CH686451A5

CH686451A5 - Hohlblockstein.

Info

Publication number: CH686451A5
Application number: CH7293A
Authority: CH
Inventors: Bruno Lampka
Original assignee: Bruno Lampka
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1993-01-12
Publication date: 1996-03-29
Also published as: DE4201625A1; DE4201625C2; ATA3693A; AT401103B

Description

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CH 686 451 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Hohlblockstein zur Herstellung eines Luftkanalsystems.

Für eine sogenannte Hypokaustenheizung werden Hohlblocksteine insbesondere aus Schamotte eingesetzt, die zu einer Wand aufgemauert werden, welche ein Luftkanalsystem beinhaltet. Drei Typen von Hohlblocksteinen sind in Gebrauch. Diese sind in Fig. 1 dargestellt. Alle drei Typen sind von prismatischer Gestalt und haben einen länglichen Rechteckquerschnitt. Der eine Typ ist umfangsge-schlossen. Der zweite Typ hat in seiner einen Schmalseitenwand drei kreisförmig konturierte Durchbrüche und beim dritten Typ sind beide Schmalseitenwände mit diesen Durchbrüchen versehen. Die Durchbrüche dienen dazu, benachbarte Kanalstrecken miteinander kommunizieren zu lassen, um eine gleichförmige Luftbeaufschlagung der Hypokaustenwand zu erreichen. Probleme treten für den Fachmann an den Ecken und Umlenkzonen des Kanalsystems auf. Hier müssen die Hohlblocksteine von Hand bearbeitet werden, um eine Wand des Hohlblocksteins ganz oder teilweise zu entfernen. Ausserdem muss die dann offene Stirnseite bei einer 90°-Umlenkung zugemauert werden, was ebenfalls zeitaufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Form eines Hohlblocksteins zu finden, die für den Umlenkbereich eines Kanalsystems besser geeignet ist, um manuelle Arbeiten an den vorgefertigten geraden Hohlblocksteinen möglichst zu vermeiden. Der neue Hohlblockstein soll weiterhin den Luftströmungswiderstand verringern und auch neue Kanalführungsformen mit verbesserter Wärmeübertragungsleistung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch ein Kanalbogenstück, das aus der Kombination von zwei identischen, parallelen Seitenwänden und einer diese einstückig verbindenden zylindrisch gewölbten Umfangswand besteht, welche im Radialschnitt einen Viertelzylindersektor bildet, dessen geometrische Zylinderachse je mit einer 90°-Ecke der Seitenwände zusammenfällt.

Das neuartige Kanalbogenstück stellt also einen 90°-Sektorteil eines an beiden Enden geschlossenen Hohlzylinders dar, sodass vier stirnseitig anein-andergesetzte Bogenstücke einen stirnseitig geschlossenen Hohlzylinder ergeben.

Das neue Kanalbogenstück ergänzt das bestehende Programm geradliniger Hohlblocksteine, weil mit diesem Bodenstück jegliche manuellen Arbeiten entfallen, die bisher zur Bearbeitung eines geraden Hohlblocksteins notwendig waren. Mit einem solchen Bogenstück kann eine 90°-Kanalumlenkung auf einfachste Weise realisiert werden. Zwei aneinander gesetzte Bogenstücke ergeben eine 180°-Umlenkung und dank der zylindrisch gewölbten Umfangswand des Bogenstückes erfolgt die Luftströmung ohne Totzonen, also turbulenzfrei und damit verlustarm. Das neue Bogenstück ermöglicht auch den Aufbau wellenförmiger Kanäle, wobei zwei Reihen von - umrissmässig gesehen - halbkreisförmigen Bogenstückpaaren unter gegenseitiger Überlappung und spiegelbildlicher Anordnung eine Kanalschlange ergeben, die durch die Vielzahl von Umlenkungen einen besseren Wärmeaustausch der Luftteilchen zur Folge hat und damit zu einer höheren Wärmeübertragungsleistung führt.

Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung ist der Aussenradius der Umfangswand gleich der radialen Länge der Seitenwände. Diese besitzen also zwei rechtwinklig aufeinanderstehende Ränder, an deren Enden sich ein Kreisbogen anschliesst.

Eine Alternative zu dieser Ausführungsform besteht erfindungsgemäss darin, dass mindestens eine Seitenwand über die konvex gewölbte Aussen-fläche der Umfangswand flügelartig vorsteht und einen quadratischen Umriss hat. Diese Ausführungsform bringt den Vorteil, dass offene Wandecken vermieden werden, sodass beim Aufmauern keine Hohlraum-Zwickel verbleiben, die vor dem Aufbringen eines Putzauftrages mittels Abfallsteinstücken manuell geschlossen werden müssten.

Da die vorhandenen geraden Hohlblocksteine einen Rechteckquerschnitt mit einem Längenverhältnis von 2:1 aufweisen, können diese entweder so aufgemauert werden, dass ihre Schmalseiten oder ihre Breitseiten die Heizwandfläche bilden. Gemäss einer Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Typen von Kanalbogenstücken vorgeschlagen. Beim einen Typ ist die radiale Länge der Seitenwand gleich dem doppelten ihres axialen Abstandes und beim anderen Typ beträgt die radiale Länge der Seitenwand die Hälfte ihres axialen Abstandes. Der erste Typ ist für eine flachbauende Hypokaustenwand geeignet, während der zweite Typ für einen Wandaufbau mit der doppelten Kanaltiefe bestimmt ist. Im Vergleich zum ersteren Wandtyp hat der zweite Wandtyp das doppelte Kanalvolumen pro Wandflächeneinheit.

Da die Luft längs der gewölbten Umfangswand beschleunigt strömt, ist gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass mindestens die Innenfläche der Umfangswand des Kanal-bogenstückes einen reibungsmindernden Auftrag aufweist. Dieser besteht vorzugsweise aus einer Glasur. Der Strömungswiderstand wird dadurch herabgesetzt.

Anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 drei verschiedene Hohlblocksteintypen gemäss Stand der Technik zum Aufbau eines Luftkanalsystems,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des neuen Kanalbogenstückes,

Fig. 3 eine Seitenansicht des neuen Kanalbogenstückes mit zwei angrenzenden geraden Hohlblocksteinen,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines neuartigen Kanalbogenstückes mit anderen Querschnittsdimensionen,

Fig. 5 eine Seitenansicht ähnlich Fig. 3, jedoch unter Verwendung des Bogenstückes gemäss Fig. 4,

Fig. 6 eine aus geraden Hohlblocksteinen gemäss Fig. 1 und Bogenstücken gemäss Fig. 2 und 3 aufgebaute Warmluftheizwand,

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Fig. 7 eine Luftkanalführung, die sich aus einer geradlinig aufgebauten Steigleitung und einer ausschliesslich aus Bogenstücken aufgebauten Fallei-tung zusammensetzt, und

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Kanalbogenstük-kes mit quadratisch konturierten Seitenwänden.

Die in Fig. 1 gezeigten geraden Hohlblocksteine 10, 10' und 10" sind prismatische, an gegenüberliegenden Stirnseiten offene Hohlkörper mit einem Breiten-Tiefen-Verhältnis von etwa 2:1.

Der Hohlblockstein 10 ist umfangsgeschlossen. Der Hohlblockstein 10' hat an seiner einen Schmalseitenwand drei kreisförmig konturierte, im Abstand angeordnete Durchbrüche und der Hohlblockstein 10" hat diese Durchbrüche an beiden Schmalseitenwänden. Mit solchen Hohlblocksteinen können z.B. Kanalsäulen aufgebaut werden. Um benachbarte Kanalsäulen miteinander zu verbinden, werden die neuerungsgemässen Kanalbogenstücke 12 verwendet, die in den Fig. 2 bis 4 im Detail veranschaulicht sind. Jedes Bogenstück 12 besteht aus zwei gleich ausgebildeten parallelen viertelkreisförmigen Seitenwänden 14 sowie einer zylindrisch gewölbten Umfangswand 16. Das Kanalbogenstück 12 besteht also aus drei Wänden und hat zwei übereck liegende Stirnflächen, deren Querschnitt U-för-mig ist. Die kreisförmige Kontur der Seitenwände 14 stimmt mit der zylindrischen Aussenkontur der Umfangswand 16 überein. Die Seitenwände 14 und die Umfangswand 16 haben dieselbe Wandstärke. Setzt man also vier Kanalbogenstücke 12 jeweils stirnseitig aneinander, so ergeben die vier Um-fangswände 16 einen Hohlzylinder und die vier paarweise vorhandenen Seitenwände 12 bilden die Stirnwände des somit geschlossenen Hohlzylinders.

Die Seitenwände 14 weisen also je zwei geradlinige Stirnflächen auf, die rechtwinklig zueinander liegen und deren Ecke den Mittelpunkt des viertelkreisförmigen Randes bildet. Die die beiden Ecken der beiden Seitenwände 14 verbindende Gerade ist gleichzeitig die geometrische Zylinderachse der Umfangswand 16. Im Ausführungsbeispiel gemäss der Fig. 2 und 3 ist die Länge der beiden Stirnflächen jeder Seitenwand 14 doppelt so gross wie der axiale Abstand der beiden Seitenwände 14. Wird also ein Kanalsystem aufgemauert, bei dem sich die Schmalseitenwände der Hohlblocksteine 10 in Wandtiefenrichtung erstrecken, so wird im Umlenkbereich das Kanalbogenstück 12 gemäss Fig. 2 und 3 verwendet.

Die Fig. 4 und 5 erläutern den Aufbau einer Hy-pokaustenwand mit einer Anordnung der Hohlblocksteine 10 derart, dass die Breitseitenflächen der Hohlblocksteine sich in Wandtiefenrichtung erstrek-ken, sodass die Schmalseitenflächen die spätere Heizwand bilden. Für diese Anordnung wird ein Kanalbogenstück 12' verwendet, das dem Kanalbogenstück 12 prinzipiell entspricht, jedoch dimen-sionsmässig abweicht. Die Länge der Stirnflächen jeder Seitenwand 14 und damit der Radius des viertelkreisförmig konturierten Aussenrandes jeder Seitenwand 14 beträgt hier die Hälfte des axialen Abstandes beider Seitenwände 14. Die in Fig. 6

veranschaulichte Heizwand ist aus geraden Hohlblocksteinen 10, 10' und 10" sowie einer Anzahl Kanalbogenstücke 12 zusammengesetzt. Eine liegende Zuleitung besteht aus den aneinandergereihten Hohlblocksteinen 10, die mittels eines Kanalbogenstückes 12 bodenseitig in die Heizwand einmündet. Das Bogenstück 12 trägt eine, aus Hohlblocksteinen 10 gebildete Steigleitung, an die sich oben ein weiteres Bogenstück 12 anschliesst, das die Steigleitung mit einem oberen Verteilerkanal verbindet, der aus Hohlblocksteinen 10' zusammengesetzt ist. Deren jeweils in der bodenseitigen Schmalseite vorgesehene Durchbrüche stehen nun mit den stimseitigen Öffnungen von Hohlblocksteinen 10" in Verbindung, die zu einer Anzahl Fallkanäle gehören, die in einer bodenseitigen Sammelleitung münden, welche wiederum aus den Hohlblocksteintypen 10' gebildet ist. Die der Steigleitung benachbarte Falleitung mündet unten ebenfalls über ein Kanalbogenstück 12 in die Sammelleitung ein.

Fig. 7 veranschaulicht eine schmale Heizwand, deren Steigleitung derjenigen gemäss Fig. 6 entspricht, also aus Hohlblocksteinen 10 und Bogenstücken 12 ausgebaut ist. Die Fallleitung setzt sich dagegen ausschliesslich aus Bogenstücken 12 zusammen, wobei für die Falleitung die doppelte Breite der Steigleitung benötigt wird. Die Bogenstücke 12 sind also in zwei benachbarten Reihen angeordnet und in jeder Reihe wird ein Halbzylinder gebildet. Die Öffnungen der Halbzylinder beider Reihen sind einander zugewandt und überlappen einander hälftig, sodass eine Kanalschlange gebildet wird. Die darin abwärtsströmende Luft muss ständig ihre Richtung ändern, wodurch es zu einem Luftteilchenaustausch kommt. Ausserdem wird der Strömungsweg verlängert. Beide Effekte führen zu einer Erhöhung der Heizleistung.

Fig. 8 veranschaulicht ein Kanalbogenstück 12, das sich von dem vorbeschriebenen Bogenstück dadurch unterscheidet, dass die Aussenränder der Seitenwände 14 nicht kreisbogenförmig, sondern quadratisch ausgebildet sind. Die Seitenwände 14 stehen also nach aussen über die Umfangswand 16 flügelartig vor und die Umfangswand 16 verbindet zwei diametral gegenüberliegende Ecken der quadratischen Seitenwände 14. Der Vorteil dieser Weiterbildung besteht darin, dass beim Aufmauern der Heizwand an den Ecken keine Hohlräume verbleiben, die mittels Abfallstücken manuell geschlossen werden müssten, vielmehr dank der flügelartigen Wandabschnitte 18 der Seitenwände 14 solche nach vorn und nach hinten offene Hohlräume in der Hypokaustenwand gar nicht erst entstehen.

Claims

Patentansprüche

1. Hohlblockstein zur Herstellung eines Luftkanalsystems gekennzeichnet durch ein Kanalbogenstück (12), das aus der Kombination von zwei identisch ausgebildeten, parallel angeordneten Seitenwänden (14) und einer diese einstückig verbindenden zylindrisch gewölbten Umfangswand (16) besteht, die im Radialschnitt einen Viertelkreiszylindersektor bildet, dessen geometrische Zylinder-

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achse je mit einer 90°-Ecke der Seitenwände 14 zusammenfällt.

2. Hohlblockstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (14) als Viertelkreisflächen ausgebildet sind, deren radiale Länge gleich dem Aussenradius der Umfangswand (16) ist.

3. Hohlblockstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Länge der Seitenwände (14) gleich dem Doppelten ihres axialen Abstandes ist.

4. Hohlblockstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Länge der Seitenwände (14) gleich der Hälfte ihres axialen Abstandes ist.

5. Hohlblockstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenwand (14) über die konvex gewölbte Aussenfläche der Umfangswand (16) flügelartig vorsteht und quadratisch ausgebildet ist.

6. Hohlblockstein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Innenfläche seiner Umfangswand (16) glasiert ist.

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