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Die Erfindung betrifft ein Gargerät mit einem Heizelement zum Aufheizen der Garraumatmosphäre, wobei im Garraum eine Dampfatmosphäre erzeugt werden kann.
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Bei dem Gargerät handelt es sich insbesondere um einen sogenannten Kombidämpfer, mit dem Nahrungsmittel in einer Garraumatmosphäre gegart werden kann, deren Temperatur und Feuchtigkeit in weiten Bereichen eingestellt werden kann. Das Gargerät ist für den professionellen Einsatz vorgesehen, also in Restaurants, Kantinen und der Großgastronomie.
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Es ist bekannt, eine Dampfatmosphäre in einem Garraum zu erzeugen, indem Flächen, die von einem Heizelement zum Aufheizen der Garraumatmosphäre erwärmt werden, mit einem Fluid benetzt werden, wodurch das Fluid verdampft.
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Insbesondere dann, wenn die Garraumtemperatur geringer ist als eine Siedetemperatur des Fluids, muss das zu verdampfende Fluid möglichst gezielt auf die beheizten Flächen verteilt werden. Fluid, das nicht auf die beheizten Flächen trifft, fließt im flüssigen Zustand in den Abfluss und entzieht dem Garraum Wärme, was sich nachteilig auf die Effizienz des Gargeräts auswirkt. Wenn zu wenig Fluid auf die beheizten Flächen trifft, erreicht die Garraumfeuchte nicht die gewünschten Werte. Außerdem geht ein größerer Anteil der Heizleistung direkt in das gasförmige Garmedium über, wodurch die Garraumatmosphäre überhitzen kann.
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Es ist somit eine Aufgabe der Erfindung, ein Gargerät bereitzustellen, das eine optimierte Dampferzeugung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gargerät mit einem Garraum, mindestens einem Heizelement zum Aufheizen der Garraumatmosphäre und einem Gebläse zum Umwälzen der Garraumatmosphäre, wobei das Gebläse ein Lüfterrad aufweist. Das Gargerät umfasst zudem einen ersten, am Lüfterrad befestigten und mit diesem rotierbaren Ring, der sich ausgehend vom Lüfterrad zumindest abschnittsweise in axialer Richtung vom Lüfterrad weg erstreckt, und einem zweiten, zumindest abschnittsweise innerhalb des ersten Rings angeordneten zweiten Ring, wobei zwischen dem ersten Ring und dem zweiten Ring ein Ringspalt vorhanden ist. Des Weiteren ist eine Fluidzufuhrleitung zum Zuführen von Fluid in den Ringspalt vorhanden, derart, dass bei einer Rotation des Lüfterrads eine Zentrifugalkraft auf das Fluid wirkt.
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Durch die bei einer Rotation des Lüfterrads auf das Fluid wirkende Zentrifugalkraft legt sich das Fluid zunächst am rotierenden Ring an und wird umfangsmäßig im Ringspalt verteilt. Bei weiterer Beschleunigung löst sich das Fluid in Form von feinen Tröpfchen vom Ring ab, die von dem Heizelement besonders schnell verdampft werden können.
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Der zweite Ring verhindert, dass das zugeführte Fluid nach innen entweichen kann und schirmt das Fluid von der Lüfterströmung ab. Dadurch kann das Fluid besonders kontrolliert im Garraum verteilt werden, insbesondere gezielt dem Heizelement zugeleitet werden.
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Das erfindungsgemäße Gargerät ermöglich folglich eine besondere effiziente Dampferzeugung.
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Bei dem Fluid handelt es sich üblicherweise um Wasser.
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Der erste Ring ist vorzugsweise an der Ansaugseite des Lüfterrads angeordnet.
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Der zweite Ring ist insbesondere feststehend. Dadurch wirkt bei einer Rotation des ersten Rings eine Reibung auf das Fluid im Ringspalt, welche das Zerstäuben des Fluids begünstigt.
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Alternativ kann der zweite Ring ebenfalls am Lüfterrad befestigt und mit diesem rotierbar sein. Dadurch ist die Montage des Gargeräts vereinfacht.
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Gemäß einer Ausführungsform steht der zweite Ring in axialer Richtung über den ersten Ring hinaus. Durch den Überstand ist das Zuführen von Fluid in den Ringspalt vereinfacht. Beispielsweise kann das Fluid mittels der Fluidzufuhrleitung von radial außen auf den Überstand geleitet werden, wobei sich das Fluid ausgehend von dem Überstand verteilt und in den Ringspalt hinein fließt. Das Fluid muss also nicht direkt in den Ringspalt eingebracht werden.
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Der erste Ring und/oder der zweite Ring kann eine zylindrische, eine konkav gekrümmte, eine konvex gekrümmte oder eine gewellte Mantelfläche haben.
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Der erste Ring hat beispielsweise eine konkav gekrümmte Mantelfläche. Dadurch wird die Flugbahn der vom ersten Ring abgelösten Tröpfchen beeinflusst. Insbesondere werden die Tröpfchen sowohl in axiale als auch in radiale Richtung beschleunigt, wodurch die Tröpfchen besonders gezielt in einen Bereich des Heizelements befördert werden.
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Der zweite Ring hat beispielsweise eine zylindrische Mantelfläche. Auf diese Weise ist die Herstellung des zweiten Rings besonders einfach.
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Der Außendurchmesser des ersten Rings entspricht vorzugsweise einem Außendurchmesser des Lüfterrads. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf die Befestigung des ersten Rings am Lüfterrad. Zudem wird dadurch eine kompakte Bauweise in radialer Richtung erreicht. Ein weiterer Vorteil ist, dass durch einen möglichst großen Durchmesser die relative Geschwindigkeit der Ringsegmente des ersten Rings in Umfangsrichtung größer ist als bei einem Ring mit kleinerem Durchmesser, wodurch das Fluid mit einer möglichst großen Geschwindigkeit beschleunigt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Gargerät ein Luftleitblech und der zweite Ring ist am Luftleitblech befestigt. Das Luftleitblech eignet sich besonders gut zur Befestigung des Rings, da es üblicherweise nahe am Lüfterrad angeordnet ist und im Ansaugbereich des Lüfterrads eine Aussparung hat.
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Das Heizelement kann ein Heizring sein, der das Lüfterrad konzentrisch umgibt. Durch diese Anordnung kann das am ersten Ring beschleunigte Fluid nach dem Ablösen vom Ring möglichst unmittelbar auf das Heizelement auftreffen, wodurch das Fluid besonders effizient verdampft wird.
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Der erste rotierbar gelagerte Ring kann an einem freien Ende einen nach radial innen stehenden Kragen haben. Dadurch lässt sich zugeführtes Wasser noch gleichmäßiger über den Umfang des Rings verteilen.
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Des Weiteren kann der erste rotierbar gelagerte Ring an seinem am Lüfterrad befestigten Ende eine sich schräg nach radial innen erstreckende Staukante haben. Indem das Wasser zunächst an der Staukante aufgestaut wird, wird ebenfalls eine besonders gleichmäßige Verteilung des Wassers über den Umfang des Rings erreicht.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beiliegenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Gargerät in einer Schnittdarstellung,
- - 2 schematisch eine Draufsicht auf ein Heizelement und ein Lüfterrad des Gargeräts aus 1
- - 3 ein Gebläse für ein Gargerät gemäß einer weiteren Ausführungsform,
- - 4 ein weiteres Gebläse für ein Gargerät,
- - 5 bis 22 schematisch verschiedene Ringpaarungen, und
- - 23 ein Lüfterrad für ein erfindungsgemäßes Gargerät.
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1 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung eines Gargeräts 10 mit einem Garraum 12.
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Das Gargerät 10 hat ein Gebläse 14 zum Umwälzen der Garraumatmosphäre, welches ein Lüfterrad 16 umfasst.
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Das Lüfterrad 16 hat mehrere in Umfangsrichtung verteilte Lüfterradschaufeln 18.
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Insbesondere handelt es sich bei dem Lüfterrad 16 um ein Radialgebläserad. Das heißt, ein zentraler Bereich des Lüfterrads 16 ist frei von Lüfterradschaufeln 18, um achsparallel zu einer Rotationsachse Luft anzusaugen.
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Des Weiteren hat das Gargerät 10 ein Heizelement 20 in Form eines Heizrings. Der Heizring hat im Ausführungsbeispiel mehrere Windungen.
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Der Heizring umgibt das Lüfterrad 16 konzentrisch, wie es besonders deutlich in 2 zu sehen ist.
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Wie in 1 durch Pfeile veranschaulicht, saugt das Lüfterrad 16 im zentralen Ansaugbereich Luft an, sodass die Luft im Garraum 12 zirkuliert, wobei die Luft über das Heizelement 20 geleitet und dabei erwärmt wird.
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Die gewünschte Strömung wird begünstigt durch ein Luftleitblech 22, welches das Lüfterrad 16 bereichsweise zum Garraum 12 hin abschirmt.
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Das Gargerät 10 umfasst des Weiteren einen ersten, am Lüfterrad 16 befestigten und mit diesem rotierbaren Ring 24.
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Der Ring 24 erstreckt sich ausgehend vom Lüfterrad 16 in axialer Richtung vom Lüfterrad 16 weg, insbesondere in Richtung zum Garraum 12 hin. Anders ausgedrückt ist der Ring 24 an der Ansaugseite des Lüfterrads 16 befestigt.
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Der Außendurchmesser des ersten Rings 24 entspricht einem Außendurchmesser des Lüfterrads 16.
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Die Mantelfläche des ersten Rings 24 ist konkav gekrümmt.
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Zusätzlich ist ein zweiter, zumindest abschnittsweise innerhalb des ersten Rings 24 angeordneter zweiter Ring 26 vorgesehen.
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Zwischen dem ersten Ring 24 und dem zweiten Ring 26 ist ein Ringspalt 28 vorhanden.
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Der zweite Ring 26 ist feststehend.
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Im Ausführungsbeispiel ist der zweite Ring 26 am Luftleitblech 22 befestigt.
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Der zweite Ring 26 hat eine zylindrische Mantelfläche.
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Es sind jedoch auch andere Formen des ersten Rings 24 und des zweiten Rings 26 denkbar, beispielsweise eine konvexe oder eine gewellte Form.
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Vom Lüfterrad 16 ist der zweite Ring 26 ein Stück weit beabstandet, um Reibung zu vermeiden.
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Wie in 1 zu sehen ist, steht der zweite Ring 26 in axialer Richtung über den ersten Ring 24 hinaus, und zwar in Richtung weg vom Lüfterrad 16.
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Dadurch ergibt sich eine axiale Lücke 30 zwischen dem ersten Ring 24 und dem Luftleitblech 22.
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Die Lücke 30 dient zum Zuführen von Wasser in den Ringspalt 28.
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Zu diesem Zweck ist eine Fluidzufuhrleitung 32 vorhanden.
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Die Fluidzufuhrleitung 32 ist derart angeordnet, dass Wasser aus der Fluidzufuhrleitung 32 in den Ringspalt 28 laufen kann.
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Wie in Figur den 1 und 2 zu sehen ist, ist eine Austrittsöffnung 34 der Fluidzufuhrleitung 32 außerhalb des Ringspalts 28, insbesondere oberhalb der Lücke 30 angeordnet.
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Wenn im Betrieb des Gebläses 14 Wasser in den Ringspalt 28 zugeführt wird, verteilt sich das Wasser durch die Rotation des ersten Rings 24 im Ringspalt 28 und wird durch die durch den rotierenden ersten Ring 24 auf das Wasser wirkende Reibung beschleunigt.
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Durch die hierbei wirkende Zentrifugalkraft legt sich das Wasser an den ersten Ring 24 an und wird nach radial außen beschleunigt.
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Der zweite, innere Ring 26 sorgt hierbei dafür, dass das Wasser im Ringspalt 28 verbleibt.
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Am äußeren Durchmesser des Rings 24 löst sich das Wasser vom Ring in Form von Tröpfchen ab, welche aufgrund der Form des ersten Rings 24 und der Anordnung des Heizelements 20 in einen Strömungsbereich gelangen, der die Tröpfchen gezielt zum Heizelement 20 befördert. Dadurch wird das Heizelement 20 besonders gleichmäßig benetzt und das durch die Fluidzufuhrleitung 32 zugeführte Wasser wird vollständig verdampft.
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Der entstehende Dampf wird durch die vom Lüfterrad 16 erzeugte Strömung dem Garraum 12 zugeführt, sodass im Garraum 12 eine optimale Garraumatmosphäre erzeugt wird.
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3 veranschaulicht ein alternatives Gebläse 14 für das Gargerät 10.
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Das in 3 veranschaulichte Gebläse 14 unterscheidet sich von dem in den 1 und 2 veranschaulichten Gebläse 14 durch die Form des rotierbaren Rings 24.
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Der rotierbare Ring 24 gemäß 3 hat an seinem freien Ende, also an dem vom Lüfterrad 16 weg gerichteten Ende, einen nach radial innen stehenden Kragen 36.
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Der Kragen 36 bildet insbesondere eine Barriere, die einen in den Ringspalt 28 fließenden Volumenstrom von Wasser reduziert. Außerdem verhindert der Kragen 36 einen Wasserverlust in die falsche Richtung.
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Der Kragen 36 dient insbesondere dazu, den Strömungsweg des Wassers zu beeinflussen und dieses noch gleichmäßiger über den Umfang des Rings 24 zu verteilen.
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4 zeigt ein weiteres alternatives Gebläse 14 für das Gargerät 10, bei dem am Ende des rotierbaren Rings 24, das am Lüfterrad 16 befestigt ist, zusätzlich zu dem Kragen 36 eine Staukante 38 vorhanden ist.
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Die Staukante 38 erstreckt sich ausgehend vom Ende des rotierbaren Rings 24 schräg nach radial innen, insbesondere in das Lüfterrad 16 hinein. Anders ausgedrückt ist die Staukante 38 konisch ausgebildet.
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Die Staukante 38 ist beispielsweise umlaufend ausgebildet und lediglich durch die Lüfterradschaufeln 18 unterbrochen.
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Beim Betrieb des Gargeräts 10 staut sich das zugeführte Wasser zunächst an der Staukante 38.
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Wenn das Wasser bis zum Rand der Staukante 38 steht, fließt bei weiterer Zufuhr von Wasser das Wasser über die Staukante 38 hinweg und wird zum Heizelement 20 hin befördert.
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In einer weiteren Ausführungsform kann lediglich eine Staukante 38 ohne einen zusätzlichen Kragen 36 vorhanden sein.
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Weitere Formen des rotierbaren Rings 24 und des feststehenden Rings 26 sind schematisch in den 5 bis 22 veranschaulicht.
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Die 5 bis 11 veranschaulichen jeweils eine Ausführungsform mit einem zylindrisch geformten feststehenden Ring 26 und verschieden geformten rotierbaren Ringen 24.
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In 5 ist ein konvex geformter rotierbarer Ring 24 veranschaulicht.
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6 zeigt einen konisch geformten rotierbaren Ring 26.
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Bei der in 7 veranschaulichten Ausführungsform sind sowohl der rotierbare Ring 24 als auch der feststehende Ring 26 zylindrisch.
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Der in 8 veranschaulichte rotierbare Ring 24 hat ein gewinkeltes Profil.
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9 zeigt eine Ausführungsform mit einem abgestuften rotierbaren Ring 24.
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In 10 ist ein rotierbarer Ring 24 veranschaulicht, der eine Mischform aus einem konischen und einem konkav geformten Ring ist.
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In den 12 bis 19 ist jeweils ein konkav geformter rotierbarer Ring 24 in Kombination mit verschieden geformten feststehenden Ringen 26 veranschaulicht.
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Der in 12 gezeigte feststehende Ring 26 ist konisch geformt.
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In 13 ist ein konkav geformter feststehender Ring 26 gezeigt.
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14 zeigt einen konvex geformten feststehenden Ring 26.
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15 zeigt einen gewinkelten feststehenden Ring 26.
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In 16 ist ein abgestufter feststehender Ring 26 gezeigt.
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In 17 ist ein doppelt konkav geformter feststehender Ring 26 veranschaulicht. Insbesondere hat der feststehende Ring 26 zwei Abschnitte, die unterschiedlich gekrümmt sind.
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18 zeigt einen feststehenden Ring 26, der eine Mischform aus einem konisch geformten und einem zylindrischen Ring ist.
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Die 19 bis 21 veranschaulichen Ausführungsformen mit verschiedenen Arten von Staukanten.
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19 veranschaulicht eine Ausführungsform, bei der an einem freien Ende des feststehenden Rings 26 ein nach radial außen abstehender Kragen 40 angeordnet ist. Der Kragen 40 bildet eine Barriere, welche dazu dient, das Wasser umfangsmäßig besser zu verteilen.
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In 20 ist ein rotierbarer Ring 24 veranschaulicht, bei dem am Ende des rotierbaren Rings 24, das am Lüfterrad 16 befestigt ist, eine senkrechte Staukante 42 angeordnet ist.
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An der Staukante 42 kann sich zunächst Wasser ansammeln und im Umfang gleichmäßig verteilen, bevor es über die Staukante 42 hinweg fließt.
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In 21 ist eine konische Staukante 44 gezeigt, die in der Mitte des rotierenden Rings 24 angeordnet ist.
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22 zeigt eine Ausführungsform mit einem zusätzlichen feststehenden Ring 46. Der Ring 46 verhindert einen Wasserverlust in die falsche Richtung.
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Die in den 5 bis 22 veranschaulichten Ringformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
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23 zeigt ein Lüfterrad 16, das ebenfalls in einem erfindungsgemäßen Gargerät 10 verwendet werden kann.
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Statt eines rotierbaren und eines feststehenden Rings sind gemäß der in 23 dargestellten Ausführungsform zwei rotierbare Ringe 24, 26 vorhanden.
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Die Ringe 24, 26 sind beide am Lüfterrad 16 befestigt und folglich relativ zueinander feststehend.
