DD275501A1 - Schornsteinelement und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Abstract

Schornsteinelement und Verfahren zu seiner Herstellung sowie daraus hergestellter montage- bzw. demontagefaehiger, ein- oder mehrzuegiger Industrieschornstein fuer Rauch- oder Abgase. Das Schornsteinelement wird als kompakte Einheit ausgefuehrt komplett vorgefertigt und so transportiert und montiert. Es besteht dabei im wesentlichen aus einem aeusseren alles tragenden Schaftteil, der nahe seinem unteren Ende eine ihn schliessende, Oeffnung fuer die Aufnahme der Futterrohre belassende Bodenplatte aufweist. Die in den Oeffnungen stehenden Futterrohre stuetzen sich mittels angeformter Konsolen auf der Bodenplatte ab und sind in ihrer oberen Laengserstreckung hoeher als der sie umgebende Schaftteil ausgefuehrt. Der Raum zwischen den Futterrohren und dem Schaftteil ist durch einen koernigen, schuettfaehigen Waermedaemmstoff ausgefuellt. Weitere konstruktive Details des Schaftteils und der Futterrohre dienen der problemlosen Montage vor Ort, der ungehinderten Waermeausdehnung sowie der Abdichtung der Fugen. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Schornsteinelement und ein Verfahren zu seiner Herstellung sowie einen aus den Elementen hergestellten montage- bzw. demontagefähigen ein- oder mehrzügigen Industrieschornstein für die Abführung von Rauch- oder Abgasen, die bei der Verfeuerung von festen oder gasförmigen Brennstoffen auftreten, der aber auch als Abluftschornstein verwendet werden kann.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind eine Vielzahl von Industrieschornsteinen und Verfahren zu ihrer Herstellung bekannt, wie z. B. die DD-PS 230593, die in Elementenhöhe aufgebaut, im wesentlichen aus vorgefertigten Bauelementen wie Futterrohre, sie umgebende tragende Schaftelemente sowie beide verbindende Etagenschotte bestehen. Diese Elemente werden einzeln hergestellt, zur Baustelle transportiert und dort einzeln und nacheinander montiert. Dies hat zur Folge, daß die Montage zeitaufwendig und auch teuer wird, da verfahrensbedingte Warte- und damit Ausfallzeiten für den beim Schornsteinaufbau eingesetzten Kran auftreten. Hinzu kommt, daß der Kran, für das schwerste Element ausgelegt, nicht bei jedem Lastspiel optimal ausgelastet ist. Weiterhin ist eine Lösung bekannt (DE-PS 2100429), bei der man diese Nachteile umgeht, indem man Futterrohre und sie umschließendes Mantelrohr unter Einbeziehung von Dämmaterial zusammen, jedoch untereinander nicht form- oder kraftschlüssig miteinander verbunden, fertigt, umsetzt, transportiert und montiert. Dies erfolgt jeweils unter Verwendung eines sowohl an die Futterrohre als auch an das Mantelrohr anzuschlagenden Tragrahmens.

Bei dieser Lösung ist vor allem nachteilig, daß, durch die Nichte!ntragung der Last der Futterrohre in das Mantelrohr, das Mantelrohr nicht als das die Stabilität des Schornsteins gewährleistende tragende Element fungiert, was sich wiederum negativ auf die zu erreichende Schornsteinhöhe auswirkt. Durch die nicht vorhandene Verbindung von Futterrohren und Mantelrohr sowie das beabsichtigte Gegeneinander verschieben dieser Elemente bei der Montage ist einmal für die Umsetzung bei der Vorfertigung sowie den Transport und zum anderen für die Montage jeweils der Einsatz eines Spezial-Tragrahmens erforderlich. Weiterhin ist die Montage durch die Verschiebung der Elemente zueinander sowie deren anschließende Justierung mittels Schrauben sehr umständlich und zeitaufwendig.

Des weiteren ist ein Verbundelement für die Errichtung von insbesondere Industrieschornsteinen bekannt (DD-PS 122113), das aus einem ein- oder mehrrohrigen Rauchrohrkernstück und einem das Rauchrohrstück umfassenden Außenmantel als tragendes Element besteht. Zwischen beiden ist ein aus Isoliermaterial bestehender Mantel angeordnet, in dem vorzugsweise im unteren Elementbereich Verbindungselemente angeordnet sind, die das Rauchrohrkernstück und den Außenmantel miteinander verbinden. Die auch als Bewehrung für das Isoliermaterial dienenden Verbindungselemente bestehen dabei aus sich kreuzenden Stegen, die in bezug auf die Innenfläche des Außenmantels hochkant stehen und zumindest mit dem Außenmantel formschlüssig verbunden sind.

Nach einem weiteren Merkmal ist auf der jeweils oben liegenden Stirnflächen des Außenmantels des Verbundelementes, und zwar am äußeren Umfang, eine umlaufende Distanzleiste aus einem druckfesten Werkstoff vorgesehen. Diese vorgeschlagene Lösung weist eine Reihe von Nachteilen auf, von denen die wesentlichsten aufgeführt werden sollen. Die Verbindung zwischen Rauchrohrkernstück und Außenmantel erfolgt über einige im unteren Elementbereich vorgesehene stegartig ausgebildete Verbindungselemente, die lediglich über die Oberflächenrauheit des Rauchrohrkernstückes, an dem sie anliegen, eine formschlüssige Verbindung herstellen. Man kann also eigentlich nicht davon ausgehen, daß der Außenmantel als tragendes Element fungiert, da so keine Lasten vom Rauchrohrkernstück in den Außenmantel übertragen werden können. Dies wirkt sich nachteilig auf die Stabilität des Schornsteins und damit auch auf seine zu erreichende Höhe aus. Zudem birgt es die Gefahr in sich, daß, zumal bei ruckartigem Anheben des Verbundelementes beim Verladen oder bei der Montage, das Rauchrohrkernstück aus diesem herausrutscht oder sich zumindest verschiebt. Durch die Ausbildung des Rauchrohrkernstücks als kompaktes Bauteil kann es eigentlich nur einrohrig ausgeführt werden. Ist es zwei- oder mehrrohrig ausgeführt, erfährt es bei unterschiedlichen Heizbelastungen der einzelnen Rohre hohe Temperaturbeanspruchungen, die zu seiner Zerstörung führen können. Des weiteren stellen die sich kreuzenden Stege der Verbindungselemente zwischen dem Rauchrohrkernstück und dem Außenmantel eine Wärmebrücke dar, die zumindest über einen Bereich des Verbundelementes die Wirkung des Isoliermaterials aufheben. Als letztes ist noch auf die schmalen Distanzleisten in den Fugen einzugeben. Sie führen zu derart hohen Kantenpressungen, daß sie den Außenmantel im Fugenbereich zerstören.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, die genannten Nachteile zu beseitigen und ein Schornsteinelement zu schaffen, das als kompakte Einheit ausgebildet voll transport- und montagefähig ist und aus in wirtschaftlicher Weise mittels Kran ohne Zuhilfenahme spezieller Montagehilfen in kürzester Bauzeit ein voll funktionierender Industrieschornstein montiert und erforderlichenfalls auch demontiert werden kann.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schornsteinelement zu schaffen, das als montagefähiges kompaktes Element in der Vorfertigung hergestellt wird, ein- oder mehrere Futterrohre einschließlich der erforderlichen Wärmedämmung sowie einen diese umgebenden alles tragenden Schaftteil aufweist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der in Form eines Hohlzylinders ausgebildete tragende Schaftteil des Schornsteinelements nahe seinem unteren Ende eine ihn schließende, Öffnungen für die Futterrohre belassende Bodenplatte aufweist und die in den Öffnungen stehenden Futterrohre unten außen abgefast sind, sich jeweils mittels zwei gegenüberliegend angeformter Konsolen auf der Bodenplatte abstützen und in ihrer oberen Längserstreckung höher.als der Schaftteil sowie unter Bildung einer waagerechten Aufstandsfläche trichterförmig erweitert sind. Der Raum zwischen den Futterrohren und dem Schaftteil ist durch einen körnigen schüttfähigen Wärmedämmstoff ausgefüllt. Des weiteren weist der Schaftteil an seinem oberen Ende innenliegend Montageösen sowie in der Stirnfläche zwei oder mehrere Führungsdorne auf, die mit an seinem unteren Ende vorgesehenen Führungslöchern korrespondieren. Im oberen Drittel des Schaftteils sind in der Wandung außerdem Diffusionsöffnungen vorgesehen. Nach einem weiteren Merkmal weisen die Futterrohre anstelle der Konsolen in Höhe und in Stärke der Bodenplatte Einkerbungen auf, in denen das um die Futterrohre gelegte Dehnungsband ausgespart ist.

Das Verfahren zur Herstellung des Schornsteinelements ist erfindungsgemäß so gelöst, daß auf eine vorbereitete profilierte Bodenform mit Hilfe üblicher Innen- und Außenschalungen die Futterrohre gefertigt werden, um die eine im Abstand von ihrem unteren Ende unmittelbar unter den Konsolen unter Zwischenlegung von Dehnungsbändern eine sie umfassende, dem Innendurchmesser des Schaftteils entsprechende Bodenplatte betoniert wird. Nachfolgend wird mittels auf der Bodenplatte stehender Innenschalung sowie auf der Bodenform stehender und dort arretierter Außenschalung der tragende Schaftteil bei kraftschlüssiger Verbindung zur vorher betonierten Bodenplatte gefertigt und abschließend der Raum zwischen dem Schaftteil und den Futterrohren mit dem Wärmedämmstoff verfüllt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: einen Verbindungsstoß zweier Schornsteinelemente entsprechend dem Schnitt A-A nach Fig. 2 Fig. 2: einen Schnitt B-B nach Fig. 1.

Aus den Fig. 1 und 2 sind die wesentlichsten konstruktiven Merkmale des Schornsteinelements ersichtlich, wobei die Fig. 1 auch noch die Verbindung zweier Schornsteinelemente zeigt. Das Schornsteinelement besteht im wesentlichen aus den Futterrohren 1, der Bodenplatte 2, dem tragenden Schaftteil 3 und dem Wärmedämmstoff 4.

Die Futterrohre 1 sind unten abgefast 7 und weisen in Nähe ihres unteren Endes angeformte Konsolen 8 auf, mittels derer sie auf der sie umschließenden Bodenplatte 2 stehen. Am oberen Ende des Schornsteinelementes sind die Futterrohre 1 in ihrer Längserstreckung etwas höher als der sie umgebende Schaftteil 3 sowie unter Bildung einer waagerechten Aufstandsfläche 6 trichterförmig erweitert 5 ausgeführt.

Die Abfasung 7 bzw. die trichterförmige Erweiterung 5 dienen zum einen der problemlosen Montage durch Ineinanderstecken und zum anderen wird durch die Abfasung 7 der bei der Montage der Schornsteinelemente einzulegende Dichtungstrick 13 aus Aluminiumsilikatfaserschnur an den äußeren Rand der trichterförmigen Erweiterung 5 gedrückt, so daß zusätzlich im Zusammenwirken mit dem auf die waagerechte Aufstandsfläche 6 aufgebrachten elastischen Dichtungskitt 14 die Dichtheit der Fuge gewährleistet ist und gleichzeitig unterschiedliche Wärmedehnungen zwischen den Futterrohren 1 und dem Schaftteil 3 ausgeglichen werden.

Wie schon weiter oben kurz erwähnt, stehen die Futterrohre 1 jeweils mittels zweier gegenüberliegend angeformter Konsolen 8 auf der Bodenplatte 2, über die die Eigenmasse der Futterrohre 1 auf die Bodenplatte 2 und damit in den Schaftteil 3 übertragen wird. Unterhalb der Konsolen 8 ist um die Futterrohre 1 herum, in Höhe der sie umschließenden Bodenplatte 2, ein Dehnungsband 12 angebracht, so daß sich die Futterrohre 1 bei Wärmebeanspruchung ungehindert ausdehnen können und nicht durch die Bodenplatte 2 eingezwängt sind.

Statt der Konsolen 8 können in Höhe sowie in Stärke der Bodenplatte 2 zwei Einkerbungen in den Futterrohren 1 vorgesehen sein, in die die Bodenplatte 2 eingreift. In diesem Fall ist das Dehnungsband an der Einkerbung auszusparen. Bei Erwärmung können sich die Futterrohre 1 dann eiförmig verformen.

Die Bodenplatte 2 ist als eine auf Biegung beanspruchte Platte so aus Stahlbeton ausgebildet, daß sie die Eigenmasse aus den Futterrohren 1 und dem Wärmedämmstoff 4 auf den tragenden Schaftteil 3 übertragt, wobei die Verbindung zum Schaftteil 3 über herausstehende Bewehrungseisen oder über eine Gewölbewirkung realisiert wird.

Der tragende Schaftteil 3, der die Form eines Hohlzylinders hat, wird in der üblichen Art aus Stahlbeton hergestellt. Die Wandungen sollten zumindest in der Auflagerfuge möglichst dünn sein, um eine große Kernweite des tragenden Querschnitts und damit eine größere Schornsteinhöhe bei gleicher Eigenmasse der Schornsteinelemente zu erreichen.

Im oberen Teil der Wandung des Schaftteils 3 sind kleine dünne Löcher als Diffusionskanäle vorgesehen, um eine Wasserdampfdiffusion in jedem Schornsteinelement zu ermöglichen. Außerdem weist der tragende Schaftteil 3, um eine einfache und genaue Montage zu ermöglichen, an der Oberkante zwei oder mehrere Führungsdorne 10 und an der Unterseite damit korrespondierende Führungslöcher 11 auf. Um das fertige Schornsteinelement an einen Kran anschlagen zu können, sind an seinem oberen Ende innenliegende Montageösen 9 vorgesehen.

Derzwischen den Futterrohren 1 und dem Schaftteil 3 verbleibende Raum ist mit einem billigen, körnigen und schüttfähigen Wärmedämmstoff 4, beispielsweise Blähton oder Hüttenbims, gefüllt, um die Futterrohre 1 beim Betrieb des Schornsteins warm zu halten, die Wärmespannungen in den Wandungen der Futterrohre 1 zu verringern und um über die Schornsteinhöhe eine zu starke Abkühlung der Rauch- oder Abgase zu vermeiden, so daß der Säuretaupunkt nicht unterschritten wird.

Das Verfahren zur Herstellung des Schornsteinelementes sieht vor, daß auf einer profilierten Bodenform zunächst die Futterrohre 1 unter Verwendung üblicher entsprechend den vorbeschriebenen konstruktiven Details der Futterrohre 1 ausgebildeter Innen- und Außenschalungen hergestellt werden. Hier ist auch die Verwendung von separat vorgefertigten Futterrohren 1 möglich. Nach dem Entfernen der Futterrohrschalungsteile wird die Bodenplatte 2 unter Inanspruchnahme der entsprechend profilierten Bodenform gegossen, wobei vorher um die Futterrohre 1, unmittelbar unter den Konsolen 8 in Stärke der Bodenplatte 2, ein Dehnungsband 12 angebracht wird. Danach erfolgt die Fertigung des tragenden Schaftteils 3, wobei die Innenschalung auf der Bodenplatte 2 und die Außenschalung auf der Bodenform steht und dort durch vorgesehene Nocken arretiert wird. Hat der Beton abgebunden, dann werden die Schaltungsteile entfernt und der Raum zwischen den Futterrohren 1 und dem tragenden Schaftteil 3 mit Wärmedämmstoff 4 verfüllt.

Abweichend davon, kann aber auch von außen nach innen gearbeitet werden, d. h„ zuerst wird der umschließende tragende Schaftteil 3 gefertigt, dann die Futterrohre 1 erstellt und abschließend die Bodenplatte 2 betoniert.

Die Montage eines aus den erfindungsgemäßen Schornsteinelementen hergestellten Industrieschornsteins erfolgt derart, daß auf ein vorbereitetes Fundament Schornsteinelement auf Schornsteinelement verlegt wird. Dabei werden zunächst in die äußeren Ränder der trichterförmigen Erweiterungen 5 der Futterrohre 1 des verlegten Schornsteinelementes dehnbare Stricke 13 aus Aluminiumsilikatfaserschnur eingelegt und auf die waagerechte Aufstandsfläche 6 ein elastischer Dichtungskitt 14 aufgetragen. Dann wird auf die waagerechte Fugenfläche des tragenden Schaftteils 3 eine Mörtelschicht 15 aufgebracht, das neu zu verlegende Schornsteinelement an den Montageösen 9 angeschlagen und mittels Kran auf das so vorbereitete bereits verlegte Schornsteinelement aufgesetzt. Durch die vorgesehenen Führungsdorne 10 und Führungslöcher 11 ist dabei eine einwandfreie und paßgerechte Montage gewährleistet. Hat der Schornstein die erforderliche Höhe erreicht, wird abschließend eine Schornsteinabdeckung auf das oberste Schornsteinelement verlegt.

Die Vorteile der Erfindung liegen vor allem darin, daß durch die kompakte Ausgestaltung des komplett vorgefertigten Schornsteinelementes eine schnelle und einfache Montage sowie eine spätere Demontage von Industrieschornsteinen in dicht bebauten Gebieten ermöglicht wird. Dabei ist durch die Art der Konstruktion gewährleistet. Daß sich die Futterrohre 1 frei und ungehindert in allen drei Koordinatenrichtungen bei Temperaturbeanspruchung ausdehnen können, daß die gesamte Eigenmasse des Schornsteins auf die tragenden Schaftteile 3 geleitet wird, wodurch große Schornsteinhöhen ohne lotrechte Bewehrung erzielt werden und daß aggressive Rauch- oder Abgase nicht die Bodenplatte 2 bestrichen und somit eine Korrosion vermieden wird.

Claims (4)

1. Schornsteinelement, bestehend aus einem oder mehreren Futterrohren, Wärmedämmung und einem umschließenden Schaftteil, dadurch gekennzeichnet, daß der in Form eines Hohlzylinders ausgebildete tragende Schaftteil (3) nahe seinem unteren Ende eine ihn schließende, Öffnungen für die Futterrohre (1) belassende Bodenplatte (2) aufweist und die in den Öffnungen stehenden Futterrohre (1) unten außen abgefast sind, sich jeweils mittels zwei gegenüberliegend angeformter Konsolen (8) auf der Bodenplatte (2) abstützen und in ihrer oberen Längserstreckung höher als der Schaftteil (3) sowie unter Bildung einer waagerechten Aufstandsfläche (6) trichterförmig erweitert (5) sind und der Raum zwischen den Futterrohren (1) und dem Schaftteil (3) durch einen körnigen, schüttfähigen Wärmedämmstoff (4) ausgefüllt ist.

2. Schornsteinelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftteil (3) an seinem oberen Ende innenliegend Montageösen (9) sowie in der Stirnfläche zwei oder mehrere Führungsdorne (10) aufweist, die mit an seinem unteren Ende vorgesehenen Führungslöchern (11) korrespondieren, und daß im oberen Drittel des Schaftteils (3) in der Wandung Diffusionsöffnungen vorgesehen sind.

3. Schornsteinelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Futterrohre (1) anstelle der Konsolen (8) in Höhe und in Stärke der Bodenplatte (2) Einkerbungen aufweisen und in den Einkerbungen das um die Futterrohre (1) gelegte Dehnungsband (12) ausgespart ist.

4. Verfahren zur Herstellung eines Schornsteinelementes, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine vorbereitete profilierte Bodenform mit Hilfe üblicher Innen- und Außenschalungen die Futterrohre (1) gefertigt werden, um die eine im Abstand von ihrem unteren Ende unmittelbar unter der Konsole (8) unter Zwischenlegung von Dehnungsbändern (12) eine sie umfassende, dem Innendurchmesser des Schaftteils (3) entsprechende Bodenplatte (2) betoniert wird und nachfolgend mittels auf der Bodenplatte (2) stehender Innenschalung sowie auf der Bodenform stehender und dort arretierter Außenschalung der tragende Schaftteil (3) bei kraftschlüssiger Verbindung zur vorher betonierten Bodenplatte (2) gefertigt wird und abschließend der Raum zwischen dem Schaftteil (3) und den Futterrohren (1) mit einem körnigen, schüttfähigen Wärmedämmstoff (4) verfüllt wird.