DE1531009A1

DE1531009A1 - Pneumatischer Foerderer mit Kruemmer fuer koerniges Material

Info

Publication number: DE1531009A1
Application number: DE19671531009
Authority: DE
Inventors: Wilfried Farnworth
Original assignee: Rader Pneumatic & Engineering Coltd; Rader Pneumatics and Engineering Co Ltd
Current assignee: Rader Pneumatic & Engineering Coltd; Rader Pneumatics and Engineering Co Ltd
Priority date: 1966-05-13
Filing date: 1967-05-08
Publication date: 1969-08-07
Also published as: FI47865B; FI47865C; SE346290B; AT277058B; FI54788B; US3450442A; FI54788C; SE332141B

Description

Patentanwalt

Dipl.-Ing.
8023 München - Pulbch

WieiwrStr.2 - Tel. München 79 Οο,'Ο

/Ea/Bä München-Pullach. 3. Mai 1967

RÄDER PNEUMATICS & ENGINEERING CO.LTD, eine Firma nach den Gesetzen von Britisch Kolumbien, 3.857-B First Avenue, Burnaby 2, Provinz von Britisch Kolumbien, Kanada

Pneumatischer Förderer mit Krümmer für körniges Material

Die Erfindung betrifft pneumatische Förderrohrleitungen mit Krümmern zum Umlenken von sich durch diese Leitungen bewegenden&örnigen Material um einen gewünschten Biegungsgrad.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung liegt in der Schaffung einer Vorrichtung zum Umlenken von körnigem Material um verhältnismässig scharfe Krümmungen in einer pneumatischen Förderleitung ohne dass sich Material absetzt oder ohne daß ein bemerkenswerter Energieverlust beim Umlenken auftritt, und wobei ein minimaler Verschleiß an der Förderleitung im Bereich der Umlenkung erzeugt wird.

Vor der Schaffung der vorliegenden Erfindung traten Nachteile in Bezug auf die Umlenkung von körnigem Material um verhältnismässig scharfe Biegungen in pneumatischen Förderleitungen auf. Es ist häufig ohne Erfolg versucht worden, Rohrkrümmer mit kleinem Radius in pneumatischen Förderleitungen zu verwenden.Dieses ist hauptsächlich auf den Stoß- und Schlagverlust und auf die starke Herabsetzung der Materialgeschwindigkeit in der Biegung zurückzuführen. Dieses hat zur Folge, daß sich das Material in der Biegung absetzt und die Leitung verstopft. Ausserdem war der Verschleiß des Krümmers selbst und die Beschädigung des geförderten Materiales sehr groß.

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Bisher wurden Krümmer mit großem Radius in Förderleitungen verwendet, da hierdurch die Möglichkeit des Zusetzens der Leitung herabgesetzt wurde, und das pneumatische Fördersystem deswegen stabiler arbeitete. Der Energieverlust, der beim Fördern um diese Krümmer auftritt, ist Jedoch so groß, daß die Geschwindigkeit des Materiales in ungewünschter Weise herabgesetzt wird. Dieses ist hauptsächlich dadurch bedingt, daß das Material um eine verhältnismässig große Krümmung gefördert wird, so daß während einer verhältnismässig langen Zeit Zentrifugalkräfte auftreten, die zusätzlich zu den anfänglichen Schlag- und Stoßverlusten von Nachteil sind.

Der Vorteil der Verwendung von Krümmern mit kleinem Radius in Förderleitungen liegt darin, daß diese billiger herzustellen sind als Rohrkrümmer znit großem Radius und daß sie einen geringeren Verlust an kinetischer Energie des geförderten Materiales bedingen, wenn dieses mi ν Hilfe des Krümmers in bestimmter Weise umgelenkt wird. Beim Vergleich der Radien der Krümmer ist der Radius eines Krümmers mit einem kleinen Radius kleiner aii. drei Rohrdurchmesser und der Radius eines Krümmers mit einem großen Radius ist größer als drei Rohrdurchmesser, und zwar entspricht er ungefähr zehn Durchmessern eines pneumatischen Förderrohres. Der vorteilhafte kurze Radius liegt im Beech von 1,5 Rohrdurchmessern, da es sich bei dieser Abmessung um eine genormte, für Flüssigkeitsrohrleitungen handelt.

Die vorliegende Erfindung beseitigt bzw. vermindert die genannten Schwierigkeiten stark durch die Schaffung eines Krümmers mit einem geraden Rohrabschnitt, der zu dem Einlauf örderrohr derart geneigt ist, daß er im wesentlichen voll~

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ständig über den projezierten Bereich des Einlaßrohres in einem Winkel verläuft, der annehmbare niedrige Stoßverluste mit sich bringt. Ein gekrümmter Riirabschnitt ist mit dem gegenüberliegenden Ende dieses geraden Abschnittes verbunden, wobei die Krümmung des gekrümmten Abschnittes derart ausgeführt ist, daß die zusammengesetzten Abschnitte den Gewünschten Winkel der Drehung in der Förderleitung bilden und dennoch innerhalb der räumlichen Grenzen liegen, die durch Krümmer mit einem großen Radius festgelegt sind. Der geneigte gerade Rohrabschnitt wirkt als Stoß- oder Aufschlagbereich und lenkt das körnige Material ohne Zentrifugalverluste um diesen Teil der Biegung. Zusätzlich kann dieser gerade Rohrabschnitt um seine Längsachse gedreht werden, so daß die Oberfläche desselben, die den gesamten Aufprall des körnigen Material es aufnimmt, verändert werden kann, wodurch die Lebensdauer des Krümmers erhöht wird.

Weiterhin wird der Krümmer durch Schaffung einer erweiterten Expansionskammer an dem äusseren Ende des gekrümmten Abschnittes verbessert, wobei die Kammer mit einem Auslaß an demjenigen Ende versehen ist, das von dem gekrümmten Abschnitt entfernt liegt. Der gekrümmte Abschnitt ist mit einer äusseren in Längsrichtung verlaufenden Oberfläche versehen, an welcher sich das körnige Material zwangsläufig relativ zu der Expansionskammer bewegt, um das körnige Material im wesentlichen mittig durch die Kammer in Richtung auf den Auslaß derselben zu leiten, damit ein erneutes Mitreißen des Materials nach dem Durchströmen des Krümmers sichergestellt ist. Die Vorrichtung kann weiterhin durch Schaffung einer rohrförmigen Führung in der Expanisonskammer verbessert werden, wobei die Führung im wesentlichen in Längsrichtung und mittig zu der Kammer verläuft.

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Diese Führung ist mit einer Oberfläche versehen, die ausgehend von der gekrümmten Oberfläche des gekrümmten Abschnittes in Richtung auf den Kammerauslass verläuft.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, in welcher die Erfindung an Hand von Ai'Sführungsb ei spielen veranschaulicht ist.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Bewegung des körnigen Materiales durch einen Kiühmer mit kleinem Radius;

Fig. 2 eine Daisbellung, die derjenigen der Fig. 1 ähnlich ist, in welcher die Bewegung des körnigen Mfceriales in einem Krümmer mit großem Radius bzw in einem langgestreckten Krümmer veranschaulicht ist;

Fig. 3 eine Ansicht, die derjenigen der Fig. 1 ähnlich ist, in welcher die Bewegung des körnigen Materiales in einem Krümmer nach der Erfindung veranschaulicht ist;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 5 eine teileise geschnittene Ansicht einer anderen Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 6 einen Querschnitt gemäß der Linie 6-6 der Fig. 5} und

Fig. 7 einen Querschnitt gemäß der Linie 7-7 der Fig. 5.

In Fig. 1 ist ein bekannter Krümmer 10 mit kleinem Radius veranschaulicht, welcher verwendet wird, um körniges Material

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um einen bestimmten Eiegungsgrad, "beispielsweise um 90° umzulenken. Die Vorrichtung 10 besteht aus einem Krümmer 10 mit einem kleinen Radius, welcher in eine pneumatische Rohrleitung 13 eingebaut ist. Die Leitung ist mit einem in den Krümmer übergehenden Einlaßabschnitt 15 und einem von dem Krümmer weg gerichteten Auslaßabschnitt 16 versehen. Bei dem veranschaulichten Krümmer handelt es sich um einen 90°-Krümmer und die gekrümmte äussere Oberfläche 19 desselben verläuft über den Projektionsbereich des Einlaßabschnittes oder des Rohres 15, wobei der Einlaßabschnitt mit 20 bezeichnet ist. Die Linie stellt die Durchschnittaufprall- oderAufstoßebene des in den Krümmer 12 durch den Rohrabschnitt 15 gerichteten körnigen Materiales dar. Das körnige Material wird gegen den Teil der gekrümmten äusseren Oberfläche 19 des Krümmers gerichtet, der quer über den projizierten Bereich des Einlaßabschnittes 15 läuft. Das körnige Material wird im wesentlichen gerade in Richtung auf die gekrümmte Oberfläche gerichtet, wie es durch die Linie 24 dargestellt ist. Diese Oberfläche ändert die Bewegungsrichtung des körnigen Materiales plötzlich und leitet dieses im allgemeinen in Richtung auf den Auslaßrohr-Abschnitt 16. Wegen der Krümmung der Oberfläche 19 ist das körnige Material einer hohen Zentrifugalkraft unterworfen. Darüberhinaus tritt ein großer Aufprall--oder Stoßverlust durch den plötzlichen Richtungswechsel auf. Hieraus folgt, daß das Material seine Geschwindigkeit vermindert und dazu neigt, sich bei 26 in der Nähe des Auslaßendes des Krümmers 12 abzusetzen, worausfolgend die Leitung verstopfen kann. Weiterhin wird die gekrümmte Oberfläche 19 schnell verschlissen und abgetragen, da sie den geacfcen Stoß des körnigen Materiales aufnimmt, woraus folgt, daß der Krümmer häufiger ausgewechselt werden muß.

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Bisher wurden die Krümmer mit einem verhältnisr ^:issig großen Radius ausgebildet, um das Absetzen und Verstopfen des Förderrohres zu verhindern, wie es beispielsweise in Hg. 2 veranschaulicht ist. Der Krümmer 30 der Fig. 2 stellt einen Krümmer mit einem großen Radius dar, der von einem Einlaßabschnitt oder RoJr 33 zu einem Auslaßabschnitt oder Rohr 34- verläuft. Die Linie 35 bezeichnet die durchschnittliche Aufprallebene des körnigen Materiales, das sich in den Krümmer32 in Richtung der Linien 37 hineinbewegt. Der Neigungswinkel dieser Ebene ist beträchtlich geringer als derjenige der Vorrichtung 10, so daß die Stoß- oder Aufprallverluste vermindert sind. Aber auch bei dieser Vorricht\mg schlägt das körnige Material auf der äusseren in Längsrichtung gekrümmten Oberfläche 39 cLes Krümmers auf, so daß das Material e"\ner verhältnismässig hohen Zentrifugalkraft unterworfen wird, obwohl diese Zentrifugalkraft geringer ist als die in der Vorrichtung 10 erzeugte. Nach dem Richtungswechsel an der gekrümmten Oberfläche 39 muß das Material noch eine ziemlich lange Entfernung um die Biegung zurücklegen, wie es bei 40 bezeichnet ist, und während dieser Zeit ist das Material nach wie vor eine:? Zentrifugalkraft unterworfen. Hieraus folgt, daß ein beträchtlicher Energieverlust bedingt durch die Zentrifugalkraft an jedem Punkt des Krümmers zusätzlich zu dem anfänglichen Stoß- oder Aufprallverlust auftritt.

In Fig. 3 ist ein Krümmer 45 nach der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Die Vorrichtung 45 besteht aus einem geraden Rohrabschnitt 4-7, der in Bezug auf einen Einlaßabschnitt oder Rohr 48 einer Förderleitung geneigt ist. Die Neigung des geradem Abschnittes 47 ist derart vorgenommen, daß der Abschnitt

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im wesentlichen über den gesamten projizierten Bereich des Einlaßrohres 48 verläuft, wobei der projizierte Bereich mit 49 "bezeichnet ist. In dem Falle der veranschaulichten Ausführung form verläuft der geneigte gerade Abschnitt gerade über den gesamten projizierten Bereich des Rohres 48, wobei aber veräbändlich ist, daß es nicht unbedingt erforderlich sein muß, daß der geneigte gerade Abschnitt über den gesamten projezierten Bereich verläuft. In der Praxis hat sich herausgestellt, daß sehr gute Ergebnisse erzeugt werden, wenn der Neigungswinkel zu dem Eohrabschnitt 28 zwischen 10 und 15° liegt.Zufriedenstellende Ergebnisse wurden aber auch bei einem Winkel zwischen 5 und 30° erzielt. Oberhalb von 30° werden die Stoß- und Aufprallverluste zu groß und unterhalb von 5° wird der geneigte Abschnitt zu lang, so daß die erreichten Vorteile wieder zunichte gemacht werden. Ein gekrümmter Rohrabschnitt 52 ist mit dem gegenüberliegenden Ende des geraden Abschnittes verbunden und führt von diesem weg. Die Krümmung des Abschnittes ist derart vorgenommen, daß die Abschnitte 47 und 52 zusammen den gewünschten Biegungsgrad in der pneumatischen Förderleitung schaffen. Der gekrümmte Abschnitt 52 ist mit einem Auslaßabschnitt oder Rohr 54· der Förderleitung verbunden. Die gesamte Einheit benötigt beträchtlich weniger Raum als ein bekannter Krümmer mit großem Radius bei gleichem Biegungsgrad.

Das körnige Material wird durch den Einlaßabschnitt 48 gegen die in Längsrichtung verlaufende gerade Oberfläche 56 cLes geneigten Abschnittes 47 geleitet, wobei die Oberfläche in Bezug auf die Längsachse des Rohrabschnittes 48 geneigt ist. Die Bewegungsrichtung des körnigen Materiales wird geändert. Es

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handelt sich hierbei aber tun einen plötzlichen Wechsel des Winkels, nach dem unmittelbar keine Zentrifugalkraft auftritt, da die Oberfläche 56 in Längsrichtung gerade verläuft. Der geneigte Abschnitt 47 bewirkt, daß das körnige Material in den gekrümmten Abschnitt 52 geitet und nicht auf diesen aufstößt, wo die Masse des Materiales dann an der äusseren gekrümmten Oberfläche 58 des gekrümmten Abschnittes entlang gleitet. Das Material wird der Zentrifugalkraft in dem Abschnitt; 52 unterworfen, wobei es sich aber nur um eine verhältnismässig kleine Entfernung im Vergleich mit der langen Krümmung des gekrümmten Abschnittes des Krümmers 30 handelt. Ausserdem tritt, während das Material der Zentrifugalkraft unterworfen ist, kein Stoßverlust in dem Abschnitt 32 auf, da der Stoß, der durch den anfänglichen Richtungswechsel des körnigen Materiales, das durch die Leitung 48 strömt, bedingt ist, in dem geneigten Abschnitt 47 aufgefangen wird. Deshalb wird der anfängliche Richtungswechsel des körnigen Materials in dem Abschnitt 47 durchgeführt, in welchem wegen der in Längsrichtung geraden Ausbildung diesesAbschnittes keine Zentrifugalkraft auftritt. In dem gekrümmten Abschnitt 52 kommt eine Zentrifugalkraft aber keine.Stoßkraft zur Wirkung. Es hat sich herausgestellt, daß in Bezug auf das Material auftretende Energieverluste in Biegungen in Förderleitungen mit Hilfe einer Vorrichtung nach Art des Krümmers 45 stark vermindert warden.

In Fig. 4 ist eine praktische Anwendungsform der Vorrichtung der Fig. 3 veranschaulicht. Der Rohrkrümmer 62 besteht aus dem geneigten geraden Abschnitt 64 und dem gekrümmten Abschnitit 65, der sich stromabwärts an denselben anschließt. Ein Einlaßrohr oder Abschnitt 66 führt zu dem Einlaßende des geneigten Abschnittes 64, während ein Auslaßrohr oderAbschnitt 67 von dem gekrümmten Abshnitt 65 weg führt. Das Praktische

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an dieser Vorrichtung ist darin zu sehen, daß der gesamte oder der größte Teil des geraden Abschnittes 64 durch parallele Flansche 70 und 71 && entsprechenden gegenüberliegenden Enden mit dem Einlaßrohr-Abschnitt der Förderleitung und dem gekrümmten Abschnitt 65 des Krümmers verbunden ist. Hieraus folgt,daß der Abschnitt 64 um seine Längsachse gedreht werden kann, wenn an der Oberfläche dieses Abschnittes, an welcher das Material geführt wird, Verschleiß auftritt. Auf diese Weise kann beim Auftreten von Verschliß in einem Teil des geraden Abschnittes der letztere gedreht werden, um einen anderen Teil seiner Oberfläche mit dem Ende des Einlaßrohrabschnittes 66 auszurichten.

In Fig. 5 ist eine Vorrichtung 62a veranschaulicht, die eine Verbesserung der Vorrichtung 62 darstellt. Der Auslaßrohrabschnitt 67 der Vorrichtung 62a ist von dem-gekrümmten Abschnitt 65 entfernt angeordnet und eine erweiterte ExpanaiaB kammer 75 ist mit derselben verbunden. Die Kammer 75 hat einen größeren Abschnitt als der gekrümmte Abschnitt 65 und ist derart relativ zu dem gekrümmten Abschnitt 65 angeordnet, daß die äussere gekrümmte Wand oder Oberfläche 77 des gekrümmten Abschnittes angeordnet ist, um das an der Oberfläche entlang gleitende körnige Material im wesentlichen durch die Kammer 75 in Richtung auf das Auslaßende 79 derselben zu lenken, welches mit dem Auslaßrohr oder Abschnitt 67 verbunden ist. Die gekrümmte Oberfläche 77 des Krümmers 65 flachtet im wesentlichen mit der Längsachse der Kammer 75 und dem Auslaßrohr 67· Das an der Oberfläche 77 gleitende körnige Material wird mittig durch die Expansionskammer in die Mitte des Rohres 67 geleitet,, Die durch den gekrümmten Abschnitt 65 strömende Förderluft dehnt sich in der Kammer 75 aus und umgibt das Material in der Kammer, so daß das Material durch die Luft durch dns Rohr 67 im Bereich der

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Längsachse desselben gefördert wird.

Weiterhin ist die Vorrichtung 62a durch eine rohrförmige Führung 82 in der Expansionskammer 75 verbessert, welches im wesentlichen in Längsrichtung und mittig durch dieselbe verläuft. Die Führung 82 ist mit einer Oberfläche 84 versehen, die ausgehend von der gekrümmten Oberfläche 77 des Abschnittes 65 in Sichtung auf den Kammerauslaß 79 verläuft. Sie rohrförmige Führung 82 ist in vorteilhafter Weise mit einer öffnung 85 versehen, die in Längsrichtung zu derselben an der der Oberfläche 84 gegenüberliegenden Sefce verläuft. In der vorge zogenen Ausführungsform nach der Erfindung ist die rohrförmige Führung 82 im wesentlichen kreisförmig im Querschnitt an einen; Ende 87 derselben, und zwar in der Näh· des gekrümmten Abschnittes 65 und geht allmählich in einen U-förmigen Querschnitt an dem gegenüberliegenden Ende 88 der Führung über, wie es aus den Fig. 6und 7 zu entnehmen 1st.

Bei dieser Art der Anordnung wird das an der äusseren gekrümmten Oberfläche 77 des gekrümmten Abschnittes 65 gleitende Material in die Führung 82 geleitet und bewegt sich an der Oberseite 84 entlang, die das Material durch die Expansionskammer 75 mittig zu derselben hindurch und im wesentlichen im Bereich der Längsachse des Auslaßrohrabschnittes 67 leitet. Die in die Kammer von dem Rohrabschnitt 65 eintretende Luf ^jj dehnt sich in der Kammer aus, wobei ein Teil in die Führung 82 eintritt und der andere Teil die Führung und das körnige Laterial umströmt, wenn es aus der Führung austritt, so daß sich die Luft und das Material im wesentlichen beim Eintritt in den Rohr-

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abschnitt 67 in dieselbe Richtung bewegen. Oa sich das körnige Haterial in dem mittleren Teil des Rohres befindet und in Richtung der Längsachse des Rohres bewegt wird, wird ein gutes erneutes Mitreißen gewährleistet.

Sämtliche in der Beschreibung erkennbaren und in der Zeichnung dargestellten technischen Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

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Claims

PJLTENTANSFRÜOHE

1. Pneumatische Förderleitung mit Krümmer zum Unlenken von sich in der Leitung "bewegenden körnigen Material um einen gewünschten Biegungswinkel, gekennzeichnet durch einen geraden Rohrat)schnitt 47 > der in Bezug auf ein Einlaßförderrohr (4-8) an einem Ende des geraden Abschnittes (47) geneigt ist, wobei der gerade Rohrabschnitt in einem einen geringen Aufprall- oder Stoßverlust bewirkenden Winkel, derart ausreichend geneigt ist, daß er im wesentlichen über den gesamten projizierten Bereich (49) des Einlaßrohres (48) verläuft^wobei ein gekrümmter Rohrabschnitt (52) mit dem gegenüberliegenden Ende des geraden Abschnittes (47) verbunden ist, dessen Krümmung derart ausgebildet ist, daß die miteinander verbundenen Abschnitte (47 und 42) den gewünschten Biegungsgrad der Förderleitung bewerkstelligen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des geraden Riirabschnittes (47) zu dem Einlaßrohr (48) im Bereich zwischen 5 und 30° liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gerade Rohrabschnitt (47,64) um seine Längsachse in Bezug auf den gekrümmten Abschnitt (52, 65) drehbar angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erweiterte Expansionakamaier (7^) mit seinem einen Ende mit dem Ende des gekrümmten Abechnittee (52,65) verbunden ist, der von dem Rohrabschnitt (48,65) entfernt liegt, daß die Kammer

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(75) mit einem Auslaß an dem gegenüberliegenden Ende versehen ist und daß der gekrümmte Abschnitt (52,65) mit einer äusseren in Längsrichtung gekrümmten Oberfläche, an welcher sich das körnige Material "bewegt, derart relativ zu der Expanisonskammer (75) angeordnet ist, daß das körnige Material mittig durch die Kammer (75) und in Sichtung auf das Auslaßende derselben geleitet wird.

5* Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine rohrförmig© Führung (82) in der Expansionskammer (75) angeordnet ist und im wesentlichen in Längsrichtung und mittig zu derselben verläuft und daß die Führung (82) mit einer Oberfläche (84) ausgehend von der gekrümmten Oberfläche (77) des gekrümmten Abschnittes (52,65) in Richtung auf den Kammerauslaß versehen ist.

6. Vorrichtung nachAnspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Führung (82) an der der Führungsoberfläche (84) gegenüberliegenden Seite (85) offen ist.

7* Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (84) der rohrförmigen Führung (82) im wesentlichen in dem Bereich der Mittelachse des Kammerauslasses (67) verläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmige Führung (82) im wesentlichen kreisförmig im Querschnitt an dem Ende ist, das dem gekrümmten Abschnitt (52, 65) am nächsten liegt und allmählich in einem im wesentlichen U-förmigen Querschnitt in Sichtung auf das gegenüberliegende Ende (88) der Führung (82) übergeht·

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