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Einrichtung zum Erwärmen und/oder Trocknen von Flächen
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erwärmen und/oder Trocknen
von Flächen und insbesondere zum Schmelzen von Schnee und Eis.
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Zum Entfernen von Schnee und Eis sos Bodenflächen oder dergleichen
sind verschiedene Einrichtungen bekannt, deren Funktion auf der Erzeugung von Wärme
beruht. Derartige Einrichtungen können jedoch nicht voll befriedigep, weil sie entweder
technisch zu kompliziert und daher in der Fabrikation und im Betrieb teuer und aufwendig
sind oder weil sie innerhalb einer bestimmten Zeit keine ausreichend große Fläche
erwärmen und trocknen können oder mit so geringen Geschwindigkeiten betrieben werden
müssen, daß sie unpraktisch und für den erwünschten Zweck ungeeignet sind0 Viele
Einrichtungen dieser Art sind außerdem hinsichtlich ihres Anwendungsbereiches auf
die spezielle Umgebung beschränkt, für die sie konstruiert sind. d.h. sie können
nicht für andere Zwecke verwendet werden, bei denen ebenfalls Wärme benötigt wird.
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Eine bekannte Einrichtung weist beispielsweise eine mit feuerfestem
Material ausgekleidete Kammer zur Speicherung von Wärme auf, während andere bekannte
Einrichtungen relativ kleine Austrittsöffnungen für die Wärme oder Heizvorrichtungen
in Form von elektrischen Widerständen, Wärmelampen oder dergleichen zur Erzeugung
der erwünschten Wärme aufweisen. Derartige Einrichtungen können außerdem aufgrund
ihrer Konstruktion und Form nur eine begrenzte Wärmemenge erzeugen. Andere bekannte
Einrichtungen, bei denen die zu behandelnde Fläche direkt mit einer Flamme in Berührung
gebracht wird, sind nur in sehr begrenztem Umfang verwendbar.
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Weil somit die bisher verwendeten Einrichtungen und Verfahren zum
Entfernen von Schnee und Eis von Flächen extrem teuer und für die Umgebung auch
schädlich sind, besteht ein hoher Bedarf an einer wirtschaftlichen und betriebssicheren
Einrichtung für diesen Zweck. Das bekannteste Verfahren zum Entfernen von Schnee
und Eis von Flächen wie Rasen, Parkplätzen, Start- und Landebahnen von Flughäfen
und dergleichen besteht darin, die Fläche mit Salz zu bestreuen und/oder mit großen,
teuren Schneepflügen oder Blaseinrichtungen zu bearbeiten. Die Verwendung von Streusalz
ist nicht nur sehr teuer, weil die Kosten etwa DM 40,-- bis 50,-- pro Kilometer
und pro Anwendungsfall betragen, sondern auch nicht sehr wirksam bei der Beseitigung
von Schnee und Eis, da das Salz häufig während der Nacht aufgebracht wird und ein
wesentlicher Teil des Schnees bzw. des Eises erst schmilzt, wenn am nachfolgenden
Tag die Sonne auf die gestreute Fläche scheint. Außerdem ist das aufgebrachte Salz
auch für die Fläche selbst schädlich und die Folge ist, daß während der Wintermonate
beispielsweise Straßen an ihrer Oberfläche rissig und brüchig werden, daß die an
die bestreuten Flächen grenzende Vegetation beschädigt oder zerstört wird und daß
das Salz sogar in die Wasserversorgung oder dergleichen gelangt.
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Diejenigen bekannten Einrichtungen, mit denen zum Schmelzen von Schnee
und Eis Wärme erzeugt wird, können, wie oben erwähnt, nicht so viel Wärme liefern,
daß Schnee und Eis wirksam entfernt
werden und sind daher insbesondere
zum Entfernen von Schnee und Eis von Landstraßen, Start- und Landebahnen von Flughäfen
und dergleichen nicht geeignet, wo in relativ kurzer Zeit große Flächen gesäubert
werden müssen.
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Trotz der genanten Nachteile werden zum Entfernen von Schnee und Eis
nahezu ausschließlich Salzstreugeräte, Schneepflüge oder Blaseinrichtungen verwendet,
obwohl bei der Anwendung von beispielsweise Schneepflügen und Blaseinrichtungen
nicht aller Schnee bzw. alles Eis von der Oberfläche entfernt werden kann, sondern
auch nach der Behandlung noch eine dünne Schicht von etwa einem halben bis eineinhalben
Zentimeter (1/4 bis 1/2") Schnee bzw.
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Eis verbleibt.
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Die Erfindung bezweckt, zur Beseitigung der obengenannten Nachteile
eine wirtschaftliche und wirkungsvolle Einrichtung zu schaffen, die auch vielen
anderen Anwendungszwecken, denen ebenfalls bekannte Probleme anhaften, zugeführt
werden kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine in der Herstellung
und im Betrieb billige und einfache Einrichtung zum Erwärmen und/oder Trocknen von
Flächen zu schaffen, wobei diese Einrichtung außerdem mit einem wirtschaftlichen
Brennstoff betrieben und bei den verschiedensten Anwendungszwecken zur Erwärmung
oder Behandlung vieler verschiedener Oberflächenarten eingesetzt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung gekennzeichnet durch ein
Gehäuse mit einem zur Umgebung offenen, ein Gebläse enthaltenden Luftansaugteil,
an das sich eine Heizkammer anschließt, in der eine Heizvorrichtung zum Aufheizen
der angesaugten Luft und eine verstellbare Beipaßsteuereinrichtung vorgesehen sind,
mittels der die vom Gebläse zugeführte LuSt im Beipaß an der Heizvorrichtung vorbeiführbar
ist, und mit einem mit der Heizkammer verbundenen, unterhalb des Luftansaugteils
angeordneten Luftausblasteil, das zum Ausblasen der von der Heizvorrichtung erwärmten
Luft nach vorn und nach unten einen offenen Boden und eine nach vorn gerichtete
Blasöffnung
aufweist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die
Heizvorrichtung aus einem mit flüssigem Brennstoff betriebenen Brenner, wobei zwischen
einen Vorratsbehälter für den flüssigen Brennstoff und den Brenner ein zwischen
dem Brenner und dem Luftausblasteil angeordnetes Verdampferrohr für den Brennstoff
geschaltet ist, so daß dem Brenner auch von der Brennerwärme verdampfter Brennstoff
zuführbar ist. Hierbei ist dem Verdapferrohr zweckmäßig eine Steuereinrichtung zur
Steuerung des Verdampfungsgrades des durch das Verdampferrohr strömenden Brennstoffs
zugeordnet.
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Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß in dem Gehäuse sowohl
der Brenner, z.B. ein Propanbrenner, ferner das Gebläse zum Drücken von Luft durch
den Brenner und das Luftausblasteil untergebracht sind, so daß erhitzte Luft mit
einfachen Mitteln über einen großen Flächenbereich konzentriert werden kann. Vorteilhaft
ist ferner, daß die erhitzte Luft sowohl nach vorn als auch nach unten ausgeblasen
wird, so daß beim Vorschieben der gesamten Einrichtung über die zu behandelnde Fläche
Schnee und Eis zunächst an einer vor der Einrichtung liegenden Stelle geschmolzen
werden können, während anschließend die behandelte Fläche durch den Boden des Luftausblasteils
getrocknet wird.
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Für die erfindungsgemäße Einrichtung gibt es eine Vielzahl von Anwendungsfällen.
In der Bauindustrie beispielsweise gehen bei schlechtem Wetter dadurch, daß der
Bau von Straßen, Gebäuden und dergleichen unterbrochen werden muß, viel Geld und
viele Arbeitsstunden verloren, ganz abgesehen davon, daß sich erhebliche Verzögerungen
beim Bau ergeben. Beim Bau von Straßen beisplelswkise muß die Oberfläche beim Aufbringen
von Asphalt so trocken sein, daß der Asphalt selbst dann nicht mehr aufgebracht
werden kann, wenn die Oberfläche durch Nieselregen nur geringfügig benetzt wird,
so daß bis zum Trocknen der Oberfläche gewartet werden muß.
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Dies bringt für die Baufirma und letztlich auch für die offenen lichkeit
hohe Kosten mit sich, weil sich beispielsweise mit Asphalt
beladene
Lastwagen auf dem Weg zur oder bereits an der Baustelle befinden und dort auf das
Abladen des Asphalts warten müssen.
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Durch Überfahren der zu belegenden Fläche mit der erfindungsgemäßen
Einrichtung könnte die Fläche dagegen selbst bei leichtem Regen so stark getrocknet
werden, daß der Asphalt sofort auf sie aufgebracht werden kann, und selbst nach
einem sehr starken Regenguß könnte die Fläche innerhalb von einigen Minuten mit
Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung so staS abgetrocknet werden, daß der Asphalt
auf sie aufgebracht werden kann. Weiterhin werden Asphaltstraßen im allgemeinen
injder Weise hergestellt, daß zunächst eine Asphaltschicht aufgebracht, diese dann
mit einem Ölfilm und danach mit einer Bindemittelschicht wie Sand oder dergleichen
belegt und abschließend eine weitere Schicht aus Asphalt aufgebracht wird. Durch
Anwendung der erfindungsgemäßen Einrichtung wäre es möglich, die erste Asphaltschicht
zu erweichen und dadurch Öl an deren Oberfläche zu ziehen, so daß die zweite Asphaltschicht
unmittelbar auf die erste Asphaltschicht aufgebracht und die Bindemittelschicht
eingespart werden könnte.
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Beim Bau von Gebäuden oder dergleichen sind die Zufahrtswege zur Baustelle
bei Regen im allgemeinen verschlammt und mit schweren Geräten und Lastwagen wie
beispielsweise Betonfahrzeugen und dergleichen nicht befahrbar, so daß Bauverzögerungen
auftreten, bis die Zufahrtswege wieder befahrbar sind. Mit einer erfindungsgemäßen
Einrichtung könnten derartige Zufahrtswege nach heftigen Regenfällen in wenigen
Minuten getrocknet und in einen harten, befahrbaren Zustand gebracht werden, wodurch
sich teure und zeitraubende Verzögerungen vermeiden ließen.
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Ähnliche Ergebnisse lassen sich in der Landwirtschaft vermeiden, wo
erfindungsgemäße Einrichtungen über Felder gefahren werden könnten, um aus diesen
die Feuchtigkeit zu entfernen und sie zur Ernte vorzubereiten. Die erfindungsgemäßen
Einrichtungen könnten sogar dazu verwendet werden, Unkraut, Insekten und dergleichen
von Feldfrüchten abzubrennen, und ist insbesondere für die Taba~kindustrie geeignet.
Abgesehen davon könnte die erfindungsgemäße Einrichtung zum Anlegen von Waldschneisen
oder dergleichen verwendet werden.
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Bei Dachdeckerarbeiten müssen die Dachdecker häufig auf das vollständige
Abtrocknen der Dachfläche worten, bevor sie die verschiedensten Materialien aufbringen
können. Selbst der Morgentau muß abtrocknen, bevor weitergearbeitet werden kann,
während in Wintermonaten Frost, Schnee, Regen und dergleichen Arbeiten am Dach unmöglich
machen. Hie +dnntR eine erfindungsgemäße Einrichtung von geringer Größe über die
Dachfläche gefahren und zum Beseitigen der durch Frost, Schnee, Regen, Tau oder
dergleichen bewirkten Feuchtigkeit eingesetzt werden, so daß die Dachdeckerarbeiten
in wenigen Minuten begonnen oder fortgesetzt werden könnten.
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In Zitrushainen oder dergleichen verwenden die Pflanzer häufig Kokskörbe
oder dergleichen, um die Luft aufzuheizen und ein Einfrieren und Zerstören der Zitrusfrüchte
zu vermeiden. Derartige Kokskörbe sind jedoch nur wenig wirksam, wohingegen mit
einer erfindungsgemäßen Einrichtung zwischen den Zitrusbaumreihen hin-und hergefahren
werden könnte, um warme Luft auszublasen und dadurch die umgebende Atmosphäre aufzuwärmen
und eine Beschädigung der Zitrusfrüchte zu vermeiden.
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Eine weitere Anwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemäße Einrichtung
ergibt sich wiederum beim Straßenbau. Hier ist eine Erscheinung zu beobachten, die
Trockenfäule genannt wird und die darin besteht, daß sich das im Straßenbelag befindliche
Öl absetzt, wodurch die Oberfläche bröcklig und trocken wird. Eine erfindungsgemäße
Einrichtung könnte über derartige Asphaltstraßen gefahren werden, um durch die von
ihr abgegebene Wärme das Öl zurück in die Oberfläche der Straße zu ziehen und die
Straße dadurch in einem guten Zustand zu erhalten.
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Ähnliche Ergebnisse lassen sich bei Betonpisten mit Dehnungsfugen
auf Flugplätzen erzielen. Derartige Betonpisten werden häufig dadurch zerstört,
daß Flüssigkeit in die Dehnungsfugen eintritt, dort friert und den in den Dehnungsfugen
befindlichen Teer oder dergleichen an die Oberfläche drängt, wo er aufbricht, so
daß hohe Kosten zur Reparatur bzw. zur Erneuerung derartiger Dehnungsfugen aufgewendet
werden müssen. WUrde dagegen mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung über eine solche
Dehnungsfuge gefahren,
dann würde der in den Dehnungsfugen befindliche
Teer aufgrund der Wärme weich und daher ordnungsgemäß in die Dehnungsfugen zurückfließen,
wodurch die Dehnungsfugen in einen praktisch neuwertigen und manchmal sogar besseren
Zustand versetzt würden, als sie es nach der ersten Herstellung waren.
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Andere Anwendungsbereiche für die erfindungsgemäße Einrichtung ergeben
sich in Verbindung mit Sportanlagen, da die erfindungsgemäßen Einrichtungen beispielsweise
über Spielfelder, Pferderennbahnen oder Automobilrennstrecken gefahren werden könnten,
um diese zu trocknen und für die nächste Sportveranstaltung vorzubereiten.
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Die Erfindung bringt weiterhin den Vorteil mit sich, daß sie nicht
nur zum Schmelzen von Eis und Schnee, sondern auch zum Verdampfen von Feuchtigkeit,
d.h. zum Trocknen der behandelten Flächen nach Regenfällen oder dergleichen verwendet
werden kann.
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Der Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung ist außerdem derart,
daß heiße gesättigte Luft ausströmt, wodurch ein maximaler Wirkungsgrad erzielt
wird. Als Brennstoffe eignen sich insbesondere Kohlenwasserstoffbrennstoffe wie
Benzin, Dieselöl, Propan oder Butan. Vorzugsweise wird Butan angewendet.
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Die oben aufgeführten Beispiele zeigen, daß die Erfindung nicht nur
zum Schmelzen von Schnee und zum Trocknen in hohem Maße nützlich ist, weil Einsparungen
bis zu 99% erzielt werden können, sondern auch einer Vielzahl von anderen Anwendungszwecken
zugeführt werden kann.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit der beiliegenden
Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig.
1 eine perspektivische Vorderansicht einer erfindungsgemässen Einrichtung zum Erwärmen
und/oder Trocknen von Flächen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
wobei die erfindungsgemäße Einrichtung an der Vorderseite eines Lastkraftwagens
montiert ist; Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche perspektivische Vorderansicht einer
Mehrzahl von nebeneinander am Lastkraftwagen montierten erfindungsgemäßen Einrichtungen;
Fig. 3 eine perspektivische Hjnteransicht einer der Einrichtungen nach Fig. 2; Fig.
4 die perspektivische Hinteransicht der in Fig. 2 dargestellten Einrichtungen zusammen
mit einer Befestigungsvorrichtung und einer Steuervorrichtung für die Brennstoff
zufuhr ; Fig. 5 eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung nach Fig. 1 mit
einer Mehrzahl von Verlängerungsabschnitten an ihrer Vorderseite; Fig. 6 einen Schnitt
längs der Linie 6-6 der Fig. 5; Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 der Fig.
5; Fig. 8 einen Vertikalschnitt durch die Einrichtung nach Fig. 5; Fig. 8A einen
Schnitt längs der Linie 8A-8A der Fig. 8; Fig. 9 die perspektivische Ansicht eines
Verdamierrohrs und einer zugehörigen Steuereinrichtung; Fig. 10 die perspektivische
Ansicht desjenigen Teils der Befestigungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Einrichtung,
der an der Vorderseite des Lastkraftwagens oder dergleichen angebracht wird und
eine hydraulische Kolbenstange aufweist
Fig. 11 eine der Fig. 10
ähnliche Ansicht, wobei sich die hydraulische Kolbenstange in einer anderen Stellung
befindet; Fig. 12 einen vergrößerten Vertikalschnitt, aus den insbesondere das Gebläse,
eine Heizvorrichtung und eine Beipaßeinrichtung für die Heizvorrichtung ersichtlich
sind; Fig. 13 die perspektiviche Ansicht der Befestigungsvorrichtung für die erfindungsgemäße
Vorrichtung.
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In Fig. 1 der Zeichnung, in welcher gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen sind, ist eine erste und bevorzugte AusfUhrungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung 10 zum Erwärmen und/oder Trocknen von Flächen dargestellt. Die Einrichtung
10 ist mittels einer angelenkten Befestigungsvorrichtung M an der Vorderseite eines
geeigneten Fahrzeugs, z.B. eines Lastkraftwagens T befestigt. Einzelheiten der Einrichtung
10 sind insbesondere aus den Fig. 5 bis 8 und 12 ersichtlich, auf die nachfolgend
Bezug genommen wird. Die Einrichtung 10 enthält ein Gehäute 11 aus Blech oder einem
anderen ausreichend starren Material. Das Gehäuse besteht aus einem oben und vorn
angeordneten Luftansaugteil 12 mit einer Ansaugöffnung 13 in seinem Boden, durch
die Luft aus der Umgebung angesaugt wird. Zum Ansaugen der Luft durch die Ansaugöffnung
13 und zum Drücken dieser Luft durch einen mittleren Kanal 15 in eine Heizkammer
16 dient ein geeignetes Gebläse 14, vorzugsweise ein Zentrifugalgebläse der Firma
Loren Cook Company of Canada, Catalogue No. 15M17D mit einer Leistung von 75 m3
(2 750 Kubikfuß) oder mehr pro Minute. Das Gebläse arbeitet im wesentlichen mit
konstanter Geschwindigkeit und Leistung, weil zum Antrieb des Gebläses entweder
eine motorisch betriebene hydraulische Pumpe oder ein elektrischer Generator verwendet
werden, die am Trägerfahrzeug montiert sind. Im Kanal 15 ist eine Vielzahl von Ablenkflächen
17 vorgesehen, mittels denen die vom Gebläse 14 abgegebene Luft weich und ohne Verluste
in einem gekrümmten Abschnitt des Kanals 15 umgelenkt und einer geeigneten Heizvorrichtung
18 zugeführt wird, die in der Heizkammer 16 des Gehäuses angeordnet ist. Die Heizung
18 besteht vorzugsweise
aus einem Propan verbrennenden Brenner.
Beispielsweise kann es sich um den TAH-Brenner, Katalog Nr. 320 TAH der Firma Eclipse
Inc. of Rockford, Illinois, USA handeln. Dieser Brenner ist ein Niederdruckbrenner
und besitzt eine Leistungsfähigkeit von 800000 Kcal (3200000 BTU) pro Stunde, und
die in ihm erhitzte Luft wird einem haubenförmigen Luftausblasteil 19 des Gehäuses
zugeführt. Der Brenner wird von einem im Führersitz des Trägerfahrzeugs befindlichen
elektronischen Bedienungspaneel aus gezündet und gesteuert, und dieses nicht dargestellte
Bedienungspaneel dient außerdem zur Überwachung und Sicherheitskontrolle des Brenners.
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Der Brenner wird mittels eines motorbetriebenen 110 V-Generators des
Trägerfahrzeugs angetrieben. Die Heizvorrichtung 18 besitzt einen kleineren Querschnitt
als die Heizkammer 16 des Gehäuses, und zu beiden Seiten der Heizvorrichtung 18
sind Beipässe 20 und 21 vorgesehen. An den Eingängen zu diesen beiden Beipässen
20 und 21 sind geeignete Steuereinrichtungen 22 und 23 bzw. Ablenkplatten schwenkbar
befestigt, die zur Steuerung der durch die Heizvorrichtung 18 strömenden Luftmenge
und somit zur Steuerung der aus dem Brenner austretenden Flamme dienen. Sind die
Steuereinrichtungen 22 und 23 beispielsweise gemäß Fig. 5 geschlossen, wird die
gesamte vom Gebläse 14 abgegebene Luft durch die Heizvorrichtung geleitet und von
dieser erwärmt, so daß die Flamme ihre maximale Länge besitzt, während für den Fall,
daß eine geringere Temperatur der von der Einrichtung 10 abgegebenen Luft und eine
kürzere Flamme erwünscht sind, die Steuereinrichtungen 22 und 23 in ihre Offenstellung
gemäß Fig. 12 geschwenkt werden, so daß ein Teil der vom Gebläse 14 abgegebenen
Luft durch die Beipässe 20 und 21 an der Heizvorrichtung 18 vorbeiströmt.
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Zum Öffnen und Schließen der Steuereinrichtungen 22 und 23 können
alle bekannten, nicht dargestellten Mittel wie hydraulische, elektrische oder mechanische
Mittel verwendet werden.
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Zur zusätzlichen Steuerung desjenigen Wertes, auf den die Luft durch
die Heizvorrichtung 18 erwärmt werden soll, dient eine Vielzahl von Verdampferrohren
24 für den Brennstoff, die zu einer Schleife verbunden und in der Nähe der Austrittsöffnung
der Heizvorrichtung
18 angeordnet sind. Flüssiger Brennstoff,
der diesen Verdampferrohren 14 von einem geeigneten, beispielsweise im Lastkraftwagen
T untergebrachten Behälter zugeführt wird, wird durch die von der Heizvorrichtung
18 bzw. vom Brenner abgegebenen Wärme verdampft und dann dem Brenner zugeführt,
wodurch der Wirkungsgrad und die Wärmeabgabe des Brenners erhöhterden. Zur Steuerung
des Verdampfungsgrades des Brennstoffes und somit zur Steuerung der Wärmeabgabe
des Brenners ist eine Steuereinrichtung in Form von mehreren Abdeckplatten 25 und
26 vorgesehen, die in der Nähe der Verdampferrohre 24 schwenkbar angeordnet sind
und in eine Arbeitsstellung, in der sie die Verdampferrohre abdecken, und in eine
Außerarbeitsstellung geschwenkt werden können, in der sie die Verdampferrohre nicht
abdecken. In der Arbeitsstellung schirmen die Abdeckplatten 25 und 26 die Verdampferrohre
24 von der vom Brenner abgegebenen Heißluft ab, so daß der flüssige Brennstoff in
den Verdampferrohren nicht so stark erwärmt und nicht in dem Maß verdampft wird,
wie es der Fall wäre, wenn die Abdeckplatten 25 und 26 in die Außerarbeitsstellung
geschwenkt sind, in welcher die vom Brenner abgegebenettuft direkt über die Verdampferrohre
strömen kann. Zum Verschwenken der Abdeckplatten 25 und 26 können alle geeigneten
Mittel wie hydraulische, elektrische und mechanische Mittel (nicht gezeigt) verwendet
werden.
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Die Abdeckplatten 25 und 26 werden von länglichen, schwenkbaren Stäben
27 getragen, die mit einer geeigneten Wärmeisolierung belegt sind, damit sie sich,
wenn sie erwärmt werden, nicht verziehen.
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An entgegengesetzten Seiten der Heizkammer 16 ist unmittelbar unter
der Heizvorrichtung 18 und oberhalb der Abdeckplatten 25 und 26 je eine Profilplatte
28 bzw. 29 gleitend gelagert.
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In jeder Einrichtung 10 können mehrere Gebläse bzw. Heizvorrichtungen
enthalten sein, wenn eine verstärkte Steuerung der Temperatur und des Luftstroms
erwünscht ist.
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Die Innenwand der Heizkammer 16 des Gehäuses ist allseits mit einem
geeigneten Isoliermaterial 30, das eine Dicke von vorzugsweise etwa 3 cm (10/4")
aufweist, verkleidet, und das Isoliermaterial
30 erstreckt sich
nach unten in das Luftausblasteil 19 hinein. Als Isoliermaterial kann an sich beliebiges
und beliebig dickes Material verwendet werden, sofern es geeignet ist, Temperaturen
von 1 400 bis 1 650 OC (2 600 bis etwa 5 000 OF) zu widerstehen. Gemäß Fig. 8 ist
im unteren, rückwärtigen Abschnitt des Luftausblasteils 19 eine gebogene Platte
31 befestigt. Auf dieser Platte liegt eine nach vorn und nach unten gebogene Isolierung
32 auf, die eine weiche Umlenkung und Abgabe der Luft aus dem Luftausblasteil 19
bewirkt. Die gebogene Platte 31 und andere Metallteile der Einrichtung, die sich
im unteren hinteren Gehäuseabschnitt befinden, bestehen vorzugsweise aus rostfreiem
Stahl, damit sie den hohen Temperaturen in diesem Bereich standhalten können.
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Das Luftausblasteil 19 erstreckt sich außerdem unterhalb des Luftansaugteils
12 nach vorn und über das Luftansaugteil 12 hinweg und ist mit einer nach unten
und nach vorn geneigten oberen Wand 33 versehen. Unterhalb dieser Wand 33 ist im
Gehäuse mit Abstand ein geeigneter Träger für eine Isolierung, z.B. ein Drahtnetz
34 oder dergleichen, vorgesehen, an dem eine Isolierung 35 befestigt ist. Zwischen
dem Drahtnetz 34 und der Wand 33 besteht ein toter Luftraum 36. Aus diesem Grunde
erhitzt sich die Wand 33 nicht sehr stark, obwohl die Temperaturen innerhalb des
Luftausblasteils 19 bis auf 1 260 0C ( 2 300 OF) ansteigen können. Ein Rückführungsschieber
37 ist in der Wand 33 oberhalb einer diese durchsetzenden Öffnung 38 schwenkbar
gelagert und mit Hilfe geeigneter Mittel in eine Offen- und Schließstellung schwenkbar,
um den Rückstrom der erwärmten Luft durch die Öffnung 38 zur Ansaugöffnung 13 des
Gebläses 14 zu steuern. Uber der Ansaugöffnung 13 im Luftansaugteil 12 ist ein Drahtnetz
bzw. ein Drahtgitter 39 befestigt, um den Eintritt von Gesteinstriimmern oder dergleichen
in das Gebläse 14 zu verhindern. Die von der Heizvorrichtung 18 erwärmte Luft ist
somit im Luftausblasteil 19 eingeschlossen und wird durch den offenen Boden des
Luftausblasteils 19 auf einer relativ großen Fläche ausgeblasen. Das vordere Ende
des Luftausblasteils 19 weist eine Öffnung 40 auf, so daß die erwärmte Luft auch
nach vorn ausgeblasen werden kann und für den Fall, daß die Einrichtung 10 zum Schmelzen
von Schnee, Eis oder dergleichen über eine Oberfläche bewegt wird, den Schnee oder
das Eis an einer vor der Einrichtung 10 gelegenen Stelle zum Schmelzen bringt, während
das
beim Schmelzvorgang entstehende Wasser durch die aus dem Boden
des Luftausblasteils 19 ausströmende Heißluft verdampft bzw.
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getrocknet wird, nachdem die Einrichtung 10 auf die mit schmelzendem
Schnee und Eis belegte Fläche vorgefahren worden ist. Es kann natürlich der Fall
eintreten, daß der Schnee und/oder das Eis so tief sind, das er und/oder es von
der nach vorn ausgeblasenen Heißluft nicht vollständig geschmolzen werden kann.
In diesem Fall wird jedoch der restliche Teil des Schnees bzw. des Eises dann geschmolzen,
wenn die Einrichtung 10 während der kontinuierlichen Vorwärtsbewegung über die zu
behandelnde Fläche diese Stelle erreicht. Die auf der behandelten Fläche verbleibende
Feuchtigkeitsmenge kann entweder durch Veränderung der Vorwärtsgeschwindigkeit oder
durch Veränderung der Temperatur der aus dem Brenner austretenden Luft gesteuert
werden. Der Schmelz- und Trocknungsvorgang wird allein vermittels Heißluft bewirkt,
d.hldziue behandelnde Oberfläche kommt mit keiner Flamme in Berührung.
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Die in Fig. 3 dargestellte Einrichtung 10' zum Erwärmen und/oder Trocknen
von Flächen unterscheidet sich von der Einrichtung 10 im wesentlichen nur dadurch,
daß anstelle der horizontal angeordneten Ansaugöffnung 13 eine unter einem Winkel
angeordnete Ansaugöffnung 13' vorgesehen ist.
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Fig. 3 zeigt weiterhin einen Teil einer Steuerleitung 41 für die Zufuhr
und für die Steuerung der Zufuhr des Brennstoffs zur Heizvorrichtung 18 sowie einen
in die Steuerleitung 41 geschalteten Druckregler 42 zum Regeln des Drucks des der
Heizvorrichtung zugeführten Brennstoffs auf einen Wert, der zum ordnungsgemäßen
Betrieb eines Niederdruckbrenners ausreichend klein ist.
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Die Befestigungsvorrichtung M zum Befestigen der Einrichtungen 10
bzw. 10' an der Vorderseite eines Fahrzeugs, z.B. des Lastkraftwagens T, enthält
zu beiden Seiten des Luftausblasteils 19 je eine in dessen Längsrichtung erstreckte
Führung 43 bzw. 44 zur Aufnahme Je eines in Längsrichtung verlaufenden Arms 45 bzw.
46, am die beide Teil eines /Lastkraftwagen T befestigten Trägers 47 sind. An den
Armen 45 und 46 sind Stangen 48 und 49 angelenkt,
die sich nach
rückwärts erstrecken und an dem Teil des Lastkraftwagens befestigt sind, an welchem
die Einrichtung angebracht werden soll. An einem oberen Abschnitt des Gehäuses 11
sind außerdem an den Seiten Ketten 50 und 51 oder dergleichen angebracht, die sich
ebenfalls nach rückwärts erstrecken und am Lastkraftwagen befestigt sind, um ein
Kippen der Einrichtung zu verhindern.
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Im Bedarfsfall kann an einem mit den Enden der beiden Arme 45 und
46 verbundenen Querstück eine mit einem hydraulischen Hebemechanismus 53 verbundene
vertikale Stange 5R verbunden sein, damit die Einrichtung gehoben und gesenkt werden
kann.
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Die Einrichtungen 10 und 10' sind etwa 1,80 m (6 Fuß) lang, etwa 0,90
m (3 Fuß) breit und etwa 1,20 m (4 Fuß) hoch, wobei die Einrichtung 10' aufgrund
der schräg angeordneten Ansaugöffnung 13' geringfügig höher ist. Bei beiden beschriebenen
Einrichtungen berührt die Flamme nicht die zu behandelnde Oberfläche, sondern erstreckt
sich nur bis zu einer Stelle, die etwa 3,5 cm ( 1 1/2") über der Oberfläche, z.B.
dem Erdboden oder dergleichen, angeordnet ist. Wenn beispielsweise die in Fig. 12
dargestellte Einrichtung in Betrieb ist und eine Temperatur von etwa 1095 ohr (2000
°F) erzeugt, dann hat die Flamme eine Länge von etwa 60 bis 70 cm (24 bis 2811),
so daß der Abstand vom Brenner zur Stelle 32 etwa 80 cm (32") betragen muß, wenn
verhindert werden soll, daß die Flamme den Boden berührt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind mehrere Einrichtungen 10
nebeneinander angeordnet und zu einer Einheit 54 zusammengefaßt, die eine Länge
von etwa 1,80 m (6 Fuß) und eine Breite von etwa 3,60 m (12 Fuß) besitzt. Die zur
Einheit 54 zusammengefaßten Einrichtungen 10' sind im wesentlichen von identischer
Bauweise und Funktion, wobei allerdings ein Unterschied darin besteht, daß die Führungen
44' und 45' nur an den Außenseiten der beiden äußeren Einrichtungen 10' befestigt
sind.
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Gemäß Fig. 4 sind ferner an den Rückseiten der die Einheit 54 bildenden
Einrichtungen 10' Zuführleitungen 55 und 56 befestigt, wobei die obere Zuführleitung
55 über eine Leitung 57 mit einer Quelle von verdampftem Brennstoff und die untere
Zuführleitung 56
über eine Leitung 58 mit einer Quelle für flüssigen
Brennstoff verbunden ist. Die beiden Zuführleitungen 55 und 56 sind außerdem durch
eine Verbindungsleitung 59 verbunden, in welche Magnetventile 60 und 61 zur Steuerung
der Zufuhr von verdampftem und flüssigem Brennstoff geschaltet sind. In den zwischen
den beiden Magnetventilen und dem Brenner befindlichen Teil der Verbindungsleitung
59 ist außerdem ein Druckregler 62 zur Regelung des dem Brenner zugeführten Brennstoffs
geschaltet. Die beiden Zuführleitungen sind außerdem mit je einem Uberdruckventil
63 bzw. 64 versehen.
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Gemäß Fig. 2 ist außerdem jede Einrichtung 10' mit einem Temperaturfühler
oder Thermostaten 65 versehen, der durch die Wand 33 angeschlossen ist. Wenn eine
Einrichtung der Einheit 54 ausfällt, verbleiben die übrigen Einrichtungen in Funktion,
da sie sämtlich mit separaten Steuerungen versehen sind, so daß die Einheit 54 dadurch
nicht außer Betrieb gesetzt wird. Abgesehen davon wird die von irgendeinem Brenner
erzeugte Wärme in der ihm zugeordneten Einrichtung gehalten, wodurch übergroße Erhitzungen
vermieden werden.
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Die Befestigungsvorrichtung M' für die Einheit 54 enthält einen Rahmen
66 mit zwei beabstandeten, parallel angeordneten Trägern 67 und 68, deren Enden
durch quer zu ihnen verlaufende Arme 69 und 70 verbunden sind, die über den Träger
68 hinaus nach vorn verlängert sind und in die Führungen 44 und 45' eingeführt werden
können.
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Zur Versteifung des Rahmens dienen diagonal angeordnete, zwischen
den Trägern 67 und 68 befestigte Streben 71 und 72. An dem hinteren Träger 67 ist
das untere Ende einer nach oben ragenden Stütze 73 angeschweißt oder in anderer
Weise befestigt, die mit diagonal angeordneten Armen 74 und 75 zusätzlich abgestützt
ist.
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An der Vorderseite des Fahrzeugs, z.B. an der vorderen Stoßstange
B des Lastkraftwagens T, ist ein Hebemechanismus 76 (Fig. 10,11 und 13) befestigt,
der einen horizontal angeordneten Träger enthält, an dessen beiden Enden Je zwei
beabstandete Ansätze 78 bzw.
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79 vorgesehen sind. Zwei beabstandete, nach oben ragende und
parallel
angeordnete Führungen 80 und 81 sind mit ihren unteren Enden an dem Träger 77 angeschweißt
oder in anderer Weise befestigt, und die oberen Enden dieser Führungen 80 und 81
sind durch eine horizontale, angeschweißte oder auf andere Weise befestigte Führung
82 miteinander verbunden. Zwischen den oberen und unteren Enden der vertikalen Führungen
80 und 81 ist außerdem ein horizontal angeordnet es Winkelprofil 83 angeschweißt
oder auf andere Weise befestigt, an das das eine Ende einer hydraulischen Kolbenstange
84 angelenkt ist. An der Führung 82 sind zwei Winkelstücke 85 und 86 befestigt,
zwischen denen das eine Ende eines Hebearms 87 schwenkbar befestigt ist, zwischen
dessen beiden Enden das andere Ende der hydraulischen Kolbenstange 84 angelenkt
ist.
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Das andere Ende des Hebearms 87 ist an das obere Ende der vertikalen
Stütze 73 des Rahmens 66 angelenkt. Weiterhin sind zwischen den Ansätzen 78 bzw.
79 des Trägers 77 zwei nach vorn ragende Arme 88 und 89 angelenkt, deren andere
Enden am Träger 67 des Rahmens 66 angelenkt sind. Auf diese Weise ist zwischen dem
Rahmen 66 und dem Trägerfahrzeug ein parallelogrammartiger Hebemechanismus vorgesehen,
mittels dessen die aus den Einrichtungen 10' gebildete Einheit 54 relativ zur zu
behandelnden Oberfläche angehoben bzw. abgesenkt werden kann. Die Arme 88 und 89
könnten im Bedarfsfall hydraulische Kolbenstangen enthalten.
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Damit die Winkelstellung der Einheit 54 mit Bezug auf die zu behandelnde
Oberfläche eingestellt werden kann, weisen die Führungen 44' und 45' eine in Richtung
ihrer vorderen Enden größer werdende Breite auf, und in die Arme 69 und 70 werden
von oben und unten Einstellschrauben 90 und 91 geschraubt, die sich gegen die Arme
69 und> 70 legen. Ferner sind nahe den rückwärtigen Enden der Führungen Löcher
für Schwenkzapfen P vorgesehen, so daß die Einheit 54 durch Einstellung der Einstellschrauben
90 und 91 um eine an ihrem hinteren Ende vorgesehene und durch die Schwenkzapfen
P vorgegebene Achse nach oben bzw. nach unten verschwenkt wird, um Gewichtsänderungen
oder Oberflächenänderungen auszugleichen.
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Wenn beispielsweise mit dem Schmelzen von Schnee und/oder Trocknen
begonnen wird, kann beispielsweise ein großer Propanvorrat im Lastkraftwagen vorgesehen
sein, doch nimmt dieser Vorrat beim Betrieb der Brenner mit der Zeit immer mehr
ab, wodurch das Gewicht
des Lastkraftwagens verringert und die
hintere Seite des Lastkraftwagens angehoben wird, was zur Folge hat, daß die Einheit
54 relativ zur Oberfläche abgesenkt wird. Dieser Vorgang kann entweder mittels der
Einstellschrauben 90 und 91 manuell oder mit Hilfe von hydraulischen Kolbenstangen
automatisch ausgeglichen werden.
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In Fig. 10 ist die hydraulische Kolbenstange 84 im zusammengezogenen
Zustand dargestellt, was ein Absenken der Einheit 54 bis nahe an den Erdboden zur
Folge hat, während die Kolbenstange in Fig. 11 voll ausgefahren ist, was ein Abheben
der Einheit 54 vom Erdboden zur Folge hat, wie es beispielsweise bei ausgeschalteten
Brennern während des Transports oder in Anwendungsfällen zweckmäßig ist, in denen
ein großer Abstand der Einheit 54 vom Erdboden erwünscht ist.
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Gemäß Fig. 4 ist am Luftausblasteil 19 mittels eines Scharniers 93
oder dergleichen ein Verlängerungsteil 92 angelenkt, das mit einer hydraulischen
Kolbenstange 94 gehoben und gesenkt werden kann. Das Verlängerungsteil ist für solche
Anwendungszwecke vorgesehen, bei denen es beispielsweise erwünscht ist, die Wärme
über einen größeren Flächenabschnitt zu konzentrieren. An den Ecken des in Fig.
4 dargestellten Verlängerungsteils sind geeignete Stützelemente wie Schienen (nicht
gezeigt) oder Laufrollen 95 und 96 vorgesehen, welche das Verlängerungsteil am Boden
abstützen.
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Außerdem hängen an den Seiten des Verlängerungsteils 92 Schürzen 97
aus Asbest oder einem anderen geeigneten wärmebeständigen Material herab, die dazu
dienen, die Wärme in dem vom Luftausblasteil und vom Verlängerungsteil definierten
Raum zu halten.
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Gemäß Fig. 5 ist an der Vorderseite des Verlängerungsteils 92 ein
weiteres Verlängerungsteil 98 schwenkbar befestigt. Bei dieser Ausführungsform ist
die hydraulische Kolbenstange 94 an einem Ansatz 99 angelenkt, dessen genaue Lage
insbesondere aus dem gestrichelten Teil der Fig. 5 ersichtlich ist. Eine Schürze
100 aus Asbest oder einem anderen geeigneten wärmebeständigen Material ist auch
an dem Verlängerungsteil 98 befestigt, und an der Vorderseite des Verlängerungsteils
98 ist ein schwenkbarer oder flexibler
Vorhang 101 angebracht.
An der Unterseite der Verlängerungsteile sind Ketten 102 und 103 oder andere geeignete
Mittel befestigt, die so angeordnet sind, daß sie sich auf die Fläche auflegen,
über welche die Einheit gefahren wird, damit die Ketten, die rot glühend werden,
im Falle eines heftigen Schneefalls oder einer dicken Ejsschicht dazu beitragen,
die Schnee- oder Eisschicht aufzubrechen und den Schmelz- und Trocknungsvorgang
zu erleichtern. Mit anderen Worten besteht bei dicken Schnee- oder Eisschichten
die Gefahr, daß die Wärme von diesen reflektiert und der Wirkungsgrad der Einheit
dadurch vermindert wird. Mit den Ketten kann in solchen Fällen eine Schnee- oder
Eisschicht aufgebrochen und dadurch deren Reflektionsvermögen verringert bzw.
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beseitigt werden, was zur Folge hat, daß die von der Einheit abgegebene
Heißluft die Schnee- oder Eisschicht wirksam schmelzen und dann wegtrocknen kann.
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Die Temperatur in den Verlängerungsteilen und unterhalb des Luftausblasteils
19 nimmt mit größer werdendem Abstand vom Luftausblasteil ab. So kann die Temperatur
beispielsweise im vordersten Verlängerungsteil 98 um etwa 1600C (3000F) und im mittleren
oder ersten Verlängerungsteil 92 um etwa 800C (1500F) kleiner als die Temperatur
unterhalb des Luftausblasteils 19 sein. Wenn an dem vorderen Ende der Einheit gemäß
Fig. 5 und 8 zwei Verlängerungsteile befestigt sind, beträgt sowohl die Länge als
auch die Breite der gesamten Einheit etwa 3,60 m (12 Fuß), so daß eine Fläche von
etwa 13 m2 (14 guadra~tfuß) gleichzeitig getrocknet oder auf andere Weise behandelt
werden kann. Um zu vermeiden, daß sich die Verlängerungsteile verziehen, sind an
geeigneten Stellen, wie beispielsweise in Fig. 8A dargestellt ist, Versteifungsrippen
B brückenpfeilerartig auf die Oberseite der Verlängerungsteile geschweißt.
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Die beschriebene Einrichtung zum Schmelzen von Schnee bzw. zum Trocknen
kann außergewöhnlich wirtschaftlich betrieben werden und ist außerdem in der Konstruktion
einfach und haltbar. Die Einrichtung kann außerdem am Erdboden, d.h. beispielsweise
auf Strassen, Start- und Landebahnen von Flughäfen oder dergleichen, zum Schmelzen
von Schnee und Eis und in Abhängigkeit von der Betriebsgeschwindigkeit und der Temperatur
der ausgeblasenen Luft auch
zum Trocknen verwendet werden. Die
Einrichtung ist beispielsweise überaus wirksam, wenn sie unmittelbar zu Beginn von
Schneefällen eingesetzt wird, und wenn die Schneehöhe etwa 2,5 cm oder weniger beträgt,
kann die Oberfläche mit der Einrichtung wirksam getrocknet und sogar leicht erwärmt
werden, wodurch das Liegenbleiben weiteren Schnees verzögert wird. Bei Schneehöhen
bis 2,5 cm kann der Schnee mit einer Betriebsgeschwindigkeit von etwa 24 bis 32
km/h (15 bis 20 Meilen pro Stunde) weggeschmolzen werden. Der hohe Wirkungsgrad
und die große Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung ist zumindest
teilweise auf den Umstand zurückzuführen, daß der Wärmeverlust weniger als 1 % beträgt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung kann außerdem, wie oben schon erwähnt
wurde, für viele andere Zwecke verwendet werden, wobei die Einsparungen an Kosten
und Zeit für Gemeinden, Baufirmen, Flugplatzgesellschaften oder dergleichen erheblich
sind. Kleinere, beispielsweise 0,6 m (2 Fuß) breite Einrichtungen könnten zur Reinigung
und Trocknung von Gehsteigen oder dergleichen verwendet werden. Zu beachten ist
außerdem, daß die erfindungsgemäße Einrichtung außerordentlich umweltfreundlich
ist.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt, sondern läßt sich in vielfacher Weise abwandeln.
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