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Die Erfindung betrifft einen Schornstein mit einer äusseren Dämmschale, einem inneren, in seinem unteren Endbereich fest verankerten, rauchgasführenden Metallrohr und einem zwischen
Dämmschale und Metallrohr freigelassenen Kühlluftkanal.
Metallschornsteine zeichnen sich zwar durch optimale Dichtheit, Beständigkeit gegen aggres- sive Rauchgasbestandteile, rationelle Fertigung und Montage aus, doch sind sie durch Innenbrände stark beschädigungsgefährdet, da das Metallrohr auf Grund von Russbränden, Sekundärverbrennun- gen u. dgl. schnell zu heiss wird und ausglühen kann. Der Versuch, eine Überhitzung der Metall- rohre durch einfache, bei gemauerten Schornsteinen bekannten Kühlluftkanäle zu verhindern, bleibt bisher auf Grund der dadurch auch im Normalbetrieb auftretenden starken Abkühlwirkung unbe- friedigend.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schornstein der eingangs geschilder- ten Art so zu verbessern, dass jede Überhitzungsgefahr gebannt ist, ohne irgendwann eine Unter- kühlung befürchten zu müssen.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen an der Mündung des Kühlluftkanals angeordne- ten ringförmigen Ventilkörper, der den freien oberen Endbereich des Metallrohres umgibt und durch die temperaturbedingte Längsdehnung des Metallrohres aus einer Schliessstellung, in welcher er den Kühlluftkanal abschliesst, nach oben in eine Offenstellung bewegbar ist. Es entsteht ein Mün- dungsventil für den Kühlluftkanal, das nur im Falle eines Innenbrandes öffnet und eine Abfuhr der Überschusswärme durch den Kühlluftstrom erlaubt. Eine Überhitzung des Metallrohres ist somit ausgeschlossen. Im Normalbetrieb hingegen bleibt das Mündungsventil zu, es entsteht innerhalb des Kühlluftkanals ein isolierender Luftpolster und unerwünschte Unterkühlungen sind unmöglich.
Da das Mündungsventil in Abhängigkeit von der Wärmdehnung über das Metallrohr selbst betätigt wird, ist eine von äusseren Energiezufuhren unabhängige, unmittelbar auf die gegebenen Verhält- nisse ansprechende Funktion gewährleistet.
In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung bildet die Dämmschale einen Ventil- sitz für den ringförmigen Ventilkörper, der am Metallrohr lose verschiebbar ist, und das Metallrohr ist mit einem unter dem Ventilkörper angeordneten, vorzugsweise verstellbaren Mitnehmerring ausgestattet. Durch das direkte Zusammenwirken von Dämmschale als Ventilsitz und Ventilkörper ergibt sich eine einfache Bauweise, wobei durch den verstellbaren Mitnehmerring für den Ventilkörper die Temperatur eingestellt werden kann, ab der sich das Ventil öffnet. Die nötige Längendehnung des Metallrohres bis zum Augenblick einer Ventilöffnung lässt sich ja durch den Mitnehmerring ändern und dadurch eine bestimmte Grenztemperatur für die Ventilbetätigung bestimmen.
Oberhalb der Grenztemperatur wird auf Grund der von der Längendehnung abhängigen Ventilkörperbewegung auch der Öffnungsquerschnitt des Mündungsventils an die tatsächlichen Temperaturverhältnisse im Schornstein angepasst. Beim Unterschreiten der Grenztemperatur wird der Ventilkörper, bedingt durch das Zusammenziehen des Metallrohres, wieder auf den Ventilsitz abgesetzt und der Kühlluftkanal ist während des Normalbetriebes des Schornsteines geschlossen.
Eine rationell herstellbare Konstruktion ergibt sich, wenn erfindungsgemäss der ringförmige Ventilkörper als am Metallrohr fest angesetzte Glocke od. dgl. ausgebildet ist, die mit ihrem Mantel die Innen- oder Aussenwandung der Dämmschale allseits berührt und in ihrem Mantel von der Innen- bzw. Aussenwandung der Dämmschale in der Schliessstellung abgedeckte Luftdurchtritts- öffnungen aufweist.
Um eine besonders gute Kühlung zu erreichen, kann nach einer Weiterbildung der Erfindung mit dem Ventilkörper ein Schalter für ein dem Kühlluftkanal zugeordnetes Gebläse od. dgl. in Wirkverbindung stehen, so dass gleichzeitig mit dem Öffnen des Mündungsventils ein Kühlgebläse eingeschaltet ist, das den Kühlluftstrom entsprechend verstärkt.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand rein schematisch dargestellt, u. zw. zeigen Fig. l einen erfindungsgemässen Schornstein im Längsschnitt, Fig. 2 das Mündungsventil dieses Schornsteins in Offenstellung und die Fig. 3 und 4 zwei Ausführungsvarianten des Mündungsventils im Längsschnitt.
Ein die Rauchgase führendes Metallrohr-l-sitzt unter Freilassung eines Kühlluftkanals - koaxial innerhalb einer äusseren Dämmschale --3--. Das Metallrohr --1-- ist mit seinem unteren Ende an einem Fussteil --4-- fest verankert und wird der Höhe nach lediglich durch Ab-
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standhalterbügel --5-- gegenüber der äusseren Dämmschale --3-- zentriert, so dass es sich bei Erwärmung frei nach oben hin ausdehnen kann.
Im Mündungsbereich des Kühlluftkanals --2-- ist nun ein ringförmiger Ventilkörper --6-- angeordnet, der das Metallrohr --1-- umgibt und mit einem von der Dämmschale --3-- gebildeten Ventilsitz --7-- zusammenwirkt. Wie in Fig. l und 2 angedeutet, ragt das Metallrohr --1-- axial
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--6-- hindurch--6-- einen vorzugsweise verstellbaren Mitnehmerring --8--. Ist der Schornstein in Funktion, erwärmt sich das Metallrohr --1-- durch die Rauchgase und dehnt sich aus. Bei Normalbetrieb ist die Längendehnung des Metallrohres --1-- so gross, dass der Mitnehmerring --8-- am Ventil- körper --6-- anliegt, ohne diesen aber vom Ventilsitz --7-- abzuheben.
Der Kühlluftkanal --2-ist daher durch den Ventilkörper --6-- geschlossen und der im Kühlluftkanal --2-- bestehende Luftpolster dient zur Wärmeisolierung des Metallrohres --1--. Eine Unterkühlung ist ausgeschlossen.
Sobald durch einen Innenbrand eine Überhitzung des Metallrohres-l-droht, dehnt die erhöhte Temperatur das Metallrohr-l-weiter aus, wodurch der Mitnehmerring --8-- den Ventil-
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--6-- vom Ventilsitz --7-- abhebt- verhindert wird. Ist die Überhitzungsgefahr vorbei und sinkt die Temperatur des Metallrohres-l-wieder unter die eingestellte Grenztemperatur, geht auch die Längendehnung des Metallrohres-l-entsprechend weit zurück und der Mitnehmerring --8-- setzt den Ventilkörper
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weise zur Verstärkung der Kühlwirkung dem Kühlluftkanal --2-- ein Gebläse --11-- vorordnen, das entsprechend der Ventilkörperbewegung über den Schalter --10-- ein- und ausgeschaltet wird.
Ausserdem lässt sich zur Nutzung der abgeführten Überschusswärme an das Mündungsventil des Kühl- luftkanals --2-- ein Luftsammler --12-- anschliessend, von dem die gewärmte Kühlluft einem Wärme- tauscher od. dgl. zugeführt wird.
Wie in den Fig. 3 und 4 angedeutet, kann der Ventilkörper --6', 6''-- auch als am Metallrohr-l-fest angesetzte Glocke ausgebildet sein, die mit ihrem Mantel an der Innen- oder Aussen-
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sprechend von der Dämmschale freigegeben oder abgedeckt. Auch hier entsteht daher ein Mündungsventil für den Kühlluftkanal --2-- das den Kühlluftstrom nur bei Bedarf, also bei einem Übersteigen der Normaltemperatur, im Schornstein aktiviert und somit ein Überhitzen des Metallrohres bei Innenbränden verhindert, ohne im Normalbetrieb Unterkühlungen auftreten zu lassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schornstein mit einer äusseren Dämmschale, einem inneren, in seinem unteren Endbereich fest verankerten, rauchgasführenden Metallrohr und einem zwischen Dämmschale und Metallrohr freigelassenen Kühlluftkanal, gekennzeichnet durch einen an der Mündung des Kühlluftkanals (2) angeordneten ringförmigen Ventilkörper (6, 6', 6"), der den freien oberen Endbereich des Metallrohres (1) umgibt und durch die temperaturbedingte Längsdehnung des Metallrohres (1) aus einer Schliessstellung, in welcher er den Kühlluftkanal (2) abschliesst, nach oben in eine Offenstellung bewegbar ist.
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