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Saugkopf für Kamine od. dgl. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Vergrößerung des Unterdrucks in. Kaminen und Lüftungsschächten von Gebäuden,
industriellen Anlagen usw., insbesondere bei ungünstiger und stark verwirbelter
Anströmung der oberen Austrittsöffnung durch bewegte Außenluft. Eine derartige Vorrichtung,
die vor allem einfach und somit wirtschaftlich herstellbar sein soll, ist von großem
praktischem Interesse, da mit ihrer Hilfe auch dann noch ein einwandfreier Abzug
von Rauch, Luft oder eines sonstigen Mediums durch Kamine oder Lüftungsschächte
möglich ist, wenn diese an Orten, wo eine stark verwirbelte Strömung auftritt, angebracht
sind.
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Es sind verschiedene Arten von Vorrichtungen ber kannt, durch welche
der Kaminunterdruck bei normaler Anströmung, d. h. bei einer Anströmungsrichtung
der Außenluft, die ungefähr horizontal verläuft, erhöht werden soll. Die meisten
dieser bekannten Vorrichtungen haben aber den Nachteil, daß in Wirbelgebieten, wie
sie z. B. hinter Bauwerken, Bergen und Hausdächern anzutreffen sind, infolge der
vertikalen Strömungskorrtponenten ihre Wirkung sehr stark herabgemindert ist bzw.
diese völlig aufgehoben wird.
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Zur Beseitigung dieser Mängel wurde auch schon vorgeschlagen, die
Vorrichtung zur Vergrößerung des Unterdrucks in Kaminen und Lüftungsschächten in
der Art einer Düse auszubilden. Derartige Vorrichtungen bestehen aus zwei auf dem
äußeren Ende des Kamins, Schachtes, Rohres od. dgl. mittels Stützen im Abstand voneinander
angeordnete Platten, wobei die Oberseite der unteren Grundplatte nach oben konvex
und die Unterseite der oberen Deckplatte nach unten konvex ausgebildet ist und die
Grundplatte eine Öffnung aufweist, in die der Innenraum des Kamins, Schachtes, Rohres
od. dgl. mündet, oder aber auch nur aus einer linsenförmig ausgebildeten Deckplatte
oberhalb der Schachtmündung. Die Luft, welche durch diese derartig ausgebildete
Düse im wesentlichen in horizontaler Richtung hindurchströmt, wird in Richtung zur
Kamin- oder Luft- od. da. -schachtaustrittsöffnung hin beschleunigt, so daß
der statische Druck dieser Strömöffnung absinkt und sich der an der Kamin- od. dgl.
-austrittsöffnung herrschende starke Unterdruck dem gesamten Kaminrohr mitteilt,
wobei allerdings der Düseneffekt im Falle der Vorrichtungen ohne Grundplatte sehr
gering ist, wenn er nicht sogar durch Rückströmungen aufgehoben wird. Die bekannten
Vorrichtungen mit Deck- und Grundplatte dagegen zeigen zwar eine gewisse Düsenwirkung,
jedoch ist bei ihnen die Oberseite der Deckplatte kugelkappenförmig, d. h. nach
oben konkav ausgebildet, wie im übrigen auch meist die Grundplatte ein nach unten
konkaver Blechkörper ist. Hierdurch entstehen insbesondere auf der Oberseite außerordentlich
ungünstige Strömungsverhältnisse durch Wirbelbildung. Der erzielte Unterdruck hängt
stark von dem Anströmwinkel ab.
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Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, daß es wichtig ist,
den größtmöglichen Unterdruck über einen möglichst großen Anströmungsbereich hinweg
zu erhalten, so daß auch in Wirbelgebieten mit sich dauernd ändernder Anströmungsrichtung
der Unterdruck über einen großen Anströmungsbereich nahe konstant und genügend groß
gehalten wird.
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Zur Erzielung einer optimalen Düsenwirkung wird daher gemäß der Erfindung
vorgeschlagen, daß der Krümmungsradius der konvexen Flächen größer als der Durchmesser
der Grundplatte ist und die Deckplatte in an sich bekannter Weise die Form einer
bikonvexen Linse aufweist.
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Die günstigste Wirkung im Hinblick auf den Unterdruck wird erzielt,
wenn die äußere Konvexläche der Deckplatte den gleichen Krümmungsradius aufweist
wie die einander zugekehrten Konvexflächen der Düse.
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Bei Saugknöpfen für in Reihen nebeneinanderliegende Züge von Kaminen,
Schächten, Rohren od. dgl. wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Querschnitt
der Stützen linsenförmig ist.
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Ein entscheidender Vorteil dieser Vorrichtung lieb darin, daß bei
einer Anströmrichtung, die bis zu = 60° von der horizontalen Anströmrichtung abweicht,
keine Änderung der Druckverhältnisse, die
im Zentrum der Vorrichtung
und damit im Kaminrohr herrschen, erfolgt. Erst bei einer Vergrößerung des Anströmwinkels
über 60° hinaus beginnt der Unterdruck abzusinken, um bei 90°, d. h. bei einer Anströmung
der Vorrichtung parallel zur Kaminrohrachse, 7511/o des Unterdrucks zu erreichen,
den der Kamin ohne die Vorrichtung bei horizontaler Anströmung hat. Diesen Sachverhalt
bestätigten eindeutig durchgeführte umfangreiche Windkanalversuche. Im Gegensatz
zu Kaminen ohne oder mit bisher bekannten Aufsätzen ohne Düsenwirkung gibt es keine
Anströmungsrichtung, bei der bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein
überdruck im Kaminrohr auftritt. Der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielte
Unterdruck ist bei allen Anströmungsrichtungen wesentlich größer als der mit bekannten
mit Düsenwirkung arbeitenden Vorrichtungen.
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Ein weiterer Vorteil dieser Vorrichtung besteht auch noch darin, daß
bei Sonnenbestrahlung oder sonstiger Erwärmung der oberen Abdecklinse keine Beeinträchtigung
der Größe des durch den natürlichen Auftrieb entstehenden Unterdrucks, wie sonst
üblich, stattfindet. Durch die Erwärmung der linsenförmigen Abdeckplatte und damit
der unmittelbar über ihr lagernden Luftschicht steigt die erwärmte Luft infolge
ihres geringeren spezifischen Gewichtes gegenüber der umgebenden Luft nach oben
und saugt die nicht erwärmte Luft von unten und von der Seite nach. Die dadurch
entstehende Strömung bewirkt, wie bereits erwähnt, ihrerseits die Bildung eines
zusätzlichen Unterdrucks im Kaminrohr, der jedoch entsprechend den Luftablösungen
über der Abdeckplatte nur intermittierend ist.
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Schließlich ist noch zu erwähnen, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung
nicht nur bei Kaminen und Entlüftungsschächten Verwendung finden kann, sondern auch
überall dort, wo eine Unterdruckerhöhung oder ein damit verbundener Mediumwechsel
in Räumen erwünscht ist.
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In den Fig. 1 bis 5 der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele
der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Aufsätze für Kamine von Gebäuden od. dgl.
dargestellt und nachstehend näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 einen Vertikalschnitt
durch einen Kamin mit einem Zug und die auf diesen aufgesetzte Vorrichtung zur Vergrößerung
des Unterdrucks im Kamin entlang der Linie I-1 in Fig. 2, Fig. 2 einen Horizontalschnitt
durch die Vorrichteng gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig.3 eine
Seitenansicht eines Abschnitts einer Vorrichtung für Kamine mit mehreren parallelen
Zügen, Fig.4 einen Querschnitt durch die Vorrichtung längs einer Düse entsprechend
der Linie IV IV in Fig. 3, Fig.5 einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung gemäß
Fig. 3 entlang der Linie V-V.
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Ein besonders praktisches Ausführungsbeispiel der Vorrichtung für
einen Kamin 1 od. dgl. mit nur einem Zug veranschaulichen Fig. 1 und 2. Die Düse
3 entsteht dadurch, daß über der Austrittsöffnung 4 eine kugelkalottenförmige Platte
5 und über dieser als Gegenstück eine linsenförmige Abdeckplatte 6 angeordnet sind,
wobei die Abdeckplatte 6 mit Hilfe von Stützen 7 auf der Grundplatte 5 befestigt
ist.
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Wie die Fig.1 zeigt, sind die Krümmungsradien der Oberfläche der Deckplatte
6 größer als ihr Durchmesser. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei einer derartigen
Krümmung der Platten in der Zeiteinheit größere Rauchmengen aus dem Kamin entfernt
werden können, d. h. der erzeugte Unterdruck größer ist als bei bekannten, auf Düsenwirkungen
beruhenden Vorrichtungen, bei denen die Krümmungsradien der Deckplatte kleiner sind
als ihr Durchmesser.
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Ein Ausführungsbeispiel für Reihenkamine bzw. mehrerer parallele Lüftungsschächte
lassen die Fig. 3 bis 5 erkennen. Hier treten an die Stelle der kreisrunden Grund-
und Abdeckplatten 5 und 6 rechtrechteckige Platten 8 und 9, die sich nach ihren
Kanten 10 an der Breitseite hin schneidartig verjüngen. Die Abstützung der Deckplatte
9 gegenüber der Platte 8 erfolgt durch Stützen 11, die etwa den gleichen Querschnitt
haben wie die Abdeckplatte 9. Durch diese Stützanordnung wird eine zusätzliche Einschnürung
der Stromlinien und ein damit verbundener erhöhter Unterdruck erzeugt.
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Die Vorrichtungen können in unterschiedlicher Weise hergestellt werden,
z. B. aus Blech, Asbestzement oder auch aus Beton od. dgl. anderem geeignetem Material,
und zwar sowohl als Hohlkörper oder als massive Formkörper.