DE19917669A1 - Verfahren zur Herstellung eines Kamin-Elementsteines, Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens und Kamin-Elementstein - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zur Herstellung eines Kamin-Elementsteines mit einem tragenden Außenmantel (2) und einer darin angeordneten Isolierung (4) aus einem Leichtbeton, die wiederum eine Durchführungsöffnung (5) für ein Rauchgasrohr bildet, weist folgende Verfahrensschritte auf: DOLLAR A - Herstellen des Außenmantels (2), DOLLAR A - Einfahren eines Spritzkopfes (7) einer Mörtelauftragseinrichtung (6) in die Innenöffnung (3) des Außenmantels, DOLLAR A - Aufbringen einer Schicht (29) eines Isoliermörtels an der Wand der Innenöffnung (3) mit Hilfe des Spritzkopfes (7) zur Bildung der Isolierung (4), DOLLAR A - Ausfahren des Spritzkopfes (7) aus der Innenöffnung (3) und DOLLAR A - Abbindenlassen des Isoliermörtels.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kamin- Elementsteines mit einem eine umlaufende Wand aufweisenden, tragenden Außenmantel und mit einer in der Innenöffnung des Außenmantels ange­ ordneten Isolierung aus einem Leichtbeton, die wiederum eine Durchfüh­ rungsöffnung für ein Rauchgasrohr bildet. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens und einen Kamin-Elementstein als solchen.

Herkömmlicherweise sind Kamin-Elementsteine mit einer innen liegenden Isolierung aus Mineralfasermatten oder -platten versehen, die in der Regel erst vor Ort bauseits eingefügt wird. Die Handhabung und Verarbeitung von Mineralfasermaterialien ist nun hinsichtlich einer rationellen Fertigung und unter ökologischen Aspekten nicht unproblematisch. Im Zusammen­ hang mit Atemwegs- und Lungenerkrankungen haben Fasermaterialien in der Vergangenheit vielfach Schwierigkeiten bereitet.

Als Ansatzpunkt einer Lösung für die vorstehende Problematik kann die Verwendung eines mineralischen Isoliermaterials anstelle einer Mineralfa­ serisolierung gelten. Dabei handelt es sich beispielsweise um Porenbeton gegebenenfalls mit porösen Leichtzuschlägen oder um haufwerksporigen Leichtbeton mit oder ohne geschäumte Bindemittelmatrix. Dieses Material wird in vorhandene Öffnungen des Außenmantels des Elementsteines ein­ gegossen und geht nach Abbinden eine innige, feste Verbindung mit dem Mantel ein.

Um beim Gießen der Isolierung die zentrale Durchführungsöffnung für ein Rauchgasrohr zu bilden, wird beim Herstellungsvorgang eine Formhülse konzentrisch in den Außenmantel eingesetzt und der Zwischenraum mit dem isolierenden Leichtbeton gefüllt. Nach Erhärten der in breiiger Konsi­ stenz eingefüllten Masse kann die innere Form- oder Schalungshülse ent­ fernt und neuerlich verwendet werden.

Problematisch bei dieser Vorgehensweise ist die Tatsache, daß die Form­ hülse eine relativ lange Zeit an ihrem Ort bis zur Abbindung des Isolier­ materials verbleiben muß. Ferner ist die Stabilität des Isoliermaterials ver­ besserungsbedürftig.

Ausgehend von dieser Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kamin-Elementsteines anzu­ geben, daß rationeller durchführbar ist und zu einem Stein mit höherer Sta­ bilität der Isolierung führt.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens­ schritte gelöst. Der Kern der Erfindung liegt dabei in dem Spritzauftrag der Isolierung in Form einer Schicht aus einem Isoliermörtel an der Wand der Innenöffnung. Vorzugsweise wird dieses Aufspritzen durch ein Aufschleu­ dern mit einer Schleuderscheiben-Vorrichtung realisiert.

Vorteilhaft bei dieser Verfahrensweise ist die Tatsache, daß einerseits eine Formhülse vollständig entfallen kann. Die Isolierung wird nämlich nicht mehr in einem Gießverfahren, sondern in einem aus der üblichen Gebäu­ detechnik bekannten Mörtel-Putzauftrags-Verfahren hergestellt. Die Isolie­ rung baut sich also als Schicht auf der Wand der Innenöffnung des Außen­ mantels auf, wobei sie gleichzeitig verdichtet und kompaktiert wird. Dies beruht auf der den Mörtelpartikeln innewohnenden kinetischen Energie beim Spritz- und insbesondere Schleuder-Mörtelauftrag.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens sowie den damit hergestellten Kamin- Elementstein als solchen. Nähere Ausführungen hierzu ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der entspre­ chende Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeich­ nung näher erläutert werden.

Diese Zeichnung zeigt einen schematischen Vertikalschnitt durch einen Kamin-Elementstein in einem Fertigungs-Zwischenschritt zusammen mit einer Mörtelauftragseinrichtung.

Wie aus der Zeichnung deutlich wird, weist ein mit dem erfindungsgemä­ ßen Verfahren herstellbarer Kamin-Elementstein 1 einen im Außenumriß quaderförmigen Außenmantel 2 auf. Dieser ist aus einem herkömmlichen, statisch belastbaren Betonmaterial gefertigt.

Der Außenmantel 2 ist mit einer in Draufsicht im wesentlichen kreisrun­ den, vertikal durchgehenden Innenöffnung 3 versehen. In dieser sitzt eine Isolierung 4 aus Leichtbeton mit einer Trockenrohdichte von ca. 300 kg/m³. Diese Isolierung 4 ist in dem Fertigungs-Zwischenschritt gemäß der beilie­ genden Zeichnung erst teilweise fertiggestellt, wobei die Kontur der kom­ pletten Isolierung 4 strichpunktiert angedeutet ist.

In der Isolierung 4 wiederum ist zentral eine vertikal durchgehende Durch­ führungsöffnung 5 ausgebildet, durch die im Einbauzustand der Element­ steine 1 in einem Gehäuse in üblicher Weise ein Rauchgasrohr einer Feue­ rungsanlage läuft.

Der Außenmantel 2 bildet in statischer Hinsicht das "Rückgrat" des Kamin- Elementsteines. Die Isolierung 4 dient zur Wärmedämmung zwischen dem Rauchgasrohr und der Umgebung des Kamin-Elementsteines 1. Im übrigen ist darauf hinzuweisen, daß - wie nicht in Fig. 1 dargestellt ist - innerhalb des Elementsteines weitere vertikale Öffnungen zur Hinterlüftung des Rauchgasrohres ausgebildet sein können.

Anhand der beigefügten Zeichnung ist nun das erfindungsgemäße Verfah­ ren zur Herstellung des Elementsteines 1 und die dafür verwendete Her­ stellungsvorrichtung zu erläutern. Letztere weist eine als Ganzes mit 6 be­ zeichnete Mörtelauftragseinrichtung auf, deren Herzstück der Spritzkopf 7 ist. Dieser besteht aus einem im wesentlichen vertikal geordneten Mörtel­ zufuhrrohr 8, an dessen unterem Ende die Auslaßöffnung 9 sitzt. Am obe­ ren Ende des Mörtelzufuhrrohres 8 ist ein Abzweig 10 vorgesehen, der - wie lediglich schematisch angedeutet ist - über eine Pumpleitung 11 mit einer üblichen Mörtel-Mischvorrichtung 12 verbunden ist. Der darin herge­ stellte Mörtel wird mittels einer Mörtelpumpe 13 über die Pumpleitung 11 in das Mörtelzufuhrrohr 8 befördert. Da die Mörtelpumpe 13 mit einer Bremse versehen ist, ist die Mörtelförderung sehr schnell unterbrechbar.

Im Zufuhrrohr 8 ist konzentrisch eine Antriebswelle 14 über entsprechende Lager 15, 16 am Deckel 17 bzw. in einer Ausbauchung 18 vor der Auslaß­ öffnung 9 drehbar gelagert. Diese Antriebswelle 14 trägt an ihrem unteren Ende eine Schleuderscheibe 19, auf deren nach oben weisender Fläche Mitnehmer 20 für den Mörtel angeordnet ist.

Die Antriebswelle 14 wird von einem Elektromotor 21 mit Bremse ange­ trieben, der an einer Traverse 22 eines Maschinengestells 23 angeordnet ist. Die Traverse 22 selbst ist in vertikaler Richtung verschiebbar an einem Schlitten 24 angeordnet. An diesem Schlitten 24 ist ferner eine Traverse 25 befestigt, die an ihrem freien Ende das Zuführrohr 8 trägt. Aufgrund der vertikalen Verschiebbarkeit der oberen Traverse 22 gegenüber der unteren Traverse 25 am Schlitten 24 ist der Elektromotor 21 mit der Antriebswelle 14 und der Schleuderscheibe 19 relativ zur Traverse 25 und damit zum Zu­ fuhrrohr 8 verschiebbar. Dies bedeutet, daß der Austrittspalt 26 zwischen der Auslaßöffnung 9 und der Schleuderscheibe 19 in seiner Höhe einstell­ bar ist.

Der Schlitten 24 selbst ist an dem Ständer 27 des Maschinengestells 23 auf- und abfahrbar befestigt, so daß die gesamte Mörtelauftragseinrichtung 6 nach oben und unten verschoben werden kann.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kamin-Elementsteines wird erst ein Außenmantel 2 hergestellt und in grünem oder abgebundenem Zustand anschließend mit Hilfe der Mörtelauftragseinrichtung 6 mit der Isolierung 4 versehen. Dazu fährt der Spritzkopf 7 in die Innenöffnung 3 des Außen­ mantels 2 bis nach unten ein, worauf der Elektromotor 21 und die Mörtel­ pumpe 13 in Gang gesetzt werden. Durch die Auslaßöffnung 9 tritt Mörtel aus, der durch die Schleuderscheibe 19 radial nach außen an die Wand der Innenöffnung 3 des Außenmantels 2 geschleudert wird. Dort baut sich eine Isoliermörtel-Schicht 29 auf. Durch ein kontinuierliches Hochfahren des Spritzkopfes 7 wird die Isoliermörtel-Schicht 29 von unten nach oben an der Wand der Innenöffnung 3 aufgebaut. Durch die Förderleistung der Mörtelpumpe, die Drehzahl der Schleuderscheibe 19 und die Hochzieh- Geschwindigkeit des Spritzkopfes 7 wird der Aufbau der Schicht 29 ge­ steuert. Vorteilhafterweise weist diese Schicht eine Dicke d auf, die dem Radialmaß eines an den Außenmantel 2 am Boden angeformten, nach innen stehenden Ringkragens 30 entspricht. Dieser begrenzt damit den von der Isoliermörtel-Schicht 29 eingenommenen Raum bodenseitig und stabilisiert diese Schicht 29. Sobald durch das Hochfahren des Schlittens 24 der Spritzkopf 7 den oberen Rand 31 des Außenmantels 2 erreicht hat, werden der Elektromotor 21 und die Mörtelpumpe 13 deaktiviert, so daß der Schleudervorgang praktisch schlagartig aufgrund der in diese Antriebsele­ mente eingebauten Bremsen unterbrochen wird.

Aufgrund der verdichtenden Wirkung beim Aufschleudern der Isoliermör­ tel-Schicht kann der Element-Stein 1 nach dem Herausfahren des Spritz­ kopfes 7 quasi sofort gehandhabt und z. B. auf Paletten aufgestapelt wer­ den. Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß statt der beweglichen Anord­ nung der Mörtelauftragseinrichtung 6 deren Spritzkopf 7 auch stationär sein kann. Zum Einfahren des Spritzkopfes 7 in die Innenöffnung 3 des Außen­ mantels 2 wird letzterer dann über den Spritzkopf geschoben.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines Kamin-Elementsteines mit einem eine umlaufende Wand aufweisenden, tragenden Außenmantel (2) und mit einer in der Innenöffnung (3) des Außenmantels (2) angeordneten Iso­ lierung (4) aus einem Leichtbeton, die wiederum eine Durchführungs­ öffnung (5) für ein Rauchgasrohr bildet, gekennzeichnet durch fol­ gende Verfahrensschritte:

• - Herstellen des Außenmantels (2),
• - Einfahren eines Spritzkopfes (7) einer Mörtelauftragseinrichtung (6) in die Innenöffnung (3) des Außenmantels (2) durch eine Re­ lativverschiebung von Spritzkopf (7) und Außenmantel (2) zuein­ ander,
• - Aufbringen einer Schicht (29) eines Isoliermörtels an der Wand der Innenöffnung (3) mit Hilfe des Spritzkopfes (7) zur Bildung der Isolierung (4),
• - Ausfahren des Spritzkopfes (7) aus der Innenöffnung (3), und
• - Abbindenlassen des Isoliermörtels.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auf­ bringen der Isoliermörtel-Schicht (29) durch Aufschleudern mit Hilfe einer Schleuderscheibenvorrichtung (19) als Spritzkopf (7) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Spritzkopf (7) und Außenmantel (2) während des Aufbringens der Isoliermörtel-Schicht (29) kontinuierlich relativ zueinander bewegt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzkopf (7) während des Aufbringens der Isoliermörtel-Schicht (29) kontinuierlich von unten nach oben durch die Innenöffnung (3) des Außenmantels (2) bewegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der von der Isoliermörtel-Schicht (29) eingenommene Raum in der Innenöffnung (3) des Außenmantels (2) bodenseitig durch einen an den Außenmantel (2) angeformten, nach innen stehenden Ringkra­ gen (30) begrenzt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• 1. eine Mörtelauftragseinrichtung (6) mit einem Spritzkopf (7) zum Aufbringen der Isoliermörtel-Schicht (29), und
• 2. eine Hubvorrichtung (23, 24) zur relativen Verschiebung von Außenmantel (2) und Spritzkopf (7) zueinander.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzkopf (7) als Schleuderscheibenvorrichtung (19) mit einem Mör­ telzufuhr-Rohr (8) und vor dessen Auslaßöffnung (9) angeordneter Schleuderscheibe (19)ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab­ standsspalt (26) zwischen Schleuderscheibe (19) zur Auslaßöffnung (9) verstellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuderscheibe (19) an einer durch das Zufuhrrohr (8) geführten Antriebswelle (14) gelagert ist.

10. Kamin-Elementstein, hergestellt mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auf einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, mit

• - einem eine umlaufende Wand aufweisenden Außenmantel (2) und
• - einer in der Innenöffnung (3) des Außenmantels (2) angeordneten Isolierung (4) aus einem Leichtbeton, die wiederum eine Durch­ führungsöffnung (5) für ein Rauchgasrohr bildet, dadurch gekennzeichnet, daß
• - die Isolierung (4) als aufgespritzte, insbesondere aufgeschleuderte Isoliermörtel-Schicht (29) auf der Wand der Innenöffnung (3) des Außenmantels (2) ausgebildet ist.