DE3122337A1 - Chimney top - Google Patents
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Abstract
Description
Titel: SchornsteinaufsatzTitle: Chimney Attachment
Schornsteinaufsatz Die Erfindung bzw. Neuerungbetriffteinen.um den Rauchaustritt eines Schornsteines anzuordnenden Schornsteinaufsatz.Chimney attachment The invention or innovation concerns a Smoke outlet of a chimney to be arranged chimney top.
Der Schornstein soll die Rauchgase ader angeschlossenen Feuerstäte ins Freie führen und einen Unterdruck erzeugen, um das Einströmen von Verbrennungsluft in die Feuerstätte zu ermöglichen. Es zeigt sich, daß insbesonder bei Schornsteinen, die offenen Kaminen zugeordnet sind, der erzeugte natürliche Unterdruck nicht bei allen Windverhältnissen ausreicht.The chimney should remove the flue gases from the connected fireplace Lead into the open air and create a negative pressure to prevent the inflow of combustion air into the fireplace. It turns out that especially with chimneys, the open chimneys are assigned, the natural negative pressure generated does not occur sufficient for all wind conditions.
Es stellt sich demnach die Aufgabe, einen um den Rauchaustritt eines Schornsteines anzuordnenden Schornsteinaufsatz anzugeben, der die Abführung der Rauchgase fördert und einen verbesserten Schornsteinzug ergibt und der außerdem zuverlässig den Rückstau von Rauchgasen bei ungünstiger Witterung verhindert. Hierzu $ollen die durch die Form und Anordnung des Schornsteinaufsatzes entstehenden aerodynamischen Kräfte die um den-Schornstein wehenden Winde ausnutzen.It is therefore the task of one to avoid the smoke outlet of one The chimney to be arranged to indicate the chimney, the discharge of the Promotes flue gases and results in an improved chimney draft and that too reliably prevents the backlog of smoke gases in bad weather. For this The aerodynamic effects created by the shape and arrangement of the chimney top Take advantage of the forces of the winds blowing around the chimney.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Schornsteinaufsatz, der wenigstens zwei im wesentlichen senkrecht stehende, längliche Profillamellen besitzt, die in starrer, kreisförmiger Anordnung um eine (gedachte) Achse unter gegenseitigem Abstand gruppiert sind und deren zur Achse zeigende Innenseiten zylindrisch oder fast zylindrisch konvex sind.This object is achieved by a chimney attachment that at least has two essentially vertical, elongated profile lamellas, which in rigid, circular arrangement around an (imaginary) axis at mutual distance are grouped and their inner sides facing the axis are cylindrical or almost cylindrical are convex.
Grundsätzlich läßt sich nach Plausibilitätsüberlegungen ein erhöhter Zug auch schon mit zwei sich gegenüberstehenden Profillamellen ermöglichen, wenn diese sich gegenüberstehen und zwischen sich eine düsenartige Verengung bilden. In diesem Falle ergibt sich jedoch bei feststehender Anordnung gegenüber dem Schornstein nur eine bevorzugte Windrichtung; der Schornsteinaufsatz muß daher drehbeweglich angeordnet sein, um für alle Windrichtungen optimal wirken zu können.Basically, based on plausibility considerations, an increased Already enable train with two opposing profile lamellas, if these face each other and form a nozzle-like constriction between them. In this case, however, there is a fixed arrangement opposite the chimney only one preferred wind direction; the chimney top must therefore be rotatable be arranged in order to be able to work optimally for all wind directions.
Es stellt sich. jedoch weiterhin die Aufgabe, einen Schornsteinaufsatz zu schaffen, der gegenüber dem Schornstein starr angeordnet ist und daher keinen Drehschemel oder ein Drehgestell oder dergleichen benötigt.It turns out. however, the task of a chimney top continues to create, which is arranged rigidly opposite the chimney and therefore none A turntable or a bogie or the like is required.
Ein solcher- Schornsteinaufsatz besitzt etwa 8 - 16 Profillamellen in kreisförmiger, radial-symmetrischer Anordnung, die um die Achse gruppiert sind.Such a chimney attachment has about 8-16 profile slats in a circular, radially symmetrical arrangement, which are grouped around the axis.
Die Profillamellen sind beispielsweise als sektorartige Abschnitte eines Zylindermantels aus dünnwandigem Material geformt oder weisen im Querschnitt die Gestalt einer spiegelsymmetrischen Sichel auf.The profile lamellas are, for example, as sector-like sections a cylinder jacket formed from thin-walled material or have in cross-section the shape of a mirror symmetrical sickle.
Die Profillamellen können vorzugsweise aus Blech, aber auch aus wärmebeständigem Kunststoff oder aus keramischen Werkstoffen gefertigt sein. Insgesamt bildet damit der Sehornsteinaufsatz eine Art Kranz oder Krone, die vorzugsweise mit einem Rohrstück verbunden ist, welches in das Rauchaustrittsrohr des Schornsteines eingesetzt, vorzugsweise dort befestigt ist.The profile lamellas can preferably be made of sheet metal, but also of heat-resistant Plastic or made of ceramic materials. Overall thus forms the chimney attachment is a kind of wreath or crown, preferably with a piece of pipe is connected, which is inserted into the smoke outlet pipe of the chimney, preferably is attached there.
tiblicherweise sind alle Lamellen in senkrechter, paralleler Anordnung zueinander um die Achse herumgestellt. Es ist jedoch auch möglich, eine leichte, nach oben divergierende oder konvergierende Anordnung vorzusehen, wenn sich dieses aus aerodynamischen Gründen als vorteilhaft ergeben sollte. Bei den Profillamellen handelt es sich'inDraufsicht um rechteckige Gebilde, deren Länge wenigstens dreimal so groß ist, wie'deren Breite. Diese Abmessungen sollen aber nicht einschränkend. verstanden werden, sondern einen Begriff von der Gestaltung der Einzelteile geben.Usually, all lamellas are in a vertical, parallel arrangement placed around the axis to each other. However, it is also possible to use a light, to provide upwardly diverging or converging arrangement, if this should be advantageous for aerodynamic reasons. With the profile slats it is a top view of rectangular structures, the length of which is at least three times is as big as its width. However, these dimensions are not intended to be limiting. be understood, but rather give a concept of the design of the individual parts.
Zur Erhöhung der an der Peripherie wirkenden aerodynamischen Kräfte wird weiterhin vorgeschlagen, daß um die erste, innere Profillamellenanordnung herum wenigstens eine weitere, im wesentlichen konzentrisch dazu angeordnet ist. Dabei sind die Profillamellen bei zwei konzentrisch liegenden Anordnungen vorzugsweise so gestellt und in ihrer Breite so gewählt, daß eine äußere Profillamelle jeweils den Zwischenraum zwischen zwei inneren Profillamellen deckt und umgekehrt. Hierdurch werden die aufprallenden Winde in dem Zwischenraum zwischen dem inneren und äußeren Profillamellenkreis gebrochen. Die Windströmung legt sich jeweils am äußeren Bogen der Profillamellen fest an und strömt mit erhöhter Geschwindigkeit durch den Zwischenabstand zwischen den Profillamellenhanzen wieder ab. Hierdurch ergibt sich eine unabhängig von der Windrichtung aufrechterhaltene Injektorwirkung, die den Schornsteinzug verstärkt und den Rückstau der Rauchgase gleichzeitig verhindert.To increase the aerodynamic forces acting on the periphery it is also proposed that around the first, inner tread lamella arrangement at least one further is arranged essentially concentrically therewith. Included the profile lamellas are preferred for two concentric arrangements so placed and chosen in their width so that an outer profile lamella each covers the space between two inner profile lamellas and vice versa. Through this become the impinging winds in the space between the inner and outer Profile lamella circle broken. The wind flow is always at the outer arch the profile lamellas firmly and flows through the space between them at increased speed between the profiled lamellas again. This results in an independent Injector effect maintained by the wind direction, which increases the chimney draft and at the same time prevents the back pressure of the smoke gases.
Zur Konstruktion des Schörnsteinaufsatzes wird vorgeschlagen, daß die Lamellenanordnung an wenigstens einem, nur einen Teil der Höhe' der Lamellenanordnung überdeckenden Reifen befestigt ist. Hierdurch wird eine ausreichende Starrheit gegeben, während der Querschnitt im Inneren für die Rauchgase freigelassen ist.For the construction of the Schörnstein attachment it is proposed that the lamellar arrangement on at least one 'only part of the height' of the lamellar arrangement covering tire is attached. This gives sufficient rigidity while the cross section inside released for the flue gases is.
Schließlich ist noch möglich, daß wenigstens ein Teil der durch. den Lamellenkranz aufgespannten Fläche durch eine vorzugsweise abnehmbare oder abklappbare Abdeckung überdeckt ist. Durch eine solche Abdeckung kann auch erreicht werden, daß die Rauchgase ausschließlich durch die Lamellenringe nach außen strömen und die Injektorwirkung gezielt ohne Störung einer nach oben freien Fläche sich ausbildet.Finally it is still possible that at least part of the through. the Lamella ring spanned surface by a preferably removable or foldable Cover is covered. Such a cover can also achieve that the flue gases flow to the outside exclusively through the lamellar rings and the injector effect develops in a targeted manner without disturbing a surface that is free at the top.
Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert. Die Figuren zeigen im einzelnen: Figur 1 einen Schornsteinaufsatz. gemäß Erfindung in Seitenansicht; Figur 2 einen Schornsteinaufsatz (ohne Deckel), von oben gesehen; Figur 3 ein Detail des Haltereifens mit einer Profillamelle; Figur 4 eine andere Form einer Profillamelle und Figur 5 eine -Ausführungsform mit nur zwei Profillamellen und Drehgestell.Details of the invention are explained with reference to the drawing. The figures show in detail: FIG. 1 a chimney attachment. according to the invention in side view; FIG. 2 shows a chimney attachment (without cover), seen from above; FIG. 3 shows a detail of the retaining tire with a tread lamella; Figure 4 is another Shape of a profile lamella and Figure 5 shows an embodiment with only two profile slats and bogie.
In Figur 1 ist ein um den Rauchaustritt eines Schornsteines 1 anzuordnender Schornsteinaufsatz 2 dargestellt, der mit einem Rohrstück 3 verbunden ist, das in das Rauchaustrittsrohr des Schornsteines 1 einzusetzen ist.In Figure 1 is a to be arranged around the smoke outlet of a chimney 1 Chimney attachment 2 is shown, which is connected to a pipe section 3, which is shown in the smoke outlet pipe of the chimney 1 is to be used.
Das Rohrstück 3 von beispielsweise zylindrischer oder quaderförmiger Gestalt besitzt eine umlaufende Sicke 4, auf die sich ein unterer, innerer Reifen 5 abstützt.The pipe section 3 of, for example, cylindrical or cuboid Shape has a circumferential bead 4, on which a lower, inner tire 5 supports.
Im vorliegenden Falle ist das Rohrstück 3 in kreiszylindrischer"Fqrm ausgeführt. Für den Fachmann ist deutlich, daß dann, wenn eine andere Querschnittsform des Rohrstückes 3 gewählt ist, entsprechende Zwischenkonstruktionen gewählt werden müssen, da es sich bei dem Reifen 5 um ein kreisringförmiges Gebilde handelt. In Abstand um den unteren, inneren Reifen herum ist mit einem um etwa 15 - 30 % größeren Durchmesser ein weiterer Reifen, der untere äußere Reifen 6 befestigt, und zwar über drei! im Winkelabstand von 120° zueinander befestigten Abstandshaltern 7.In the present case, the pipe section 3 has a circular cylindrical shape executed. For the person skilled in the art it is clear that if a different cross-sectional shape of the pipe section 3 is selected, appropriate intermediate structures are selected must, since the tire 5 is a circular structure. In Distance around the lower, inner tire is around 15-30% larger Diameter of another tire that attaches the lower outer tire 6, namely over three! Spacers attached to each other at an angular distance of 120 ° 7.
Ein ähnliches Gebilde, bestehend aus zwei miteinander befestigten Reifen, nämlich dem oberen, inneren Reifen 8 und dem oberen, äußeren Reifen 9 wiederholt sich in einem Abstand von etwa 40 - 80 cm nach oben, wobei dieser Abstand durch sogenannte Profillamellen 10 bzw. 12 überbrückt wird.A similar structure consisting of two fastened together Tires, namely the upper, inner tire 8 and the upper, outer tire 9 are repeated in one Distance of about 40 - 80 cm upwards, whereby this Distance is bridged by so-called profile lamellas 10 and 12, respectively.
Bei den Profillamellen handelt es sich um im wesentlichen senkrecht stehende, längliche Gebilde, die in starrer, kreisförmiger Anordnung um eine (gedachte) Achse 13 unter gegenseitigem Abstand 14 bzw. 15 gruppiert sind. Die zur Achse 13 zeigenden Innenseiten 16, 17 sind zylindrisch oder fast-zylindrisch konvex. Im vorliegenden Falle sind die Profillamellen 10, 12 als sektorartige Abschnitte eines Zylindermantels aus dünnwandigem Material, nämlich Stahlblech, geformt. Es ist auch möglich, sie aus entsprechend warmbeständigem Kunststoff oder aus keramischem Material zu fertigen.The profile slats are essentially vertical standing, elongated structures in a rigid, circular arrangement around an (imaginary) Axis 13 are grouped at a mutual distance 14 and 15, respectively. The axis 13 showing inner sides 16, 17 are cylindrical or almost cylindrically convex. In the present The trap is the profile lamellae 10, 12 as sector-like sections of a cylinder jacket formed from thin-walled material, namely sheet steel. It is also possible to them to be made from appropriately heat-resistant plastic or from ceramic material.
Wie die Aufsicht gemäß Figur 2 deutlich zeigt, ist um eine erste, innere: Profillamellenänordnung, die an dem-Reifen 8 befestigt ist, eine weitere, im wesentlichen konzentrische Profillamellenanordnung am Reifen 9 angeordnet. Die Breite und die Abstände der Profillamellen sowie ihr ihr gegenseitiger Abstand sind so gewählt, daß eine äußere Profillamelle 12 jeweils den Zwischenraum 14 zwischen zwei inneren Profillamellen überdeckt und umgekehrt. Hierdurch ergibt sich einmal eine Abschirmwirkung gegenüber dem um die Achse 13 liegenden Innenraum. Gleichzeitig wird die in den Zwischenraum zwischen den Lamellenkränzen einströmende Luft an der Innenseite der äußeren Lamellen nach den aerodynamischen Prinzipien einer Tragfläche daran festgehalten und strömt wieder durch die Lücken zwischen den Lamellen nach außen, wobei gleichzeitig eine erhebliche Sogwirkung herbeigeführt wird. Wenn auch im einzelnen die theoretischen Grundlagen der Funktion des Schornsteinaufsatzes nicht erläutert werden sollen, so zeigt das Experiment, daß beispielsweise Schornstenaufsätze, die mit je zwölf Lamellen auf dem Innen- und Außenkranz bestückt sind, eine deutliche Zugverbesserung und Abschirmung des Schornsteininneren im Sinne der eingangs formulierten Aufgabe ergeben.As the plan view according to Figure 2 clearly shows, a first, inner: tread lamella arrangement, which is attached to the tire 8, another, a substantially concentric tread sipe arrangement is arranged on the tire 9. the The width and the spacing of the profile lamellas as well as their mutual spacing are chosen so that an outer profile lamella 12 in each case the space 14 between two inner profile lamellas covered and vice versa. Through this On the one hand, there is a shielding effect in relation to that lying around the axis 13 Inner space. At the same time, the in the space between the lamellar rings inflowing air on the inside of the outer fins after the aerodynamic Principles of an aerofoil clinging to it and flowing back through the gaps between the slats to the outside, while at the same time a considerable suction effect is brought about. Even if in detail the theoretical fundamentals of the function of the chimney top should not be explained, the experiment shows that, for example, chimney tops, each with twelve lamellas on the inner and outer rim are equipped, a significant improvement in tension and shielding of the Chimney interior in the sense of the task formulated at the beginning.
Figur 3 zeigt ein Detail des oberen, äußeren Ringes 9 mit einer daran beispielsweise durch Punktschweißen befestigten Profillamelle 12, wobei beide Teile aus Stahlblech gefertigt sind. Der Radius des Schornsteinaufsatzes, gemessen von- der Achse 13 bis zum äußeren Reifen 9 beträgt beispielsweise zwischen 30 und 80 cm.Figure 3 shows a detail of the upper, outer ring 9 with one thereon for example, by spot welding attached profile lamella 12, both parts are made of sheet steel. The radius of the chimney top, measured from- the axis 13 to the outer tire 9 is between 30 and 80, for example cm.
Aus diesen Maßangaben sind gemäß Zeichnung die Proportionen der Lamellen in etwa ersichtlich.The proportions of the slats are based on these dimensions as shown in the drawing roughly evident.
Figur 4 zeigt ebenfalls ein Stück des Reifens 9, jedoch mit einer Profillamelle 12', die im Querschnitt die Gestalt einer spiegelsymmetrischen Sichel aufweist.Figure 4 also shows a piece of the tire 9, but with one Profile lamella 12 ', which in cross section has the shape of a mirror-symmetrical sickle having.
Ein solcher Körper kann beispielsweise aus extrudiertem keramischem Material hergestellt werden.Such a body can for example be made of extruded ceramic Material to be made.
Figur 5 zeigt eine Ausführungsform, bei der lediglich zwei sich gegenüberstehende Profillamellen 20,- .21 vorgegeben sind, die zwischen sich eine Art Windkanal 22 aufspannen, der über der Rauchaustrittsöffnung 24 des Schornsteines 1 angeordnet ist-. Bei dieser paarigen Anordnung sind die Lamellen auf ein Drehgestell 25 gesetzt, so daß die Lamellenanordnung je nach Windrichtung sich auf die günstigste Position eindreht.Figure 5 shows an embodiment in which only two opposing Profile lamellas 20, - .21 are specified, which between them a type of wind tunnel 22 open up, which is arranged above the smoke outlet opening 24 of the chimney 1 is-. In this paired arrangement, the slats are placed on a bogie 25, so that the slat arrangement is in the most favorable position depending on the wind direction turns.
Auch die Profillamellen 20, 21 sind senkrecht stehende, längliche Gebilde, deren zur Drehachse zeigende Innenseite zylindrisch konvex ist.The profile lamellas 20, 21 are perpendicular, elongated Structures whose inside facing the axis of rotation is cylindrically convex.
Die Krümmungsradien der Innenseiten der Strömungslamellen liegen etwa zwischen 20 und 100 cm. Die Krümmungsradien der nach außen zeigenden.konkaven Seiten sind entweder genauso groß oder - bei einer Anordnung gemäß Figur 4 - größer anzunehmen.The radii of curvature of the inside of the flow lamellas are approximately between 20 and 100 cm. The radii of curvature of the outward-facing, concave sides are either the same size or - in the case of an arrangement according to FIG. 4 - larger.
Weiterhin kann wenigstens-ei~n ein Teil der durch die Lamellenprofilkränze aufgespannten Fläche durch eine abnehmbare Abdeckung 27 überdeckt sein.- Im Ausführungsbeispiel überdeckt die Abdeckung 27den inneren Lamellenkranz und damit die Hauptfläche, die um die Achse 13 herum frei liegt. Durch den Deckel wird einmal verhindert, daß Regen direkt in das Raucheintrittsrohr einfällt; andererseits wird die aerodynamische Wirkung zwischen den Profilkränzen verbessert, da die Störeinflüsse durch von oben einfallende und nach oben gehende Luftströmungen. verringert sind.Furthermore, at least one can be a part of the Lamella profile wreaths be covered by a removable cover 27.- In the exemplary embodiment covers the cover 27 the inner lamellar ring and thus the main surface, the is exposed around the axis 13. The lid prevents rain once falls directly into the smoke inlet pipe; the other hand is the aerodynamic Effect between the profile rings is improved, as the interference from above incoming and upward air currents. are reduced.
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