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Stand der Technik
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Die Neuerung betrifft ein Gerät mit einem Einstrom-Strahltriebwerk zur Trocknung, Erhitzung und/oder zum Entfernen von Verunreinigungen von Verkehrsflächen, gemäß Schutzanspruch 1.
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Stationär oder mobil eingesetzte, mit Propangas betriebene Heißlufterzeuger mit einem Gebläse sind seit langem bekannt. Beispielsweise ist aus der
DE 102 38 154.2 A1 des Anmelders ein Gerät mit einem Heißlufterzeuger, einem in einem Luftleitgehäuse angeordneten Gebläse, einem nach unten offenen Blaskanal zum Blasen der von dem Heißlufterzeuger erzeugten Heißluft gegen die Straßenoberfläche, Rollbahn und andere Verkehrsflächen und einem Verbindungskanal zur Rückführung der Heißluft zum Luftleitgehäuse, bekannt, bei dem der Blaskanal Mittel zur Querschnittsänderung aufweist und seine Mündungsöffnung schräg nach vorn gegen die Oberfläche gerichtet ist. Weiterhin ist ein beweglicher Verbindungskanal vorgesehen, dessen freies Ende gegen die Oberfläche gerichtet ist und dessen anderes Ende direkt oder über einen Behälter und einen Zuführungskanal an das Luftleitgehäuse angeschlossen ist. Auf der Oberseite der Haube ist Lagerstutzen für das Gebläserad angeordneten mit mindestens einer Ansaugöffnung zur Vermeidung der Überhitzung eines Lagers für das Gebläserad. Die durch den schräg zur Oberfläche gerichteten Ansaugstutzen angesaugte Heißluft wird durch das Gebläserad unter der Haube verwirbelt, der Energieaufwand durch den kurzen Abstand zwischen Heißlufterzeuger und Oberfläche beim Erwärmungsvorgang ist relativ gering und infolge einer Drallströmung unter der Haube läuft dieser gleichmäßig und ohne lokale Überhitzung ab. Der Motor für das Gebläserad ist außerhalb des Luftleitgehäuses angeordnet und innerhalb des Blaskanals oder innerhalb der Haube sind Leitbleche zur Umlenkung des Förderstroms oder zur Ausbildung einer Drallströmung vorgesehen.
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Weiterhin ist aus der
DE 10 2004 007 534.4 A1 des Anmelders ein Gerät mit Abluftrückführung und gleichmäßiger Erwärmung des aufzuheizenden Materials mittels verwirbelter Heiß- und Abluft bekannt. Damit der Energieaufwand beim Erwärmungsvorgang für das aufzuheizende Material relativ gering ist und dieser gleichmäßig und ohne lokale Überhitzung abläuft, weist das Gerät auf:
- • einen Heißlufterzeuger,
- • ein Gebläse mit Gebläserad,
- • ein Luftleitgehäuse, wobei das Luftleitgehäuse als eine das Gebläserad abdeckende Haube mit zur Oberfläche zugewandter Haubenöffnung ausgestaltet ist,
- • einen auf der Oberseite der Haube angeordneten Motor für das Gebläserad und
- • mindestens einen auf der Oberseite der Haube angeordneten Ansaugstutzen und mindestens eine Abluftrückführung, wobei die Heißluft vom Heißlufterzeuger und die über eine Absaugöffnung und eine Abluftrückführung rückgeführte Abluft über mindestens eine Ansaugöffnung in der Haube angesaugt wird,
wodurch die angesaugte und gegen die Straßenoberfläche, Rollbahn und andere Verkehrsflächen mit hohem Blasdruck geblasene Heiß- und Abluft unter der Haube verwirbelt wird, der Energieaufwand beim Erwärmungsvorgang relativ gering ist und dieser gleichmäßig und ohne lokale Überhitzung abläuft.
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Weiterhin ist aus der
DE 10 2005 003 738 A1 des Anmelders eine fahrbare Vorrichtung mit Brenner und Pressluft zum Reinigen, Schmelzen und Verbreitern von Fugen oder Rissen oder Entfernen von Fahrbahnmarkierungen bekannt, welche ein Fahrgestell mit Mitteln zum Schieben oder Ziehen, beispielsweise eine Schubstange oder Handgriff, einen auf dem Fahrgestell befestigten oder außerhalb angeordneten Motor, welcher einen Kompressor antreibt, und einen Brennstoff-Vorratsbehälter (Gasflasche) aufweist. An den Brennstoff-Vorratsbehälter ist mindestens ein Brenner mittels Gaszuleitung angeschlossen und es sind verschiedene Ausführungsformen eines im Wesentlichen rohr- oder trichterförmigen Brennervorsatzes vorgesehen. Das Fahrgestell kann ferner mindestens zwei einachsige Räder und zusätzlich eine (höhen- und/oder feststellbare) Lenkrolle aufweisen. Zusätzlich kann eine Rohrspirale im Brennervorsatz vorgesehen werden. Diese Ausführungsform eignet sich vorzugsweise als Asphaltheißluftfräser (mit beispielsweise drei Brennern, wobei eine raue Oberfläche, welche glänzt, d. h. nicht verbrannt, erzielt wird), wobei mittels Schwenkmittel unterschiedliche Fräsbreiten (beispielsweise 0° entspricht breit und 90° entspricht schmal) eingestellt werden können. Weiterhin können vor oder hinter der Rohrspirale verstellbare Leitbleche und/oder Leitbleche in der Mündungsöffnung des rohr- oder trichterförmigen Brennervorsatzes zur Strömungsführung vorgesehen werden.
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Weiterhin ist aus dem
DE 33 46 520 C2 eine Vorrichtung zum Erhitzen von Straßenbelägen mit einem Heißlufterzeuger und Umwälzung der Heißluft bekannt. Die Vorrichtung weist einen Brenner, eine thermische Steuereinheit, mindestens einen Blaskanal mit mindestens einer Blasöffnung zum Blasen der von dem Heißlufterzeuger erzeugten temperaturgeregelten Luft gegen die Straßenoberfläche und eine Haube über dem Blaskanal auf. Die Haube ist durch einen Verbindungskanal mit einem Umwälzgebläse mit dem Heißlufterzeuger verbunden. Ferner ist eine Dichtlippe oder Schürze, z. B. aus Asbest, am unteren Rand der Haube angeordnet, um das Entweichen der aus den Blasöffnungen gegen die Straßenoberfläche geblasenen Heißluft aus der Haube soweit wie möglich zu verhindern. Um die Gesamtbreite der von der Heißlufteinwirkung erfassten Fläche den jeweiligen Verhältnissen anzupassen, sind die Blaskanäle in einem Verteiler angeordnet, der mit dem Zuführungskanal verbunden ist, so dass die temperaturgeregelte Heißluft, die in jeden Kanal durch seine Seitenöffnung eintritt, aus einer Anzahl von Blasöffnungen an der Unterseite jedes Kanals direkt gegen die Straßenoberfläche geblasen wird. Der Verteiler weist entweder unbewegliche Kanäle (d. h. einstückig) und bewegliche Kanäle (mittels beweglichen Rahmen) auf oder alle Kanäle sind am anderen Ende verschiebbar mittels einer Dichtung an dem Verteiler geführt (d. h. beweglich). Die heiße Luft, deren Temperatur aufgrund der Wärmeübertragung auf den Straßenbelag abgenommen hat, wird durch die Saugwirkung des Umwälzgebläses in der Haube durch die Zwischenräume zwischen dem Verteiler und der Haube abgesaugt, zusammen mit einem gewissen Betrag an Nebenluft, die durch die Schürze in die Haube eintritt, und wird durch den Verbindungskanal zum Heißlufterzeuger zurückgeführt.
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Weiterhin ist aus dem
GB 394 859 A1 ein Gerät mit einem Heißlufterzeuger, einem in einem Luftleitgehäuse angeordneten Gebläse, einem nach unten offenen Blaskanal zum Blasen der von dem Heißlufterzeuger erzeugten Heißluft gegen die Straßenoberfläche, Rollbahn und andere Verkehrsflächen und einem Verbindungskanal zur Rückführung der Heißluft zum Luftleitgehäuse bekannt, bei dem ein Verbindungskanal vorgesehen ist, dessen freies Ende gegen die Oberfläche gerichtet ist und dessen anderes Ende direkt oder über einen Behälter und einen Zuführungskanal an das Luftleitgehäuse angeschlossen ist. Durch den Übergang von kleiner Querschnittsfläche am Auslass des Luftleitgehäuses und dem Übergang zur großen Querschnittsfläche am Einlass des Luftleitgehäuses und der noch größeren Querschnittsfläche über der Straßenoberfläche am Auslass der Haube, tritt beim Gerät gemäß dem
GB 394 859 A1 ein hoher Druckabfall auf und die Heißluft hoher Temperatur wird mit niedrigem Blasdruck beispielsweise gegen die Straßenoberfläche geblasen.
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Weiterhin ist aus dem
DE 694 12 207 T2 eine Vorrichtung zum Trocknen von großen Flächen bekannt, bei der ein Auslass in der Form eines rechteckförmigen Schlitzes zwischen Platten zur Verfügung gestellt ist und bei der Luft großen Volumens und niedrigem Drucks nach unten und nach vorne auf die Straße gelenkt wird. Dementsprechend muss mit sehr hohen Temperaturen gearbeitet werden, beispielsweise mit einer Temperatur der Luft an den Auslässen der Luftmesser bei etwa 750°C. Bei einem verbesserten Brenner in der Form eines Ringbrenners wird eine Temperatur an den Auslässen der Luftmesser von etwa 900°C erreicht.
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Schließlich ist es auch seit langem bekannt, anstelle eines Kompressors und Erhitzen der Luft ein Düsen-Turbinen/Strahltriebwerk zum Trocknen und Reinigen von Flächen einzusetzen, siehe beispielsweise für den Anwendungsfall Sandstrahlen die
GB 614,725 A . In Weiterbildung hierzu ist aus der
WO 2011-1444210 A2 eine Heiz- und Reinigungsvorrichtung für die Reinigung und Wärmebehandlung von Oberflächen, Gegenständen Fugen, Rissen und ähnlichen bekannt, bei der ein Reinigungsmedium wie Sand, Granulat oder Flüssigkeit in den heißen Abgasstrahl der Turbine (Einstrom-Strahltriebwerk) beigemischt wird. Die Einlassluft der Turbine wird mittels eines Ansaugfilters (was gleichzeitig ein Geräuschfilter sein kann) gereinigt und durch die Turbine einer Austrittsdüse zugeführt. Die Austrittsdüse kann für verschiedene Aufgaben angepasst werden, zum Beispiel schmal und spitz für eingehende Behandlung von Fugen und Rissen oder flach und breit für die Oberflächenbehandlung. Wenn der Abgasstrahl fast punktförmig auf die zu reinigende Oberfläche auftritt, wird die Abgasdüse/Vorrichtung stark durch eine entgegengesetzt gerichtete Kraft beeinflusst, die versucht, die Düse von der Oberfläche heben, und daher kann es zweckmäßig sein, ein einstellbares Ballastgewicht vorzusehen. Schließlich wird das Strahltriebwerk von einem Benutzer durch eine Steuervorrichtung – in einem Handgriff der verschiebbaren Vorrichtung (leichtes Gestell, beispielsweise ähnlich einer Sackkarre) angeordnet – gesteuert und das Strahltriebwerk wird von aus einem Tank zugeführten flüssigen Kraftstoff versorgt.
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Wie die vorstehende Würdigung des Standes der Technik aufzeigt, sind unterschiedlich ausgestaltete Heißlufterzeuger mit Gebläse bekannt. Nachteilig bei diesen bekannten Heißlufterzeugern ist, dass der Blasdruck der Heißluft relativ niedrig ist. Dies ist bei der Vorrichtung gemäß der
DE 33 46 520 C2 darauf zurückzuführen, dass das Umwälzgebläse gegen den Staudruck des langen Zuführungskanals und des Verteilers bzw. der Blaskanäle arbeiten muss. Die Düsen-Turbinen (Einstrom-Strahltriebwerke) haben den Nachteil der hohen Geräuschemission, so dass aufwendige Maßnahmen zur Schalldämmung getroffen werden müssen. Deshalb fehlen in der Praxis kostengünstige Heißlufterzeuger mit einem Gebläse mit einer raschen und dennoch schonenden Trocknung oder Erhitzung von Verkehrsflächen. Besonders bedeutsam ist dies, weil die Straßenbaumaschinenindustrie als äußerst fortschrittliche, entwicklungsfreudige Industrie anzusehen ist, die schnell Verbesserungen und Vereinfachungen aufgreift und in die Tat umsetzt.
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Problem
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät mit einer Turbine zur Trocknung, Erhitzung und/oder zum Entfernen von Verunreinigungen von Verkehrsflächen derart auszugestalten, dass ein guter Wirkungsgrad bei verringerter Geräuschemission erreichbar ist.
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Erfindung
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Dieses Problem wird, ausgehend von einem Gerät mit einem Einstrom-Strahltriebwerk gemäß Oberbegriff des Schutzanspruchs 1, dadurch gelöst, dass zwischen Strahltriebwerk und Austrittsdüse ein Schalldämpfer angeordnet ist.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Das neuerungsgemäße Gerät weist den Vorteil auf, dass kein Druckluftkompressor benötigt wird und auf überraschend einfache und kostengünstige Art und Weise zur Trocknung, Erhitzung und/oder zum Entfernen von Verunreinigungen von Verkehrsflächen eine handelsübliche Turbine/Strahltriebwerk außerhalb der Modellflugbranche (Schubkraft ca. 10 N bis ca. 300 N, Abgastemperatur ca. 700°C, Druckverhältnis ca. 3, Drehzahlbereich: ca. 25.000 U/min bis ca. 100.000 U/min, Gewicht ca. 2 kg) mit in der Regel hoher Geräuschemission eingesetzt werden kann, wobei durch den hohen Turbinenausgangsdruck in Verbindung mit dem heißen Abgasstrahl der Turbine eine größere Fläche, auch relativ unzugänglicher Stellen und Randbereiche, innerhalb kurzer Zeit abgetrocknet werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der hohe Blasdruck für eine entsprechende Verwirbelung sorgt und beispielsweise das beim Schneeschmelzen entstehende Wasser wegbläst. Weiterhin ist von Vorteil, dass der Energieaufwand für das Abtrocknen relativ gering ist, da je nach Einsatzfall und Anforderung dies durch Steuerung des Turbinenausgangsdrucks durch den Benutzer erfolgen kann und damit eine lokale Überhitzung zuverlässig vermieden wird, wobei die Trocknungs- und Reinigungsgeschwindigkeit bei einer Gebläseleistung von ca. 20 l/min (Maximalgeschwindigkeit ca. 200 m/s) und Auslasstemperatur von ca. 500°C bei ca. 5 km/Std. je nach Fahrbahnbeschaffenheit/Wetterbedingungen liegt.
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Darstellung der Erfindung
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Weitere Vorteile und Einzelheiten lassen sich der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Neuerung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmen. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine perspektivische Ansicht des Geräts ohne Bedienungsaufbau – teilweise im Schnitt – gemäß der Neuerung,
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2 eine perspektivische Ansicht des Geräts nach 1 und ohne Schalldämpfergehäuse,
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3 eine Seitenansicht des Geräts nach 1 und ohne Schalldämpfergehäuse,
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4 eine vergrößerte Ansicht der Anordnung von Schalldämpfer, Strahltriebwerk und Luftfilter nach 1,
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5a, b im Detail perspektivische Ansichten der Austrittsdüse und Schalldämpfer nach 1,
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6a, b in Explosionsdarstellung und im Detail eine perspektivische Ansicht des Tanks nach 1 und
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7 eine perspektivische Ansicht des Geräts – teilweise mit Verkleidung – gemäß der Neuerung,
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1 bis 4 und 7 zeigen perspektivische Ansichten eines Geräts G mit einem Einstrom-Strahltriebwerk zur Trocknung, Erhitzung und/oder zum Entfernen von Verunreinigungen von Verkehrsflächen. Nach dem Stand der Technik wird die Einlassluft des Einstrom-Strahltriebwerks 2 mittels eines Ansaugfilters gereinigt und durch das Einstrom-Strahltriebwerk 2 einer Austrittsdüse 10 zugeführt. Das Strahltriebwerk 2 wird von einem Tank 3 (mit Tankeinfüllstutzen TE) aus mit flüssigen Kraftstoff, beispielsweise Diesel, versorgt und von einem Benutzer durch eine auf dem verschiebbaren (siehe 7: mittels Griffstange GS) Gerät G angeordnete Steuervorrichtung für das Einstrom-Strahltriebwerk 2 gesteuert. Die Bedienung zur Motorsteuerung (einschließlich der Kraftstoffpumpe) erfolgt über eine Eingabevorrichtung E (siehe 7) mit oder ohne Joystick und es kann auch ein Display zur Anzeige, insbesondere der Temperatur und/oder der Drehzahl, vorgesehen sein. Das Gerät G kann von Hand geschoben werden oder zum Verfahren mit einem Motor ausgerüstet sein.
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Gemäß der Neuerung kann ein aus der Modellflugbranche stammendens Strahltriebwerk 2 eingesetzt werden, welches im Wesentlichen horizontal angeordnet, wobei durch die horizontale Anordnung der Turbine 2 ein Rückschlag der heißen Luft (vor allem bei der Kühlphase der Turbine 2) wirksam ausgeschlossen ist. Durch die hohe Anordnung der Turbine 2 über dem Boden können auch kein Dreck oder sonstige Verunreinigungen durch die zurückschlagende Austrittsluft in Turbinennähe gelangen. Zwischen Strahltriebwerksausgang und dem schräg zur Verkehrsfläche gerichteten Schalldämpfer 3 ist eine Strömungsführung 7 angeordnet, welche die austretende Strahlluft zum Schalldämpfer 3 leitet.
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Neuerungsgemäß weist der Schalldämpfer 3 ein Schalldämpfergehäuse 3a auf, dessen Innenraum 9 mit Stopf- oder Dämmmaterial (mineralische Fasern, z. B. bis 1200°C hitzebeständige Steinwolle oder Glaswolle) gefüllt ist, welches ein durch den Innenraum 9 koaxial verlaufenden länglichen Hohlkörper, insbesondere Rohr 5 umschließt. Vorzugsweise ist der längliche Hohlkörper 5 als Rohr mit rauer Oberfläche bzw. Rohrwandung poröser Struktur und mit Ausnehmungen, insbesondere mit Löchern zur Schallabsorption ausgestaltet, wobei das schalldämmende Material den Schall gut absorbiert. Zur weiteren Schallabsorption, insbesondere des pfeifenden Geräusches (Mittel- und Hochtonbereich) des Strahltriebwerks 2, kann der längliche Hohlkörper 5 als Resonator (Membranresonator/-absorber, vorzugsweise als gelochtes, geschlitztes Rohr mit rauer Oberfläche als Breitbandabsorber über einen großen Frequenzbereich zur Verminderung der Schallreflexion und Verbesserung der Schallabsorption) ausgestaltet sein. Auf der Austrittsdüse 10 gegenüberliegenden Seite erweitert sich das Rohr 5 zu einem Strömungstrichter 8, so dass die austretende Strahlluft der Strömungsführung 7 zusammen mit Beiluft in das Rohr 5 geleitet wird.
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Gemäß der Neuerung ist das Luftfilterelement 1 auf der Benutzerseite am Tankgehäuse mittels einer Luftfilterbefestigung 6 befestigt ist, welche Ansaugschlitze 6a aufweist, und erstreckt sich durch eine horizontal verlaufende Tankaussparung 4a koaxial zu dieser zum Strahltriebwerk 2. Mit der Position durch den Tank 4 ist das Filterelement 1 (selbst ohne Gehäuse) noch eingehaust, was eine zusätzliche Lärmminderung erzeugt. Auf der Seite zum Strahltriebwerk 2 wird das Luftfilterelement 1 (welches ohne Gehäuse ist) von einer Gummidichtung (ringförmige Gummilippe) am Turbineneingang gehalten.
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Der im Querschnitt L-förmige Tank 3 ist mit seiner kurzen Seite auf einer Tragplatte T befestigt, welche auf der Unterseite Lenkrollen LR aufweist und am Schalldämpfergehäuse 3a ist eine Achse mit zwei Räder VR befestigt. Die Tragplatte T ist in Erstreckungsrichtung verstellbar, insbesondere horizontal ein- und ausfahrbar/verlängerbar. Das neuerungsgemäße Gerät G weist die Vorteile der leichten Verfahrbarkeit (Schwerpunkt durch L-förmigen Tank 3 zur Benutzerseite und in Richtung der Tragplatte T verlagert) und Anpassung an die Verhältnisse am Einsatzort – gerade für den Fall der Ausbesserungsarbeiten, beispielsweise Asphaltieren am Anschluss an einer Betonrinne oder Granitrinne (Entwässerungsrinnen) und nahes Heranfahren an diese – auf.
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Im Abstand zur kurzen Seite des L-förmigen Tanks 3 ist eine horizontal verlaufende Befestigungsplatte B am Tank 3 angeordnet und zwischen Austrittsdüse 10 und benutzerseitig abgewandten Seite des Tanks 3 eine Verkleidung V zur Geräuschdämmung angeordnet. Die Befestigungsplatte B trägt eine Halterung/Lasche 2a für das Strahltriebwerk 2, an welche das Strahltriebwerk 2 form- oder kraftschlüssig befestigt ist. Die Verkleidung V ist insbesondere aus Teilen aufgebaut (siehe 7) und mittels Leisten befestigt. Vorzugsweise ist die Verkleidung V zur weiteren Schallabsorption innenseitig teilweise (insbesondere im Turbinenraum) oder ganz mit Dämmverkleidung (beispielsweise Platten poröser Struktur, einseitig klebend beschichtete Bitumenplatte oder Glasfaser-/Glasfasersteppmatte mit Aluminium-Oberfläche oder Dämmvlies) beispielsweise beklebt oder weist eine raue Oberfläche auf oder trägt eine beispielsweise aufgespritzte Dämmschicht (Verbund-/Dämmschaum). Weiterhin wird vorzugsweise über Schlitze (in der Zeichnung nicht dargestellt) in der Verkleidung V, welche in Tanknähe angeordnet sind, Beiluft zur Kühlung des Strahltriebwerks 2 angesaugt. Vor allem bei abgeschalteter Turbine 2 kann in der Kühlphase durch die oberhalb des Strahltriebwerks 2 angeordnete Schlitze die heiße Luft nach oben abziehen.
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Die auswechselbare Austrittsdüse 10 ist im Wesentlichen trapezförmig und mit einer Ausblasöffnung 10a zur Verkehrsfläche hin und einer sich nach vorne oben erstreckenden Austrittsöffnung 10b ausgestaltet. Dadurch werden Dreck oder sonstige Verunreinigungen nach vorne, weg vom Benutzer, geblasen. Zur Einstellung einer breiten oder schmalen Düse D sind vorzugsweise innen zwei Bleche gegeneinander verstellbar (siehe 5a und 5b). Insbesondere weist die Austrittsdüse 10 auch Strömungsleitbleche, welche in seitliche (verschließbare) Ausblasöffnungen (in der Zeichnung nicht dargestellt) der Austrittsdüse 10 münden, auf, so dass auch Ecken oder Anschlüsse (Entwässerungsrinnen) getrocknet/ausgeblasen werden können.
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Das neuerungsgemäße Gerät G ist kostengünstig bei verringerter Geräuschemission aufbaubar und ermöglicht eine kompakte und robuste Bauweise, woraus eine höhere Lebensdauer resultiert, was unter den groben Bedingungen des Straßenbaus erwünscht und von Bedeutung ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10238154 A1 [0002]
- DE 102004007534 A1 [0003]
- DE 102005003738 A1 [0004]
- DE 3346520 C2 [0005, 0009]
- GB 394859 A1 [0006, 0006]
- DE 69412207 T2 [0007]
- GB 614725 A [0008]
- WO 2011-1444210 A2 [0008]
