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Kaminkopf für Luft-Abgas-Kamine
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Kaminkopf für Luft-Abgas-Kamine
gemäß dem Gattungsbegriff von Anspruch 1.
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Bei einem bekannten gattungsgemäßen Kaminkopf (DE-OS 29 24 963) sind
zwei Ausführungsformen eines Kamins in Betracht gezogen.
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Bei der einen Ausführungsform verläuft der Zuluftschacht konzentrisch
zu dem Abgasschacht (Fig. 2 der DE-OS 29 24 963).
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Bei der anderen Ausführungsform ist der Zuluftschacht asymmetrisch
neben dem Abgasschacht angeordnet (Fig. 1 der DE-OS 29 24 963). In beiden Fällen,
insbesondere aber im letztgenannten, kann es vorkommen, daß der Abgasschacht den
Zuluftzustrom mehr oder minder stark abschirmt oder nachteilig beeinträchtigt, z.B.
durch Druckgefälle über den Mündungsquerschnitt des Zuluftschachtes, Verwirbelungen
u.dgl.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Luftzufuhr zu beruhigen
und dabei möglichst den Druck an der oberen Mündung des jeweiligen Abgasschachtes
dem Druck an der oberen Mündung des jeweiligen Zuluftschachtes weitgehend anzugleichen.
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Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst. Der obere Luftzuführungsraum hat zunächst gleichartige Zuströmbedingungen
von allen Seiten her, wenn man von dem einfachsten und bevorzugten Modell eines
einzigen Abgasschachtes ausgeht. Bei mehreren Abgasschächten liegen die Verhältnisse
immer noch ähnlich. Von dem oberen Luftzuführungsraum kann die Luft dann auch unabhängig
von ihrer seitlichen Zuströmrichtung in gleicher Weise in die untere Luftzuführungskammer
übertreten. Dabei kann man die Anordnung
so treffen D daß die Zuluft
in der unteren Zuluftkanmer für die praktischen Zwecke so beruhigt ist, daß es nicht
mehr sehr darauf ankommt an welcher Stelle der Zuluftschacht in die untere Luftzuführungskammer
einmündet. Dies wiederum ermöglicht es, für ganz unterschiedliche Arten von Kaminen
mit grundsätzlich derselben Kaminkopfausbildung auszukommen.
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Insbesondere wird auch bei solchen Kaminen, bei denen der Luftschacht
asymmetrisch zu dem Abgasschacht angeordnet ist, die bisher hinzunehmende Strömungsabschattung
des Luftzustroms durch den Abgasschacht so nutzbar gemacht, daß unabhängig von der
Strömungsrichtung eine Zustromvergleichmäßigung stattfindet Sonst in ungünstigen
Fällen auftretende Strömungsuskehrungen können fast vollstandig vermieden werden.
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Zugleich kann der Kaminkopf als Regenschutz für den jeweiligen Zuluftschacht
dienen, wobei bevorzugt auch wiederum nur ein Zuluftschacht vorgesehen ist. Sollte
doch noch etwas Feuchtigkeit in den unteren Zuluftraum geraten, so kann man entweder
deren Boden als Auffangwanne ausbilden und mit einem seitlichen Abfluß am Kaminkopf
ausbilden oder auch geringe Restfeuchtigkeiten längs des Innenrohres eines dreischaligen
Kamins in den Kamin ablaufen und dort unter der Heizungswärme verdunsten lassen.
Eine Abführung derartiger Feuchtigkeit kann beispielsweise zusammen mit aus dem
Innenrohr herausdiffundierender Feuchtigkeit und anderen aggressiven Dämpfen durch
Belüftung des Kamins erfolgen.
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Wie bereits erwähnt ist ein erfindungsgemäßer Kaminkopf zur Strömungsvergleichmäßigung
von besonderer Bedeutung, wenn die Mündung des jeweiligen Zulauf schachtes in die
untere Luftz uführungskammer asymmetrisch zum jeweiligen Abgasschacht angeordnet
ist. Man kann aber den grundsätzlich gleichen Kaminkopf auch dann verwenden, wenn
die Mündung des Zuluftschachtes symmetrisch um den Abgasschacht angeordnet ist.
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Vorzugsweise überragt die Abströmplatte die sonstige äußere Mantelfläche
des Kaminkopfes ringsum. Dies bildet nicht nur eine erhöhte Regensicherheit, sondern
ist auch aus strömungsdynamischen Gründen zweckmäßig.
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Ebenso aus strömungsdynamischen Gründen ist es erwünscht, wenn der
Kaminkopf keine größere Drosselwirkung auf die Zuluft ausübt, als bereits durch
den Querschnitt des Zuluftschachtes selbst vorgegeben ist. Vorzugsweise sind daher
die Strömungsquerschnitte der Zuluft im Kaminkopf bis zur jeweiligen Mündung des
Zuluftschachtes in den unteren Luftzuführungsraum ungedrosselt im Verhältnis zu
dieser Mündung des Zuluftschachtes ausgebildet. Das bedeutet konkret, daß die wirksamen
Luftquerschnitte einerseits im oberen Luftzuführungsraum, andererseits in der Verbindung
beider Luftzuführungsrräume über den Ringraum um den Abgasschacht und andererseits
innerhalb des unteren Luftzuführungsraumes jeweils mindestens so groß, vorzugsweise
größer, als der wirksame Querschnitt des Zuluftschachtes sind, insbesondere, aber
nicht ausschließlich, bezogen auf den Querschnitt des Zuluftschachtes in dessen
oberer Mündung.
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Man kann die beiden Luftzuführungsräume als ebene Etagen übereinander
errichten, indem die Unterseite des unteren Luftzuführungsraumes, die Trennwand
zwischen beiden Luftzuführungsräumen und die Abströmplatte jeweils etwa horizontal
verlaufen.
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Dann ist es zweckmäßig, wenn die Höhe des unteren Luftzuführungsraumes
kleiner, vorzugsweise deutlich kleiner, als die Höhe des oberen Luftzuführungsraumes
ist. Im unteren Luftzuführungsraum ist es nicht erforderlich, zu viel Überschußvolumen
und dadurch auch zu viel Bauvolumen zu erzeugen, während die Dimensionen im oberen
Luftzuführungsraum strömungsdynamisch bedingt sind. Trotzdem ist es nicht erforderlich,
den unteren Luftzuführungsraum zu einer Kanalverbindung verkümmern zu lassen, was
an sich auch denkbar ist; vielmehr ist es
durchaus erstrebenswert,
wenn die Luft im unteren Luftzuführungsraum noch ein gewisses Totlauivolumen hat.
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Der Kaminkopf kann zugleich eine Abdichtung für die Stirnseite des
Kamins mit Ausnahme des jeweils herausragenden Abgasschachtes und des einmündenden
jeweiligen Zuluftschachtes bilden Diese Abschlußfunktion kann man für den Fall,
daß im oberen Kaminelement des Kamins Luftführungskanäle vorgesehen sind, z.B. für
die bereits erwähnte Belüftung, noch dazu ergänzen, indem ein oberer Abschluß für
die Verbindung solcher Luftzuführungskanäle mit dem Innenraum des Abgaskanals geschaffen
wird. Hierzu kann unterhalb der Abdichtung innerhalb des unterhalb des Kaminkopfes
befindlichen Kaminelements ein, vorzugsweise ringförmiger, Verbindungsraum zwischen
oben endenden Luftführungskanälen des Kaminelements und dem jeweiligen Abgasschacht
angeordnet sein.
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Die angestrebte Funktionssicherheit wird auch bei weniger erfahrenen
Montage kräften gewährleistet, und zugleich die Montage vereinfacht, wenn die beiden
Luftzuführungsräume von einem Aufsatzteil auf den Kamin gebildet sind. Mit anderen
Worten ist dabei der eigentliche Kaminkopf oder wenigstens der cbminkopfabschluß
als Aufsatzteil ausgebildet, wenn man einmal die dem Kamin selbst zuzuordnenden
Elemente außer Betracht läßt. Vorzugsweise ist dabei auch die genannte Abdichtung
gegen den Kamin Bestandteil des Aufsatzteils.
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Wie es an sich bei Kaminköpfen bekannt ist, kann dieser Aufsatzteil
zusätzlich einen rings umlaufenden herabhängenden Schurz aufweisen Dieser kann in
üblicher Weise eine Ummauerung des Schornsteinkopfes übergreifen. Bautechnisch noch
interessanter ist die Alternative, daß der Schurz selbst eine Ummauerung des Schornsteinkopfes
ersetzt. Dadurch kann man nicht nur eine Tragplatte und die darauf aufgebrachte
übliche Ummauerung einsparen, sondern auch den wirksamen
Schornsteinkopfquerschnitt
wesentlich verkleinern, was wiederum die angreifenden Windkräfte weniger wirksam
macht. Es versteht sich, daß man in diesem Fall den Schurz in jeder gewünschten
Weise dekorativ gestalten kann.
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Bevorzugt ist der ganze Aufsatzteil weitgehend aus Faserzement gebildet,
wie es an sich für obere Abströmplatten bekannt ist. Dies schließt nicht aus, daß
einzelne Elemente des Aufsatzteils aus anderen Materialien bestehen, insbesondere
aus metallischen Abstandhaltern der oberen Abströmplatte gegenüber dem übrigen unteren
Körper des Aufsatzteils. Den Aufsatz teil kann man dabei in seinem unteren Bereich
kastenartig zusammensetzen. Hierbei kann man in funktionstechnisch erwünschter Weise
die untere Luftzuführungskammer bis in den Randbereich des Kaminkopfes erstrecken,
so daß die Seitenwand des unteren Luftzuführungsraumes direkt in den Schurz verlängert
sein kann.
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Zweckmäßig ist auch vorgesehen, daß ein das obere Ende des jeweiligen
Abgasschachtes bildender Rohrstutzen Bestandteil des Aufsatzteiles ist.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichzungen an
zwei Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen vertikalen Querschnitt durch die Achsen eines
Abgasschachtes und eines Luftschachtes bei einem oberen Ende eines Kamins mitsamt
dessen Kaminkopf; Fig. 2 eine Draufsicht auf den Kaminkopf gemäß Fig. 1; Fig. 3
einen Schnitt gemäß Fig. 1 bei einem Kamin mit abgewandeltem Kaminkopf; und Fig.
4 eine Draufsicht auf den Kaminkopf gemäß Fig. 3.
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Bei beiden Ausführungsformen ist ein mindestens dreischaliger Kamin
(oder, was synonym ist, Schornstein) gezeigt. Dieser
weist ein
Innenrohr 2 auf, welches aus einzelnen Schamotterohren 4 zusammengesetzt ist. Das
Innenrohr 2 ist von einer Wärmedämmschicht 6 aus Mineral- oder Glaswolle umgeben.
Die Wasdämmschicht 6 wiederum ist außen von einer tttrnantelung 8 aus Leichtbeton
abgestützt. In der Ummantelung ist asymmetrisch seitlich neben dem Innenrohr 2 ein
Luftschacht 10 ausgeformt. Das Innenrohr 2 hat runden Ouerschnitt. Die WänmedEmmschicht
6 hat Zylinderschalenform. Die Ummantelung 8 hat eine zylindrische Innenfläche,
welche die Wärmedmmschicht 6 abstützt, und eine rechteckige Außenfläche. In dem
im ganzen langgestreckt rechteckigen Querschnitt der Ummantelung ist der dreischalige
Kamin aus den drei Schalen 4, 6 und 8 asymmetrisch so angeordnet, daß gemäß der
Darstellung von Fig. 2 daneben noch der Luftschacht 10 rechteckigen Querschnitts
angeordnet sein kann.
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Man erkennt aus Fig. 2, daß die Längserstreckungsweite des Luftschachtes
dabei ungefähr dem Innendurchmesser der inneren zylindrischen Mantelfläche 12 der
Ummantelllng 8 entspricht.
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Es versteht sich, daß im Rahmen der Erfindung auch andere Konfigurationen
und andere Materialien üblicher Art vorgesehen sein können, um nur ein Beispiel
zu nennen, metallische Innenrohre. Man erkennt ferner, daß auch die Ummantelung
8 aus einzelnen Formstücken 14 zusammengesetzt ist. Ahnliches gilt in nicht dargestellter
Weise für die Wärmedämmschicht.
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Auf das obere Ende des eigentlichen Kamins ist eine Kragplatte 16
aus Beton aufgesetzt. Diese hat zwei Durchbrechungen, welche mit der inneren zylindrischen
Mantelfläche 12 sowie dem Luftschacht 10 des jeweiligen Formstückes 14 fluchten.
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Dies ermöglicht es, die Schamotterohre 4 des Innenrohres 2 und die
Wärmedämmschicht 6 durch die Kragplatte 16 hindurch nach oben weiterzuführenO Auch
sind bei dem hier gezeigten Beispiel auf der Kragplatte 16 noch zwei weitere Formstücke
14 der Ummantelung 8 aufgebaut. Zusätzlich trägt die Kragplatte 16 außen eine Ummauerung
18 des Schornsteinkopfes, beispielsweise aus Ziegeln. Die Ummauerung 18 fluchtet
oben ungefähr mit der oberen Stirnseite des obersten Formstückes 14 der Ummantelung
18.
Das oberste Schamotterohr 4 und das obere Ende der Wärmedämmschicht 6 sind demgegenüber
nach unten zurückversetzt, und zwar zweckmäßig weniger um die Hälfte der Höhe eines
einzelnen Formstücks 14 (Zurückversetzung z.B. ca. 8 cm).
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In das oberste Schamotterohr 4 ist ein metallischer Rohrstutzen 20
mit verhältnismäßig enger Toleranz eingesteckt, so daß das Innenrohr 2 mitsamt seiner
Verlängerung 20 den Abgasschacht 22 ergibt.
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Auf der oberen Stirnfläche 24 der Ummantelung 8 sowie der Ummauerung
18 liegt ein Aufsatzteil 26 satt auf, wobei beispielsweise zwischen dieser Stirnfläche
24 und dem Aufsatzteil 26 eine Mörtelschicht 28 als ein Verbindungsmittel zwischengeschaltet
sein kann.
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Das Aufsatzteil 26 besteht aus einer Bodenplatte 30, welche den Boden
eines unteren Luftzuführungsraumes 32 bildet, einer Zwischenwand 34 zu einem oberen
Luftzuführungsraum 36, einer darüber mit Abstand unter Bildung des oberen Luftzuführungsraumes
angeordneten Abströmplatte 38, vier über die Eckbereiche der Abströmplatte 38 verteilten
Stützen 40, welche die Abströmplatte 38 auf der Zwischenwand 34 halten, sowie einer
kastenförmigen -Seitenwand 42 des unteren Luftzuführungsraums 32. Die Seitenwand
42 ist dabei über die Bodenplatte 30 hinaus nach unten unter Bildung eines Schurzes
44 verlängert, welcher die Ummauerung 18 etwas überkragt.
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Die Bodenplatte 30, die Zwischenwand 34 und die Abströmplatte 38 verlaufen
jeweils in einer horizontalen Ebene parallel zueinander, wobei der Abstand zwischen
der Abströmplatte 38 und der Zwischenwand 34 um das Zwei- bis Dreifache größer ist
als der Abstand zwischen der Zwischenwand 34 und der Bodenplatte 30.
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Der letztere Abstand ist zweckmäßig etwa 5 bis 7 cm.
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Die Bodenplatte 30 hat einen ersten Ausschnitt 46 rings um den Abgasschacht
22 mit einer Weite, die größer als der Durchmesser der inneren zylindrischen Mantelfläche
12 der Ummantelung ist, aber noch innerhalb des Bereichs der Wandstärke der Ummantelung
liegt. Innerhalb dieses Ausschnittes ist eine Dehnfugenmanschette 48 in den Aufsatzteil
als Bestandteil desselben eingepaßt, welche als Abdichtung des Raumes innerhalb
der inneren zylindrischen Mantelfläche und außerhalb des Rohrstutzens 20 dient,
mit einem Stutzen 50 den Rohrstutzen umgibt und mit diesem Stutzen 50 bis in das
oberste Schamotterohr 4 hineinragt.
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Zwischen der Dehnfugenmanschette 48, der inneren zylindrischen Mantelfläche
12 und den oberen Stirnseiten der Wärmedämmschicht 6 sowie des obersten Schamotterohres
4 ist ein etwa 8 cm hoher Ringraum 52 ausgespart. Dieser dient zur strömungsmäßigen
Verbindung von nicht dargestellteninnerhalb des Kamins, insbesondere der Ummantelung
8, verlaufenden vertikalten Belüftungskanälen mit dem Innenraum des Abgasschachtes.
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Hierzu sind an der Dehnfugenmanschette 48 in deren dem Ringraum 52
gegenüberliegendem Mantelbereich Laschen 54 nach außen ausgestellt, die u.a. Verbindungsöffnungen
56 zwischen dem Ringraum 52 und dem Innenraum des Abgasschachtes 22 ergeben. Wegen
der Einzelheiten wird auf das (demnächst zur Eintragung kommende) DE-GM 83 02 359.3
verwiesen.
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Ein weiterer Ausschnitt 58 der Bodenplatte 30 entspricht der oberen
Mündung 60 des Luftschachtes 10.
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Die Zwischenwand 34 weist ihrerseits einen Ausschnitt 62 auf, der
zusammen mit der äußeren Mantelfläche des Rohrstutzens 20 einen relativ weiten Ringspalt
oder Ringraum 64 ergibt, durch welchen der obere Luftzufuhrungsraum 36 und der untere
Luftzu£uhrungsraum 32 miteinander in Strömungsverbindung stehen.
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Der untere Luftzuführungsraum 32 ist bis auf die genannten Öffnungen
abgeschlossen.
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Die obere Abströmplatte 38 weist einen Ausschnitt 66 auf, in welchen
der Rohrstutzen 20 unter Fluchtung mit der Achse des Abgasschachtes 20 dicht hineinpaßt.
Der Rohrstutzen 20 ist dabei von einem äußeren Haltekragen 68, dessen einer Schenkel
oben mit der Abströmplatte und dessen anderer Schenkel außen mit dem Rohrstutzen
verbunden ist, als Bestandteil des Aufsatzteils 26 mit diesem fest und zugleich
abgedichtet verbunden. Der Außenumfang des oberen Luftzuführungsraums 36 ist bis
auf die durchquerenden Stützen 40 völlig offen. Die Abströmplatte ragt mit ihrem
äußeren Umfangsrand 70 um ein deutliches Maß über die von der Seitenwand 42 samt
Kragen 44 gebildete radial äußerste Mantelfläche des Schornsteinkopfes deutlich
hinaus.
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Die Bodenplatte 30, die Zwischenwand 34 und die Abströmplatte 38 sowie
die Seitenwand 42 mitsamt Schurz 44 sind aus Faserbetonplatten aufgebaut. Zur Bildung
des kammerartigen unteren Luftzuführungsraumes 32 sind dabei die Platten in bekannter
Weise kastenförmig zusammengesetzt. Die Stützen 40 können metallisch sein. Man kann
aber auch die übrigen Elemente des Aufsatzteils aus anderen Materialien aufbauen,
z.B. insgesamt eine metallische Konstruktion wählen.
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Der Rohrstutzen 22 hat einen großen überstand in bezug auf die Abströmplatte
38, und zwar etwa das Doppelte des Durchmessers des Rauchrohres 20.
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Das zweite Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4 entspricht mit
Ausnahme folgender Details identisch dem ersten Ausführungsbeispiel, so daß bezüalich
der übereinstimmenden Merkmale von einer erneuten Beschreibung abgesehen wird.
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Die beiden wesentlichen Unterschiede bestehen in folgendem: Zunächst
ist die Kragplatte 16 fortgelassen, so daß sich die aus den Formstücken 14 zusammengesetzte
Ummantelung 8 ohne Unterbrechung bis in die oberen Stirnfläche 24 fortsetzt.
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Ferner ist die Ummauerung 18 weggelassen und deren Funktion durch
einen verlängerten Schurz 72 ersetzt. Dieser verlängerte Schurz 72 ist anstelle
des nur kurzen überkragenden Schurzes 44 der ersten Ausführungsform vorgesehen.
Man erkennt an der Breitenausdehnung von Fig. 3 und an der Draufsicht gemäß Fig.
4, daß hierdurch alle Seitenmaße des Schornsteinkopfes deutlich reduziert sind,
da die Breitenausdehnung der Ummauerung 18 ersatzlos entfallen ist.