DE2841503C2

DE2841503C2 - Schornstein

Info

Publication number: DE2841503C2
Application number: DE19782841503
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr. 4000 Düsseldorf Bottenbruch; Walter 4030 Ratingen Böhmer
Original assignee: Karrena GmbH
Current assignee: Karrena GmbH
Priority date: 1978-09-23
Filing date: 1978-09-23
Publication date: 1982-11-04
Also published as: DE2841503A1

Description

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Die Erfindung betrifft einen Schornstein, mit einem äußeren Schaft, mit einem inneren Futter, das in eine Außenschale und eine Innenschale sowie in mehrere übereinanderliegende Abschnitte unterteilt und abschnittsweise von jeweils einer mit dem Schaft verbundenen Tragkonstruktion gehalten ist mit einem Freiraum zwischen Schaft und Futter und mit einem zwischen der Außenschale und der Innenschale des Futters gebildeten Ringraum.

Ein derartiger Schornstein ist aus der Zeitschrift .MITTEILUNGEN DER VGB«, Heft 105, Dezember 1966, Seite 403 und 404 bekannt, bei dem die jeweils einen Futterabschnitt tragende Konstruktion durch einen als Auflage für das Futter dienenden Tragring und eine Anzahl von Stützen gebildet ist, die in einem verhältnismäßig großen Winkel nach unten geneigt und in jeweils einer Richtung verlaufen, die von der radialen Richtung abweicht Diese Tragkonstruktion dient jedoch nur zur Aufnahme beziehungsweise Übertragung der vom Gewicht des Futters ausgeübten vertikalen Kraftkomponenten. Das auf dem Tragring aufstehende Futter kann durch eine derartige Abstützung nicht gegen äußere Krafteinflüsse gesichert werden, die in horizontaler Richtung verlaufen und beispielsweise durch Schwingungen des Schaftes verursacht sind.

Es ist darüber hinaus aus DIN 1058 vom Juli 1959 bekannt daß für die freistehende Innenröhre eines Schornsteins ein Standsicherheitsnachweis erbracht werden muß und daß zur Vermeidung von selbstständigen Schwingungen der Innenröhre beziehungsweise des Futters gegebenenfalls eine elastische Abstützung vorzusehen ist Es wird jedoch in diesem Zusammenhang kein Hinweis darauf gegeben, welche konstruktive Ausbildung eine derartige Abstützung gegebenenfalls haben könnte und mit welchen Maßnahmen hierbei der Tatsache Rechnung getragen werden kann, daß das zur Herstellung des Futters dienende Material meist einen anderen Temperaturausdehnungskoeffizienten hat als das zur Herstellung einer Abstützung in Betracht kommende metallische Material.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Schornstein der eingangs genannten Art in einer gegenüber Erdstößen oder Erdbeben möglichst gesicherten Weise auszubilden.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Außenschale zwischen den Tragkonstruktionen von mindestens einem Stützring umgeben ist und daß jeder Stützring mittels einer Anzahl von im wesentlichen horizontal verlaufenden Stützen am Schaft gehalten ist wobei die Stützen jeweils in von der radialen Richtung um mindestens 20° abweichenden Richtung verlaufen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß die Stützen einen Verband bilden, der eine gewisse Elastizität in horizontaler Richtung gewährleistet Dies ist günstig für den Ausgleich mechanischer Beanspruchungen zwischen Futter und Schaft. Da aufgrund der zweischaligen Ausführung des Futters die Temperatur an der Außenseite der Außenschale verhältnismäßig niedrig ist läßt sich ein metallischer Stützring ohne nachteilige Auswirkungen anlegen. Hierdurch wird dem Futter in radialer Richtung ein so großer mechanischer Halt gegeben, daß es gegenüber dem Schaft erdbebensicher abgestützt ist

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung laufen die Stützen etwa W-förmig.

Im übrigen kann der zwischen der Außenschale und der Innenschale des Futters gebildete Ringraum zumindest über einen Teil seiner radialen Erstreckung mit einer Isolierschicht ausgefüllt sein. Hierdurch läßt sich noch eine weitergehende Herabsetzung der an der Außenseite der Außenschale jeweils herrschenden Temperatur erreichen, was für das Anlegen des Stützringes günstig ist

Gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann zwischen der Außenschale und der Innenschale des Futters in radialer Richtung eine Abstützung vorgesehen sein, derart daß in kaltem Zustand des Schornsteins ein radiales Spiel zwischen der Abstützung und der gegenüberliegenden Schale vorhanden ist Da die Innenschale des Futters vielfach sehr hohen Rauchgastemperaturen und verhältnismäßig starken Temperaturschwankungen ausgesetzt ist, kann durch diese Maßnahme erreicht werden, daß trotz einer im

Betriebszustand wirkungsvollen Abstützung zwischen Innenschale und Außenschale letztere von einer Beanspruchung durch horizontale Kräfte weitgehend freigehalten werden kann, da sich mit zunehmer Ausdehnung der Innenschale bei Temperaturerhöhung zunächst das radiale Spiel im Bereich der Abstützung verringert Erst wenn sich die Innenschale an der Außenschale abstützt, wird in letztere eine entsprechende radiale Beanspruchung weitergegeben, die allerdings ein verhältnismäßig geringes Ausmaß hat. ι ο

Hierbei kann erfindungsgemäß die Abstützung durch Steine der Außen- oder Innenschale gebildet sein, die entsprechend weit in den Ringraum hineinragen. Hierdurch erhält man eine Abstützung nur an einigen über Länge und Umfang verteilten Punkten, während die radiale Breite des Ringraumes im übrigen größer ist, so daß die den Ringraum im wesentlichen ausfüllende Isolierung ausreichend stark sein kann. Das zum Ausgleich der Ausdehnung der Innenschale vorgesehene radiale Spiel wird im Bereich der Abstützungen etwa nur 1 bis 2 cm betragen müssen.

Die Abstützungen können zweckmäßig auf der Höhe eines Stützringes angeordnet sein. Auch können je nach Bedarf je Abschnitt des Futters mindestens zwei Stützringe vorgesehen werden.

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 einen schematischen Teil-Längsschnitt durch einen Schornstein;

F i g. 2 einen schematischen Querschnitt entlang der Linie II-Il in Fi g. 1;

Fig.3 in vergrößertem Maßstab einen Teil-Längsschnitt nur durch das Futter im Bereich einer Abstützung.

Der Schornstein hat einen äußeren Schaft 10 aus Stahlbeton, der auf ein Fundament 11 aufgesetzt ist. Die in F i g. 1 dargestellten Proportionen sind insoweit unzutreffend, als der Schornstein in bezug auf die dargestellte Breite wesentlich höher ist. Er kann in dieser Bauweise eine Höhe von mehreren 100 m erreichen.

In lotrechten Abständen von ungefähr 20 m sind ringförmige Tragplatten 12 mit dem Schaft 10 fest verbunden. Die Tragplatten 12 sind mit Durchgängen 13 versehen, die gerade so groP bemessen sind, daß eine Person hindurchsteigen kann.

Auf jede Tragplatte 12 ist ein Abschnitt des inneren Futters 14 aufgesetzt, wobei diese Abschnitte an ihrer Unterseite sich jeweils konisch erweitern, so daß die Unterseite den oberen Rand des jeweils unten anschließenden Futterabschnittes übergreifen kann und der durch das Futter 14 begrenzte Strömungsquerschnitt einen im wesentlichen glatten Verlauf hat

Die Isolierung 16 füllt den zwischen der Außenschale 15 und der Innenschale 17 gebildeten Ringraum 18 nur zu einem Teil aus. Der übrige Teil enthält Luft

Wie Fig.3 erkennen läßt, ragt ein Stein 19 der Innenschale 17 so weit in den Ringraum 18 hinein, daß gegenüber der Isolierung 16 ein nur geringes radiales Spiel von etwa 1 bis 2 cm vorhanden ist Dies entspricht dem Zustand bei noch kaltem Schornstein. Mit zunehmender Erwärmung wird sich die Innenschale 17 auch in radialer Richtung ausdehnen, so daß sich der Stein 19 über die Isolierung 16 an der Außenschale 15 abstützt und entsprechende radiale Beanspruchungen nach außen übertragen werden. Abstützungen nach Art der Steine 19 sind über Höhe und Umfang des Futters 14 verteilt angeordnet

Die Außenschale 15 eines jeden Abschnitts des Futters 14 ist durch jeweils zwei Stützringe 20 eingefaßt Jeder Stützring 20 ist als biegesteifer Ring ausgeführt und hat einen H-förmigen Querschnitt. Zum Halten eines Stützringes 20 dienen horizontal verlaufende Stützen 21. Diese erstrecken sich zwischen dem Stützring 20 und dem Schaft 10 in etwa W-förmiger Anordnung derart, daß sie zur radialen Richtung jeweils einen Winkel von etwa 30° bilden. Damit erhält der aus den Stützen 21 gebildete und den Stützring 20 haltende Verband eine bestimmte Elastizität

Durch den Aufbau des Futters 14 läßt sich also ohne unzulässige Beanspruchung seines Materials bis zur Außenschale hin eine so starke Temperaturabsenkung erreichen, daß es ohne Nachteile und Schwierigkeiten möglich ist, die Stützringe 20 an der Außenschale 15 angreifen zu lassen. Damit ist eine Möglichkeit geschaffen, das Futter 14 eines solchen Schornsteins gegenüber dem Schaft 10 vor den Auswirkungen von Erdstößen bzw. eines Erbebens zu sichern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

i. Schornstein, mit einem äußeren Schaft, mit einem inneren Futter, das in eine Außenschale und eine Innenschale sowie in mehrere übereinanderliegende Abschnitte unterteilt und abschnittweise von jeweils einer mit dem Schaft verbundenen Tragkonstruktion gehalten ist, mit einem Freiraum zwischen Schaft und Futter und mit einem zwischen der Außenschale und der Innenschale des Futters gebildeten Ringraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenschale (15) zwischen den Tragkonstruktionen von mindestens einem Stützring (20) umgeben ist und daß jeder Stützring (20) mittels einer Anzah! von im wesentlichen horizontal verlaufenden Stützen (21) am Schaft (10) gehalten ist, wobei die Stützen (21) jeweils in von der radialen Richtung um mindestens 20° abweichenden Richtungen verlaufen.
2. Schornstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (21) etwa W-förmig angeordnet sind.
3. Schornstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen der Außenschale und der Innenschale des Futters gebildete Ringraum (18) zumindest über einen Teil seiner radialen Erstreckung mit einer Isolierschicht (16) ausgefüllt ist
4. Schornstein nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Außenschale (15) und der Innenschale (17) des Futters (14) in radialer Richtung eine Abstützung vorgesehen ist, derart, daß in kaltem Zustand des Schornsteins ein radiales Spiel zwischen der Abstützung und der gegenüberliegenden Schale vorhanden ist.
5. Schornstein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung durch Steine (19) der Außen- oder der Innenschale (15,17) gebildet ist, die entsprechend weit in den Ringraum (18) hineinragen.
6. Schornstein nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung auf der Höhe eines Stützringes (20) angeordnet ist
7. Schornstein nach einem 8er vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß je Abschnitt des Futters (14) mindestens zwei Stützringe (20) vorgesehen sind.