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Feuerfester Hohlstein für Wärmespeicher.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein feuerfester Hohlstein für Wärmespeicher (Winderhitzer)' z. B. bei Hoch-oder Martinofen. Das Gitterwerk dieser Wärmespeicher soll bekanntlich eine möglichst grosse freie Heizfläche besitzen, aus haltbaren und doch billigen Steinen bestehen und eine Wirbelbildung in dem durchströmenden Medium ermöglichen. Diesen Forderungen wird der Gitterstein dadurch gerecht, dass gemä der Erfindung ein Teil seiner Mantelflächen oder alle Mantelflächen gegen die horizontale Schichtebene im gleichen Sinne geneigt sind. Nach einer zweckmässigen Ausführungsform besteht der Schlichtstein aus einem vierseitigen schiefen Hohlprisma.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt das Schema der Schichtung im Schaubild. Die Fig. 2 und 3 zeigen im Vertikalschnitt bzw. in Draufsicht eine Schlichtung aus Hohlprismen, bei denen zwei Mantelflächen geneigt sind. Die Fig. 4 und 5 zeigen in gleicher Darstellung wie die Fig. 2 und 3 eine Schichtung mit den bekannten senkrechten Hohlprismen von gleicher Grundfläche und Höhe zur Erläuterung der Nachteile gegenüber den Hohlsteinen mit geneigten Mantelflächen ; Fig. 6 zeigt in Draufsicht einen von einem vierseitigen schiefen Hohlprisma gebildeten Schlichtstein mit durchwegs geneigten Mantelflächen.
Die Steine bestehen gemäss den Fig. 1 und 2 aus hohlen Prismen von quadratischer Grundfläche mit zwei geneigten Mantelflächen und etwas abgerundeten Innen-und Aussenkanten. Der Hohlraum besitzt quadratischen Querschnitt mit einer Seitenlänge, die einem Drittel der Seitenlänge der Grundfläche des Steines entspricht, und ist symmetrisch angeordnet. Die Projektionen der unteren Grundflächen der Steine der 1., 3., 5.,... Schichte fallen ebenso wie diejenigen der 2., 4., 6.,... Schichte zusammen, was infolge der Steinform auch für die oberen Grundflächen gilt. Dadurch wird, wie Fig. 2 erkennen lässt, eine hinreichende Standfestigkeit der Schlichtung gewährleistet.
Das im Sinne der Pfeile in Fig. 2 durchströmende Medium findet an der Grundfläche des zweitnäehsten Steines trotzdem eine grosse Prallfläche a (Fig. 2 und 3), deren Breite durch die Grundlinie des strichpunktiert angedeuteten Dreiecks gegeben ist. Der bei senkrechtem Durchblick verbleibende freie Querschnitt (durch parallele strichpunktierte Linien angedeutet) wird hiebei nur um den halben Wert von a verringert, entsprechend der Grundlinie der oberen Hälfte des genannten Dreiecks. Der dadurch bedingte Vorteil wird bei einem Vergleich mit den Fig. 4 und 5 ersichtlich, wo bei gleicher Steingrösse zur Erzielung derselben Prallfläche a die als versetzter Scheiterhaufen bekannte Packung angenommen ist, die Steine der 1. und 3. Reihe also nicht vertikal übereinander liegen können wie in Fig. 2 und 3.
Hier ist die Verminderung des Durchblickquerschnittes gleich a, also bei gleicher Prallfläche doppelt so gross wie im ersten Falle. Der mit Bezug auf die Hohlräume der Steine vorhandene Vorteil gemäss der Erfindung ergibt sich natürlich in gleicher Weise bezüglich der zwischen den Steinen verbleibenden Hohlräume, wie dies aus den Fig. 3 und 5 erkennbar ist, wo die Prallflächen a durch Schraffierung hervorgehoben und die Durchblickquerschnitte mit b bzw. b'bezeichnet sind.
Die Prallfläche können bei unveränderter Standfestigkeit der Sehlichtung noch vergrössert werden, wenn der Stein die Form eines schiefen Hohlprismas mit vier geneigten Mantelflächen erhält, wie dies in Fig. 6 in Draufsicht dargestellt ist.
Der Schlichtstein gemäss der Erfindung besitzt demnach den Vorzug der Billigkeit und Widerstandsfähigkeit und kann daher zugunsten einer grossen Heizfläche der Schichtung kleine Abmessungen erhalten. Die Schichtung vereinigt grosse Standfestigkeit mit dem Vorteil grosser Prallflächen zwecks
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flächen der einzelnen Steine, dass deren Oberfläche fast vollständig freiliegt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Feuerfester Hohlstein für Wärmespeicher, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil seiner Mantelflächen oder alle Mantelflächen gegen die horizontale Schichtebene im gleichen Sinne geneigt sind.