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Aufsatz für Schornsteine
Die Erfindung bezieht sich auf einen Aufsatz für Schornsteine, die einen eckigen oder runden Querschnitt und an ihrem oberen Ende eine äussere pyramiden-bzw. kegelstumpfförmige Verjüngung aufweisen, bestehend aus übereinander fix angeordneten und durch vertikale Stützwände miteinander verbundenen, konvergierend-divergierende Durchgänge bildenden, ringförmigen Leitwänden, deren dem Abzugsschacht zugekehrte innere Ränder höher als die äusseren Ränder liegen, und aus einer von den Stützwänden getragenen Abdeckung, die zumindest an der dem Schacht zugekehrten Seite gewölbt ausgebildet ist.
Bei der Lösung der heiztechnischen Probleme wurde bisher der Ausgestaltung der Schornsteine nur geringe Bedeutung beigemessen. Dies änderte sich in letzter Zeit jedoch ganz grundlegend. In dem Be streben, eine immer bessere Wärmeausnutzung zu erreichen, wurden Raumheizungsgeräte u. dgl. entwickelt, bei denen die durch die Rauchf nge oder Schornsteine entweichenden Rauchgase nur mehr eine ganz niedrige Temperatur aufweisen. Die Temperaturdifferenz zwischen Abgasen und Aussenluft wird dadurch so gering, dass die herkömmlichen Schornsteine häufig versagen und dabei nicht nur keinen richtigen Zug entwickeln, sondern dass es bei ihnen unter der Einwirkung von Windstössen, Böen usw. häufig sogar zu Rückstauungen und als Folge davon zur Stillegung von aus Sicherheitsgründen automatisch geregelten Öl- bzw.
Gasbrennern kommt.
Zur Behebung dieser Mängel wurde vorgeschlagen, die Schornsteine mit Aufsätzen der angeführten Art entweder einzeln oder in Gruppen zu versehen. Solche Aufsätze für Schronsteine sind bereits in zahlreichen Ausführungsformen bekanntgeworden. Bei diesen sind die übereinander angeordneten LeitfLächen, mit Ausnahme der obersten, die Abdeckung bildende Leitfläche, durchwegs flach ausgebildet, wogegen die vertikalen Stützwände meist die Form eines konvexen Körpers, z. B. einer konvexen Linse besitzen und im Aufsatz so angeordnet sind, dass ihre vertikalen Symmetrieebenen in gleichmässiger Verteilung strahlenförmig um die Längsachse des Schornsteines verlaufen.
Die Stützwände dieser Aufsätze sind entweder vollwandig oder hohl ausgebildet, oder auch aus einzelnen miteinander verbundenen Stücken zusammengesetzt. Obwohl sich mit Hilfe solcher Aufsätze eine wesentliche Erhöhung der Evakuierungsgeschwindigkeit der aus dem Abzugsschacht des Schornsteines strömenden Rauchgase durch eine entsprechende Ablenkung der in Bewegung befindlichen, den Schornstein treffenden Luft, unabhängig von de, ren Anfangsrichtung erzielen liess, konnten die Ergebnisse doch nicht in allen Fällen restlos befriedigen.
Die Erfindung stellt nun eine wesentliche Verbesserung dieser bekannten Aufsätze dar. was erfindungsgemäss dadurch erreicht wird, dass der Querschnitt der Leitwände über die ganze Ringbreite durchgehend konvex nach unten gekrümmt und vorzugsweise auch die Abdeckung gegen das Innere des Aufsatzes zu konvex gewölbt ausgebildet ist und die vertikalen Stützwände in an sich bekannter Weise eine gewölbte Form aufweisen. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Stützwände rund um den Abzugsschacht im gleichen Sinn einseitig gewölbt ausgebildet.
Gemäss einer besonderen Ausführungsform kann der vertikale Aussenrand jeder Stützwand im Sinne ihrer Wölbung umgebogen bzw. umgebördelt sein. Vertikal verlaufende Stützwände können aus je zwei gewölbten Platten bestehen, deren konvexe Wölbungen einander zugekehrt und gegebenenfalls an ihren vertikalen Aussenrändern unter Bildung einer Abrundung miteinander verbunden sind.
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Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung kann die Unterseite der Abdeckung die Form eines Kegels oder einer Pyramide aufweisen, wobei die Mantelfläche des-oder derselben mit einer konkaven Wölbung versehen und die Spitze konzentrisch gegen den Schacht zu gerichtet ist. Die Abdeckung kann auch hohl ausgebildet werden.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert. In diesen zeigen Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform und Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie li-lI in Fig. 1 ; die Fig. 3 und 4 zeigen je einen Längsschnitt durch zwei andere Ausführungsbeispiele und die Fig. 5, 6,'7 und 8 je einen Querschnitt durch weitere verschiedene Ausführungsformen.
Der in den Fig. 1 und 2 schematisch dargestellte Aufsatz ist auf einen Schornstein 1 mit quadratischem Querschnitt angeordnet. Das obere Ende des Schornsteins 1 weist eine pyramidenstumpfartige Verjüngung 2 auf, die einen Abzugsschacht 3 für die Verbrennungsgase umschliesst. In den Ecken der Verjüngung 2 sind tropfenförmige, vertikal verlaufende Stützwände 4 in diagonaler Anordnung fest eingesetzt. Der Aufsatz ist an seinem oberen Ende mit einer Abdeckung 5 versehen, die von den vertikalen Stützwänden 4 getragen und festgehalten ist. Die Abdeckung 5 ist im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 als Platte ausgebildet, die an der Oberseite flach und gegen den Schacht zu konvex gewölbt ist.
Zwischen den vertikalen Stützwänden 4 sind um den Schachtquerschnitt herum etagenweise in geneigter Lage zur Horizontalebene Leitwände 6 angeordnet, deren dem Abzugsschacht 3 zugekehrte Ränder 7 höher als die vom Schacht abgekehrten Ränder liegen. Die Leitwände 6 sind gegen das Innere des Aufsatzes konvex gewölbt und durch die vertikalen Stützwände 4 fest miteinander verbunden. Die Leitwände 6 und die Stützwände 4 werden vorzugsweise aus Metallplatten hergestellt und z. B. durch Verschweissen oder auf eine andere geeignete Weise miteinander verbunden.
Auf Grund ihrer besonderen Ausbildung und Anordnung bilden die Stützwände 4 und Leitwände 6 konvergierend-divergierende Durch gänge 9 für die in Bewegung befindliche und auf den Schornstein 1 auftreffende Luft, die in einem möglichst spitzen Winkel auf die dem Schacht 3 entweichenden Rauchgase auftrifft und diese durch Injektor wirkung, unter Vermeidung von Wirbelbildungen und Rückstauungen, mit erhöhter Geschwindigkeit in die Atmosphäre abführt. In Fig. 3 ist eine Abdeckung 10 vorgesehen, die zu beiden Seiten der durch ihren Rand gehenden Horizontalebene eine vorzugsweise gleiche Wölbung aufweist, so dass die Abdeckung eine linsenartige Querschnittsform erhält.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform wird in vorteilhafter Weise eine Abdeckung 11 verwendet, deren Unterseite die Form eines Kegels oder einer Pyramide 12 aufweist, die mit ihrer Spitze 13 konzentrisch gegen den Schacht 3 zu gerichtet ist. Die Abdeckungen 10 und 11 können zweckmässig aus gepressten und z. B. miteinander verlöteten oder verschweissten Metallplatten hergestellt und als Hohlkörper ausgebildet sein.
Bei der Ausführung gemäss Fig. 5 werden vertikal verlaufende Stützwände 14 verwendet, die rund um den Abzugsschacht 3 im gleichen Sinne einseitig gewölbt sind. Die Stützwände 14 werden in vorteilhafter Weise ebenfalls aus Blechplatten hergestellt, wobei diese zuerst im vorgesehenen Ausmass gewölbt und sodann der äussere vertikale Rand 15 jeder Platte im Wölbungssinn umgebogen bzw. umgebördelt wird.
Besonders vorteilhaft erweist sich ein Aufsatz, bei dem, wie Fig. 6 zeigt, Stützwände 16 verwendet werden, die an ihren beiden Seiten eine konkave Wölbung aufweisen. Diese Stützwände können z. B. aus zwei entsprechend verformten Metallplatten bestehen, die mit ihren konkaven Wölbungen einander zugekehrt und die mit ihren äusseren vertikalen Rändern unter Bildung einer Abrundung 17 miteinander verbunden, z. B. verschweisst sind. Die einzelnen Stützwände 16 können aber auch einstückig aus einer Platte durch entsprechende Verformung herausgebildet sein.
In Fig. 7 ist ein Aufsatz für einen sechseckigen Schornstein 18 dargestellt, bei dem die in radialer Anordnung in den Ecken angeordneten Stützwände 19 wieder eine tropfenförmige Querschnittsform aufweisen. Die einzelnen Stützwände 19 sind in diesem Falle als massive Körper z. B. aus einem keramischen Material oder aus Asbest-Zement hergestellt.
Fig. 8 zeigt den Aufsatz für einen Schornstein 20 mit kreisförmigem Querschnitt undradialim gleichen Abstand voneinander angeordneten Stützwänden 21, die zwar eine gewisse Ähnlichkeit mit den gemäss Fig. 6 verwendeten Stützwänden 16 aufweisen, jedoch nicht als Hohlkörper, sondern ebenfalls wie die Stützwände nach Fig. 7, als massive Körper ausgebildet sind.
Im Rahmen der Erfindung ist es selbstverständlich möglich, die in den Fig. 1, 3 und 4 im Längsschnitt dargestellten Ausführungsformen mit den in den Fig. 2 und 5-8 im Querschnitt dargestellten Aus- fbhrungsformen in geeigneter Weise zu kombinieren. In den Ausführungsbeispielen weist der Schacht
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durchwegs quadratischen, sechseckigen oder einen runden Querschnitt auf. Selbstverständlich kann der erfindungsgemässe Aufsatz auch für Schornsteine mit einem andern geeigneten, z. B. rechteckigen Querschnitt oder für einen Schornstein mit mehreren nebeneinanderliegenden Schächten von quadratischem Querschnitt angewendet werden.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich auch, den erfindungsgemässen Aufsatz, der auch den obersten Teil des, Schornsteines mit der kegel-bzw. pyramidenstumpfförmigen Verjüngung umfasst, als Fertigstücke auszubilden und als solches auf einen Schornstein aufzusetzen und nicht erst auf diesem aus Einzelteilen zusammenzubauen.
Als Material für den erfindungsgemässen Aufsatz eignen sich, wie bereits erwähnt, besonders Metallplatten, Asbest-Zement oder keramische Baustoffe.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Aufsatz für Schornsteine, die einen eckigen oder runden Querschnitt und an ihrem oberen Ende eine äussere pyramiden- bzw. kegelstumpfförmige Verjüngung aufweisen, bestehend aus übereinander fix angeordneten und durch vertikale Stützwände miteinander verbundenen, konvergierend-divergierende Durchgänge bildenden, ringförmigen Leitwänden, deren dem Abzugsschacht zugekehrte innere Ränder höher als die äusseren Ränder liegen, und aus einer von den Stützwänden getragenen Abdeckung, die zumindest an der dem Schacht zugekehrten Seite gewölbt ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass der Querschnitt der Leitwän- de über die ganze Ringbreite durchgehend konvex nach unten gekrümmt und vorzugsweise auch die Abdekkung gegen das Innere des Aufsatzes zu konvex gewölbt ausgebildet ist und die vertikalen Stützwände in an sich bekannter Weise eine gewölbte Form aufweisen.