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Wärmeabsorber-Geländer oder -Zaun
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Geländer oder einen
Zaun aus waagerecht verlaufenden oberen und unteren Holmprofilen und zwischen diesen
angeordneten Füllelementen sowie in Abständen sog. Felder tragenden Pfosten aus
im wesentlichen rechteckförmigen, stranggepreßten Profilen, insbesondere aus Aluminium.
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Zur Begrenzung von Verkehrswegen auf Hochstraßen, Brücken, Überwegen
und dergl., aber auch zur Aufstellung an Treppen, Plätzen oder Balkonen sowie zur
Einfriedung von Grundstücken, werden bereits seit einiger Zeit Geländer oder Zäune
aus Metall, insbesondere Leichtmetall, also in der Regel Aluminium, verwendet. Die
Einzelteile solcher Zäune oder Geländer, wie Handlauf, Holmprofile, Pfosten und
Füllstäbe werden hierbei vorteilhaft aus profilierten, vorzugsweise stranggepreßten
und durch Sägeschnitte abgelängten Stäben hergestellt. Desgleichen ist es inzwischen
üblich, um die Herstellung eines Geländers oder Zaunes zu vereinfachen und insbesondere
Fräs- oder Bohrarbeiten in der Werkstatt und Verschraubungen auf der Montagestelle,
die einen erheblichen Arbeitsaufwand bedeuten, einzusparen, die durch Sägeschnitte
abgelängten Stäbe unter Verwendung von Nut- und Federverbindungen zusammenzusetzen,
wobei insbesondere bei größeren Abmessungen das Geländerfeld zweckmäßig vormontiert
und zwischen jeweils zwei Geländer- oder Zaunpfosten einhängbar ist.
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Ausgehend von diesen bekannten -Zaun- und Geländerkonstruktionen liegt
der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese für die Einfriedung, Abgrenzung und Teilung,
also für eine räumliche Zuordnung, verwendeten Bauelemente
gleichzeitig
dazu einzusetzen, aus der Umwelt Energie für die immer mehr in Einsatz kommenden
sog. Wänmepumpen aufzunehmen.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die stranggepreßten
Profile der Holme und/Qder der Füllelemente und/oder der Pfosten zur Aufnahme der
Umgebungswärme Sole führende Kanäle aufweisen. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis,
daß die eingangs erwähnten Zäune oder Geländer gleichzeitig als sog. Absorber verwendet
werden können, ohne daß ihre sonstigen Aufgaben vernachlässigt zu werden brauchen.
Es werden ausreichende Wärmetauscherflächen zur Verfügung gestellt, ohne daß eine
Beeinträchtigung der Umwelt zu befürchten ist. Gas gilt insbesondere für das äußere
Aussehen, da die nach der Erfindung hergestellten Zäune oder Geländer nach wie vor
den an solche Elemente für die Einfriedung, Abgrenzung etc. gestellten Forderungen
genügen.
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Bekannt sind zwar bereits auch schon sog. Energiezäune (Capital 9/80,
S. 2/4 ff) als Absorber für Umweltenergie, dies sind jedoch speziell für diesen
Zweck erstellte Rohrsysteme mit waagerecht verlaufenden Rohren, auch Rohrschlangen,
die zwar auch z. B. zur Einfriedung eines Grundstückes verwendet werden könnten,
aber einmal vom äußeren Aussehen her nur schwer in die Umgebung einzugliedern sind
und zum anderen von der mechanischen Stabilität her wenig geeignet erscheinen, die
Funktion eines Zaunes oder gar Geländers zu erfüllen.
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Demgegenüber erfüllt ein Zaun oder ein Geländer nach der Erfindung,
insbesondere wenn es bzw. er noch aus Aluminium hergestellt ist, voll die gestellten
Anforderungen hinsichtlich äußeren Aussehens, mechanischer Stabilität, Pflege, Montier-
und bei Beschädigungen durch äußere Einflüsse auch Demontierbarkeit. Als weiteres
Merkmal ist aber in einen solchen Zaun oder in ein solches Geländer ein Absorber
für Umgebungsenergie integriert, der das äußere Gesamtbild nicht, oder nur unwesentlich
und nur für Fachleute erkennbar, verändert. Damit ergibt sich ein umweltfreundlicher,
großflächiger Absorber, der zum Thema Energieeinsparung wesentlich beiträgt.
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Weist z. B. ein nach der Erfindung ausgebildetes Geländer ein als
Handlauf ausgebildetes oberes llolmprofil auf, dann hat es sich in Weiterführung
der Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen, zwei parallel nebeneinander
geführte
Kanäle vorzusehen, von denen der eine als Vor- und der andere als Rücklauf für die
Sole dient. Im Hinblick auf die an z. B. Geländer gestellte Forderung leichter Montierbarkeit
wird man zweckmäßig als Handlaufprofil ein Doppelrohr- oder Kammerprofil mit den
Füllelementen, beispielsweise Füllstäben, zugekehrter offenen Seite oder geschlossenen
Seite mit Ausfräsungen für die Füllstäbe verwenden.
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Für den Fall der Anordnung des Vor- und Rücklaufes im Handlaufprofil
ist es zweckmäßig und für die Ausnutzung der vom Geländer zur Verfügung gestellten
Absorberoberfläche auch sinnvoll, wenn die jeweils zwischen Handlauf und unterem
Holmprofil hintereinander angeordneten Füllelementen etwa in Form von Füllstäben
jeweils abwechselnd die einen als Vorlauf und die anderen als Rücklauf für die Sole
dienen. Die praktische Ausführung kann dann beispielsweise so aussehen, daß für
die Füllstäbe rechteckförmige, geschlossene Hohiprofile mit einseitig versetztem
Rohr- oder Rechteckkanal dienen. Dies hat den Vorteil, daß gleich ausgebildete Profile
verwendet werden können, wobei lediglich beim Einbau darauf geachtet werden muß,
daß z. B. der einseitig versetzte Rohrkanal einmal auf der einen und dann wieder
auf der anderen Seite des Geländers zu liegen kommt, um den lagerichtigen Anschluß
an die im Handlauf nebeneinander liegenden Kanäle für Vor- bzw.
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Rücklauf der Sole zu gewährleisten. In einem solchen Fall der Führung
von Vor- und Rücklauf im Bereich der Füllstäbe ist es notwendig, eine Verbindung
zwischen benachbarten Füllstäben zu schaffen. Zweckmäßig geht man deshalb in Weiterführung
der Erfindung so vor, daß jeweils zwei benachbarte Füllstäbe, die Vor- und Rücklauf
für die Sole enthalten, im unteren Holmprofil durch Rohrbogen miteinander verbunden
sind. Diese im freien unteren Holmprofil untergebrachten Rohrbogen sind voll in
das Geländer integriert, das äußere Aussehen wird nicht beeinträchtigt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist darin zu
sehen, daß die jeweiligen Endpfosten des Zaunes oder Geländers, also die die gesamte
Absorberfläche begrenzenden Elemente, je nach Art der Zuschaltung der Wärmepumpe,
beide oder nur einer zum Anschluß des Vor- und Rücklaufs an die Wärmepumpe als Doppelrohr-
oder Kammerprofil ausgebildet sind.
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Im übrigen wird man, insbesondere wenn es sich bei den verwendeten
Profilen um solche aus Leichtmetall, etwa Aluminium handelt, Nut- und Federverbin-
dungen
für die Geländer- und Zaunprofile und Löt-, Schweiß- oder Klebverbindungen für die
Sole führenden Rohre und Kammern einsetzen.
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In Anlehnung an eine bereits bekannte Konstruktion (DBP 16 58 606)
wird man auch im Falle eines Absorber-Geländers oder -Zaunes die Befestigung zwischen
Handlauf und Pfosten so wählen, daß für den Pfosten auf der Unterseite des Handlaufs
eine Öffnung angeordnet ist, die aus einer den äußeren Abmessungen des Pfostenquerschnitts
entsprechenden ersten Teilöffnung und einer in Längsrichtung des Handlaufs daran
anschließenden zweiten Teilöffnung besteht, deren Breite etwa um die Tiefe zumindest
an den parallel zur Geländer- oder Zaunebene verlaufenden Seitenflächen des Pfostens
angebrachter Nuten verkleinert ist, in welche die Ränder der zweiten Teilöffnung
eingreifen, und daß die erste Teilöffnung durch eine den Pfosten arretierende Abdeckplatte
abgedeckt ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist die, wenn
Vor-und Rücklauf bei einem Geländer oder Zaun getrennt in den jeweiligen Holmprofilen
untergebracht sind. So kann z. B. zweckmäßig das obere Holmprofil als Rücklauf und
das untere Holmprofil als Vorlauf für die Sole verwendet werden. In diesem Fall
werden die hintereinander angeordneten Füllstäbe jeweils in einer Richtung in parallelen
Teilströmen von der Sole durchflossen. Auch hier können wieder als Füllstäbe geschlossene
Rechteckprofile mit integriertem RohF oder-Kammersystem verwendet werden, wobei
durch die besondere Führung der Sole in einem solchen Fall das Rohr oder die Kammer
nicht einseitig versetzt angeordnet zu sein braucht, sondern mittig angeordnet sein
kann.
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Um Holm- und Füllstabprofile in montagefreundlicher Art zusammenzufügen
können, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß für das untere und für
das obere Holmprofil offene Strangpreßprofile oder geschlossene Kammerprofile mit
integriertem Rohr- oder Kammersystem verwendet werden.
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In den offenen oder z. B. durch Einfräsungen geöffneten Bereich können
dann die Füllstäbe mit den Enden eingeschoben werden.
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Statt der Füllstäbe ist es selbstverständlich auch möglich, andere
geeignete Füllelemente zwischen Ober- und Unterholm anzuordnen. So hat es sich
in
Weiterführung des Erfindungsgedankens oft als zweckmäßig erwiesen,wennals Füllelemente
parallel zur Geländerachse angeordnete Rohr-Sichtblenden-Profile dienen. Hierdurch
ist gleichzeitig ein einwandfreier Sichtschutz gewährleistet. Die Sichtblendenprofile
können an sich beliebig innerhalb eines Feldes angeordnet sein, als besonders vorteilhaft
hat sich jedoch eine vertikale oder horizontale Anordnung erwiesen.
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Weitere Vorteile, insbesondere hinsichtlich der Betriebssicherheit
der Anlage, ergeben sich in Weiterführung des Erfindungsgedankens dadurch, daß die
Pfosten, und hierbei insbesondere die Endpfosten, zweiteilig ausgebildet sind. Durch
diese durch Nut-Federverbindung oder Verschraubung zusammengehaltene Konstruktion
ist die Wärmedehnung der horizontalen Rohrprofile im Pfosten berücksichtigt. In
einem solchen Fall kann auch der Pfosten jeweils ein gesondertes geschlossenes Profil
für den Vorlauf und eines für den Rücklauf der Sole enthalten. Ist der Rücklauf
z. B. im oberen Holmprofil und der Vorlauf im unteren Holmprofil vorgesehen, dann
wird das gesonderte Profil einmal bis zum Anschluß an das obere Holmprofil und zum
anderen bis zum Anschluß an das untere Hohprofil reichen.
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Die Erfindung sei anhand der in den Fig. 1 bis 14 dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Während die Fig. 1 bis 7 die Erfindung an einer Geländerkonstruktion
mit Handlauf beschreiben, verdeutlichen die Fig. 7 bis 13 eine im Sinne der Erfindung
ausgebildete Zaunkonstruktion, wobei in der Fig. 14 eine Anordnung mit Sichtblenden
dargestellt ist.
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Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, besteht das gleichzeitig als Absorber
dienende Geländer 1, etwa aus Aluminium, aus dem Handlaufprofil 2, den Pfosten 3
und 4, dem unteren Holmprofil 5 sowie den das Feld zwischen jeweils zwei Pfosten
ausfüllenden Füllstäben 6. Wie durch Richtungspfeile angedeutet, führen Vor- und
Rücklauf der Sole jeweils über einen Endpfosten 4 zur nicht gesondert dargestellten
Wärmepumpe, von den benachbarten Füllstäben dient jeweils einer dem Vor- und der
andere dem Rücklauf.
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Mögliche, für das beschriebene Geländer besonders vorteilhafte Profilausführungen
zeigt die Fig. 2. Mit 7 ist in der Fig. 2 a ein sog. Doppelrohr-
Handlaufprofil
bezeichnet, die Kammer 8 dient beispielsweise dem Vorlauf, die Kammer 9 dem Rücklauf
der Sole. Das stranggepreßte Aluminiumprofil ist an der Unterseite offen. Uber die
Federn 10 erfolgt eine Nut-Feder-Verbindung mit dem Pfosten. Die Fig. 2 b läßt einen
rechteckförmigen Füllstab 11 mit einem integrierten Rohrkanal 12 erkennen, dieser
Rohrkanal 12 ist innerhalb des Füllstabes seitlich versetzt angeordnet.
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Das in der Fig. 2 c dargestellte Profil ist das Profil für den unteren
Holm 5, mit 14 ist in der Fig. 2 d das Pfostenprofil bezeichnet.
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Einen Längsschnitt durch das Vorlaufsystem des Geländers nach Fig.
1 zeigt die Fig. 3. Zum dichten Anschluß des Pfostens 4 an den Kanal 8 für den Vorlauf
im Handlauf 2 dient das Winkelprofil 15. Der Anschluß zu den Füllstäben, die im
Handlauf 2 verankert sind, erfolgt durch den Rohrstutzen 16, der z. B. geklebt oder
hart gelötet ist. Der Füllstab 17 und der benachbarte, dem Rücklauf dienende Füllstab
18 sind über den Rohrbogen 19 miteinander verbunden. Die Füllstäbe sind entsprechend
Fig. 2 b ausgebildet und hier funktionsgerecht so angeordnet, daß, wie insbesondere
in der Fig. 4 veranschaulicht, die Lage des Rohrkanals 12 von einem Füllstab zum
anderen9 bezoyen auf die jeweilige Seite des Geländers, wechselt. Auf diese Weise
ist trotz gleicher Bauelemente erreicht, daß die Sole durch den Handlauf (Kammer
8) in den Füllstab 17 eingeführt wird und über den Rohrbogen 19 zum Füllstab 18
gelangt, diesen in umgekehrter Richtung durchströmt und in den Rücklauf zur Wärmepumpe
zurückgeführt werden kann. Ein intensiver Wärmeaustausch ist damit sichergestellt.
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Im Ausführungsbeispiel hat der Endpfosten 4 eine Kammer 19nfür den
Vorlauf, der nicht dargestellte andere Endpfosten eine Kammer für den Rücklauf.
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Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ansicht entsprechend Schnitt B-B. Hieraus
wird noch einmal der Handlauf 2 mit den Kammern 8 und 9 deutlich sowie der Durchfluß
der Sole von einem Füllstab 17 zum benachbarten Füllstab 18 über den Rohrbogen 19.
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Aus der Fig. 3 bzw. 4 ist weiter ersichtlich die Führung der Sole
im Bereich der Stoßfuge 21. Zur Überbrückung dient ein Hohlprofil 22 für den
Vor-
und 23 für den Rücklauf. Die Verbindung dieser Profile mit dem Handlaufprofil erfolgt
z. B. über eine Verklebung, Hartlötung oder Schweißung.
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Die Fig. 6 und 7 zeigen Verbindungsmöglichkeiten zwischen Handlauf
und Pfosten. Hiernach ist z. B. der Pfosten 3 im Handlauf 2 durch die Nut/Federverbindung
24!25 verankert (Schnitt C-C). Diese Verankerung erfolgt in der Weise, daß, wie
in der Fig. 7 (Schnitt D-D) verdeutlicht, an der Unterseite des Handlaufs 2 die
Öffnung 26 vorgesehen ist. Diese in Längsrichtung verlaufende Öffnung besteht aus
den beiden ineinander übergehenden Teilöffnungen 27 und 28, von denen die erste
Teilöffnung 27 in ihren Abmessungen den äußeren Abmessungen des Pfostenquerschnitts
entspricht, während die sich daran anschließende zweite Teilöffnung 28 verjüngt
ist. Die Ränder 29 der zweiten Teilöffnung geben dem Geländerpfosten 3 nach seinem
Einführen in die erste Teilöffnung 27 und anschließendem Verschieben bis in die
in der Fig. angegebene Stellung einen festen Sitz. Diese Konstruktion ist äußerst
stabil, die Handläufe sind z. B. durch Kleben etc. fest miteinander verbunden, der
Ausgleich der Wärmedehnung des durchgehenden Handlaufes erfolgt am Pfosten.
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Abweichend von dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 7 zeigen
die Fig. 8ff die Erfindung verkörpert in einem Geländer oder Zaun mit oberem und
unterem Holmprofil zur gesonderten Führung von Vor- und Rücklauf der Sole des Absorbers.
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In der Fig. 8 ist 30 das obere und 31 das untere Holmprofil, mit 32
sind die tragenden Mittelpfosten und mit 33 die Endpfosten bezeichnet. Zwischen
oberem und unterem Holmprofil sind die Füllstäbe 34 angeordnet. Wie durch Richtungspfeile
angedeutet, führen Vorlauf über das untere und Rücklauf über das obere Holmprofil,
wobei der Verlauf zur Wärmepumpe zweckmäßig über den Endpfosten 33 vorgenommen wird.
Der Rücklauf erfolgt dann über den anderen Pfosten.
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Die Fig. 9 zeigt für den Zaun nach der Fig. 8 mögliche Profile. Die
Darstellungen nach Fig. 9 a, b und c beinhalten Rohrrahmenprofile 35, 36 und 37
als obere und untere Holmprofile mit unterschiedlicher Querschnittsform der Sole
führenden Kammern oder Kanäle. Die Darstellungen der Fig. 9 d und e geben Querschnittsformen
der Füllstäbe 34 wieder, wobei der Sole
führende Kanal mittig angeordnet
ist und einmal einen kreisförmigen Querschnitt 38 und zum anderen einen rechteckförmigen
Querschnitt 39 aufweist.
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Mit 61 ist ein Klemmprofil bezeichnet, das zum Verschließen der öffnungen
im Holm zwischen den Füllelementen, insbesondere Füllstäben, dient.
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Die Fig. 9f schließlich zeigt ein zweiteiliges Pfostenprofil 40, dessen
beide Hälften über die Nut/Federverbindung 41/42 zusammengehalten werden.
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Einen Längsschnitt durch den Zaun nach der Fig. 8 zeigt die Fig. 10.
Hierbei ist der Rücklauf im oberen Holmprofi-l 30 untergebracht, der Vorlauf befindet
sich im unteren Holmprofil 31. Im Endpfosten 33 befindet sich ein gesondertes Rohrprofil
43 und im anderen Endpfosten ein Rohrprofil 44, die dem Anschluß der Holmprofil-Kanäle
an die Wärmepumpe dienen. Wie aus diesem Schnitt ersichtlich, ist die Führung der
Sole so gewählt, daß die nebeneinander angeordneten Füllstäbe in gleicher Richtung
durchströmt werden. Durch die Vielzahl der verwendeten Füllstäbe und die allseitige
witterungsbedingte Beeinflussung ergibt sich auch hierbei ein Absorberelement erhöhter
Energieausbeute und damit Wirtschaftlichkeit.
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Wie bereits in den früheren Ausführungsbeispielen erwähnt, denen auch
hier dem dichten Anschluß von Holmprofilen und Füllstäben gesonderte Rohrprofile
45 bzw. zur Oberbrückung der Stoßfuge 46 Rohrprofile 47. Da Vor- und Rücklauf in
gesonderten Profilen geführt sind und die Anschlüsse zur Wärmepumpe über die Endpfosten
33 erfolgen, sind die Holmprofile wie die Fig 10 zeigt, an den Enden 48 und 49 dicht
verschlossen.
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Einen Schnitt längs A-A zeigt die Fig. 11. Im unteren Holmprofil 31
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im oberen Holmprofil 30 sind im offenen Teil die Füllstäbe 34 mit
einem mittigen Kanal 38 eingeführt und dort etwa durch eine Bolzenverbindung 50
und 51 arretiert. Die Verbindung zur Kammer 52 bzw. 53 in den Holmprofilen vom Kanal
38 des Füllstabes 34 wird durch die gesonderten Profile 45 erreicht, die z. B. geklebt
oder hart gelötet sind. Nach dem Zusammenbau können die offenen Kammern des Rohr-Rahmenprofiles
wegen zusätzlicher Dichtigkeit mit einer Gießharzmasse 60 ausgefüllt werden.
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Wie die Fig. 12 (SchnittB-B) erkennen läßt, sind als Abstandshalterung
zwischen je zwei Füllstäben 34 und zur Abdeckung des unten offenen Holmprofils 33
Klemmprofile
54 vorgesehen. Will man auf Klemmprofile zum Verschließen der Unterseite der Holmprofile
verzichten, dann kann man auch, wie die Fig. 12 a veranschaulicht, geschlossene
Zweikammer-Profile 55 verwenden und an der Unterseite Aussparungen 56, z. B. durch
Fräsen, vorgesehen, in die die Füllelemente 57, Füllstäbe oder Sichtblenden, eingeführt
werden.
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Wie bereits erwähnt, ist zum Ausgleich der Wärmedehnung im Pfosten
dieser zweiteilig ausgebildet. Der Schnitt C-C in der Fig. 13 zeigt noch einmal
diese Ausführung. Die Teilprofile 58 und 59 sind durch eine Nut/Federverbindung
62/63 miteinander verbunden, zur Führung der Sole dient das geschlossene Hohlprofil
64.
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Wie bereits ausgeführt, können statt der senkrecht angeordneten Füllstäbe
auch senkrecht oder waagerecht verlaufende Rohr-Sichtblenden-Profile verwendet werden.
Eine solche Ausführungsform zeigt die Fig. 14, wobei die Profile hier senkrecht
zu den Holmen verlaufen. Die Profile 65 selbst, hier gegeneinander versetzt angeordnet,
um einen einwandfreien Sichtschutz zu gewährleisten, weisen die Sole führenden Kammern
66 auf. Die Verbindung mit den Holmprofilen erfolgt entsprechend der beschriebenen
Verbindung Holmprofile/Füllstäbe.
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