DE2841065C2 - Schornsteinhaube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schornsteinhaube gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine bekannte Schornsteinhaube, von der der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ausgeht (AT-PS 2 37 855), weist eine Leitvorrichtung auf, bei der zwischen der untersten Lamelle und einem darunter angeordneten Pyramidenstumpf der Strömungsquerschnitt von außen nach innen verjüngt ist. Hierdurch wird eine Venturi-Ringdüse gebildet, deren innen liegender Auslaß nach oben gerichtet ist, um die Rauchgase aus dem Kamin abzuleiten und nach oben zu lenken. Eine das Dach der Schornsteinhaube bildende Leitvorrichtung, die als Abdeckung bezeichnet ist, dient weiterhin dazu, die aufsteigenden Rauchgase nach außen hin wegzudrücken bzw. seitlich abzuleiten. Zwischen dieser Leitvorrichtung und der obersten Lamelle wird eine weitere in den Innenraum der Schornsteinhaube hineinführende Vcnluri-Düse gebildet, die an dieser Stelle, also am oberen linde der Schornsteinhaube, einen Druckabfall hervorruft. Dieser Druckabfall wird jedoch durch Luft, die /wischen den beiden Darallel zueinander verlaufenden nächstfolgenden unteren Lamellen zuströmt, aufgehoben. Bei dieser Schornsteinhaube werden Faüwinde, die senkrecht oder schräg von oben auftreffen, lediglich abgelenkt, jedoch verursachen diese Fallwinde keinen Zug zum Abziehen der Rauchgase im Schornstein. Die Schornsteinhaube liefert somit nicht bei allen auftretenden Windverhältnissen einen hinreichenden Zug. Es besteht auch keine Sicherheit gegen ein Zurückströmen der Rauchgase, weil wegen der miteinander konkurrierenden beiden Venturi-Öffnungen am oberen und am unteren Ende im Innern der Schornsteinhaube sogar ein Druckstau entstehen kann.

Bei einer weiteren bekannten Schornsteinhaube (FR-PS 7 77 442) ist unter der Mittelöffnung einer ein Dach bildenden oberen Lamelle eine aerodynamisch geformte Leitvorrichtung vorhanden, die nach Art eines umgekehrten Flugzeugflügels profiliert ist, d. h. mit schwach gewölbter Oberseite und stark gewölbter Unterseite, um bei horizontaler Anströmung auf der Unterseite einen Sog zu erzeugen. Die unter der Leitvorrichtung angeordneten unteren Lamellen sind aufwärts gerichtet und verlaufen im wesentlichen parallel. Ihre Aufgabe besteht dürin, horizontal auftreffende Winde nach oben abzulenken. Die Dachlamelle bildet mit der nächstfolgenden Lamelle keine nach außen gerichtete Venturi-Düse, weil der Abstand dieser beiden Lamellen sich nach außen hin vergrößert. Die Aufrechterhaltung gleichmäßiger Zugverhältnisse bei allen auftretenden Winden ist hierdurch nicht gewährleistet Ferner ist eine Schornsteinhaube bekannt (GB-PS 8 85 106), bei der die unterste Lamelle kegelstumpfförmig ausgebildet ist und unter einem Winkel zu den übrigen Lamellen verläuft. Diese Schornsteinhaube ist mit einer durchgehenden flachen Platte bedeckt. Zwischen der untersten Lamelle und der darüber angeordneten Lamelle wird eine Venturi-Wirkung erzeugt, die zur Folge hat, daß an der engsten Stelle zwischen diesen beiden Lamellen eine hohe Strömungsgeschwindigkeit entsteht, durch die die Rauchgase mitgerissen werden. Eine hohe Strömungsgeschwindigkeit im unteren Bereich des Lamellenteils der Schornsteinhaube reicht aber noch nicht aus, um die Rauchgase tatsächlich abzuführen und einen Rückstau im Schornstein zu vermeiden. Die flache Abdeckung leistet keinen aerodynamisehen Beitrag zum Abführen der Rauchgase und sie ist insbesondere nicht imstande, einen Druckaufbau in dem von den Lamellen umschlossenen Raum zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schornsteinhaube der im Oberbegriff des Patentan-Spruchs 1 angegebenen Art dahingehend zu verbessern, daß unabhängig von der Windrichtung gleichmäßige Abzugsverhältnisse geschaffen werden und insbesondere die Entstehung eines Rückdrucks im Schornstein vermieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Hierdurch wird zweierlei erreicht: Seitlich anströmender Wind wird von der Leitvorrichtung zu einem erheblichen Anteil nach oben abgelenkt und verläßt die Schornsteinhaube durch die Mittelöffnung der obersten Lamelle. Andererseits werden Fallwinde durch die Oberseite der Leitvorrichtung seitlich abgelenkt und in den Bereich zwischen der kegclstumpfförmigen obersten Lamelle und der nächstfolgenden Lamelle geleitet, b'i Da sich der Spalt zwischen der obersten Lamelle und der nächstfolgenden Lamelle nach außen hin verjüngt, tritt auch hier ein Vcnturicffekt ein, der jedoch nicht in das Innere der Schornsteinhaube gerichtet ist, sondern

nach außen. Auf diese Weise wird auch bei Fallwinden eine Verringerung des Druckes im Innern der Schornsteinhaube und eine Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Schornsteinzuges sichergestellt Durch die spezielle Form der Schornsteinhaube wird erreicht, daß im Innern der Schornsteinhaube eine Expansionskammer entsteht, bei der bei allen Windrichtungen ein Unterdruck aufrechterhalten wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht einer Schornsteinhaube,

Fig.2 einen Querschnitt entlang der Linie H-Il von F i g. 1 in geringfügig vergrößertem Maßstab und

F i g. 3 einen Querschnitt einer modifizierten Schornsteinhaube.

In den Zeichnungen ist die Schornsteinhajbe, die den Schornsteinausgang bedeckt, jeweils in montiertem Zustand auf dem Schornstein dargestellt. Die Haube weist fünf übereinander angeordnete kreisförmige Lamellen 10 auf, die eine gemeinsame vertikale Achse haben. Die Lamellen 10 sind an mehreren Halteteilen 11 befestigt, die an den Innenrändern der Lamellen 10 angeordnet sind und dort in gleichmäßigen Abstandsintervallen befestigt sind. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind drei Halteteile 11 vorgesehen. Die Längsachsen der Halteteile 11 verlaufen parallel zu der gemeinsamen Vertikalachse der Lamellen 10. Die oberste und die unterste Lamelle 10 sind parallel zueinander und sind kegelstumpfförmig ausgebildet. Der Winkel gegenüber der Horizontalen beträgt beispielsweise zwischen 10° und 15° und die drei dazwischen liegenden Lamellen 10 sind parallel zueinander und verlaufen rechtwinklig zur Vertikalachse der Lamellen 10. Die Halteteile 11 ragen parallel zur Mittelachse der Lamellen auf und zwischen der obersten Lamelle 10 und der unmittelbar darunter liegenden Lamelle befindet sich eine Leitvorrichtung 12 mit zwei Luftleitwänden 13 und 14. Die Luftleitwand 13 besteht aus einer konischen oberen bzw. äußeren Wand, die parallel zu der obersten und der untersten Lamelle 10 verläuft und die Luftleitwand 14 besteht aus einer unteren oder inneren Wand, die kegelstumpfförmig ausgebildet ist und deren Basis kleiner ist als die Basis der Luftleitwand 13. Die Luftleitwand 14 befindet sich innerhalb bzw. unterhalb der Luftleitwand 13 an der sie befestigt ist. Die Leitvorrichtung 12 überdeckt die Mittelöffnungen der drei mittleren Lamellen und der untersten Lamelle 10. Die Luftleitwand 13 ragt mit ihrem Rand 15 in den Raum zwischen der obersten Lamelle und der darunter liegenden nächstfolgenden Lamelle. Beispielsweise beträgt der Winkel zur Horizontalen bei der Luftleitwand 14 an der Basis 20° und bei der Luftleitwand 13 10°.

Die Haube ist auf der Wand 9 des Kaminausgangs mit drei längsverformten langgestreckten Teilen 16 befestigt, die mit ihren Enden an der Unterseite der untersten Lamelle 10 angebracht sind und deren andere Enden in ein Verbindungsstück 20 münden. Das Verbindungsstück 20 steht in Gewindeeingriff mit einer Spindel 17, die an ihrem oberen Ende eine fest angebrachte Flügelmutter 18 träj?t. Das untere Ende der Spindel ist mit einem Gewinde versehen, das mit dem Gewinde des Verbindungsstückes 20 zusammenwirkt. Die Längsachse der Spindel 17 ^erläuft entlang der gemeinsamen Vertikalachse der Lamellen 10. Die Spindel 17 läuft durch die beiden Wände der Leitvorrichtung 12 an den jeweiligen Scheitelpunkten hindurch und die Flügelmutter 18 liegt von oben her auf der oberen Luftleitwand auf. Jedes der Teile 16 besitzt drei Längenabschnitte. Ein Längenabschnitt 21 ist an der Unterseite der untersten Lamelle 10 befestigt und verläuft im wesentlichen parallel zu den mittleren Lamellen 10.

Die Halteteilc Il sind an ihren unteren Enden jeweils an einem der Längenabschnitte 21 befestigt, so daß sie von diesen nach oben ragen. Der Längenabschniitt 22 ist gegenüber dem Längenabschnitt 21 abgebogen. Bevor die Klemmvorrichtung an dem Schornstein festgeklemmt wird, verläuft der Längenabschnitt 22 nahezu rechtwinklig zu dem Längenabschnitt 21. Der Längenabschnitt 23 ist gegenüber dem Längenabschnitl 22 nahezu gegenläufig wieder zurückgebogen und sein äußeres Ende ist an dem Verbindungsstück 20 befestigt Wenn die Flügelmutter 18 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, bewegt sich das Verbindungsstück 20 an der Spindel 17 nach unten, wodurch das Knie 19 zwischen den beiden Längenabschnitten 22 und 23 eines jeden Teiles 16 gegen die Kaminwand gedrückt wird und dadurch die Haube festklemmt. Eine Drehung der Flügelmutter 18 im Uhrzeigersinn führt zum Lösen der Haube, indem die Knie 19 von der Kaminwand zurückgezogen werden. Die Lamellen 10 können jeweils mit Verstärkungsrippen versehen sein, die konzentrisch umlaufen und die am Außenrand bzw. am innenrand angebracht sein können.

Die beschriebene Schornsteinhaube basiert auf dem Prinzip, daß die Energie des Windes ausgenutzt werden kann, um den Abwärtszug zu vermindern. Hierzu wird von dem bekannten Venturi-Prinzip Gebrauch gemacht, das im vorliegenden Fall so benutzt wird, daß an dem Schornsteinauslaß bei Wind negative Drücke erzeugt werden, unabhängig davon, ob sich die Windrichtung ändert oder ob der Wind diskontinuierlich in Böen auftritt.

Der Venturi-Effekt wird zwischen der untersten Lamelle 10 und der unmittelbar darüber liegenden Lamelle 10 an den Innenrändern dieser Lamellen infolge der Konvergenz der Lamellen 10 erzeugt, wodurch eine Beschleunigung des Luftstromes eintritt. Oberhalb des Venturis befindet sich eine Expansionskammer, die den Zentralraum der Lamellen einnimmt und die von der unteren Luftleitwand 14 der Leitvorrichtung 12 abgedeckt ist. Diese Luftleitwand 14 verringert den Unterdruck im Innern der Haube noch weiter und glättet den Luftstrom durch die Haube. Die obere Luftleitwand 13 verhindert das Einfallen von Regen, Schnee, Hagel und Vögeln in den Schornstein.

Im in den Schornsteinauslaß eingeklemmten Zustand verhindern die Winkel der Lamellen 10 und die Luftleitwände 13 und 14 das Eindringen eines Abwärtszuges in den Kamin, gleich aus welcher Richtung. Die Abwärtszüge werden von den Lamellen 10 quer zum Schornsteinauslaß abgelenkt und auf diese Weise in laminare Strömungen umgewandelt, die die Haube von eimer Seite zur anderen durchströmen. Sn wird bei einem Luftstrom von links nach rechts in der Darstellung gemäß W) F i g. 2 dieser Luftstrom am Schornsteinende von der untersten Lamelle 10 nach oben abgeleitet und in dem von den Lamellen 10 in der beschriebenen Weise gebildeten Venturi komprimiert und beschleunigt. Dies führt zu einer Druckverminderung der oberhalb des Schornb5 steinauslasses befindlichen Luft und bewirkt eine bessere Gasextraktion aus dem Schornstein. Die Position des Längenabschnitts 21 setzt den Abstand der untersten Lamelle von dem Rand des Schornsteinauslasses fest

und läßt einen Ringspalt frei, durch den das Venturi erforderlichenfalls Luft ansaugen kann.

Darüber tritt der Luftstrom zwischen den anderen Lamellen 10 in die Expansionskammer ein, wodurch wiederum ein Luftdruckabfall entsteht, der durch den -i Luftstrom, der an dem invertierten Flügel vorbeistreicht, noch erhöht wird. Die Luftleitwände 13 und 14 haben dabei durchaus die gleiche aerodynamische Wirkung wie Flugzeugflügel oder Tragflächen.

Hierdurch wird der Unterdruck am Schornsteinaus- κι laß noch weiter verstärkt und die Gasansaugung verbessert. Die Größe und Position der Lamellen 10 verhindert, daß Regen oder Vögel in den Schornstein gelangen können.

Der Außendurchmesser der Lamellen 10 und der ir> Durchmesser der öffnungen in den Lameiien 10 werden von der Größe des Schornsteinauslasses 9 bestimmt. Man kann daher Hauben mit verschiedenartigen Abmessungen vorsehen, die den verschiedenen Schornsteinöffnungen und Öffnungsabmessungen angepaßt sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.3 besteht die Befestigungsvorrichtung aus drei längenverformbaren langgestreckten Teilen 26, von denen jedes drei Längenabschnitte 27,28 und 29 aufweist. Die Längenabschnitte 2'i 28 und 29 sind in ähnlicher Weise abgeordnet wie die Längenabschnitte 21 und 22 des vorherigen Ausführungsbeispiels, jedoch erstreckt sich der Längenabschnitt 29 von dem Längenabschnitt 28 aus nach unten, um in einem Verbindungsstück zu enden, das mit einer Spindel, die langer ist als die Spindel 17 des ersten Ausführungsbeispiels, in Eingriff ist. Beim Drehen der Flügelmutter der Spindel in Rückwärtsrichtung, d. h. im Uhrzeigersinn, werden die Längenabschnitte 28 und 29 in der Weise verformt, daß sie ein Knie bilden, das gegen die Schornsteinwand stößt. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig.3 ist nur eine mittlere Lamelle 10 vorhanden. Die Anzahl der mittleren Lamellen 10 kann auch verändert werden. Die oben beschriebenen Hauben können in Verbindung mit Schornsteintöpfen oder auf Schornsteinen ohne Topf verwendet werden.

Als Material kann Weichstahl verwendet werden, der durch Oberflächenbeschichtungen aus z. B. Epoxydharzen, PTFE oder aufgesprühtem reinen Aluminium korrosionsfest gemacht ist Auch andere Materialien eignen sich, wie beispielsweise Edelstahl und hochreines Aluminium.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
50

55

60

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schornsteinhaube mit mehreren kreisförmigen Lamellen, die Mittelöffnungen aufweisen und mit gegenseitigen vertikalen Abständen um eine gemeinsame Achse zentriert sind, einer koaxial zu den Lamellen angeordneten, die Mittelöffnimgcn der Lamellen bedeckenden Leitvorrichtung aus zwei gegeneinandergesetzten kegelartigcn oder konvex gekrümmten Wänden und mit einer Vorrichtung zur Befestigung an einem Schornstein, wobei der vertikale Abstand der beiden untersten Lamellen zur Erzielung einer Venturi-Wirkung sich zur Mitte hin verringert, dadurch gekennzeichnet, daß die aerodynamisch geformte Leitvorrichtung (12) zwischen den beiden oberen Lamellen (10) angeordnet ist, daß die oberste Lamelle und die unterste Lamelle kegelstumpfförmig ausgebildet sind und unter einem Winke) zu den übrigen Lamellen verlaufen und daß zwischen der untersten Lamelle und der Wand (9) des Schornsteins ein Ringspalt zum Ansaugen von Luft vorhanden ist.

2. Schornsteinhaube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung (12) einen überstehenden umlaufenden Rand (15) aufweist, der sich in den Raum zwischen den beiden oberen Lamellen (10) erstreckt.

3. Schornsteinhaube nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheitelwinkel der unteren Luftleitwand (14) der Leitvorrichtung (12) kleiner ist als derjenige der oberen Luftleitwand (13).

4. Schornsteinhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Auslaßflächen für die Schornsteingase gleich oder größer ist als die Querschnittsfläche des Schornsteinauslasses.

5. Schornsteinhaube nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß langgestreckte Teile (16), von denen jeweils ein Ende an der uniersten Lamelle (10) und das andere an dem Verbindungsstück (20) befestigt ist. Abstandhalter zur Bildung des Ringspaltes bilden.