DE19917670A1 - Kamin-Elementstein - Google Patents

Abstract

Ein Kamin-Elementstein ist mit einem tragenden Außenmantel (2) und einer in die Innenöffnung des Außenmantels angeordneten Isolierung (7) versehen. Die den Elementstein (1) zentral durchsetzende Durchführungsöffnung (5) für ein Rauchgasrohr ist durch ein aus dem Material des Außenmantels (2) bestehendes Innenhülsenteil (4) ausgebildet, zwischen dem und dem Außenmantel (2) die Isolierung (7) liegt.

Description

Es sind Kamin-Elementsteine dieser Art bekannt, die einen tragenden Au­ ßenmantel und eine in der Innenöffnung des Außenmantels angeordnete Isolierung aufweisen. In dieser Isolierung ist zentral eine Durchführungs­ öffnung in vertikaler Richtung vorgesehen, durch die beim Übereinander­ setzen mehrerer Elementsteine zu einem Gebäudekamin das Rauchgasrohr einer Feuerungsanlage hindurchläuft.

Die erwähnte Isolierung wird in jüngerer Zeit aufgrund der einschlägig be­ kannten Problematik vermehrt nicht mehr durch Mineralfaser-Dämmstoffe, sondern durch mineralische Leichtbetone realisiert, die aus einem Binde­ mittel und einem wärmedämmenden Leichtzuschlagstoff bestehen oder porosiert sind.

Um nun beim Gießen der Isolierung aus solchen Leichtbetonen die zentrale Öffnung zur Durchführung des Rauchgasrohres zu schaffen, wird beim Herstellungsvorgang eine Formhülse konzentrisch in den Außenmantel ein­ gesetzt und der Zwischenraum mit dem geschäumten Leichtbeton gefüllt. Nach Erhärten der in breiiger Konsistenz eingefüllten Masse kann die inne­ re Form- oder Schalungshülse entfernt und neuerlich verwendet werden.

Nachteilig bei diesem Verfahren und den erörterten Kamin-Elementsteinen nach dem Stand der Technik als solchen ist einerseits die Tatsache, daß der Herstellungsvorgang aufgrund der benötigten Schalungshülse aufwendig ist. Ferner ist die Gesamtdauer für die Komplettherstellung eines Element­ steines aufgrund der Wartezeit bis zum Abziehen der Schalungshülse nach dem Abbinden der Isolierung unnötig hoch.

Schließlich ist zum Aufbau des erörterten Elementsteines selbst festzuhal­ ten, daß statisch tragend lediglich der Außenmantel ist. Die Isolierung selbst grenzt direkt an die Innenöffnung an. Dies bringt ferner die Proble­ matik mit sich, daß das in der Regel weniger stabile, empfindliche Material der Isolierung insbesondere beim Einführen des Rauchgasrohres oder beim Umsetzen von Mantelsteinpaketen mit Hilfe eines Gabelstaplers von den Gabelzinken beschädigt werden kann.

Ausgehend von der geschilderten Problematik liegt der Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, einen Kamin-Elementstein so weiterzubilden, daß er mit verringertem herstellungstechnischen Aufwand gefertigt werden kann, da­ bei jedoch mechanisch und statisch stabiler als Elementsteine nach dem Stand der Technik ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 an­ gegebenen Merkmale gelöst. Demnach ist die Durchführungsöffnung nicht durch die Isolierung, sondern durch ein aus dem Material des Außenman­ tels bestehendes Innenhülsenteil ausgebildet, zwischen dem und dem Au­ ßenmantel die Isolierung liegt. Kern der Erfindung ist das erwähnte Innen­ hülsenteil, das einerseits eine mechanisch unempfindliche Grenzfläche zu der von ihm ausgebildeten Durchführungsöffnung für das Rauchgasrohr bildet. Andererseits ist es ein statisch wirksames Teil, das die Stabilität des Elementsteines erhöht. Schließlich ist das Innenhülsenteil auch während des Herstellungsvorganges von erheblichem Vorteil, da es praktisch als "verlorene Schalung" für die z. B. aus gießbaren Leichtbeton-Material be­ stehende Isolierung fungiert.

Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen des Kamin- Elementsteines an, die eine breite Palette verschiedenster Vorteile in her­ stellungstechnischer und produktspezifischer Hinsicht aufweisen. Zu diesen Ausführungsformen wird auf die nachfolgende Beschreibung und die bei­ liegenden Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Kamin-Elementsteines in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines solchen Steines in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch ein Elementstein in den beiden Aus­ führungsformen gemäß Schnittlinie III-III nach Fig. 1 bzw. 2,

Fig. 4 einen Vertikalschnitt durch ein Kamin-Elementstein in einer dritten Ausführungsform und

Fig. 5A-F schematische Ansichten einer Fertigungsvorrichtung für den Kamin-Elementstein nach Fig. 4 in aufeinander folgenden Her­ stellungszwischenschritten.

Der in Fig. 1 gezeigte Kamin-Elementstein 1 besteht aus einem im Außen­ umriß quaderförmigen Außenmantel 2, der eine ebenfalls im wesentlichen quaderförmigen, vertikal durchgehende Innenöffnung 3 umgrenzt. In dieser Innenöffnung sitzt ein prismatisch geformtes Innenhülsenteil 4, das wie der Außenmantel 2 aus einem statisch tragenden Betonmaterial gefertigt ist. Das Innenhülsenteil 4 umgrenzt eine den Elementstein zentral durchsetzen­ de, vertikal verlaufende Durchführungsöffnung 5 für das Rauchgasrohr ei­ ner Feuerungsanlage. Über einstückig an die Innenseite des Außenmantels 2 und die Außenseite des Innenhülsenteils 4 angeformte Stege 6 sind die beiden vorgenannten Teile des Elementsteins miteinander verbunden. Die Stege 6 überbrücken eine Isolierung 7, die bei dem in Fig. 1 gezeigten Bei­ spiel aus einem haufwerksporigen Leichtbeton besteht, der in den Zwi­ schenraum zwischen Außenmantel 2 und Innenhülsenteil 4 eingegossen wurde und dort ausgehärtet ist. Die Isolierung 7 bildet in diesem Ausfüh­ rungsbeispiel also eine Isolier-Zwischenschicht 8, die aufgrund des Gieß­ vorganges und des Abbindens des Leichtbeton-Materials eine innige Ver­ bindung mit den Grenzflächen des Außenmantels 2 und des Innenhülsen­ teils 4 eingeht.

Wie im übrigen in Fig. 1 strichliert dargestellt ist, kann je nach statischen Anforderungen der Verbindung zwischen Innenhülsenteil 4 und Außen­ mantel 2 die Zahl der Stege 6 variieren. Als Leichtbetonmaterial wird bei­ spielsweise ein relativ leicht fließfähiges Gemisch aus einer Zement­ schlämme mit Blähglasgranulat als wärmedämmender Leichtzuschlagstoff verwendet. Die Trockenrohdichte dieses Materials liegt in Bereich zwi­ schen 200-400 kg/m³. Ferner können auch leichter Porenbeton, Porenbeton mit Leichtzuschlagstoff oder haufwerksporige Gemenge mit geschäumter oder ungeschäumter Bindemittelmatrix eingesetzt werden.

Während bei der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform das Innenhülsenteil 4 in Draufsicht eine polygonzugartige Außenumrißlinie aufweist, ist bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel das Innenhülsenteil 4' als Zylin­ derhülse ausgebildet. Diese weist keine Verbindung über Stege zum Au­ ßenmantel 2 hin auf. Die Bindung erfolgt lediglich über das Leichtbeton­ material der Isolierung 7', die in wiederum eine Isolier-Zwischenschicht 8' zwischen Innenhülsenteil 4' und Außenmantel 2' ausbildet.

Da zum Einfüllen des Leichtbetonmaterials ein gewisser Verdichtungs­ druck notwendig ist, werden bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 ausgehärtete Außenmantel- und Innenhülsenteile 2, 2', 4, 4' verwendet. Eine weitere alternative Ausführungsform für einen Kamin-Elementstein ist in Fig. 4 dargestellt. Die gezeigte Konstruktion ermöglicht eine weite ver­ einfachte und rationelle Fertigung, wie anhand von Fig. 5 in folgenden noch näher erläutert wird.

Zum Aufbau gemäß Fig. 4 ist festzuhalten, daß der quaderförmige Außen­ mantel 2" und das zylindrische Innenhülsenteil 4" über einen Bodenring 9 miteinander verbunden sind, der den Isolierraum 10 zwischen Außenmantel 2" und Innenhülsenteil 4" nach unten abschließt. Der Isolierraum 10 ist also quasi wie ein ringförmiger Trog ausgebildet. Zusätzliche Stege analog der Ausführungsform nach Fig. 1 zwischen Innenhülsenteil 4" und Au­ ßenmantel 2" können vorgesehen sein.

Durch die erwähnte trogartige Ausgestaltung des Isolierraums 10 ergibt sich die Möglichkeit, als Isolierung 7" kein abbindendes Material, sondern eine lose Schüttung 11 aus Blähglasgranulat zu verwenden. Um die Gra­ nulatteilchen auch beim Umkippen des Elementsteines 1" vor einem Her­ ausfallen zu bewahren, ist der Isolierraum 10 mit einem Deckel 12 ver­ schlossen. Dieser besteht aus einer aufgesprühten Schicht eines minerali­ schen Bindemittels, wie z. B. einer Zementschlämme, die sich nach dem Aushärten mit den Rändern des Außenmantels 2" und des Innenhülsenteils 4" verbindet und auch die zu oberst liegenden Granulatteilchen der Schüt­ tung 11 einbindet.

Anhand von Fig. 5 ist das Fertigungsverfahren für den Element-Stein 1" nach Fig. 4 zu erläutern:

• - Die Ausgangsposition ist in Fig. 5A gezeigt, wo ein vorbereitetes Roh­ ling-Teil bestehend aus Außenmantel 2", Bodenring 9 und Innenhülsen­ teil 4" auf einer Formunterlage 13 steht. Von oben fährt dann eine Form­ bühne 14 auf den Rohling herab.
• - Auf der Formbühne 14 fährt anschließend ein unten offener Füllwagen 15 hin und her, der mit Blähglasgranulat 16 gefüllt ist. Über Füllöffnungen 17 in der Formbühne 14 rieselt das Blähglasgranulat 16 in den Isolierraum 10 hinein und füllt diesen auf. Da das Blähglasgranulat 16 gut rieselfähig und sehr leicht ist, baut sich während des Füllvorgangs praktisch kein Fülldruck im Bereich des Isolierraumes 10 auf. Dadurch kann die Schüt­ tung 11 auch in einem grünen Zustand des Rohlings eingebracht werden, so daß lange Aushärtezeiten für den Rohling vor Eindringen der Schüt­ tung entfallen können. Dies trägt erheblich zur Rationalisierung des Ferti­ gungsverfahrens bei.
• - Wie in Fig. 5C erkennbar ist, werden der Isolierraum 10 und die darüber befindlichen Füllöffnungen 17 der Formbühne 14 vollständig gefüllt.
• - Anschließend wird die Formbühne 14 nach oben weggefahren, wie in Fig. 5D dargestellt ist. Es bleibt dabei ein Materialüberschuß an Blähglasgra­ nulat 16 auf dem Elementstein 1" zurück.
• - Dieser Materialüberschuß wird durch eine Besenwalze 18 abgekehrt, die über die Oberseite des Elementsteins 1" entlang gefahren wird (Fig. 5E).
• - Wie in Fig. 5F dargestellt ist, wird durch Sprühdüsen 19 auf die Öffnung des ringförmigen Isolierraums 10 von oben eine Zementschlämme 20 auf gesprüht, die nach Aushärtung den Deckel 12 für die Schüttung 11 bildet. Die Schüttung 11 ist folglich an der Unterseite durch den Bodenring 9 und an der Oberseite durch den Deckel 12 gegen ein Herausrieseln aus dem Isolierraum 10 geschützt.

Abschließend ist darauf hinzuweisen, daß statt des Füllwagens auch direkt ein Silo für das rieselfähige Material der Schüttung 11 verwendet werden kann, dessen Siloöffnung direkt über bzw. auf der Formbühne 14 sitzt. Zwischen letzterer und der Siloöffnung ist dann nur noch ein verschiebba­ res Blech als Absperrschieber anzuordnen, der während des Füllvorganges in geöffneter Stellung steht.

Schließlich können statt einer Füllung aus Blähglasgranulat auch Perlite, Vermiculite oder andere rieselfähige, wärmedämmende Materialien ver­ wendet werden.

Claims (7)

1. Kamin-Elementstein mit

• - einem eine umlaufende Wand aufweisenden, tragenden Außen­ mantel (2, 2', 2"),
• - einer in der Innenöffnung (3) des Außenmantels (2, 2', 2") ange­ ordneten Isolierung (7, 7', 7"), und
• - einer den Elementstein zentral durchsetzenden Durchführungs­ öffnung (5) für ein Rauchgasrohr, dadurch gekennzeichnet, daß
• - die Durchführungsöffnung (5) durch ein aus dem Material des Außenmantels (2, 2', 2") bestehendes Innenhülsenteil (4, 4', 4") ausgebildet ist, zwischen dem und dem Außenmantel (2, 2', 2' ') die Isolierung (7, 7', 7") liegt.

2. Kamin-Elementstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenhülsenteil (4, 4') über eine aus Leichtbeton bestehende Iso­ lier-Zwischenschicht (8, 8') mit dem Außenmantel (2, 2') verbunden ist.

3. Kamin-Elementstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß das Innenhülsenteil (4') und der Außenmantel (2') über ein­ stückig daran angeformte Stege (6) miteinander verbunden sind, die die Isolierung (7') überbrücken.

4. Kamin-Elementstein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Innenhülsenteil (4") und der Außenmantel (2") über ein den dazwischenliegenden Isolierraum (10) nach unten abschließenden Boden (9) miteinander verbunden sind.

5. Kamin-Elementstein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierung (7") aus einer in den Isolierraum (10) eingefüllten, lo­ sen Schüttung (11) aus einem mineralischen Wärmedämmstoff, insbe­ sondere aus Blähglasgranulat (16), besteht.

6. Kamin-Elementstein nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der mit der Schüttung (11) gefüllte Isolierraum (10) mit einem Deckel (12) an der Oberseite des Steins verschlossen ist.

7. Kamin-Elementstein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (12) durch eine aufgesprühte Schicht eines vorzugsweise mineralischen Bindemittels (20) gebildet ist.