DE9219062U1 - Hohlblockstein - Google Patents

Description

PATENTANWALT HÜBNER

Datum: ^# 0^.04.1997 Anwaitsakte : L 1737

GEBRAUCHSMUSTER

des Herrn

Bruno Lampka Ludwigstr. 33

87437 Kempten

Bezeichnung: Hohlblockstein

Hohlblockstein

Die Erfindung betrifft einen Hohlblockstein zur Herstellung eines Luftkanalsystems.

Für eine sogenannte Hypokaustenhei&zgr;ung werden Hohlblocksteine insbesondere aus Schamotte eingesetzt, die zu einer Wand aufgemauert werden, welche ein Luftkanalsystem beinhaltet. Drei Typen von Hohlblocksteinen sind in Gebrauch. Diese sind in FIG. 1 dargestellt. Alle drei Typen sind von prismatischer Gestalt und haben einen länglichen Rechteckquerschnitt. Der eine Typ ist umfangsgeschlossen. Der zweite Typ hat in seiner einen Schmalseitenwand drei kreisförmig konturierte Durchbrüche und beim dritten Typ sind beide Schmalseitenwände mit diesen Durchbrüchen versehen. Die Durchbrüche dienen dazu, benachbarte Kanalstrecken miteinander kommunizieren zu lassen, um eine gleichförmige Luftbeaufschlagung der Hypokaustenwand zu erreichen. Probleme treten für den Fachmann an den Ecken und Umlenkzonen des Kanalsystems auf. Hier müssen die Hohlblocksteine von Hand bearbeitet werden, um eine Wand des Hohlblocksteins ganz oder teilweise zu entfernen. Außerdem muß die dann offene Stirnseite bei einer 90"-Umlenkung zugemauert werden, was ebenfalls zeitaufwendig ist.

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Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Form eines Hohlblocksteins zu finden, die für den Umlenkbereich eines Kanalsystems besser geeignet ist, um manuelle Arbeiten an den vorgefertigten geraden Hohlblocksteinen möglichst zu vermeiden Der neue Hohlblockstein soll weiterhin den Luftströmungs widerstand verringern und auch neue Kanalführungsformen mit verbesserter Wärmeübertragungsleistung ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Kanalbogenstück, das aus der Kombination von zwei identischen, parallelen Seitenwänden und einer. diese einstückig verbindenden Umfangswand mit zylindrisch gewölbter Innenfläche besteht, welche im Radialschnitt einen Viertelzylindersektor bildet, dessen geometrische Zylinderachse jeweils eine 90"-Ecke der Seitenwände schneidet.

Das neuartige Kanalbogenstück stellt also einen 90°-Sektorteil eines an beiden Enden geschlossenen Hohlzylinders dar, so daß vier stirnseitig aneinander gesetzte Bogenstücke einen stirnsei tig geschlossenen Hohlzylinder ergeben.

Das neue Kanalbogenstück ergänzt das bestehende Programm geradliniger Hohlblocksteine, weil mit diesem Bogenstück jegliche manuellen Arbeiten entfallen, die bisher zur Bearbeitung eines geraden Hohlblocksteins notwendig waren. Mit einem solchen Bogenstück kann eine 90°-Kanalumlenkung auf einfachste Weise realisiert werden. Zwei aneinander gesetzte Bogenstücke

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ergeben eine 180"-Umlenkung und dank der zylindrisch gewölbten Umfangswand des Bogenstückes erfolgt die Luftströmung ohne Totzonen, also turbulenzfrei und damit verlustarm. Das neue Bogenstück ermöglicht auch den Aufbau wellenförmiger Kanäle, wobei zwei Reihen von - umrißmäßig gesehen - halbkreisförmigen Bogenstückpaaren unter gegenseitiger Überlappung und spiegelbildlicher Anordnung eine Kanalschlange ergeben, die durch die Vielzahl von Umlenkungen einen besseren Wärmeaustausch der Luftteilchen zur Folge hat und damit zu einer höheren Wärmeübertragungsleistung führt.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Radius der Umfangswand gleich der radialen Länge der Seitenwand^.. Diese besitzen also zwei rechtwinklig aufeinanderstehende Ränder, an deren Enden sich ein Kreisbogen anschließt.

Eine Alternative zu dieser Ausführungsform besteht erfindungsgemäß darin, daß mindestens eine Seitenwand über die konvex gewölbte Außenfläche der Umfangswand flügelartig vorsteht und einen quadratischen Umriß hat. Diese Ausführungsform bringt den Vorteil, daß offene Wandecken vermieden werden, sodaß beim Aufmauern keine Hohlraum-Zwickel verbleiben, die vor dem Aufbringen eines Putzauftrages mittels Abfallsteinstücken manuell geschlossen werden müßten.

Da die vorhandenen geraden Hohlblocksteine einen Rechteckquerschnitt mit einem Längenverhältnis von 2:1 aufweisen, können diese entweder so aufgemauert werden, daß ihr Schmalseiten oder ihre Breitseiten die Heizwandfläche bilden. Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung werden zwei Typen von Kanalbogenstücken vorgeschlagen. Beim einen Typ ist die radiale Länge der Seitenwand gleich dem doppelten ihre axialen Abstandes und beim anderen Typ beträgt die radiale Länge der Seitenwand die Hälfte ihres axialen Abstandes. Der erste Typ ist für eine flachbauende Hypokaustenwand geeignet, während der zweite Typ für einen Wandaufbau mit der doppelten Kanaltiefe bestimmt ist. Im Vergleich zum ersteren Wandtyp hat der zweite Wandtyp das doppelte Kanalvolumen pro Wandflächeneinheit.

Da die Luft längs der gewölbten Umfangswand beschleunigt strömt, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß mindestens die Innenfläche der Umfangswand des Kanalbogenstückes einen reibungsmindernden Auftrag aufweist. Dieser besteht vorzugsweise aus einer Glasur. Der Strömungswiderstand wird dadurch herabgesetzt.

Anhand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele darstellt, sei die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt:

FIG. 1 drei verschiedene Hohlblocksteintypen gemäß Stand der Technik zum Aufbau-eines Luftkanalsystems,

FIG. 2 eine perspektivische Ansicht des neuen Kanalbogenstückes,

FIG. 3 eine Seitenansicht des neuen Kanalbogenstückes mit zwei angrenzenden geraden Hohlblocksteinen,

FIG. 4 eine perspektivische Ansicht eines neuartigen Kanalbogenstückes mit anderen Querschnittsdimensionen,

FIG. 5 eine Seitenansicht ähnlich FIG. 3, jedoch unter Verwendung des Bogenstückes gemäß FIG. 4,

FIG. 6 . eine aus geraden Hohlblocksteinen gemäß FIG. 1 und Bogenstücken gemäß Figuren 2 und 3 aufgebaute Warm-1u fthe i &zgr;wand,

FIG. 7 eine Luftkanalführung, die sich aus einer geradlinig aufgebauten Steigleitung und einer ausschließlich aus Bogenstücken aufgebauten Falleitung zusammensetzt, und

FIG. '8 eine perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform eines Kanalbogenstückes mit quadratisch konturierten Seitenwänden.

Die in FIG. 1 gezeigten geraden Hohlblocksteine 10, 10' und 10" sind prismatische, an gegenüberliegenden Stirnseiten offene Hohlkörper mit einem Breiten- Tiefen-Verhältnis von etwa 2:1.

Der Hohlblockstein 10 ist umfangsgeschlossen. Der Hohlblockstein 10' hat an seiner einen Schmalseitenwand drei kreisförmig konturierte, im Abstand angeordnete Durchbrüche und der Hohlblockstein 10" hat diese Durchbrüche an beiden Schmalseitenwänden. Mit solchen Hohlblocksteinen können z.B. Kanalsäulen aufgebaut werden. Um benachbarte Kanalsäulen miteinander zu verbinden, werden die neuerungsgemäßen Kanalbogenstücke 12 verwendet, die in den Figuren 2 bis 4 im Detail veranschaulicht sind.Jedes Bogenstück 12 besteht aus zwei gleich ausgebildeten parallelen viertelkreisförmigen Seitenwänden 14 sowie einer zylindrisch gewölbten ümfangswand 16. Das Kanalbogenstück 12 besteht also aus drei Wänden und hat zwei übereck liegende . Stirnflächen, deren Querschnitt U-förmig ist. Die kreisförmige Kontur der Seitenwände 14 stimmt mit der zylindrischen Außenkontur der Ümfangswand 16 überein. Die Seitenwände 14 und die Ümfangswand 16 haben dieselbe Wandstärke. Setzt man also vier Kanalbogenstücke 12 jeweils stirnseitig aneinander so ergeben die vier Umfangswände 16 einen Hohlzylinder und die vier paarweise vorhandenen Seitenwände 12 bilden die Stirnwände des somit geschlossenen Hohlzylinders.

Die Seitenwände 14 weisen also je zwei geradlinige Stirnflächen auf, die rechtwinklig zueinander liegen und deren Ecke den Mittelpunkt des viertelkreisförmigen Randes bildet. Die die beiden Ecken der beiden Seitenwände 14 verbindende Gerade ist gleichzeitig die geometrische Zylinderachse der Umfangs-

wand 16. Im Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 2 und 3 ist die Länge der beiden Stirnflächen jeder Seitenwand 14 doppelt so groß wie der Abstand der beiden Seitenwände 14. Wird also ein Kanalsystem aufgemauert, bei dem sich die Schmalseitenwände der Hohlblocksteine 10 in Wandtiefenrichtung erstrecken, so wird im Umlenkbereich das Kanalbogenstück 12 gemäß Figuren 2 und 3 verwendet.

Die Figuren 4 und 5 erläutern den Aufbau einer Hypokaustenwand mit einer Anordnung der Hohlblocksteine 10 derart, daß die Breitseitenflächen der Hohlblocksteine sich in Wandtiefenrichtung erstrecken, sodaß die Schmalseitenflächen die spätere Heizwand bilden. Für diese Anordnung wird ein Kanalbogenstück 12' verwendet, das dem Kanalbogenstück 12 prinzipiell entspricht, jedoch dimensionsmäßig abweicht. Die Länge der Stirnflächen jeder Seitenwand 14 und damit der Radius des viertelkreisförmig konturierten Außenrandes jeder Seitenwand 14 beträgt hier die Hälfte des Abstandes beider Seitenwände 14. Die .Ln FIG. 6 veranschaulichte Heizwand ist aus geraden Hohlblocksteinen 10, 10' und 10" sowie einer Anzahl Kanalbogenstücke 12 zusammengesetzt. Eine liegende Zuleitung besteht aus den aneinandergereihten Hohl^- blocksteinen 10, die mittels eines Kanalbogenstückes 12 bodenseitig in die Heizwand einmündet. Das Bogenstück 12 trägt eine, aus Hohlblocksteinen 10 gebildete Steigleitung, an die sich oben ein weiteres Bogenstück 12 anschließt, das

die Steigleitung mit einem oberen Verteilerkanal verbindet, der aus Hohlblocksteinen 10' zusammengesetzt ist. Deren jeweils in der bodenseitigen Schmalseite vorgesehene Durchbrüche stehen nun mit den stirnseitigen Öffnungen von Hohlblocksteinen 10" in Verbindung, die zu einer Anzahl Fallkanäle gehören, die in einer bodenseitigen Sammelleitung münden, welche wiederum aus den Hohlblocksteintypen 10' gebildet ist. Die der Steigleitung benachbarte FaIleitung mündet unten ebenfalls über ein Kanalbogenstück 12 in die Sammelleitung ein.

FIG. 7 veranschaulicht eine schmale Heizwand, deren Steigleitung derjenigen gemäß FIG. 6 entspricht, also aus Hohlblocksteinen 10 und Bogenstücken.12 ausgebaut ist. Die Fallleitung setzt sich dagegen ausschließlich aus Bogenstücken 12 zusammen, wobei für die FaIleitung die doppelte Breite der Steigleitung benötigt wird. Die Bogenstücke 12 sind also in zwei benachbarten Reihen angeordnet und in jeder Reihe wird ein Halbzylinder gebildet. Die Öffnungen der Halbzylinder beider Reihen sind einander zugewandt und überlappen einander hälftig, sodaß eine Kanalschlange gebildet wird. Die darin abwärtsströmende Luft muß ständig ihre Richtung ändern, wodurch es zu einem Luftteilchenaustausch kommt. Außerdem wird der Strömungsweg verlängert. Beide Effekte führen zu einer Erhöhung der Heizleistung.

FIG. 8 veranschaulxcht ein Kanalbogenstück 12, das sich von dem vorbeschriebenen Bogenstück dadurch unterscheidet, daß die Außenränder der Seitenwände: 14 nicht kreisbogenförmig ausgebildet sondern quadratisch ausgebildet sind. Die Seitenwände 14 stehen also nach außen über die Umfangswand 16 flügelartig vor und die Umfangswand 16 verbindet zwei diametral gegenüberliegende Ecken der quadratischen Seitenwände 14. Der Vorteil dieser Weiterbildung besteht darin, daß beim Aufmauern der Heizwand an den Ecken keine Hohlräume verbleiben, die mittels Abfallstücken manuell geschlossen werden müßten, vielmehr dank der flügelartigen Wandabschnitte 18 der Seitenwände 14 solche nach vorn und nach hinten offene Hohlräume in der Hypokaustenwand garnicht erst entstehen.

Claims (6)

P&ffiWTANS PRUCHE

1. Hohlblockstein zur Herstellung eines Luftkanal systems gekennzeichnet durch ein Kanalbogenstück (12), das aus der Kombination von zwei identisch ausgebildeten parallel angeordneten Seitenwänden (14) und einer diese einstückig verbindenden Umfangswand (16) mit zylindrisch gewölbter Innenfläche besteht, die im Radialschnitt einen Viertelkreiszylindersektor bildet, dessen geometrische Zylinderachse jeweils eine 90°-Ecke der Seitenwände (14) schneidet.

2. Hohlblockstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radius der Umfangswand (16) gleich der radialen Länge der Seitenwände (14) ist, die ihrerseits viertelkreisförmig ausgebildet sind.

3. Hohlblockstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Länge der Seitenwände (14) gleich dem Doppelten ihres axialen Abstandes ist.

4. Hohlblockstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Länge der Seitenwände (14) gleich der Hälfte ihres axialen Abstandes ist.

5. Hohlblockstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seitenwand (14) über die konvex gewölbte Außenfläche der Umfangswand

(16) flügelartig vorsteht und quadratisch ausgebildet ist.

6. Hohlblockstein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Innenfläche seiner Umfangswand (16) glasiert ist.