzle-like pipe jacket with a very large cross-section, and at least the other chamber to be inserted centrally so that the latter forms a diffuser together with the pipe jacket. It then comes to Ambient air is sucked into the diffuser and as a result of the flame burning down at a precisely defined point and the air flow in the diffuser for an excellent mixing of the latter with the flame gases, so that a largely homogeneous mixture of a hot gas arises even at a very short distance from the flame, which it allows large areas of plastic films or the like to be processed.

Die Durchmischungswirkung einerseits sowie die Flammenstabilität andererseits werden noch gesteigert, wenn im Anschluß an den Austrittsspalt noch kurze, in Strömungsrichtung divergierende Leitflächen bei der weiteren Kammer vorgesehen sind. Zwischen letztere wird der zweckmäßig als Rundstab ausgeführte Stab an einer Stelle eingesetzt, die, in Strömungsrichtung gesehen, sich an die engste Stelle des Spaltes anschließt, wobei nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung der genannte Rundstab etwa 1 mm dünner als der Austrittsspalt weit ist. Insbesondere kann der Rundstab mit einem Durchmesser von etwa 5 mm ausgebildet sein.The mixing effect on the one hand and the flame stability on the other hand are further increased if afterwards Short guide surfaces diverging in the direction of flow are provided at the outlet gap in the further chamber are. Between the latter, the rod, which is expediently designed as a round rod, is inserted at a point that, seen in the direction of flow, adjoins the narrowest point of the gap, according to a further proposal the Invention of said round rod about 1 mm thinner than the exit gap is wide. In particular, the round rod with be formed with a diameter of about 5 mm.

In die weitere Mischkammer ragt die primäre Mischkammer mit einem zylindrischen Rohrstutzen nach dem Vorschlag des Anspruchs 5 hinein.The primary mixing chamber with a cylindrical pipe socket protrudes into the further mixing chamber according to the proposal of the claim 5 inside.

Die Bedeutung der weiteren Mischkammer liegt somit teilweise in den in ihrem Innern verlaufenden Vorgängen und teilweise in ihrer Einwirkung auf die Strömung innerhalb des Rohrmantels. Für beides werden unter dem Gesichtspunkt der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung sehr gute Wirkungen erzielt, wenn die Querschnittsumformung der weiteren Kammer unmittelbar nach ihrem Außenmantel einsetzt und sich in der Strömungsrichtung im Ausmaß etwa eines Durchmessers des Außenmantels der weiteren Kammer erstreckt. Vom Austrittsspalt aus gesehen verlaufen dessen schräge Wandungen in Richtung auf das Anschlußstück der weiteren Kammer somit etwa unter einem Winkel von etwa 53 .The importance of the further mixing chamber therefore lies in part in the processes that take place within and partly in their effect on the flow within of the pipe jacket. From the point of view of the object according to the invention, very good effects are achieved for both achieved when the cross-sectional deformation of the further chamber begins immediately after its outer shell and is in the direction of flow extends to the extent of approximately a diameter of the outer shell of the further chamber. From the exit gap seen from its inclined walls run in the direction of the connecting piece of the further chamber at about an angle of about 53.

Die Herstellung einer gut brennbaren Mischung läßt sich noch weiter dadurch steigern, daß innerhalb der ersten Mischkammer nur ein Teil der Verbrennungsluft angesaugt wird, wohingegen der weitere Teil derselben durch Öffnungen einströmt, die sich im Übergangsflansch des Anschlußteils der weiteren Kammer befinden.The production of a readily combustible mixture can be further increased by the fact that within the first Mixing chamber only part of the combustion air is sucked in, whereas the other part of it flows in through openings, which are located in the transition flange of the connecting part of the further chamber.

Um den von der weiteren Kammer gebildeten Diffusor möglichst druckverlustfrei einsetzen zu können, ist es schließlich nocli von beträchtlichem Vorteil, wenn der übergangsflansch der weiteren Kammer sowohl am Innenumfang als auch am Außenumfanvj nach dem Vorschlag des Anspruchs 8 mit ausgeprägten Ru düngen jedes Anschlußteils bzw. in den Außenmantel· der weiteren Kammer übergeht.In order to be able to use the diffuser formed by the further chamber with as little pressure loss as possible, it is finally necessary of considerable advantage if the transition flange of the further chamber both on the inner circumference and on the outer circumference according to the proposal of claim 8 with pronounced Ru fertilize each connection part or into the outer jacket · of the further chamber.

Der weiteren Veranschaulichung der Erfindung dient die Zeichnung, die sich auf ein Ausführungsbeispiel bezieht.The drawing, which relates to an exemplary embodiment, serves to further illustrate the invention.

Man erkennt die herkömmliche Mischkammer 1, in welche die Gaszuführungsdüse 2 einmündet. Durch letztere strömt Gas in Richtung des Pfeiles 3 ins Innere der Mischkammer ein, wobei es über die im Mantel der genannten Mischkammer vorhandene Öffnungen 9 einen Teil der Verbrennungsluft ansaugtThe conventional mixing chamber 1 into which the gas supply nozzle 2 opens can be seen. Gas flows through the latter in the direction of arrow 3 into the interior of the mixing chamber, where it is present in the jacket of said mixing chamber Openings 9 suck in part of the combustion air

BADBATH

Über den konischen Abschnitt 5. strömt dieses Gemisch in den zylindrischen Abschnitt 5 und von dort ins I: nere der weiteren Mischkammer 7. Somit besteht eine v/eitere Injektorwirkung, aufgrund welcher zusätzlicher Verbrennungsstoff über die Öffnungen 9 im Flansch 10 der weiteren Mischkammer angesaugt wird. Der Flansch 10 geht mit einer ausgeprägten Rundung sowohl in den Anschlußabschnitt 8 als auch in den Außenmantel 11 der weiteren Kammer über. Zwei sich gegenüberliegende Wandungen 12, 12' der weiteren Kammer 7 sind in symmetrischer Weise zunehmend flachgedrückt, wobei sie den Austrittsspalt 13 erzeugen. Im Anschluß an diesen divergieren die genannten Wandflächen noch ein kurzes Stück und bilden dabei die Leitflächen 14, 14'. Zwischen letzteren kennt man den Rundstab 15, der maßgeblich zur Fixierung der Flammenlage beiträgt.This mixture flows into the conical section 5 the cylindrical section 5 and from there into the interior of the further mixing chamber 7. Thus there is a further one Injector effect, due to which additional combustion fuel via the openings 9 in the flange 10 of the further Mixing chamber is sucked in. The flange 10 goes with a pronounced rounding both in the connection section 8 as also into the outer jacket 11 of the further chamber. Two opposing walls 12, 12 'of the further chamber 7 are increasingly flattened in a symmetrical manner, whereby they generate the exit gap 13. Following this, the wall surfaces mentioned diverge for a short time Piece and thereby form the guide surfaces 14, 14 '. Between the latter one knows the round rod 15, which contributes significantly to the fixation of the flame position.

Mittels der Stege 16, 16' ist der Rohrmantel 17 am Außenmantel der weiteren Kammer 7 befestigt. Der Rohrmantel 10 ist von zylindrischer Gestalt und kann bereichweise noch eine durchbrochene Wandung besitzen. Ein Teil dieser Wandung ist im linken, oberen Teil der Figur 2 im Bereich 18 des Rohrmantesl veranschaulicht. Die Durchbrechunqen liegen strömungsabwärts in für den Diffusor nicht mehr empfindlichen Bereich.The tubular jacket 17 is fastened to the outer jacket of the further chamber 7 by means of the webs 16, 16 ′. The pipe jacket 10 is cylindrical in shape and may still have a perforated wall in some areas. Part of this wall is illustrated in the upper left part of FIG. 2 in the area 18 of the tubular casing. The breakthroughs lie downstream in the area that is no longer sensitive to the diffuser.

Man erkennt, daß der Rohrmantel 17 mit der weiteren Kammer einen Diffusor ausbildet, so daß die in Richtung der Pfeile 19 angesaugte Luft unter sehr günstigen Voraussetzungen gefördert wird, bis sie im Austrittsbereich 20 des Rohrmantels 17 nach völliger Durchmischung mit den von der Flamme erzeugten Gasen für die Beaufschlagung der Kunststoffolie zur Verfügung steht.It can be seen that the pipe jacket 17 forms a diffuser with the further chamber, so that the in the direction of the arrows 19 sucked air is promoted under very favorable conditions until it is in the outlet area 20 of the pipe jacket 17 after complete mixing with the gases generated by the flame for the application of the plastic film is available.

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Claims

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TEl.Γ Χ 8 587941

• I REG NR 3687/88

Company Ing.Paul Joosten

Packaging technology

Dorfstrasse 19

4180 Goch-Nierswalde

Device for generating a jet of hot gas

PATENT CLAIMS:

Γl. \ Device for the generation of a hot gas jet at a temperature substantially below the flame temperature, at which a mixing chamber for the generation of an ignitable mixture consisting of fuel and air is preceded by an injector-like fuel inlet nozzle which transfers combustion air from its surroundings promotes corresponding suction openings and the outlet side has a tubular jacket extending in the longitudinal direction of the combustion gases, which mix therein with ambient air up to the intended temperature, characterized in that the mixing chamber; 1) designed for the suction of only part of the combustion air

2 -

f · ■ · · 4 f · ■ · · 4

is, and that on them in the flow direction (3) a further chamber (7) with a substantially enlarged, initially round Cross-section is connected, which has additional suction openings (9) for ambient air, and their cross-section until it gradually flattens out, and in its exit gap (13) there is a rod parallel to it with a slightly smaller thickness than the width of the tread gap (13), the further chamber (7) on the outside as a flow displacement body for the pipe jacket (17) is trained.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the outlet gap (13) is delimited by two guide surfaces (14, 14 ') parallel to this, following its narrowest point in the direction of flow.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the rod is inserted as a round rod (15) in the flow direction after the narrowest point of the outlet gap (13) between the guide surfaces (14, 14 ').

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the rod is about 1 mm thinner than the exit gap (13).

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the mixing chamber · (1) with a cylindrical j

-: ι

Pipe socket (5) approximately in the lower quarter of the other j Chamber (7) ends, into which a conical or nozzle E-shaped inlet (4) is ordered following the suction openings J (21).

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the cross-sectional deformation of the further chamber (7) begins immediately after its outer jacket (11) and si,

— 3 —- 3 -

ORIGINAL INSPECTED

in the direction of flow to the extent of a diameter of the connecting part of the further chamber (7) extends.

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the additional suction openings (9) of the

. further chamber (7) in the transition flange (10) of the connecting part are provided.

8. Device according to claims 1 to 7, characterized in that the transition flange (10) of the further chamber (7) both on the inner circumference and on the outer circumference with pronounced curves in the connecting part (8) or in the outer jacket (11) of the further chamber (7) passes.