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Wurfgebläse
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Wurfgebläse, insbesonderte H@ckselgebläse,
mit in einem Gebläsegehäuse rotierenden Wurfschaufeln, einer in das Gebläsegehäuse
einmündenden Gut zuführung md einem an Gebläsegehäuse etwa tangential ansetzenden
vertikalen uswurfkanal.
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Bei einem bekannten Wurfgeblase dieser Art (DT-OS 21 34 191) @ird
das Häckselgut dem Wurfgebläse entweder zentral oder am unteren ;schnitt des Gebläsegehäuses
zugeführt, von den Wurfschaufeln er-¢,Jt und durch den Auswurfkanal nach oben herausgeschleudert.
Die ;urfschaufeln rotieren dabei um eine horizontale Achse. Das Gebläse-½eh;%use
hat die Form eines Zylinders mit beträchtlichem Durchmesser und reiativ geringer
Höhe. Die Achse des Zylinders fällt mit der @otationsachse der Wurfschaufel zusammen.
Der Auswurfkanal ist vertikal angeoranet. Er hat vorzugsweise rechteckigen Querschnitt.
Eine
Wand des Auswurfkanals schließt am Umfang des zylindrischen
Gebläsegehäuses tangential an. Die gegenüberliegende Wand des Auswurfkanals ist
zu der am Umfang des zylindrischen Gebläsegehäuses tangential anschließenden Wand
parallel. Nun ist es nicht möglich, das Häckselgut von den Wurf schaufeln genau
am Ansatzpunkt der am Umfang des Gebläsegehäuses tangental anschließenden Wand des
Auswurfkanals zu trennen. Die Abgabe des Häckselgutes von den Wurfschaufeln erfolgt
vielmehr über einen gewissen Winkelbereich. Dabei ist beim bekannten Wurfgebläse
nachteilig, daß bei zunehmender Abweichung der Auswurfrichtung von der Vertikalen,
also bei Vergrößerung des Auswurfwinkels, das Häckselgut nicht mehr zuverlässig
durch den Auswurfkanal nach oben austreten kann. Das Häckselgut prallt vielmehr
auf die vertikale Innenwandung des Auswurfkanals, also auf diejenige Wand, die der
am Gebläsegehäuse tangential anshließenden Wand des Auswurfkanals gegenüber liegt.
Nach dem Aufprall des Häckselgutes auf die vertikale Innenwandung des Auswurfkanals
fällt es wieder nach unten in das Gebläsegehäuse zurück. Dieses zurückfallende Häckselgut
wird von den Wurfschaufeln wieder mitgenommen. Als Kreislaufinaterial beeinträchtigt
es die Leistung des Wurfgebläses.
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Aufgabe der Erfindung ist es, dem Zurückfallen des von den Wurfschaufeln
abgegebenen Häckselgutes in das Gebläsegehäuse durch geeignete Maßnahmen entgegenzuwirken.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Wurfgebläse der oben
abgehandelten bekannten Art dadurch geloi, daß die Wanl des Auswurfkanals gegenüber
der am Umfang des zylindrischen Gebläsegehäuses tangential anschließenden Vertikalwand
in ihrem an das zylindrische Gebläsegehäuse anschließenden Bereich als gekrümmte
Leitwand ausgebildet ist. Dabei schließt zweckmäßig
auch die gekrümmte
Leitwand tangential an das zylindrische Gebläsegehäuse an. Der Tangenten-Berührungspunkt
der Leitwand soll vom Tangenten-Berührungspunkt der Vertikalwand bezogen auf die
Drehachse des Gebläses einen Winkelabstand haben, der gleich dem maximalen Entleerungswinkel
der Wurfschaufeln ist.
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Zweckmäßig ist die Leitwand vom Berührungspunkt am Gebläsegehäuse
zunächst in Drehrichtung tangential geführt und anschließend mit zunehmendem Abstand
von der Drehachse in eine radiale lage umgelenkt. Dabei kann die Leitwand jenseits
ihres bezüglich des Gebläsegehäuses radialen Abschnittes mit zunehmendem Abstand
von der Drehachse der gegenüberliegenden Vertikalwand wieder angenähert sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung wird die gekrümmte Leitwand mit weiter
zunehmendem Abstand von der Drehachse in einen Vertikalabschnitt übergeführt. Die
Konstruktion wird dabei zweckmäßig so gewählt, daß der Berührungspunkt der Leitwand
am Gebläsegehäuse in der Vertikalprojektion des Vertikalabschnittes unter diesem
liegt. Statt dessen kann der Berührungspunkt der Leitwand am Gebläsegehäuse auch
zwischen der Vertikalwand und der Vertikalprojektion des Vertikalabschnitts der
Leitwand angeordnet sein.
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Schließlich kann es zweckmäßig sein, die Vertikalwand des Auswurfkanals
zur Vorverlegung des Abwurfbeginns vom Umfang des Gebläsegehäuses geringfügig abzurücken.
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Man erkennt, daß hier auch bei einer Vergrößerung des Auswurfwinkels
das Häckselgut nicht einfach auf eine Vertikalwand prallt. Bei Verwendung einer
solchen Vertikalwand nähert sich bei zunehmender Vergrößerung des Auswurfwinkels
der Auftreffwinkel des Häckselgutes auf dieser Wand bereits einem
rechten
Winkel. Das bedeutet aber, daß sich trotz des erheblichen Bewegungsimpulses des
Häckselgutes keine Kraftkomponente mehr in Richtung des vertikalen Auswurfkanals
entwickeln kann.
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Bei der Ausbildung der Aufprallwand als gekrümmte Leitwand läßt es
sich nun erreichen, daß auch bei vergrößertem Auswurfwinkel der Aufprall auf diese
Leitwand unter einem Winkel erfolgt, der erheblich größer als 900 ist und bis nahezu
1800 betragen kann.
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Bei einem derart flachen Auftreffen auf die gekrümmte Leitwand wird
nun der Bewegungsimpuls wirkungsvoll in eine Bewegungskomponente längs der Leitwand
und weg vom Gebläsegehäuse umgesetzt. Das Häckselgut wird so trotz seinem Auftreffen
auf die Wand des Auswurfkanals in den Auswurfkanal hinaufgetrieben und tritt befriedigend
aus diesem aus. Bei vergrößertem Auswurfwinkel wird also eine wirkungsvolle Umlenkung
des Häckselgutes vertikal nach oben erzielt. Der dabei ereichte stoßfreie Übergang
von den Wurfschaufeln über den Freiflug des Häckselgutes bis zur Bewegung im Auswurfkanal
ergibt größere Wurfweiten des Wurfgebläses und einen erheblich verminderten Anteil
an Kreislaufmaterial. Die Leistung des Wurfgebläses ist so ohne nennenswerten Sonderaufwand
erheblich rerbessert.
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In der folgenden Beschreibung wird die Erfindung näher erläutert.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht. Es zeigen Fig.
1 schematisch eine Seitenansicht eines Wurfgebläses mit herkömmlich ausgebildetem
Auswurfkanal, Fig. 2 eine Fig. 1 ähnliche schematische Ansicht zur Erläuterung des
Funktionsprinzips der Erfindung, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Ausführungsform
der Erfindung, und
Fig. 4 eine Fig. 2 ähnliche Ansicht einer gegenüber
der Ausführungsform nach Fig. 3 abgewandelten Ausführungsform.
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Fig. 1 zeigt die Verhältnisse bei einem bekannten Wurfgebläse. In
einem zylindrischen Gebläsegehäuse 10 laufen Wurfschaufeln 11 um eine Drehachse
12 um, die zugleich Zylinderachse ist. Die Gutzuführung zum Gebläsegehäuse 10 ist
auf herkömmliche Art ausgebildet und in der Figur nicht gezeigt. Etwa tangential
setzt am Gebläsegehäuse 10 ein Auswurfkanal 13 an, der vorzugsweise eine rechteckige
Querschnittsform aufweist.
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Eine Vertikalwand 14 schließt am Umfang des zylindrischen Gebläsegehäuses
10 tangential an. Gegenüber der Vertikalwand 14 nach innen versetzt und zur Vertikalwand
14 parallel ist die Innenwand 15 des Auswurfkanals 13 zu erkennen. Die zylindrische
Außenwand des Gebläsegehäuses 10 ist im Bereich zwischen der Vertikalwand 14 und
der Innenwand 15 entfernt, so daß hier das Häckselgut von den Wurfschaufeln 11 in
den Auswurfkanal 13 hinein abgeschleudert wird. Das Abschleudern erfolgt in einem
durch den Winkel oC wiedergegebenen Winkelbereich. Der Winkel Cc ist der maximale
Auswurfwinkel, also derjenige Winkel, bei dem die letzten Häckselgutteilchen die
Wurfschaufeln 11 verlassen. Durch Pfeile sind weiter im Auswurfkanal 13 die Bewegungsimpulse
der Häckselgutteilchen angedeutet.
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In Fig. 1 ist weiter rechts ein Kräftedlagramm eingezeichnet, wie
es sich für die beim maximalen Auswurfwinkel Cc von den Wurfschaufeln abgeschleuderten
Häckselgutteilchen ergibt, die auf die Innenwand 15 des Auswurfkanals 13 auftreffen.
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Die Auswurfkraft P, mit der ein Häckselgutteilchen gegen die vertikale
Innenwandung 15 geschleudert wird, zerlegt sich
in eine senkrecht
auf die Kanalwandung erichtete Normalkraft N und in die vertikal nach oben wirkende
Reibkraft N . &f. Die Reibkraft N . y ist abhängig von der Reibziffer t und
von der Elastizität des Häckselgutes. Der Winkel oC, den die vertikale Reibkraft
N . µ mit der Richtungslinie der Auswurfkraft P einschließt, entspricht dem maximalen
Auswurfwinkel cc, den die Wurfschaufel 11 bei der Abgabe des Häckselgutes durcheilt.
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Der Reibungswinkel f ist abhängig von der Widerstandskraft W und
dem Gewicht G des Häckselgutteilchens, die der Reibungskraft N zur entgegenwirkt.
Solange die Summe der Widerstandskräfte kleiner ist als die Reibungskraft N . µ
, ist auch der Reibungswinkel f kleiner als der Winkel 90-dC im Kräftediagramm.
Wird der Reibungswinkel größer als 90-oL, so tritt Selbsthemmung ein. Das bedeutet
andererseits, daß in diesem Falle auch die Grenze für den Auswurfwinkel Ob erreicht
ist.
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Das Häckselgutteilchen gleitet nicht mehr an der vertikalen Innenwand
11 des Auswurfkanals 13 nach oben, sondern fällt nach unten zurück in das Gebläsegehäuse
10. Die Wurfleistung des Wurfgebläses ist also abhängig von der erreichbaren Größe
des Auswurfwinkels OQ bzw. vom Reibungswinkel f.
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Der Reibungswinkel 9 ist in der Regel vorgegeben und kann nicht wesentlich
beeinflußt werden. Eine Leistungserhöhung des Gebläses ist demnach nur durch Vergrößerung
des Auswurfwinkels 0z möglich, was aber ebenfalls zur Selbsthemmung führt, wenn
der Winkel 05 im Kräftediagramm größer wird.
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Hier setzt nun die Erfindung ein, da nämlich durch Neigen der vom
Häckselgut beaufschlagten Kanalwandung in Drehrichtung des Wurfgebläses der Winkel
90-e im Kräftediagramm kleiner wird. Dementsprechend kann der Auswurfwinkelα
auf einen
Winkel p vergrößert werden, bis der vorgegebene Reibungswinkel
erreicht ist, bei dessen Überschreitung Selbsthemmung eintritt.
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Fig. 2 zeigt, wie durch Verwendung einer gekrümmten Beitwand 16,
statt der vertikalen Innenwand 15 das gewunschte Ziel erreicht ist. Die gekrümmte
Leitwand schließt selbst tangential am zylindrischen Gebläsegehäuse 10 an. Der Tangentenberührungspunkt
der Leitwand 16 ist dabei vom Tangentenberuhrungspunkt der Vertikalwand 14 bezogen
auf Drehachse 12 und Drehrichtung 17 des Gebläses um einen Winkel CL versetzt, der
gleich dem maximalen Entleerungswinkel der Wurfschaufel 11 ist. In Drehrichtung
17 ist vom Tangentenberührungspunkt ausgehend, die Leitwand 16 zunächst tangential
geführt und anschließend mit zunehmendem Abstand von der Drehachse 12 in eine radiale
Lage umgelenkt. Danach nähert sich die Leitwand 16 mit zunehmendem Abstand von der
Drehachse 12 wieder der Vertikalwand 14 an und geht schließlich selbst in einen
zur Vertikalwand 14 parallelen Vertikalabschnitt über.
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Eine solche Ausbildung der Leitwand 16 hat für das Häckselgut, das
die Wurfschaufeln 11 zu Beginn des Eintretens der Wurfschaufeln in den Bereich des
Auswurfkanals 13 verläßt, einen geringen Einfluß. Hier treten weitgehend die gleichen
Verhältnisse auf, wie bei der bekannten Vorrichtung nach Fig. 1: das Häckselgut
wird an der Vertikalwand 14 nach oben geschleudert oder im Auswurfkanal 13 eine
große Strecke freifliegen, bis es äußerst flach auf der gegenüberliegenden Wand
auftrifft und an dieser weiter nach oben rutscht. Häufig wird das Häckselgut hier
auch durch den Auswurfkanal 13 frei nach oben fliegen, bis es auf dessen Auswurfumlenkung
trifft, die das Häckselgut zu einem ladewagen od.dgl. umlenkt. Insoweit werden also
auch mit der Leitwand 16 die gleichen Verhältnisse erzielt, wie mit der vertikalen
Innenwand 15 bei der bekannten Ausführungsform
Erheblich anders
liegen die Verhältnisse aber im Bereich in der Nähe des maximalen Auswurfwinkels
5 , der hier erheblich größer ist als der bei der bekannten Ausführungsform erzielbare
maximale Auswurfwinkel dG. Bei der bekannten Ausführungsform ist der maximale Auswurfwinkel
MC begrenzt, dort wird zwischen den Winkeln dU und p von den Wurfschaufeln 11 abgeschleudertes
Häckselgut in der Regel wieder in das GebiBegehäuse 10 zurückfallen. Das ist eine
Folge der Tatsache, daß in diesem Bereich das von den Wurfschaufeln 11 abgeschleuderte
Häckselgut schon unter einem nahezu rechten Winkel auf die Innenwand 15 auftrifft,
so daß hier die Reibkraft N . t kleiner wird als die Summe (W + G).
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Ganz anders beim Gegenstand der Fig. 2. Hier ist durch die Verwendung
der gekrümmten Leitwand 16 dafür gesorgt, daß das Häckselgut sehr viel flacher im
Grenzfall nahezu in einer Ebene auf die Leitwand 16 auftrifft. Diese erstreckt sich
dank ihrer Krümmung auch im Bereich des hier vergrößerten maximalen Auswurfwinkels
mehr oder weniger in Bewegungsrichtung des von den Wurfschaufeln abgeschleuderten
Häckselgutes. Dessen Bewegungsimpuls treibt deshalb das Häckselgut an der Krümmung
der Leitwand 16 entlang in den Auswurfkanal 13 hinauf, wobei die dieser Bewegung
entgegenwirkende Widerstandskraft verundert ist.
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Dadurch wird also ein absolut größerer maximaler Auswurfwinkel p erzielt
und überdies für das im Bereich großer Auswurfwinkel abgeschleuderte Häckselgut
ein zuverlässiger Austrag durch den Auswurfkanal nach oben mit erheblicher Wurfbreite
sichergestellt.
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Der größere maximale Auswurfwinkel ergibt überdies eine vollstandige
Entleerung der Wurfschaufeln 11 und damit auch insoweit eine Verminderung des Kreislaufmaterials.
Dennoch ist sichergestellt, daß das von den Wurfschaufeln 11 abgeschleuderte Häckselgut
nicht in das Gebläsegehäuse 10 zurückfällt. Eine Verminderung des Kreislaufmaterials
auch aus diesem Grund und eine Erhöhung
der Wurfleistung sind die
Folge.
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Fig. 3 zeigt eine konkrete Ausführungsform des Wurfgebläses.
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Die Vertikalwand 14 setzt hier tangential am Gebläsegehäuse 10 an.
Dieses schließt an den Auswurfkanal 13 in einer Öffnung 18 an, deren Breite bei
Projektion in die Horizontale geringer ist als der Abstand der Veiikalwand 14 von
der gekrümmten Leitwand 16, in dem Bereich, wo beide Wände wieder parallel sind.
Daraus folgt, daß hier der Berührungspunkt der Leitwand 16 mit dem Umfang des Gebläsegehäuses
10 zwischen der Vertikalwand 14 und der Projektion des Vertikalabschnittes der Leitwand
16 in die Horizontale zu liegen kommt. Je nach der Krümmung der Leitwand 16 ist
es aber auch denkbar, daß dieser Berührungspunkt genau in der Vertikalprojektion
des Vertikalabschnittes in die Horizontale zu liegen kommt. Er kann auch einen größeren
Abstand von der Vertikalwand 14 haben als die Projektion des Vertikalabschnittes
der leitwand 16 in die Horizontale. Das von den Wurfschaufeln 11 abgeschleuderte
Häckselgut wird jedenfalls im Sinne der Andeutungen durch Pfeile im Auswurfkanal
13 von Fig. 3 vollstandig durch den Auswurfkanal hindurch ausgetragen.
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Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform: Hier ist die Vertikalwand
14 zur Vorverlegung des Abwurfbeginns vom Umfang des Gebläsegehäuses 10 geringfügig
abgerückt. Selbstverständlich muß in diesem Fall auch die Öffnung 18 des Gebläsegehäuses
10 einen größeren Winkelbereich umfassen. Zum üblichen Auswurfwinkelbereich O' (vgl.
Fig. 1) kommen so noch zur Vergrößerung dieses Winkelbereiches die Winkel t?(durch
das Abrücken der Vertikalwand 14 und tp2 (durch das Ausbilden der gekrümmten Leitwand
16) hinzu. Dabei gilt (dz+ 5 2) = ß (von Fig.
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2). Insgesamt wirken die vorgeschlagenen Maßnahmen zusammen,
um
die Wurfleistung des Wurfgebläses zu erhöhen. Dabei wird der Anteil an Treiblaufmaterial
wirkungsvoll vermindert.