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DE102010062037A1 - Reinigungsvorrichtung für Kamine - Google Patents

Reinigungsvorrichtung für Kamine Download PDF

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DE102010062037A1
DE102010062037A1 DE102010062037A DE102010062037A DE102010062037A1 DE 102010062037 A1 DE102010062037 A1 DE 102010062037A1 DE 102010062037 A DE102010062037 A DE 102010062037A DE 102010062037 A DE102010062037 A DE 102010062037A DE 102010062037 A1 DE102010062037 A1 DE 102010062037A1
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cleaning unit
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Manfred Pabst
Eberhard Stiehler
Matthias Ebel
Christoph Matern
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Kutzner and Weber GmbH
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Kutzner and Weber GmbH
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Abstract

Reinigungsvorrichtung (10) für Kamine mit einer innerhalb eines Kamins (12) beweglichen Reinigungseinheit (34), einer Antriebsvorrichtung (24) sowie einer Steuereinrichtung (22), die dazu eingerichtet ist, die Bewegung der Reinigungseinheit (34) innerhalb des Kamins (12) mittels der Antriebsvorrichtung (24) zu steuern.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für Kamine. Der Begriff Kamin wird in der vorliegenden Anmeldung als Synonym für Abgasanlagen, insbesondere auch für Schornsteine verwendet.
  • Es ist allgemein bekannt, dass bei der Feuerung in Feuerungsanlagen, wie z. B. Öfen, Brennern usw., durch unvollständige Verbrennung Rußpartikel entstehen. Dies gilt insbesondere bei der Verfeuerung von Festbrennstoffen wie Holz, Brennstoffpellets u. dgl. Während für die feinen Rußpartikel (Feinstaub), aufgrund der von ihnen ausgehenden Gesundheitsgefahr, Abscheidevorrichtungen in den Abgas abführenden Leitungen vorgesehen sind, werden meist gegen die makroskopischen Rußpartikel keine weiteren Maßnahmen ergriffen, so dass diese entweder über den an der Feuerstätte angeschlossenen Kamin ins Freie gelangen oder sich auf den Kamininnenwänden absetzen. Darüber hinaus bilden die abgeschiedenen feinen Rußpartikel an der Abscheidevorrichtung ebenfalls makroskopische Rußpartikel, die ebenfalls ins Freie gelangen oder sich innerhalb des Kamins ablagern können. Die Rußpartikelabscheidungen beeinträchtigen einerseits die Abgasabzugswirkung des Kamins und können andererseits sogar einen Kaminbrand auslösen, so dass diese Ablagerungen regelmäßig zu entfernen sind.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Reinigungsvorrichtung für Kamine vorzusehen, mittels welcher die vorstehend genannten Rußablagerungen in Kaminen einfach und zuverlässig zu entfernen sind.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Reinigungsvorrichtung für Kamine mit einer innerhalb eines Kamins beweglichen Reinigungseinheit, einer Antriebsvorrichtung sowie einer Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Bewegung der Reinigungseinheit innerhalb des Kamins mittels der Antriebsvorrichtung zu steuern. Bei einer derartigen Reinigungsvorrichtung wird eine Reinigungseinheit, welche beispielsweise als eine in ihrem Außenumfang dem Innenumfang des Kamins angepasste Bürste ausgestaltet sein kann, im Innern des Kamins bewegt, um Rußablagerungen zu entfernen. Bei der die Bewegung der Reinigungseinheit steuernden Steuereinrichtung kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Schalter oder eine Zeitschaltuhr handeln, welche in vorgegebenen Zeitintervallen die Reinigung des Kamins veranlassen kann. Als Antriebsvorrichtung eignet sich dabei insbesondere eine elektrisch betriebene Vorrichtung, die dadurch in einfacher Weise durch die Steuereinrichtung steuerbar ist.
  • Beispielsweise kann der Aufbau derart sein, dass die Steuereinrichtung dazu ausgestaltet ist, nach Maßgabe vorgegebener oder ermittelter Parameter die Bewegung der Reinigungseinheit innerhalb des Kamins selbsttätig zu steuern. Hierbei kann eine programmierbare, auf einem Mikrocontroller basierende Steuereinrichtung vorgesehen sein, die in bestimmten, vorgegebenen Zeitintervallen selbsttätig einen Reinigungsvorgang veranlassen kann. Zusätzlich kann nach Maßgabe zusätzlicher an die Steuereinrichtung übermittelter Informationen die Bewegung der Reinigungseinheit gesteuert werden.
  • Hierbei kann in einer bevorzugten Ausgestaltungsform vorgesehen sein, dass wenigstens eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, zum Steuern der Bewegung der Reinigungseinheit innerhalb des Kamins relevante Parameter für die Steuereinrichtung bereitzustellen. Derartige Sensoreinrichtungen können beispielsweise als Temperatur- oder Rauchsensoren ausgebildet sein, die einen Feuerungsbetrieb der am Kamin angeschlossenen Feuerstätte anhand des damit verbundenen Temperaturanstiegs bzw. anhand der vermehrten Abgasentwicklung erkennen, wodurch verhindert werden kann, dass im Feuerungsbetrieb ein Reinigungsvorgang durchgeführt wird. Auf diese Weise wird einerseits die Abgasabführung durch die Reinigungseinheit nicht behindert und andererseits wird eine etwaige Beschädigung der Reinigungsvorrichtung durch die Abgase oder die erhöhte Temperatur vermieden.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die Antriebsvorrichtung einen Motor und eine durch den Motor längs des Kamins ausfahrbare Vorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Reinigungseinheit innerhalb des Kamins zu bewegen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, einen Elektromotor zu verwenden, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die ausfahrbare Vorrichtung ein die Reinigungseinheit führendes und auf einer Seilwinde aufgewickeltes Seil umfasst, wobei die Seilwinde zum Auf- und Abwickeln des Seils mittels des Motors drehbar ist. Die Verwendung eines auf einer Seilwinde aufgewickelten Seils ermöglicht insbesondere einen platzsparenden Aufbau bei gleichzeitig großem Aktionsradius der Reinigungsvorrichtung.
  • Besonders vorteilhaft erweist sich dabei in diesem Zusammenhang eine Kontrolleinrichtung zur Überwachung der Reinigungseinheit auf Störungen in ihrem Bewegungsablauf. Hier kann beispielsweise ein auf die Seilspannung sensitiver Drucksensor an der Seilwinde vorgesehen sein, der bei die Seilspannung vermindernden Hindernissen im Kamin ein entsprechendes Signal an die Steuereinrichtung übermitteln kann, um den Ausfahrvorgang zu unterbinden, so dass ein Verklemmen der Reinigungseinheit im Kamin verhindert wird.
  • Im Hinblick auf eine selbsttätig arbeitende Reinigungsvorrichtung erweist es sich als besonders vorteilhaft, eine autonome Energieversorgungseinrichtung vorzusehen, die dazu eingerichtet ist, die Steuereinrichtung oder/und die Antriebsvorrichtung mit Energie zu versorgen. Dabei kann eine derartige autonome Energieversorgungseinrichtung beispielsweise als photovoltaische Anlage ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft ist es dabei zusätzlich eine durch die photovoltaische Anlage aufladbare Akkumulatorvorrichtung zur Energieversorgung der Steuereinrichtung oder/und der Antriebsvorrichtung vorzusehen, wodurch die Reinigungsvorrichtung jederzeit Reinigungsvorgänge selbsttätig vornehmen kann.
  • Um die Reinigungsvorrichtung sowohl vor Umwelteinflüssen als auch vor Abgasen zu schützen, kann der Aufbau derart sein, dass auf dem Kamin an dessen oberen Abgasaustrittsende ein Gehäuse zur Aufnahme wenigstens der Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, wobei das Gehäuse eine Verschlussvorrichtung aufweist, die das Gehäuse nur während Reinigungsvorgängen öffnet.
  • Um die Reinigungsvorrichtung auch vor aufgewirbelten Reinigungsrückständen während eines Reinigungsvorgangs zu schützen, ist eine Ausgestaltungsform besonders vorteilhaft, bei der die Verschlussvorrichtung dazu eingerichtet ist, das obere Abgasaustrittsende des Kamins während eines Reinigungsvorgangs zu schließen, wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die Verschlussvorrichtung von der Reinigungseinheit betätigbar ist. Dabei kann beispielsweise während eines Ausfahrvorgangs der Reinigungseinheit die Verschlussvorrichtung aus einer das Gehäuse verschließenden in eine das obere Abgasaustrittsende des Kamins verschließende Position überführt werden, so dass während eines Einfahrvorgangs der Reinigungseinheit die Verschlussvorrichtung aus der das obere Abgasaustrittsende des Kamins in die das Gehäuse verschließende Position durch die Reinigungseinheit wieder überführt wird.
  • Weiter kann vorgesehen sein, dass die Verschlussvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Reinigungseinheit getrennt von den übrigen Komponenten der Reinigungsvorrichtung innerhalb des Gehäuses aufzunehmen. Hierdurch wird einerseits die Reinigungseinheit vor Abgasen oder Umwelteinflüssen geschützt, wobei andererseits verhindert wird, dass an der Reinigungseinheit haftende Reinigungsrückstände mit der Antriebsvorrichtung oder/und der Steuereinheit in Berührung kommen.
  • Um die bei der Reinigung eines Kamins entstehenden Reinigungsrückstände einfach aus dem Kamin entfernen zu können, kann der Aufbau derart sein, dass eine Behältervorrichtung zur Aufnahme von Reinigungsrückständen vorgesehen ist. Überdies kann in einer bevorzugten Ausführungsform daran gedacht werden, dass eine an dem Kamin angeschlossene Absaugvorrichtung zum Absaugen von Reinigungsrückständen vorgesehen ist, wodurch die entstandenen Reinigungsrückstände in besonders einfacher und sauberer Weise aus dem Kamin entnommen werden können.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch eine Abgasanlage, insbesondere für Festbrennstofföfen, mit einem Kamin und einer Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1–14.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung einer auf einem Kamin angebrachten Reinigungsvorrichtung mit ausgefahrener Reinigungseinheit.
  • 2 die in 1 dargestellte Reinigungsvorrichtung mit eingefahrener Reinigungseinheit.
  • 3 eine Abgasanlage mit einem Verbrennungsofen, einem Kamin und einer auf dem Kamin angebrachten Reinigungsvorrichtung, bei der die Reinigungseinheit zu Beginn des Ausfahrvorgangs ist.
  • 4 die in 3 gezeigte Abgasanlage mit ausgefahrener, in dem Kamin befindlicher Reinigungseinheit.
  • 5 den im Kreis V in 4 dargestellten Teilbereich vergrößert.
  • 1 stellt eine allgemein mit 10 bezeichnete Reinigungsvorrichtung dar, welche auf einem Schornstein oder Kamin 12 an dessen oberen Abgasaustrittsende 14 angebracht ist. Die Reinigungsvorrichtung ist in einem Gehäuse 16 untergebracht, welches eine Gehäusekammer 18 umfasst und auf dem Schornsteinabschluss 20 aufsitzt. In der Gehäusekammer 18 sind eine Steuereinrichtung 22, eine Antriebsvorrichtung 24 sowie eine Akkumulatorvorrichtung 26 aufgenommen. Die Antriebsvorrichtung 24 umfasst einen Elektromotor 28 und eine Seilwinde 30, auf der ein Seil 32 aufgewickelt ist, wobei eine als Bürste ausgebildete Reinigungseinheit 34 an dem Seil 32 befestigt ist. Hierdurch kann durch Drehung der Seilwinde 30 das Seil 32 auf- und abgewickelt werden, wodurch die Bürste 34 in dem Kamin 12 zu Reinigungszwecken innerhalb des Kamins bewegt werden kann. Um eine gleichförmige abwärtige Bewegung der Bürste 34 zu gewährleisten, ist zusätzlich an der Bürste ein Gewicht 36 angebracht, wodurch das Seil 32 während des gesamten Reinigungsvorgangs gespannt bleibt. Zur Überwachung der Seilspannung ist zusätzlich eine als Drucksensor ausgestaltete Kontrolleinrichtung 38 an der Seilwinde vorgesehen. Als eine autonome Energieversorgungseinrichtung 40 ist hier oberhalb des Gehäuses 16 eine photovoltaische Anlage angebracht, die dazu eingerichtet ist, die Akkumulatorvorrichtung 26 aufzuladen, so dass zur Reinigung des Kamins 12 stets genügend Energie zur Verfügung steht, unabhängig von beispielsweise den Lichtverhältnissen.
  • In dem Schornsteinabschluss 20 ist eine Bodenöffnung 44 vorhanden, die einerseits den Eintritt der Bürste 34 in den Kamin 12 ermöglicht und andererseits im Feuerungsbetrieb den Austritt von Abgasen aus dem Kamin 12 gestattet, welche dann über in Seitenteilen 46 vorgesehenen Austrittsöffnungen 48 ins Freie geleitet werden. Um den Feuerungszustand der Feuerungsanlage zu überwachen, sind in dem Schornsteinabschluss 20 Sensoreinrichtungen 50, die hier als Temperatursensoren ausgeführt sind, vorgesehen. Hiermit kann anhand eines gemessenen Temperaturanstiegs in dem Schornsteinabschluss 20 der Sensoreinrichtung signalisiert werden, die Initiierung eines Reinigungsvorgangs im Feuerungsbetrieb zu unterlassen. Sensoren, die den Feuerungszustand der mit dem Kamin verbundenen Feuerungsanlage überwachen, können auch an anderen Stellen im Abgasweg oder der Feuerungsanlage vorgesehen sein.
  • In der Zwischenwand 52 zwischen dem Schornsteinabschluss 20 und der Gehäusekammer 18 ist für den Durchgang der Bürste 34 eine Zwischenöffnung 54 vorgesehen.
  • Das Gehäuse 16 umfasst überdies eine haubenförmige Verschlussvorrichtung 56, welche durch Mitnahme durch die Bürste 34 bewegt werden kann. Für eine genaue Führung der Verschlussvorrichtung 56 entlang des Seils 32 ist im oberen Bereich der Verschlussvorrichtung 56 eine entsprechende Durchführung 58 vorgesehen. Die Verschlussvorrichtung 56 wird zu Beginn eines Reinigungsvorgangs durch die ausfahrende Bürste 34 oberhalb der Bodenöffnung 44 positioniert. Hierdurch soll verhindert werden, dass aufgewirbelte Reinigungsrückstände in den Schornsteinabschluss 20 während des Reinigungsvorgangs eindringen.
  • Nach Beendigung des Reinigungsvorgangs wird die Verschlussvorrichtung 56 durch die einfahrende Bürste 34 in Richtung der oberen Gehäusekammer 18 mitgenommen, wodurch die Bodenöffnung 44 wieder freigegeben wird. In der gänzlich eingefahrenen Stellung der Bürste 34 dringt die haubenförmige Verschlussvorrichtung 56 partiell in die obere Gehäusekammer 18 ein.
  • Die Reinigungsvorrichtung mit gänzlich eingefahrener Bürste 34 ist in 2 dargestellt. Durch die haubenförmig ausgestaltete Verschlussvorrichtung 56 ist es möglich, die Bürste 34 in der oberen Gehäusekammer 18, aber dennoch getrennt von den dort fest installierten Komponenten der Reinigungsvorrichtung 10, wie beispielsweise der Steuereinrichtung 22 oder der Antriebsvorrichtung 24, unterzubringen. Hierdurch soll verhindert werden, dass noch an der Bürste 34 haftende Reinigungsrückstände mit anderen Komponenten der Reinigungsvorrichtung 10 in Berührung kommen, wodurch ihre Funktionalität beeinträchtigt werden könnte. Ferner wird durch die haubenförmig ausgestaltete Verschlussvorrichtung 56 auch die Bürste 34 wenigstens partiell vor äußeren Umwelteinflüssen oder austretenden Abgasen 60 geschützt.
  • Die in 2 dargestellte Stellung der Bürste 34 entspricht dem im Feuerungsbetrieb eingenommenen Zustand der Reinigungsvorrichtung 10. Durch die freigegebene Bodenöffnung 44 können nun Abgase 60 aus dem Kamin 12 über den Schornsteinabschluss 20 und die daran vorgesehenen Austrittsöffnungen 48 ins Freie gelangen, wobei hier mit der die Zwischenöffnung 54 verschließenden Verschlussvorrichtung 56 verhindert wird, dass Abgase 60 in die Gehäusekammer 18 eindringen können.
  • 3 zeigt schematisch eine Abgasanlage 61 umfassend einen Verbrennungsofen 62, der über ein Ofenrohr 64 mit einem Kamin 12 verbunden ist. Zum Auffangen der bei der Verbrennung entstehenden feinen Rußpartikel (Feinstaub) ist in dem Ofenrohr eine Abscheidevorrichtung 66, die beispielsweise durch elektrische Aufladung feine Rußpartikel binden kann, vorgesehen. Am oberen Abgasaustrittsende des Kamins 12 befindet sich eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 10 mit einer sich zu Beginn des Ausfahrvorgangs in dem Schornsteinabschluss 20 befindlichen Bürste 34, wobei durch Mitnahme der Verschlussvorrichtung 56 in der hier dargestellten Phase des Ausfahrvorgangs sowohl die Zwischenöffnung 54 als auch die Bodenöffnung 44 freigegeben sind. Zum Auffangen von bei der Reinigung entstehenden Reinigungsrückständen ist im unteren Bereich des Kamins 12 eine Absaugvorrichtung 68 vorgesehen.
  • 4 zeigt die Abgasanlage aus 3 mit ausgefahrener, sich innerhalb des Kamins 12 befindlicher Bürste 34, wie beispielsweise während eines Reinigungsvorgangs. Hierbei wird eine hohe Seilspannung durch das an der Bürste 34 befestigte Gewicht 36 erreicht, wobei die Seilspannung mittels der in 5 vergrößert dargestellten Kontrolleinrichtung 38 überwacht wird. Die Kontrolleinrichtung 38 ist hier als Drucksensor ausgestaltet, welcher an einem Seilwindenwellenende 70 angebracht ist und im Wesentlichen eine Feder 72 sowie einen Tastkopf 74 umfasst. Lässt im Reinigungsbetrieb die Seilspannung aufgrund eines im Kamin vorhandenen Hindernisses nach, so verändert die Feder die Position des Seilwindenwellenendes 70, was von dem Tastkopf 74 registriert wird. Hierdurch kann der Steuereinheit 22 signalisiert werden, den Ausfahrvorgang der Bürste 34 zu beenden, um beispielsweise ein Verklemmen der Bürste 34 zu verhindern. Die Kontrolleinrichtung 38 kann ferner zu einer automatischen Kalibration der Kaminhöhe verwendet werden.
  • Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Reinigungsvorrichtung 10 oben auf dem Kamin 12 angebracht. Gemäß nicht gezeigter Varianten der Erfindung können Komponenten 24, 28, 30 usw. der Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung auch an anderer Stelle, etwa seitlich außerhalb des Kamins vorgesehen sein, wobei das Seil 32 über eine Umlenkrolle oder dgl. geführt ist. Eine solche Lösung kann aus optischen Gründen oder aus Gründen des Platzbedarfs für eine andere Vorrichtung auf dem Kamin, z. B. Rauchabsaugvorrichtung, interessant sein.

Claims (15)

  1. Reinigungsvorrichtung (10) für Kamine mit einer innerhalb eines Kamins (12) beweglichen Reinigungseinheit (34), einer Antriebsvorrichtung (24) sowie einer Steuereinrichtung (22), die dazu eingerichtet ist, die Bewegung der Reinigungseinheit (34) innerhalb des Kamins (12) mittels der Antriebsvorrichtung (24) zu steuern.
  2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuereinrichtung (22) dazu ausgestaltet ist, nach Maßgabe vorgegebener oder ermittelter Parameter die Bewegung der Reinigungseinheit (34) innerhalb des Kamins (12) selbsttätig zu steuern.
  3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens eine Sensoreinrichtung (50) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, zum Steuern der Bewegung der Reinigungseinheit (34) innerhalb des Kamins (12) relevante Parameter für die Steuereinrichtung (22) bereitzustellen.
  4. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Antriebsvorrichtung (24) einen Motor (28) und eine durch den Motor (28) längs des Kamins (12) ausfahrbare Vorrichtung umfasst, die dazu eingerichtet ist, die Reinigungseinheit (34) innerhalb des Kamins (12) zu bewegen.
  5. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die ausfahrbare Vorrichtung ein die Reinigungseinheit (34) führendes und auf einer Seilwinde (30) aufgewickeltes Seil (32) umfasst, wobei die Seilwinde (30) zum Auf- und Abwickeln des Seils (32) mittels des Motors (28) drehbar ist.
  6. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Kontrolleinrichtung (38) zur Überwachung der Reinigungseinheit (34) auf Störungen in ihrem Bewegungsablauf vorgesehen ist.
  7. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 5 und 6, wobei die Kontrolleinrichtung (38) dazu eingerichtet ist, die Seilspannung zu überwachen.
  8. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine autonome, insbesondere photovoltaische Energieversorgungseinrichtung (26, 40) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, die Steuereinrichtung (22) oder/und die Antriebsvorrichtung (24) mit Energie zu versorgen.
  9. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf dem Kamin an dessen oberen Abgasaustrittsende (14) ein Gehäuse (16) zur Aufnahme wenigstens der Antriebsvorrichtung (24) vorgesehen ist, wobei das Gehäuse (16) eine Verschlussvorrichtung (56) aufweist.
  10. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Verschlussvorrichtung (56) dazu eingerichtet ist, das obere Abgasaustrittsende (14) des Kamins (12) während eines Reinigungsvorgangs zu verschließen.
  11. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Verschlussvorrichtung (56) von der Reinigungseinheit (34) betätigbar ist.
  12. Reinigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9–11, wobei die Verschlussvorrichtung (56) dazu eingerichet ist, die Reinigungseinheit (34) getrennt von den übrigen Komponenten der Reinigungsvorrichtung (10) innerhalb des Gehäuses (16) aufzunehmen.
  13. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Behältervorrichtung zur Aufnahme von Reinigungsrückständen vorgesehen ist.
  14. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine an dem Kamin (12) angeschlossene Absaugvorrichtung (68) zum Absaugen von Reinigungsrückständen vorgesehen ist.
  15. Abgasanlage (61), insbesondere für Festbrennstofföfen (62), mit einem Kamin (12) und einer Reinigungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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