DE3030677A1

DE3030677A1 - Method and apparatus for achieving a draught-free environment

Info

Publication number: DE3030677A1
Application number: DE803030677A
Authority: DE
Inventors: S Smeds
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-01-30
Filing date: 1980-01-30
Publication date: 1981-03-26
Also published as: SE7900814L; ATA900580A; GB2060328A; AT388224B; JPH0115778B2; DK155060B; JPS56500190A; DK155060C; DK412580A; GB2060328B; US4368377A; AU529990B2; SE434776B; AU5503080A; EP0023499B1; DE3030677C2; EP0023499A1; WO1980001605A1; CA1143423A; NL8020021A

Description

BESCHR2IBUHG

Verfahren und Vorrichtung zur Schaffung einer zugfreien Umgebung

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfuhren und eine • ' Vorrichtung zur Schaffung einer zugfreien Umgebung in einer begrenzten Zone eines gröseeren Raumes. Für diesen Zweck ist eine Über diese Zone des Raumes angebrachte mit Reflektor zusgestatte- : ·„ te Wärmedecke (wärme abgebende Decke) vorgesehen. Mit der Wärme- '. - ' decke wird eine regulierbare Zusatzwärme erhalten.

Stand der Technik · -

Wärmedecken dieser Art sind vor allem bei der Züchtung ; : :

kleiner Tiere vorbekannt. Bei der Züchtung von beispielsweise .

Schweinen wird gewöhnlicherweise zusätzliche Wärme über gewisse ^: Teile der Raumflächen, wo die Tiere sich aufhalten, angewendet. -"' Dies ist erwünscht, weil ein einige Wochen altes Ferkel bedeutende Wärmemengen abgibt und v/eil aus wirtschaftlichen Gründen die Temperatur im Stallgebäude niedrig im Vergleich zu der Temperatur dea Ferkels selbst gehalten wird, und mit^ Rücksicht auf das Wohlbefinden der S~au. ,

Zusätzliche Wärme erhielt man bis jetzt von entweder Wärmelampen oder Deckenelemcnten mit wärmeerzeugenden Flächen. * Die vorbek;.uintcn wärme abgebenden Vorrichtungen erzeugen Wärme kontinuierlich und sind zuni Regulieren der pro Flächeneinheit abgegebenen Energiemenge manuell senkrocht verstellbar. Technische ,Problonc und Voraussetzungen Bei den vorbekannten wärmeabgebenden Vorrichtungen, die unabhängig davon, ob das Ferkel sich unter der Vorrichtung befindet oder nicht, kontinuierlich eine konstante Wärmemenge abgeben, entstehen belästigende Probleme. Ein derartiges Problem ist der auf Grund der örtlichen Erwärmung entstehende Zug, da diese Erwärmung stark davon abhängt, ob das Ferkel sich unter der Vorrichtung befindet oder ob dieser Platz leer ist. Wenn das Ferkel sich unter der wärmeabgebenden Vorrichtung befindet, steigt nämlich die Temperatur stark an, weil Y/ärme von sowohl dem Ferkel seibot als auch von der v/ärmeerzeugenden Vorrichtung zugeführt wird. Wenn das Ferkel den Platz under dor Vorrichtung verlässt, sinkt die Temperatur schnell ab, weil damit die eine Wärmequelle,verschwindet. Diese Tcmperaturvurialiou ruft einen

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kalten Zug unter der wärmeabgebonden Vorrichtung hervor, unter welcher das Ferkol verweilen soll·

Bin anderer Nachteil, der der vorstehend beschriebenen -^:'. hohen Temperatursteigerung zuzusohreiben ist, ist, dass es dem Ferkel zu warm wird um ihm ein Wohlbefinden unter der Vorrichtung während einer längeren Zeit zu verleihen. Das Ferkel sucht deshalb einen anderen Teil des Stalles auf, der eine niedrigere Temperatur aufweist, und verweilt dort bis eo friert. Das Wechseln zwischen verschiedenen Temperaturzonen wirkt sich oohädlioh auf die Gesundheit des Ferkels auo, wie auch der vorstehend beschriebene Zug»

Davon abgesehen, dass die vorbekannten Wärme abgebenden Vorrichtungen also nicht das zu bezweckende Wohlbefinden geben, ist die kontinuierlich zugeführte Wurme eine Verschwendung von Energie.

Entsprechende Probleme und Voraussetzungen liegen auch bei der Patientenbehandlung vor, beispielsweise bei "schwereren Brennschäden» Hier ist eine gut definierte Umgebung für den Patienten, der Zug und Temperaturschwankungen nicht ausgesetzt werden darf, notwendig. Dies wurde gewöhnlich dadurch erzielt, dass der Patient in einem von Wänden, Fussboden und Decke begrenzten, klimatisierten "Baum gebracht worden ist. Eo int dabei natürlich, dass erhebliche Probleme entstehen um das Klima konstant zu halten, beispielsweise wenn das Pflegepersonal den Patienten betreuen soll. Also entstehen TemperaturSchwankungen beim Eintreten de3 Personals in das Zimmer und bringen Zug und andere Störungen in das für den Patienten angepasste Klima mit sich. Entsprechende Probleme liegen auch auf ü-rund unregelmäasiger Energieausstrahlung von eigenen Körper doc Patienten vor.

Beschreibung der Erfindung

Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine örtlich zugfreie Umgebung3zone zu schaffen. Ein anderes Ziel ist es, die Lufttemperatur unter der Wärme abgebenden Vorrichtung etwa konstant zu halten, ungeachtet der Wärmestrahlung von in der Zone eventuell vorhandener Wärmequellen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist, dass die Wärme^abßcbende Vorrichtung auf einer bestimmten verstellbaren Höhe montiert ist, während deren

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Wärmeabgabe auf einer einfachen und bequemen aber zuverlässigen Woiso mittels eines elektronischen Regelkreises eingestellt wird. Ferner ooll die Umgebungszone ohne hindernde Wände leicht zu-■ " gänglich sein.

Die vorstehend angegebenen Ziele werden dadurch erreicht, dass eine Wärmedecke über eine begrenzte Zone eines grösseren Raumes aufgehängt wird, wobei die Wärmedecke einen Reflektor, der teils zusätzliche Wärme von einer an dessen Unterseite angeordneten Wärmequelle reflektiert und teils 'zusätzliche Wärme von einem in der begrenzten Zone eventuell eich befindenden Wärme abgebunden Körper reflektiert auf v/eist. Die in der Luft unter der Wärmedecke herrschende Temperatur wird von einem Fühler gefühlt, der in einer vorzugsweise schornstein ähnlichen öffnung in der Wärmedecke angeordnet ist und einen Regulator für die Energiezufuhr der Wärmequelle steuert.

Hierdurch wird eine konstante Temperatur unter der Wärmedecke erhalten, abgesehen davon ob ein Wärme abgebender-Körper anwesend iet oder nicht und die Temperatur kann auf einen Wert, der eine gut definierte Umgebung in einer nur von der Wärmedecke begrenzton Zone des grösseren Raumes ergibt, eingestellt werden. Also worden die gesundheitschädlichen Störungen in der Form von Zug und grossen TemperatürSchwankungen beseitigt. Wirtschaftlich ist die Erfindung auch eine gute technische Lösung der Energiesparprobleme indem man mit dem Regulator und dazuhörenden Fühler genau jede Temperaturverschiebung verhindert und nicht mehr als die notwendige externe Energie zuführt. Bevorzugte Ausführungsfοrm

Eine bevorzugte Ausführungsform der Wärmedecke gemäss der Erfindung wird nachstehend beschrieben anhand der beigelegten Zeichnungen, auf denen

Figur 1 eine perspektivische Ansicht der Wärmedecke und

Figur 2 einen Schnitt durch die Wärmedecke zeigen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Wärmedecke gemäss der Erfindung umfasst, wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, eine mit Aufhängeöaen 1 ausgestattete rahmonfürimige Vorrichtung 2. Dieser Rahmen kann aus Aluminiumprofile gebildet oein und quadratisohe, rechteckige oder andere Form je nach Bedarf haben

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und jede Seite hat einen in das Zentrum des .Rahmono gerichteten Schlitz 5« Die Seite des Rahmens weist damit einen F~förmigen Querschnitt auf. Der Schlitz 3 iat bestimmt, einen Bund Folie-■ scheiben 4 aufzunehmen, die in den Schlitzen 3 durch eine öffnung 5 in einer Seite des Rahmens 2 einachiebbar sind. Die Folie- : scheiben 4 haben eine reflektierende Oberflüche und bilden eine Decke in dem aus dem Rahmen 2 und den Scheiben 4 bestehenden Scheibenelement. Unter der niedrigsten Folieccheibe, d«h. zwischen der untersten Folienscheibe 4 und dem Fussboden, (nicht gezeigt) wenn die V/ärmedecke in den Ösen 1 aufgehängt iat, int ein T/ärmeelement 6 angeordnet. Das Wärmeelemcnt G ist als eine Schlinge ausgebildet, die von einem in einem Gehäuse 7 an der ·· Oberseite der V/ärmedecke angeordneten elektrischen Regelkreis ausgeht oder an diesen gekuppelt ist. Das Wärmeelement 6 ist unmittelbarer nähe der Folienscheibe 4 angeordnet, doch ohne diese zu berühren und kann mittels einer Klammer 8 ma einer oder mehreren Stellen an der Innenseite des Rahmens 2 unter dem Schlitz 3 befestigt sein.

Zentral in der Wärmedecke ist eine schornsteinähnliche Öffnung 9 angeordnet, die bevorzugt eine Rohrvorrichtung ist, wie nachstehend näher beschrieben ist. Die öffnung 9 ist in einem Querbalken 10 mit U-Form ausgenommen, der zwischen zwei einander entgegengesetzten Seiten im Rahmen 2 vorläuft. Der Querbalken 10 ist unter dem Schlitz 5 befestigt und ist auch der Träger einer eventuellen Lichtquelle 11.

Die schornsteinähnliche Öffnung 9, ist besser in der Abbildung 2 gezeigt, aus v/elcher hervorgeht, dass sie ein zum Fussboden (nicht gezeigt) gerichtetes unteres Rohr oder Rohrgehäuse 12 und ein oberes Rohr 13, das nach oben durch den zentralen Teil der V/ärmedecke geht und bestimmt l3t durch Lücher in den Folienscheiben 4 geführt zu werden, wenn diese Scheiben in dem Schlitz 3 angebracht worden sind, umfasst. Das Rohr 13 ist versetzbar im Rohrgehäuse 12 in dan das Rohr 13 mittels einer Einrastevorrichtung fiixiert werden kann. Das untere Rohr 12 ist mit einem Loch ausgerüstet, durch welches ein zu dem elektrischen Regelkreis gehörender Fühler 15 in den "Schornstein" hineinragt. Der Fühler 15 ist für die

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Fühlung der Temperatur der durch den "Schornstein" 9 hochsteijcnden Luft beutinrat.

Die Y/ärmcdecke wird auf einer be3tinunten Höhe aufgehängt. Die Regelvorrichtung im Gehäuse 7 wird an eine Spannungsquelle .5 angeschlossen und auf die gewünschte Wärmeabgabe mittels eines an den elektrischen Regelkreis angeschlossenen Steuerrades 16 eingestellt· Das obere Rohr 13 wird von der Y/ärmcdecke hochgehoben und ein Bund lose aufeinanderliegende Polienscheiben 4 werden in den Schlitz 3 durch die Öffnungen 5 eingeführt. Die Löcher der Folienscheiben 4 werden in Position über das obere Ende' dea unteren Rohres 12 gebracht, wonach da3 obere Rohr 13 wieder in das untere Rohr eingebracht wird und in diesem mit der Einrastevorrichtung 14 verriegelt. Damit ist die Lage der Folienscheiben 4 fixiert und die Wärmedecke ist in Gang gesetzt worden um den Tieren eine angenehme Umgebung zu verleien.

Y/enn die Wärmedecke für die Anwendung im Zusammenhang mit der Tiercüchtung bestimmt ist, i3t sie am besten mit einer Lichtquelle 11 ausgerüstet, die beim Anschluss der Regelvorrichtung an die Spannungsquelle angezündet wird. Die Lichtquelle 11 ist bevorzugsweise eine Glühbirne von 15 V/ um Leitlicht zu geben. Dies ist von Bedeutung damit die Tiere den vorbereitenden Platz auf dem Pussboden aufsuchen. Bs wurde nämlich festgestellt, dass beispielsweise Ferkel mit Yorliebe einen beleuchteten Platz aufsuchen und gleichzeitig wurde auch festgestellt, dass sie nicht gerne diesen beleuchteten Platz verunreinigen.

Das verwendete als Schlinge geformte YYärmeelement 6 ist ein schwarzer Strahler nit einem ausgebenden Effekt von zwischen 100 und 150 Y/. Der Fühler 15 wird von der Temperatur in der schornsteinUhnlichen Öffnung in Tätigkeit gesetzt. Wenn sich kein wärmoabgebondcr Körper in dor von der Y/ärmedecke begrenzten Zone befindet, ist die Schlinge 6 die einzige Wärmequelle, aber sobald ein oder mehrere Ferkel den Platz unter der Wärmedecke in Besitzung nehmen, kommt ausgestrahlte Wärme hinzu. Durch den Fühler und an diesen angeschlossenen Regelkreis wird in der sich zwischen der Wärmedecke und dem Fussboden befintlichen Luft eine konstante Temperatur aufrechterhalten und die Schlinge wird intermittent gespeist.LUt der reflektierenden

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Oberfläche der Foliescheibe 4 v/ird nicht nur die Wärme von der Schlinge 6 sondern auch die Wärmestrahlung eventuell anwesender wärmeerzeugenderKörper unter der Wärmedecke Genutzt. Die --■· .Wärmestrahlung wird also effektiv von der reflektierenden Oberfläche reflektiert und bildet einen fixierten Värmevorhang über der Fläche, die von der Wärmedecke überbrückt v/ird» Die Fläche der schornsteinähnlichen Öffnung 9 ist so klein, dass der durch sie entweichender Luftstrom zu klein ist um Zug zu erzeugen, aber Genügend gross ist ura die Zufuhr frischer Luft von übrigen 'feilen des Stalles als Ersatz für die entweichende Luft- zu erlauben.

Es hat eich gezeigt, dass die reflektierende Oberflüche nach einer gewissen Anwendungszeit verschmutzt ist, so dass da3 Reflexionsvermögen zu klein ist. Dabei kann die unterste Foliescheibe 4 im Bund durch die Öffnung 5 hervorgezogen v/erden (nach dem das obere Rohr 13 vom unteren Rohr gelöst worden ist), so dass durch die Freisetzung der nächsten Foliescheibe eine neue Reflexionsoberfläche erhalten wird. Das iiohr 13 v/ird nach dem Austausch einer derartigen Foliescheibe wieder Xn das untere iiohr 12 gebracht.

V/i β vorstehend hervorgeht, ist ein Fühler 15 in der schornsteinähnlichen Öffnung 9 ungeordnet. Der Fülller 15 ist an den im Gehäuse 7 befintlichen Regelkreis nn-jc schloss cn, dessen verschiedene Uinzelteile kommerziell erhältlich sind. Mit dem Regelkreis im Gehäuse 7 kann also eine gewünschte Wärmeabgabe eingestellt und in Abhängigkeit vom Fühler 15 reguliert v/erden.

Bei praktischen Versuchen unter normalem Betrieb auf einer Schweinefarm wurde die Wärmedecke gex.iuss der Erfindung etwa 550 nun über dem Fussboden uufgchängt und die Solltemperatür im Schornstein wurde auf 27°C eingestellt. Die klienen Schweine wurden mit Hilfe von dem Leitlicht zur Wärmedecke geführt. Wenn die !deinen Schweine unter der Vorrichtung lagen, wurde der grösste Anteil der von ihnen abgegebenen Wärme zurückrreflektxert. Nur sehr wenig zusätzliche Wärme wurde während kurzer Zeitperioden für das Einhalten des Sollvertes benötigt. Die reflektierte Wärme entsteht aus Strahlung mit kurzer Wellenlange, die keinen Zug bildet. Die zusätzliche j'üriao betrug nur

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ca 30 % der Wärme, die bei vorbekannten Wärmedecken benötigt wird * Dies führt zu einem bedeutenden Energieercparni3, Man nutzt nlco die von den Schweinen ausgestrahlte wärme mit '.' ■ langer Wellenlänge aus, welche Wärme bei dor Keflexion gegen die Oberfläche der aus Aluminium bestehenden Polienscheibe 4 der Wärmedecke in die angegebene Strahlung mit kurzer Y/e 11 anlange umgewandelt wird.

Bei praktischen Versuchen wurde festgestellt, dass die nach oben gewandte Seite der Folienacheibe 4» d.h. die dem Fussboden entgegengesetzte Seite, nicht ncnnenowort aufgewärmt wird, sondern die zu der nach unten gewandten Seite der Folienscheibe 4 gerichtete Strahlung von den kleinen Schweinen und die von der Y/arme schlinge wurden in der Form von Strahlung mit kurzer Wellenlänge mit einem Wirkungsgrad von mehr als 95 % zurückgeworfen. Ferner wurde mit der Wärriedecke gemäss der Erfindung unter dieser ein Unterschied von 2 - 3 C zwischen der höchsten und der niedrigsten Temperatur erhalten. Die Temperatur im Stall war 18 C und 'die eingestellte Solltemperatur 27°C. Die Temperatur in der Höhe des Fussbodens in der erwärmten Zone wurde auf 25 - 27 O gemessen und die aufgemessene Temperatur der Ferkel war die Normaltempcratur von 39 C. Die Temperatur in der Höhe des Fussbodens ist in der Regel wenigstens 2 - 3 C höher als die bei vorbekannten Wärmesystemen.,Der gemessene Zug entspricht einen Tcmperaturverlust von 0,3 C, was bedeutend weniger ist als der bei vorbekannten Wärmesystemen. Als Beispiel kann angeführt werden, dass bei den vorbekannten Wärmesystemen, in welchen ffSrmelrunpen verwendet werden, ein Temperaturunterschied von ca 30 C zwischen der höchsten und der niedrigsten Temperatur in der erwärmten Zone erhalten wird, und mit Inlrastrahler erhält man einen Unterschied von ca 18 C.

Die vorstehend zusammen mit den Zeichnungen beschriebene Ausführungsform der Erfindung kann verschiedenartig modifiert v/erden,ohne dass der erfinderische Gedanke verloren geht. Also kann beispielsweise die Form der Y/ärmeschlinge verschiedenartig sein. Die Eolicnscheibe besteht vorzugsweise aus Aluminium und kann als eine zwischen zwei Folienrollen verlaufende Folienbahn ausgebildet sein, wobei man da3 verbrauchte Folienstück auf

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eine Rollo am einer Seite der Wärmedecke aufrollt während frische J¹OlIe von einor Rolle auf der entgegengesetzten Scito zugeführt wird. Auch andere Materialien mit guten Reflexionsvermögen können ■ verwendet werden. Die gezeigten Rohre in der cchornstoinöhnllchen Öffnung können verschiedenartig modifiert werden um die Lager der Folienscheiben zu fixieren. Die Oberseite dor V/ärmedeclce kann bevorzugt mit einer äusseren Kappe als Schutz gegen herunterfallende Gegenstände und Schmutz ausgerüstet sein. Die Kappe dient dann auch als Berührungsschutz.

Auch wenn die Wärmedecke gemüse der Erfindung vorstehend hinsichtlich die Züchtung von Schweinen erläutert worden ist, kann die Erfindung auch bei Behandlung in Krankenhäusern von z.B. Säuglingen und Brandschäden angewendet werden. Es geht hervor, dass sie auch für andere Zwecke, v/obei eine zugfreie Umgebung und eine unveränderliche Temperatur von Bedeutung ist, angewendet werden kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. ) Verfahren zur Schaffung einen zugfreien Umgebung in

• einer begrenzten Zone eines grösserdn Raumes, indem eine wärmereflektierende, etwa flache Wärmedecke über diese Zone des Haumes aufgehängt wird, welche Wärmedecke regulierbar zucktzliche V/ärme abgibt, dadurch gekennzeichnet, düse die totale Wärmeabgabe der Wärmedecke etwa unverändert gehalten wird durch Regulierung in Abhängigkeit von einem oder mehreren in der genannten Zone eventuell anwesenden V/ärme erzeugenden Körpern, deren ausgestrahlte Wärme von einem in der Wärmedecke flachen angeordneten Reflektor zurückgeworfen wird und ergänzbur ist mit der zusätzlichen Wärme, die von einer unter dem Heflektor vorgesehenen Wärmeschlinge abgegeben und geregelt wird von einem Temperaturfühler, der die Temperatur der durch eine in der Wärmedecke aufgenommenen Öffnung hochsteigende Luft abfühlt um mit der auf beatiiamter Höhe aufgehängten Wärmedecke ein zugfreies Luftvoluraen in der Zone unter der Wärmedecke zu erzeugen.

2. Wärmedecke aufweisend etwa flache Ausbreitung über eine begrenzte Zone eines grösseren Haumes zur Schaffung einer auf die Zone begrenzten, zugfreien Umgebung, wobei die Wärmedecke ein mit der Wärmequelle (¹G) ausgestattetes rahiuenförmiges Element (2) mit einem nach unten gerichteten Reflektor (4) umfasst, welche Wärmequelle eine Energiespeisung hat, die mittels eines einen Temperaturfühler (15) auf v/eisenden Regelkreises gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Heflektor (4) etwa flach und für die Reflexion teils ausgestrahlter Wärme von einem oder mehreren in der genannten Zone eventuell anwesenden Wärme erzeugenden Körpern und teils ergänzender zusätzlicher Wärme von der in der unmittelbaren Nähe des nach unten gerichteten Reflektors angeordneten Wärmequelle' (6) vorgesehen ist, wobei der Temperaturfühler (15) in einer Öffnung (9, 12, 13) in der Wärmedecke die mindestens ein Loch für von der Zone und der Wärmedecke nach oben steigende Luft aufweist, vorgesehen ist.

3. Wärmedecke nach Patentanspruch 2, dr.durch gekennzeichnet, dass der Reflektor (4) ein unterer Folienbogcn in einem Bund ist, der im rahncnförmigen Element aufgenommenen Nuten einschiebbar isto

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4ο Wärmedecke nach Patentanspruch 2 oder 3, dadurch /^kennzeichnet, dass der Regelkreis zentral in einera Gehäuse ('/) an der einen Seite des rahmenförmigen Elementes vorgesehen ist, an • welches Gehäuse (7) die V/ärmequelle (6) für die Ausbreitung unter dem Reflektor angeschlossen ist, wobei die Öffnung (9, 12, 1j5) schornsteinähnlich ist und sich zentral in der schlingenfürmigen Wärmequelle befindet.

5. V/ärmedccke nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Polienbogen ein Loch aufweist, dessen Pläche und Lage die Pläche und Lage der schorncteinähnlichen öffnung (9, 12, 13) entsprechen, wobei die schornsteinähnliche Öffnung ein Itohrorgan (12, 13) ist, das unmittelbar unter dem untersten Polienbogen im Bund ausgeht und sich durch den Bund erstreckt und in den freien Raum über der Y/ärmedecke mündet.

6. V/ärmedecke nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die schornsteinähnliche Öffnung (9, 12, I5) eine ein bewegliches Rohr (13), das in der itohrhülse (12) verriegelbar und für die Pixierung der Lage des Buntes vorgesehen i3t, umgebende Rohrhülse (12) aufweist.

.20 7. Wärmedecke nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die schornsteinähnliche Öffnung (9, 12, I3) im Zusammenhang mit einem Balken (1O), der sich quer über dan z-ahmenförmige Element (2) erstreckt und gegen dessen Oberseite der Bund ruht, angeordnet ist.

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