AT400967B - Vorgefertigtes rohr, insbesondere für schornsteine - Google Patents

Description

AT 400 967 B

Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Rohr, insbesondere für Schornsteine, mit einer äußeren rohrförmigen Schale aus einem gepreßten und durch ein Kunstharz stabilisierten Formteil aus Mineralfasern, auf dessen Innenfläche eine aushärtbare Beschichtung als innere rohrförmige Schale aufgebracht ist.

Schornsteine werden in der Regel mit einem Außenmantel beispielsweise aus Beton und wenigstens einem Innenrohr beispielsweise aus Schamotte ausgeführt, in welchem die Rauchgase strömen. Zwischen dem Innenrohr und dem Außenmantel ist dabei ein Ringspalt vorgesehen, in dem eine Wärmedämmung angeordnet wird, um eine zu starke Abkühlung der Rauchgase einerseits und eine zu starke Wärmebelastung des Außenmantels andererseits zu vermeiden. Hierbei ist das Innenrohr in der Regel aus einer Mehrzahl von Rohrschüssen aufgebaut, die einen Innenrohrstrang bilden. Insbesondere beim Einbau eines Innenrohrstranges in einen bereits bestehenden Schornstein im Zuge einer Schornsteinsanierung bietet ein modularer Aufbau aus Rohrschüssen den Vorteil einer guten Anpaßbarkeit an die jeweilige Schomsteinhöhe und einer einfachen Manipulierbarkeit beim Transport und Montage.

Zur Bildung einer Dämmung der Innenrohre sind bereits eine Vielzahl von Vorschlägen bekannt. So kann in den Ringspalt ein Zopf aus Dämmaterial wendelförmig eingelegt werden (DE-AS 18 15 516), es kann eine rohrförmige Dämmschale an der Innenseite von Mantelsteinen für den Außenmantel mit vorgefertigt, oder es können Schalensegmente nachträglich in den Ringspalt eingesteckt werden (DE-AS 19 22 581), und es können sog. Spurplatten entsprechend der Krümmung des Ringspaltes gebogen und in den Ringspalt eingesteckt werden (DE-AS 21 18 046).

Diese bekannten Vorgehensweisen gehen jedoch in aller Regel davon aus, daß ein Schornstein neu errichtet wird, und eignen sich nur bedingt für eine nachträgliche Sanierung bestehender Schornsteine, deren Außenmantel mit unterschiedlichen Abmessungen bereits steht, wobei der Innenraum des Außenmantels nur von dem Schornsteinkopf her zugänglich ist. Eine Vorfertigung der Dämmschale mit dem Außenmantel scheidet dann natürlich vollständig aus. Ferner ist ein Einschieben von Dämmelementen in den Ringspalt zwischen einem gesetzten neuen Innenrohrstrang und dem Außenmantel eines Schornsteins außerordentlich aufwendig und bei großen Schornsteinhöhen praktisch nicht durchführbar.

Daher muß bei einer z. B. nachträglichen Sanierung in der Regel jeder Rohrschuß des Innenrohrstran-ges vor dem Einsetzen in den Außenmantel mit einer Außendämmung versehen werden, deren Außendurchmesser geringer ist als der Innendurchmesser des Außenmantels, so daß jeder Rohrschuß des Innenrohrstranges mit bereits daran angebrachter Dämmung in die Öffnung des Außenmantels abgesenkt werden kann. Ein hierfür geeignetes vorgefertigtes Rohr kann dabei aus einem inneren Rohrabschnitt in Form eines Schamotterohres und einem diesen umgebenden äußeren Rohrabschnitt in Form eines Rohres aus Mineralfasern bestehen, wie es z. B. in der nichtvorveröffentlichten DE-OS 35 1 4 822 angegeben ist.

Die vorliegende Erfindung beschreitet nun einen völlig anderen Weg, um wärmegedämmte Schornsteine zu erhalten, denn diese werden in zunehmendem Maße vom dem Markt gefordert, da immer mehr sog. energiesparende Brennwert- und Niedertemperatur-Heizkessel zum Einsatz kommen. Bei derartigen Heizkesseln, z. B. für Fußbodenheizungen, liegt die Abgastemperatur unter dem Taupunkt, so daß sich an den Innenwänden eines ungenügend wärmegedämmten Schornsteins Kondenswasser niederschlagen kann, wodurch diese feucht werden können und darüber hinaus kein befriedigender Abzug der Rauchgase zustande kommt.

In diesem Zusammenhang ist ferner aus der DE-OS 16 83 018 eine Maßnahme zur Sanierung von bereits vorhandenen Schornsteinen bekannt, bei der in dem Innenraum des Schornsteins vor Ort eine zweischalige Innenauskleidung aufgebracht wird. Hierbei wird mit Hilfe einer sog. Glocke zuerst auf die Innenfläche des Schornsteins eine elastische Wärmedämmschicht und anschließend darauf eine Feuerbetonauskleidung aufgebracht. Eine derartige Maßnahme ist zwar ein Weg, um das Problem von wärmegedämmten Rauchrohren zu lösen, jedoch sind hierfür spezielle Einrichtungen und nicht zuletzt spezielle Fachkräfte erforderlich. Darüber hinaus sind derartige Maßnahmen umständlich und zeitaufwendig.

Ein vorgefertigtes Rohr der eingangs genannten Gattung ist aus der GB-PS 1 265 216 bekannt. Dieses für Haushaltsgasboiler verwendete Rohr ist durch ein Wickelverfahren hergestellt, verwendet zur Stabilisierung der äußeren Schale vorzugsweise Natriumwasserglas und als für die innere Schale dienende Beschichtung ein organisches Material auf der Basis von Pech oder Steinkohleteer. Nachteile bei diesem Rohr sind u. a. die nur schwer mögliche Herstellung von Stufenfalzen und ihre fehlende Eignung für Verbrennungsgase mit höheren Temperaturen, wie sie bei Schornsteinen auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Verbesserung der Rohre nach dem Stand der Technik und die Bereitstellung eines vorgefertigten Rohres der eingangs genannten Art, das sich bei Schaffung von wärmegedämmten Schornsteinen sowohl im Rahmen einer Sanierung als auch im Zuge einer Neuerstellung hierfür bestens eignet, ohne daß separate Rauchrohre, z. B. aus Schamotte, und separate an diese angebrachte Dämmschichten erforderlich sind. 2

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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß die äußere Schale aus einem mittels Phenolharz od. dgl. stabilisierten gepreßten Formteil besteht und daß die für die innere Schale dienende Beschichtung auf der Basis eines anorganischen silikatischen Bindemittels in Form kolloidaler Kieselsäure (Kieselsol) sowie anorganischer Zuschlagstoffe gebildet ist.

Durch ein derartiges vorgefertigtes Rohr können separate Rauchrohre sowie deren nachträgliches Dämmen entfallen, wodurch nicht nur die Lagerhaltung, der Transport und die Montage vereinfacht, sondern auch eine platzsparendere Konstruktion erhalten wird, die einerseits bei neuen Schornsteinen geringere Abmessungen erlaubt und andererseits ein nachträgliches Einführen in bereits bestehende Altschomsteine mit in der Regel geringeren Querschnitten der Rauchzüge ermöglicht. Aus der DE-OS 16 46 442 oder der US-PS 4,347,271 sind zwar bereits Rohrschalen aus Mineralfasern bekannt, deren Innenflächen mit einem anorganischen Bindemittel imprägniert worden sind, jedoch handelt es sich hier um Rohrschalen für die Dämmung von Rohrleitungen, in denen Medien mit höheren Temperaturen geführt sind. An ein rauchgasführendes Schornsteinrohr ist hierbei nicht gedacht. Darüber hinaus handelt es sich bei der vorliegenden Erfindung im wesentlichen um eine Beschichtung, d. h. Kaschierung und nicht um eine Imprägnierung.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mehreren Ausführungsformen anhand der Zeichnung.

Es zeigt:

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein vorgefertigtes Rohr mit einer inneren rohrförmigen Schale aus einer Beschichtung, die gegen korrosive Rauchgase beständig ist;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Schornstein mit einem eingesetzten Rohr, dessen innere rohrförmige Schale als druckfeste Unterlage ausgebildet ist, und auf die mit Hilfe einer sogenannten Glocke eine keramische Beschichtung aufgebracht wird;

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt eines gegenüber Fig. 2 anderen Schornsteins, bei dem die innere rohrförmige Schale des Rohrelementes lediglich aus einem Glasgewebe gebildet ist, und

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen bereits vorhandenen Schornstein, bei dem zu dessen Sanierung ein Rohrstrang aus mehreren vorgefertigten Rohren gemäß Fig. 1 eingesetzt ist, jedoch mit einer zusätzlichen Nut-Feder-Verbindung.

In Fig. 1 ist ein mit 1 bezeichnetes vorgefertigtes Rohr in perspektivischer Darstellung gezeigt, das eine innere rohrförmige Schale 2 und eine äußere rohrförmige Schale 3 aufweist. Die äußere rohrförmige Schale 3 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine sogenannte gepreßte Rohrschale aus Basaltfasern, welche durch ein übliches Bindemittel wie Phenolharz zu diesem rohrförmigen Formteil stabilisiert worden ist. Diese Rohrschale besitzt eine Rohdichte von 150 kg/m3, wobei letztere je nach Anwendungsfall zwischen 90 und 200 kg/m3 variieren kann. Die innere rohrförmige Schale 2 ist durch eine gegen korrosive Rauchgase beständige Beschichtung gebildet, für die vorteilhaft eine Beschichtungsmasse auf der Basis eines anorganischen silikatischen Bindemittels sowie anorganischer Zuschlagsstoffe verwendet wird. Die wässrig auf die Innenfläche der äußeren rohrförmigen Schale 3 aufgebrachte Beschichtung ist dabei mit dem oberflächennahen Bereich der Innenfläche der Rohrschale durch ein Eindringen in diese - angedeutet bei 4 - fest verbunden. Im vorliegenden Fall wurde als Bindemittel kolloidale Kieselsäure (Kieselsol) verwendet, wobei hierfür ebenfalls Wasserglas möglich ist. Als Zuschlagsstoffe dienten gemahlene Aluminiumoxidfasern, tonmineralische Stoffe sowie gemahlenes Aluminiumoxid selbst, wobei gefälltes Aluminiumoxid ebenfalls Verwendung finden kann.

Als Beispiel für eine geeignete Zusammensetzung sei folgende Rezeptur in Gew.-% für die Beschichtung der inneren rohrförmigen Schale 2 angegeben: 49 % Kieselsol 25 % AI2O3-Faser (gemahlen) 13 % Ton 13 % AI2O3.

Bei einer derartigen Beschichtung dienen die Mineralfasern im oberflächennahen Bereich der äußeren rohrförmigen Schale 3 als Filmbildner für das Kieselsol, wobei die angegebenen anorganischen Zuschlagsstoffe durch den oberflächennahen Bereich der Rohrschale quasi abgefiltert werden und so zusammen mit dem Kieselsol eine geschlossene Schicht bilden, welche gegen korrosive Rauchgase beständig ist.

Neben dem unmittelbar als Rauchrohreinsatz zu verwendenden vorgefertigten Rohr 1 kann es auch zweckmäßig sein, dieses quasi als Halbzeug (Fig. 2) vorzufertigen, und zwar derart, daß die innere rohrförmige Schale 2 dünner gestaltet wird und lediglich als druckfeste Unterlage - bezeichnet mit 5 - für eine vor Ort in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer sogenannten Glocke 6 aufzubringende keramische Beschichtung, die hydraulisch oder durch Wärmeeinwirkung abbindet und das eigentliche Rauchrohr bildet, dient. 3

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In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Schornstein 7 mit einem derartigen Rohr 8 gezeigt, das mit der druckfesten Unterlage 6 ausgerüstet ist. Die äußere rohrförmige Schale entspricht dem des Rohres 1 in Fig. 1 und besitzt deshalb die gleiche Positionsnummer 3. Die das eigentliche Rauchrohr bildende keramische Beschichtung - bezeichnet mit 9 - wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Hilfe der Glocke 6 auf die als druckfeste Unterlage dienende innere rohrförmige Schale 5 aufgebracht. Hierzu wird die im Beispielsfalle kreisrund ausgebildete Glocke 6, welche mit einer Rütteleinrichtung versehen sein kann, mittels eines Seils 10 innerhalb mehrerer übereinandergesetzter Rohre 8 hochgezogen, wobei gleichzeitig lockeres Beschichtungsmaterial von oben her in den Schornsteinzug eingebracht wird. Das Beschichtungsmaterial fällt dabei auf die Glocke 6 und gelangt dann allmählich in den Ringraum zwischen der Glocke 6 und den inneren rohrförmigen Schalen 5. In dem Ringraum erfolgt dann durch eine gegebenenfalls Rüttelund Aufwärtsbewegung der Glocke 6 ein Verdichten und Anpressen des Beschichtungsmaterials an die Innenfläche der inneren rohrförmigen Schalen 5. Da bei einem derartigen Beschichtungsvorgang erhebliche Kräfte auf das Rohr 8 einwirken, ist es hierfür erforderlich, die erfindungsgemäße druckfeste Unterlage 5 quasi als statisches Bauteil vorzusehen. Lediglich eine unbeschichtete Rohrschale aus Mineralfasern hier vorzusehen, wäre schon allein aufgrund dieser mechanischen Belastungen nicht ausreichend. Für die als druckfeste Unterlage dienende innere rohrförmige Schale 5 des Rohres 8 genügt es, eine Beschichtung zu verwenden, die im wesentlichen kolloidale Kieselsäure (Kieselsol) und tonmineralische Füllstoffe enthält, und zwar kann diese im Beispielsfalle folgende Zusammensetzung in Gew.-% aufweisen: 67 % Kieselsol 33 % Ton.

In Fig. 3 ist als weitere Ausführungsform ein vergrößerter Ausschnitt eines gemäß Fig. 2 gezeigten anderen Schornsteins 11 angedeutet, bei dem die innere rohrförmige Schale eines Rohres 12 lediglich aus einem Glasgewebe 13 gebildet ist. Der äußere Rohrquerschnitt ist wieder mit 3 bezeichnet, da er mit dem des Rohres 1 identisch ist. Das Glasgelege 13 ist in üblicher Weise auf die Innenfläche der äußeren rohrförmigen Schale aufkaschiert und dient als druckfeste Unterlage für das Aufbringen der keramischen Beschichtung 9. Statt einem Glasgelege ist es auch möglich, hierfür ein Glasvlies oder ein anderes geeignetes Material zu verwenden.

Als weitere Variante ist es auch möglich, bei dem Rohr 8 gemäß Fig. 2 statt der keramischen Beschichtung 9 die Beschichtung 2 gemäß dem Rohr 1 vorzusehen. Ferner ist es auch möglich, auf das Glasgelege 13 des Rohres 12 die Beschichtung 2 des Rohres 1 aufzubringen, d. h. diese mit dem Glasgelege 13 zu armieren. ln Fig. 4 ist schließlich ein Querschnitt durch einen bereits vorhandenen Schornstein 14 gezeigt, bei dem zu dessen Sanierung ein Rohrstrang 15 aus mehreren vorgefertigten Rohren 1 eingesetzt ist, die jedoch zur zentrierenden Verbindung untereinander jeweils stirnseitig abwechselnd eine umlaufende Nut 16 bzw. Feder 17 aufweisen. In den Bereichen der Nut 16-Feder 17-Verbindungen ist in bekannter Weise zum gegenseitigen Verbinden der Rohre 1 ein nicht dargestellter Fugenmörtel vorgesehen.

Zur Herstellung des in Fig. 4 gezeigten wärmegedämmten Schornsteins 14 werden die vorgefertigten Rohre 1 nacheinander in den Schornsteinschacht herabgelassen und so aufeinander gesetzt, daß die gegenseitige Verbindung über den Fugenmörtel in den Lagerfugen unter Ausnutzung des Selbstzentrierungseffekts der Nut- und Feder-Verbindung 16/17 erfolgt. Wie ohne weiteres ersichtlich, sind bei derartigen Sanierungsarbeiten die erfindungsgemäßen vorgefertigten Rohre von großem Vorteil, da diese einerseits als einstückige fertige Einheiten vorliegen und andererseits keine zusätzlichen Dämmaßnahmen mehr erforderlich sind, wie es beispielsweise bei der Verwendung von separaten Rauchrohren der Fall wäre.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind vielfache Abwandlungen und Abänderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So können beispielsweise auch mehrere Rohre z. B. zwei oder drei zu einer Einheit zusammengefaßt werden und dann als verlängerter Rohrstrang in den Schornstein eingebracht werden. Ferner ist es möglich, z. B. eine sogenannte Spurplatte aus Mineralfasern zu einem Rohr zu biegen und dieses dann innenseitig zu beschichten, wobei dann die in die einzelnen Spurschlitze eindringende Beschichtungsmasse zu einer weiteren Stabilisierung eines derartigen Rohres beiträgt. In diesem Zusammenhang sei betont, daß der Begriff Rohr nicht auf kreisrunde Rohre beschränkt sein soll, sondern beispielsweise auch ovale Rohre, viereckige Rohre und dgl. umfaßt. Auch sollten aus einzelnen Dämmplatten zusammengesetzte Schächte mit eingeschlossen sein, in die innenseitig ebenfalls eine Beschichtung aufgebracht werden kann. Schließlich ist die Erfindung auch zur Dämmung anderer aus einzelnen Rohrschüssen aufgebauter Rohrstränge anwendbar, so etwa für Abwurfschächte, wobei dann die äußeren rohrförmigen Schalen neben oder alternativ zu Wärmedämmaufgaben auch andere Aufgaben, wie etwa Schalldämmaufgaben, übernehmen können. 4

Claims (5)

1. AT 400 967 B Patentansprüche 1. Vorgefertigtes Rohr, insbesondere für Schornsteine, mit einer äußeren rohrförmigen Schale aus einem gepreßten und durch ein Kunstharz stabilisierten Formteil aus Mineralfasern, auf dessen Innenfläche eine aushärtbare Beschichtung als innere rohrförmige Schale aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet daß die äußere Schale (3) aus einem mittels Phenolharz od. dgl. stabilisierten gepreßten Formteil besteht und daß die für die innere Schale (2, 5) dienende Beschichtung auf der Basis eines anorganischen silikatischen Bindemittels in Form kolloidaler Kieselsäure (Kieselsol) sowie anorganischer Zuschlagstoffe gebildet ist.
2. 2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlagstoffe gemahlene Aluminiumoxid-fasem, tonmineralische Stoffe sowie gemahlenes oder gefälltes Aluminiumoxid selbst vorgesehen ist.
3. 3. Rohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die äußere Schale (3) aus Steinwolle mit einer Rohdichte von 90 - 200 kg/m3, insbesondere 150 kg/m3, besteht.
4. 4. Rohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß seine Stirnseiten eine umlaufende Nut (16) bzw. eine Feder (17) aufweisen.
5. 5. Verfahren zum Herstellen eines Schornsteines unter Verwendung von Rohren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Schale (5) der Rohre als eine druckfeste Unterlage mit einer keramischen Beschichtung (9) beschichtet wird, wobei die keramische Beschichtung (9) vor Ort in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer Glocke (6) aufgebracht wird und daß die keramische Beschichtung (9) durch Wärmeeinwirkung als die das Rauchrohr bildende Schale abbinden gelassen wird. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 5