1 Brandenburgische Technische Universität Cottbus Fakultät ...

6.2.2 Düsenauslegung
Eines der wichtigsten Konstruktionsmerkmale zur sicheren Funktion des Aerosolge-
nerators war die Auslegung des Dispergierkopfes und der integrierten Düse. Aufgabe
des Dispergierkopfes ist es, die durch die rotierende Bürste abgetragenen Partikel
mit Luft zu vermischen und unter Druck auszublasen. Ursprünglich war geplant ge-
wesen, ein großes Spektrum an Massenströmen mit einer umbaubaren Düse zu rea-
lisieren. Dieses Vorhaben wurde auf Grund der schlechten Umsetzbarkeit aufgege-
ben. Vielmehr konzentrierte ich mich auf die Entwicklung einer Düse, die durch
Regelung der Zuführgeschwindigkeit des Kolbens und der Rotationsgeschwindigkeit
der Bürste in der Lage war, die geforderten veränderliche Massenströme bereit zu
stellen.
Verschiedene Konzepte wurden erstellt und auf technische Machbarkeit überprüft.
Nach Abschätzung der jeweiligen Vor- und Nachteile der einzelnen Konzepte fiel die
Entscheidung zu Gunsten der realisierten Düse.
6.2.2.1 Funktionsweise der Düse
Eine Bürste mit Borsten aus Edelstahl rotiert, durch zwei Lager gestützt, in einem
kreisrundem Hohlraum, der dem Bürstendurchmesser entspricht. Auf der Unterseite
der Bürste wird ihr das Dispersionsgut durch den Kolben zugeführt. Wenn die Bürste
über das Material streift, entreißt sie diesem Partikel. Diese werden in den Borsten-
zwischenräumen entlang der Hohlrauminnenwand an den oberen Rand der Bürste
gefördert. Dort ragt die Bürste wenige Millimeter in einen Raum, der von einströmen-
der Druckluft durchsetzt ist. Durch die kinetische Energie des Luftstroms werden die
Partikel der Bürste entrissen, mit Luft vermischt und über eine geführte Düse aus
dem Generator geblasen. Die Durchsetzung der ausgeblasenen Luft mit Partikeln
wird dabei maßgeblich von der Menge der einströmenden Luft und damit vom Be-
triebsüberdruck bestimmt.
Da die Luft über einen normalen kreisförmigen Anschluss in den Dispergierkopf ge-
langt, die Bürste jedoch eine Breite von 100 Millimetern besitzt, ist es nötig, die Luft,
auf der gesamten Breite gleichmäßig zu verteilen. Andernfalls würden die Partikel an
den Randbereichen nicht ausgeblasen werden. Dieses Problem wurde dadurch ge-
löst, dass die einströmende Luft symmetrisch an eine Prallwand strömt. Von dieser
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