AT397119B - MULTI-SHELLED INSULATION CHAMBER - Google Patents
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Description
AT397119BAT397119B
Die Erfindung bezieht sich auf einen mehrschaligen Isolierschacht, insbesondere Kamin oder Abwurfschacht, mit mindestens einem Rauchgas- oder Abwurfmaterial führenden Innenrohr aus einem Schamott, einer das Innenrohr umgebenden Wärme- und/oder Schall-Dämmschicht und einer diese außen abstützenden Ummantelung, wobei die Dämmschicht aus in Umfangsrichtung gewellten Fasermatten gebildet ist und das 5 Innenrohr mit einer Dampfdiffusionssperrschicht versehen ist.The invention relates to a multi-layered insulation shaft, in particular a chimney or discharge chute, with at least one inner tube made of fireclay or flue gas or discharge material, a heat and / or sound insulation layer surrounding the inner tube and a sheathing supporting this outside, the insulation layer being made of is formed in the circumferential direction corrugated fiber mats and the 5 inner tube is provided with a vapor diffusion barrier layer.
Bei einem solchen, aus der AT-PS 290 809 bekannten Isolierkamin wird die Wärmedämmschicht aus einem gepreßten Mineralfasermaterial oder Glaswolle oder aber aus einer in Umfangsrichtung des Isolierkamins bzw. Innenrohr gewellten Asbestpappe gebildet. Die eine Versottung der Wärmedämmschicht vermindernde Dampfdiffusionssperrschicht ist als eine gesonderte und mit radialem Spiel zur Außenmantelfläche z. B. auf 10 der Innenmantelfläche der Wärmedämmschicht aufgebrachte Folie aus Metall oder Kunststoff ausgebildet. Andererseits kann diese Dampfdiffusionssperrschicht aber auch durch eine auf der Außenmantelfläche des Innenrohrs aufgebrachte Glasur gebildet werden, insbesondere dann, wenn das Innenrohr auf Schamott hergestellt ist. Zum Aufbau eines solchen Isolierkamins größerer Höhe kann dieser aus mehreren Kaminfertigteilen gebildet werden, wobei jedes dieser Fertigteile wiederum aus einem zylindrischen IS Innenrohrteil, einem dieses umgebenden zylinderschalenförmigen Wärmedämmschichtteil und eines dieses außen abstützenden, die Ummantelung bildenden Mantelstein mit einer vorzugsweise rechteckigen Form gebildet ist.In such an insulating chimney known from AT-PS 290 809, the thermal insulation layer is formed from a pressed mineral fiber material or glass wool or from an asbestos cardboard corrugated in the circumferential direction of the insulating chimney or inner tube. The sooting of the thermal barrier vapor diffusion barrier layer is a separate and with radial play to the outer surface z. B. formed on 10 of the inner surface of the thermal barrier film made of metal or plastic. On the other hand, this vapor diffusion barrier layer can also be formed by a glaze applied to the outer surface of the inner tube, especially when the inner tube is made of fireclay. To build such an insulating chimney of greater height, it can be formed from several prefabricated chimney parts, each of these prefabricated parts in turn being formed from a cylindrical IS inner tube part, a cylindrical shell-shaped thermal insulation layer part surrounding it and a jacketing stone that supports the outside and forms the casing with a preferably rectangular shape.
Aus der AT-PS 319 453 ist ein vergleichbarer Isolierkamm oder Abwurfschacht bekannt, bei dem die Wärmedämmschicht aus einem vorgefertigten Isolierstück gebildet wird, über dessen eine Umfangsseite 20 Radialschlitze verteilt sind, die sich über die axiale Länge des Isolierstücks erstrecken und dieses damit in einzelne Längselemente unterteilen, die an einer verbleibenden, durchgehenden, im Verhältnis zur Tiefe der Radialschlitze dünnen Schicht des Isolierstücks Zusammenhängen. Ein solches Isolierstück hat jedoch einen gewissen radialen Abstand (z. B. von 2 mm) vom Außenmantel des Innenrohres bzw. vom Innenmantel der Ummantelung. 25 Aufgabe der Erfindung ist es, einen Isolierschacht der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so weiterzubilden, daß bei einfachem Fertigungsaufwand die in dem Isolierschacht vorgesehene Dämmschicht auch über sehr lange Betriebszeiten ihren vorgeschriebenen Wärme- und/oder Schalldurchlaßwiderstand nicht unterschreitet.From AT-PS 319 453 a comparable insulating comb or discharge chute is known, in which the thermal barrier layer is formed from a prefabricated insulating piece, over whose one circumferential side 20 radial slots are distributed, which extend over the axial length of the insulating piece and thus into individual longitudinal elements subdivide that is connected to a remaining, continuous layer of the insulating piece which is thin in relation to the depth of the radial slots. However, such an insulating piece has a certain radial distance (for example of 2 mm) from the outer jacket of the inner tube or from the inner jacket of the jacket. 25 The object of the invention is to develop an insulating shaft of the type mentioned in the preamble of claim 1 in such a way that the insulating layer provided in the insulating shaft does not fall short of its prescribed heat and / or sound transmission resistance even over very long operating times with a simple manufacturing outlay.
Bei einem Isolierschacht der genannten Art ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dämmschicht aus einer 30 plissierten bzw. gefalteten Matte besteht, wobei die jeweils gewünschten Radialabmessungen der Dämmschicht durch die Falten der Matte im wesentlichen ausgefüllt sind, und daß die Dampfdiffusionssperrschicht aus dem über die ganze Wandstärke versiegelten Innenrohr besteht, wobei alle Hohlräume mit einer Versiegelungssubstanz, wie einem Epoxidharz, gefüllt sind.In an insulating shaft of the type mentioned, this object is achieved in that the insulation layer consists of a 30 pleated or folded mat, the desired radial dimensions of the insulation layer being essentially filled by the folds of the mat, and in that the vapor diffusion barrier layer consists of the over the the entire wall thickness of the sealed inner tube, all cavities being filled with a sealing substance such as an epoxy resin.
Der erfindungsgemäße Isolierschacht zeichnet sich dadurch aus, daß die Dämmschicht aus einer plissierten 35 bzw. gefalteten Matte besteht, wobei die jeweils gewünschten Radialabmessungen der Dämmschicht durch die Falten der Matte im wesentlichen ausgefüllt sind, und daß die Dampfdiffusionssperrschicht aus dem über die ganze Wandstärke versiegelten Innenrohr besteht, wobei alle Hohlräume mit einer Versiegelungssubstanz, wie einem Epoxidharz, gefüllt sind. Dadurch ist in sehr einfacher Weise eine Dämmschicht mit optimal vorzuwählenden, daher den Raum zwischen Innenrohr und Ummantelung vollständig ausfüllenden 40 Radialabmessungen herzustellen, die damit auch optimale Dämmeigenschaften zwischen dem Innenrohr und der Ummantelung hat. Außerdem wird das Material des Innenrohrs mit einer Versiegelungssubstanz, vorzugsweise aus einem Epoxidharz, infiltriert, d. h. ausgefüllt, wodurch über die gesamte Wandstärke des Innenrohrs ein Ausfüllen bzw. Schließen aller Hohlräume, Haarrisse und sonstiger kapillarer Durchgänge des Materials erreicht wird, wie sie insbesondere bei Schamott vorhanden sind. Eine Dampfdiffusion sowie eine 45 Diffusion sonstiger, insbesondere säurehaltiger Rauchgasbestandteile durch das Material des Innenrohrs hindurch werden damit zuverlässig verhindert, so daß eine Beeinträchtigung der das Innenrohr umgebenden Dämmschicht und der Ummantelung durch Versottung nicht auftreten kann. Würde die Dämmschicht mit Wasser getränkt, so verringerte sich ihr Wärme- und/oder Schall-Durchlaßwiderstand auf einen etwa 1/25-fachen Wert. Die Dämmschicht behält daher über sehr lange Betriebszeiten ihre anfänglichen optimalen 50 Dämmeigenschaften bei. Das Zusammenwirken dieser beiden erfindungswesentlichen Merkmale ermöglicht daher einen über sehr lange Betriebszeiten annähernd unverändert beizubehaltenden Wärmedurchlaßwiderstand der aus Innenrohr und Dämmschicht gebildeten Baueinheit, da auch die besondere Behandlung des Materials des Innenrohrs mit der Versiegelungssubstanz den Durchlaßwiderstand des Materials vergrößert und insbesondere über lange Betriebszeiten stabilisiert, wobei gleichzeitig auch die mechanischen Festigkeitseigenschaften des 55 Materials, wie insbesondere Schamotts verbessert werden.The insulating shaft according to the invention is characterized in that the insulating layer consists of a pleated 35 or folded mat, the desired radial dimensions of the insulating layer being essentially filled by the folds of the mat, and that the vapor diffusion barrier layer consists of the inner tube sealed over the entire wall thickness there, all cavities are filled with a sealing substance such as an epoxy resin. As a result, an insulating layer with optimally preselectable radial dimensions which therefore completely fill the space between the inner tube and the sheathing can be produced in a very simple manner, which therefore also has optimal insulating properties between the inner tube and the sheathing. In addition, the material of the inner tube is infiltrated with a sealing substance, preferably made of an epoxy resin, i.e. H. filled in, whereby filling or closing of all cavities, hairline cracks and other capillary passages of the material is achieved over the entire wall thickness of the inner tube, as is particularly the case with fireclay. A vapor diffusion and a diffusion of other, especially acidic, flue gas components through the material of the inner tube are thus reliably prevented, so that the insulation layer surrounding the inner tube and the casing cannot be impaired by sooting. If the insulation layer were soaked with water, its thermal and / or acoustic resistance would be reduced to about 1/25-fold. The insulation layer therefore maintains its initial optimal 50 insulation properties over very long operating times. The interaction of these two features essential to the invention therefore enables the thermal resistance of the structural unit formed from the inner tube and the insulation layer to be maintained almost unchanged over very long operating times, since the special treatment of the material of the inner tube with the sealing substance increases the forward resistance of the material and stabilizes it in particular over long operating times, whereby At the same time, the mechanical strength properties of the material, such as chamotte in particular, are improved.
Gemäß einer im Patentanspruch 2 angegebenen Weiterbildung der Erfindung besteht die Matte, wie an sich bekannt, aus Mineralwolle oder Glaswolle. Dieses Material ist kostengünstig und weist gleichzeitig gute thermische und akustische Isoliereigenschaften auf. Außerdem ist Mineralwolle oder Glaswolle zum Zwecke des Plissierens oder Faltens der Matte leicht elastisch zu verformen. 60 Gemäß einer im Patentanspruch 3 angegebenen Weiterbildung der Erfindung berühren die Falten der gefalteten Matte einander und die Begrenzungskanten der Innen- und Außenmantelfläche der Dämmschicht sind den angrenzenden Mantelflächen des Innenrohres bzw. der Ummantelung im wesentlichen angepaßt -2-According to a development of the invention specified in claim 2, the mat, as known per se, consists of mineral wool or glass wool. This material is inexpensive and at the same time has good thermal and acoustic insulation properties. In addition, mineral wool or glass wool is easy to deform elastically for the purpose of pleating or folding the mat. 60 According to a development of the invention specified in claim 3, the folds of the folded mat touch each other and the boundary edges of the inner and outer surface of the insulation layer are essentially adapted to the adjacent surface of the inner tube or the casing -2-
AT397119B geformt Durch diese Maßnahme wird eine sehr kompakte und nur minimale Zwischenräume aufweisende Dämmschicht aus der gefalteten Matte gebildet die dann annähernd die Konsistenz und Formgebung eines aus der Dämmschicht gebildeten kompakten Zylinderringes hatAT397119B formed This measure forms a very compact and minimally spaced insulation layer from the folded mat, which then has approximately the consistency and shape of a compact cylinder ring formed from the insulation layer
Gemäß einer im Patentanspruch 4 angegebenen Weiterbildung der Erfindung ist das Epoxidharz ein cycloaliphatisches Epoxidharz, das durch Beimischung eines Härters ausgehärtet ist Ein solches Epoxidharz ist in Verbindung eines Härters zum Infiltrieren der Poren und Hohlräume des Materials des Innenrohrs und zum anschließenden Aushärten infolge seiner Viskositätseigenschaften besonders geeignetAccording to a development of the invention specified in claim 4, the epoxy resin is a cycloaliphatic epoxy resin which is hardened by admixing a hardener. Such an epoxy resin is particularly suitable in connection with a hardener for infiltrating the pores and cavities of the material of the inner tube and for subsequent hardening due to its viscosity properties
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert Im einzelnen zeigen:An embodiment of the invention is explained with reference to the drawing.
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Isolierschachts bzw. eines zu seinem Aufbau benutzten Fertigbauteils,1 is a plan view of an embodiment of the insulating shaft according to the invention or a prefabricated component used for its construction,
Fig. 2 einen Längsschnitt längs der Linie (A - A) der Fig. 1,2 shows a longitudinal section along the line (A - A) of FIG. 1,
Fig. 3 und 4 Seitenansicht und Draufsicht auf eine zur Herstellung der Dämmschicht benutzte Rohmatte,3 and 4 side view and top view of a raw mat used to produce the insulating layer,
Fig. 5 schematisch eine Anordnung zum Falten der Rohmatte,5 schematically shows an arrangement for folding the raw mat,
Fig. 6 schematisch eine aus der gefalteten Rohmatte gebildete Dämmschicht und Fig. 7 einen Ausschnitt aus der durch Faltung der Rohmatte gebildeten Dämmschicht Das nachfolgend näher erläuterte Ausführungsbeispiel kann sich sowohl auf einen Isolierkamin, einen Abwurfschacht einen Lüftungsschacht od. dgl. beziehen, obwohl der Einfachheit halber nachfolgend nur noch von einer Wärmedämmschicht und ihrem Wärmedurchlaßwiderstand gesprochen wird. Prinzipiell gleiche bzw. ähnliche Eigenschaften und Bedingungen gelten jedoch auch für einen Abwurf- oder Lüftungsschacht bei (fern die Dämmschicht zur Schalldämmung dient und gegenüber Feuchtigkeit bzw. kondensierendem Wasser durch die Dampfdiffusionssperrschicht des Innenrohrs geschützt ist.6 schematically shows an insulating layer formed from the folded raw mat and FIG. 7 shows a section of the insulating layer formed by folding the raw mat. The exemplary embodiment explained in more detail below can relate to an insulating chimney, a discharge shaft, a ventilation shaft or the like, although the simplicity for the sake of convenience only a thermal insulation layer and its thermal resistance will be referred to below. In principle, the same or similar properties and conditions also apply to a discharge or ventilation shaft (if the insulation layer is used for sound insulation and is protected against moisture or condensing water by the vapor diffusion barrier layer of the inner pipe.
Wie aus den Fig. 1 und 2 zu erkennen ist besteht der mehrschalige Isolierkamin aus einem die Ummantelung bildenden Mantelstein (1), der vorzugsweise eine quadratische Quaderform hat In diesen Mantelstein ist ein zylindrisches Innenrohr (3) aus Schamott eingesetzt wobei die Abmessungen von Außendurchmesser des Innenrohrs und Innendurchmesser des Mantelsteins so gewählt sind, daß ein bestimmter Zwischenraum verbleibt in den eine Wärmedämmschicht (2) eingesetzt wird. Wie ans Fig. 2 zu erkennen ist wird aus diesen drei Teilen ein Fertigbauteil für den Isolierkamin gebildet der aus einer Vielzahl dieser Fertigbauteile bis zu seiner jeweils gewünschten Höhe aufgebaut wird. Andererseits kann der Isolierkamin aber auch über seine gesamte Länge bzw. über jeweilige Abschnitte von Stockwerkshöhe aus einer gegossenen oder geschütteten Ummantelung, einer in diese dann eingeführten Wärmedämmschicht und aus einem in diese dann eingezogenen Innenrohr bestehen.As can be seen from FIGS. 1 and 2, the multi-layered insulating chimney consists of a casing block (1) forming the casing, which preferably has a square cuboid shape. A cylindrical inner tube (3) made of fireclay is inserted into this casing stone, the dimensions of the outside diameter of the The inner tube and inner diameter of the casing stone are selected so that a certain space remains in which a thermal insulation layer (2) is inserted. As can be seen from FIG. 2, a prefabricated component for the insulating chimney is formed from these three parts, which is built up from a large number of these prefabricated components up to the desired height. On the other hand, the insulating chimney can also consist of a cast or poured sheathing, a thermal insulation layer then inserted into it and an inner tube then drawn into it over its entire length or over respective sections of floor height.
In den Fig. 3 und 4 ist eine Matte (4) mit einer Breite (a), einer Stärke oder Dicke (b) und einer Länge (c) gezeigt aus der durch Plissieren oder Falten der Matte die Dämmschicht (2) hergestellt wird.3 and 4, a mat (4) with a width (a), a thickness or thickness (b) and a length (c) is shown from which the insulation layer (2) is produced by pleating or folding the mat.
Der Faltungsvorgang sowie durch Faltung gebildete Wärmedämmschicht (2) sind schematisch in den Fig. 5 und 6 gezeigt Zum Falten der Matte (4) mit einer jeweils gewünschten und frei wählbar einstellbaren Faltentiefe wird eine Metallform benutzt, die heizbare Faltenbacken (6a) und (6b) aufweist Nach dem Falten ergibt sich die in Fig. 6 schematisch gezeigte Dämmschicht (2), die eine frei wählbare Länge (1) und eine ebenfalls frei wählbare Faltentiefe (d) hat. Wie unschwer zu erkennen ist, bestimmt die Faltentiefe (d) die jeweiligen radialen Abmessungen der Wärmedämmschicht (2).The folding process and the thermal insulation layer (2) formed by folding are shown schematically in FIGS. 5 and 6. A metal mold is used to fold the mat (4) with a desired and freely selectable adjustable pleat depth, the heatable pleated jaws (6a) and (6b ) After folding results in the insulation layer (2) shown schematically in Fig. 6, which has a freely selectable length (1) and a freely selectable pleat depth (d). As can be seen easily, the depth of the folds (d) determines the respective radial dimensions of the thermal insulation layer (2).
Diese radialen Abmessungen der Wärmedämmschicht sind durch die Abmessungen des Innenrohrs (3) und des Mantelsteins (1) des Isolierkamins bestimmt, wobei die Faltentiefe (d) so eingestellt wird, daß die entstehende Dämmschicht (2) den zylinderschalenförmigen Zwischenraum zwischen dem Mantelstein (1) und dem Innenrohr (3) vollständig ausfülltThese radial dimensions of the heat insulation layer are determined by the dimensions of the inner tube (3) and the casing stone (1) of the insulating chimney, the depth of the folds (d) being set such that the insulation layer (2) that forms the cylindrical-shell-shaped space between the casing stone (1) and completely fills the inner tube (3)
Die durch den Faltungsvorgang entstehende Dämmschicht (2) hat vorzugsweise eine ebene, d. h. ebenfalls mattenförmige Konfiguration, wodurch sie platzsparend und einfach zu lagern sowie zu transportieren ist Beim Einbringen der Dämmschicht (2) in den Zwischenraum zwischen Innenrohr und Ummantelung nimmt die Dämmschicht dann die jeweils gewünschte und das Innenrohr unmittelbar umgebende Form an. Hat das Innenrohr einen kreisförmigen Querschnitt, so nimmt die Dämmschicht eine zylinderschalenförmige Form an.The insulating layer (2) resulting from the folding process preferably has a flat, i.e. H. also mat-shaped configuration, which makes it space-saving and easy to store and transport. When the insulation layer (2) is inserted into the space between the inner pipe and the casing, the insulation layer then takes on the shape desired and immediately surrounds the inner pipe. If the inner tube has a circular cross-section, the insulation layer assumes a cylindrical shell shape.
Haben das Innenrohr und damit auch der Innenhohlraum der Ummantelung dagegen einen rechteckigen oder polygonalen Querschnitt so nimmt die Dämmschicht eine diesen Querschnitten entsprechende Form an, wobei sie sich wiederum eng an die Außenmantelfläche des Innenrohrs und die Innenmantelfläche der Ummantelung anschmiegtIf, on the other hand, the inner tube and thus also the inner cavity of the sheathing have a rectangular or polygonal cross-section, the insulation layer assumes a shape corresponding to these cross-sections, again closely fitting the outer surface of the inner tube and the inner surface of the sheathing
Wie dieses in Fig. 7 näher gezeigt ist, berühren sich die einzelnen Falten (5) der gefalteten Matte (4) in der Dämmschicht (2) möglichst vollständig, wobei die Krümmungsradien (r) an den Begrenzungskannten der die Innen- und Außenmantelfläche der Dämmschicht (2) bildenden Flächenteile so klein wie möglich gemacht werden.As shown in Fig. 7 in more detail, the individual folds (5) of the folded mat (4) in the insulation layer (2) touch as completely as possible, the radii of curvature (r) on the boundary edges of the inner and outer surface of the insulation layer (2) forming surface parts are made as small as possible.
Bei einer immer gleichen bestimmten Stärke (b) der Rohmatte (4) können durch Einstellung bzw. Auswahl der Faltenbacken der heizbaren Metallform beliebige Faltentiefen erreicht werden, wodurch wiederum beliebige radiale Abmessungen der Dämmschicht (2) erreicht werden können, ohne daß dazu unterschiedliche Matten (4) mit unterschiedlichen Stärkeabmessungen (b) beschafft und verarbeitet werden müßten. Die Matten (4) bestehen dabei vorzugsweise aus Mineralwolle oder Glaswolle.If the thickness (b) of the raw mat (4) is always the same, any fold depths can be achieved by adjusting or selecting the foldable jaws of the heatable metal mold, which in turn allows any radial dimensions of the insulating layer (2) to be achieved without different mats ( 4) with different thickness dimensions (b) would have to be procured and processed. The mats (4) preferably consist of mineral wool or glass wool.
Da sich die aus der gefalteten Matte (4) gebildete Dämmschicht (2) mit ihren eng benachbarten Falten (5) in -3-Since the insulation layer (2) formed from the folded mat (4) with its closely adjacent folds (5) in -3-
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