DE3139338A1

DE3139338A1 - Kaminstein und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3139338A1
Application number: DE19813139338
Authority: DE
Inventors: Otto 4220 Korsoer Kähler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-06
Filing date: 1981-10-02
Publication date: 1982-08-19
Also published as: GB2085140A; DK421280A; NO813285L; SE8105860L; GB2085140B

Description

Kaminstein und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft einen Kaminstein, der aus einer Innenröhre und einer Außenröhre aus Beton, wobei der Beton mit feuerfesten Zusätzen vermischt ist und- leichtgewichtigen Beton enthält, oder keramischem Material, das Tonformstücke oder Ziegel enthält, oder aus wechselseitig unterschiedlichen Arten der genannten Materialien besteht, wobei die Außenröhre auch metallisch sein kann und wobei eine Schicht aus anorganischem Isolierungsmaterial in den Raum zwischen die beiden Röhren eingelegt ist.

Das dänische Patent Nr. 120 357 beschreibt einen Kaminstein dieser Art, in dem eine Trennwand zwischen vertikalen Rippen befestigt ist, welche einander auf der Innenseite der Außenröhre und der Außenseite der Innenröhre gegen-

über liegen. Die genannte Trennwand besteht aus einem starr eingesetzten, anorganischen faserförmigen wärmeisolierenden Material, das zusammen mit den Luftspalten zwischen den Rippen gegen die Wärmeübertragung von der Innenröhre zur Außenröhre in einem Kamin, der aun dienen Steinen hergestellt ist, isoliert.

Für eine weitere Reduzierung der Wärmeübertragung besitzen dabei die zwei Röhren auf der Oberseite gegeneinander gerichtete Borde, die sich gegen die Isolierungsschicht erstrecken und die Lufträume nach oben abdecken, wodurch eine Luftzirkulation in den vertikalen Lufträumen im wesentlichen reduziert ist.

Steine dieser Art müssen sehr sorgfältig behandelt werden, damit keine Verschiebung zwischen der Innenröhre und der Außenröhre stattfindet, wenn die Steine bei der Herstellung eines Kamines verwendet werden. Aus diesem Grunde sind in einer bevorzugten Konstruktion dieser bekannten Steine die vertikal einander gegenüberliegenden Rippen auf der Innenröhre und der Außenröhre durch Öffnungen in der Trennwand aus Isolierungsmaterial miteinander verbunden. Dabei sind Verbindungen in einer genügenden Anzahl vorgesehen, damit der Stein nur durch Ergreifen der Außenröhre angehoben werden kann, ohne daß sich die Innenröhre verschiebt. Um eine Wärmeübertragung durch die Verbindung soweit wie möglich zu verhindern, werden die Verbindungen weitgehend durch Abschlagen an einer der Röhren abgebrochen, nachdem der Stein an die richtige Stelle gesetzt worden ist, wobei die durch die

Schläge verursachten Bruchstellen den Wärmeübergang reduzieren.

Die Herstellung von solchen Steinen ist jedoch kompliziert, weil entfernbare Kerne beim Formen benützt werden müssen, um Rippen und Luftspalte herzustellen. Um die Zwischenverbindungen einzurichten sollte das Formen der Außenröhre und der Innenröhre zur selben Zeit nach dem Einfügen der Trennwand aus Isolierungsmaterial und nach einem Versehen demselben mit Durchgahgsöffnungen stattfinden.

Ferner wurde festgestellt, daß bei Kaminen, die aus solchen Steinen hergestellt wurden, mitunter ein Aufbrechen der Verbindungen zwischen den Außenröhren aufgrund der größeren Wärmedehnung der inneren Röhre auftritt, weil diese einer höheren. Temperatur ausgesetzt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde einen Kaminstein der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der viel einfacher aufgebaut ist, so daß keine Gefahr einer Verschiebung zwischen der Innenröhre und der Außenröhre auftritt und zwar auch dann wenn keine feste Verbindung zwischen den Röhren gegeben ist, und der die Gefahr beseitigt, daß die Verbindungen bzw. die Fugen zwischen den äußeren Röhren aufbrechen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Außenröhre und die Innenröhre ohne Vorsprünge irgendwelcher Art sind, und daß der Raum dazwischen vollständig gefüllt ist mit einem festeingesetzten, schichtförmigen

anorganischen Isolierungsmaterial in einem leicht gepressten Zustand, wobei das Isolierungsmaterial wenigstens auf der dem Innenrohr zugewandten Seite eine Oberflächenauflage aufweist, die mit einem Bindemittel versehen ist, das schmilzt oder plastisch bei einer Temperatur wird, die im wesentlichen unterhalb der Temperatur liegt, auf die die Innenröhre in einem Kamin aus diesen Steinen erhitzt wird, oder eine Oberflächenauflage, welche aus einem anderen Material besteht.

Ein auf diese Weise aufgebauter Kaminstein hat verschiedene Vorteile. Bei z.B. Verwendung von Mineralwollewickel als Isolierungsmaterial, wobei die Wickel auf 90% ihrer Ursprungsdicke zusammengepresst sind, geben diese genügend Elastizität um sicherzustellen, daß eine Innenröhre und eine Außenröhre mit glatten Oberflächen sicher in den vorgegebenen Positionen während der normalen Handhabung der Steine gehalten werden.

Dadurch daß das Innenrohr und das Außenrohr ohne feste Zwischenverbindung sind, besteht die Möglichkeit, daß sie getrennt und aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden können, so daß z.B. die'Außenröhre aus wetterfestem Material für die Verwendung in einem Außenkamin hergestellt werden kann.

Weil das Bindemittel des Isolierungsmateriales schmilzt oder während der Erhitzung des Kamines, der aus diesen Steinen hergestellt ist, plastisch wird, wird der Druck des Isolierungsmateriales gegen die Innenröhre so weit reduziert, daß die Wärmedehnung der Innenröhre diese

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in Bezug auf das Isolierungsmaterial und das Außenrohr gleiten läßt, so daß ein Aufbrechen der Fugen vermieden wird.

Weil die Röhren glatte Oberflächen sowohl auf der Innenais auch auf der Außenseite haben^ist ihre Herstellung wesentlich einfacher mit einem reduzierten Abwärmebetrag und das Fehlen von Lufträumen, wie in den bekannten Steinen, macht den Stein kompakter, weil die Querschnittsfläche etwas reduziert ist und zwar auch dann wenn die Dicke des Isolierungsmateriales bis zu einem bestimmten Ausmaß vergrößert werden mußte, um den gleichen Isolierungseffekt wie bei bekannten Steinen zu erreichen. Wie bereits früher vorgeschlagen worden ist, ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des vorliegenden Kaminsteines vorgesehen, daß das Isolierungsmaterial aus anorganischen Fasern besteht, die mit einem niederschmelzenden synthetischen Harz des Phenolformaldehyd-oder Harnetofftypes verklebt bzw. gebunden ist. Ein derartiges Schicht- bzw. Plattenmaterial, genannt Wickel, in welchem die Fasern Mineralwolle- oder Glaswollefasern sind.- und an den Kontaktpunkten zwischen den einzelnen Fasern verklebt sind, sind ein allgemeiner Massenartikel des Handels und deswwegen relativ billig.

Um nicht davon abhängig zu sein, daß das Bindemittel in einem Isolierungsmaterial, das aus anorganischen Fasern besteht, schmelzen muß oder plastisch werden muß unterhalb der Temperatur, die von der inneren Röhre während der Benutzung des Kamines erreicht wird, kann ein Isolierungsmaterial in Schichtform verwendet werden, das auf der der

inneren Röhre zugewandten Seite mit einer Auflage aus einem Material versehen ist, das sdhmilzt oder plastisch wird, wenn der Kamin benutzt wird.

Aus diesem Grunde ist bei einem Aueführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kaminsteines vorgesehen, daß auf der der Innenröhre zugewandten Seite das Isolierungsmaterial eine 5 bis 10 mm dicke Auflage aus anorganischem faserförmigen oder granulatförmigen Material aufweist, in welchem die Fasern oder Körner in den Kontaktpunkten vermittelt einer bituminösen Substanz miteinander verbunden sind, die in dem Temperaturbereich von 50° bis 100° G schmilzt.

Zweckmäßigerweise besteht ein derartiges körniges Material nach der Erfindung aus poröser Tonschlacke bzw. Tonklinker, da diese selbt gute Isolierungseigenschaften besitzen und wenigstens in einem bestimmten Ausmaße eine geschmolzene bituminöse Substanz aufgrund ihrer Porosität absorbierenkönnen.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß der Kaminstein mit einer Schicht aus Polystyrol, vorzugsweise von 5 mm Dicke, versehen ist, die zwischen das Isolierungsmaterial in Bahnenform und die Innenröhre eingefügt ist. Die Polystyrolschichten müssen nicht adhäsiv mit dem Isolierungsmaterial verbunden sein. Auf diese Weise können sie gleichzeitig für die Einführung des Innenrohres, wie nachstehend beschrieben, dienen, wobei das Isolationsschichtmaterial gepresst wird und ihre Dicke dem gewünschten Kompressionsgrad der

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Isolation angepasst ist.

Bei der Herstellung des Kaminsteines nach der Erfindung werden die Wickel in geeigneten-Größen lose in das Außenrohr des Kaminsteines, der auf einem Ende steht, eingefügt, wobei sie aneinander anliegen und gegen die .Innenseiten der Röhre gepresst werden. Anschließend .wird die Röhre innen mit losen dünnen Tafeln aus Metall oder einem anderen geeiqneten Material versehen, die einen leichten nach auGen gebogenen Teil über der Röhre aufweisen,.wodurch die Tafeln eine Art Schacht mit einer Öffnung gebildet wird, die leicht größer ist als der Querschnitt der Innenröhre. Anschließend wird die Innenröhre in diese Öffnung eingeführt und nach unten in ihre Endposition gepresst, wobei gleichzeitig das Isolierungsmaterial zusammengepresst und in seiner Dicke reduziert wird. Abschließend können die genannten Tafeln entfernt werden und der Stein ist für den Gebrauch fertig.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kaminateines anhand der Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1: einen Stein im Querschnitt;

Fig. 2: den gleichen Stein im Längsschnitt;

Fig. 3: einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform;

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Fig. 4: die Herstellung des Steines.

Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, besteht der Kaminstein aus einer AuQenröhre 5, einer Innenröhre 6 und einer Isolierschicht 7 zwischen den beiden Röhren. Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, ist die Innenröhre in einer leicht verschobenen Position in Bezug auf die Außenröhre 5, die dazu dient, die .geeignete Lage der Steine in der Konstruktion des Kamines zu fixieren.

Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht die Isolierungsschicht 7 aus Mineralwolle, die mit einem synthetischen Harz an dem Kontaktpunkt der Fasern verklebt ist, so daß das Produkt in der Form einer ziemlich steifen Platte ist, welche vorzugsweise vor der Befestigung zwischen den Röhren eine Dicke von 50 mm besitzt. Selbstverständlich können auch andere-Dicken für andere Dimensionen der Röhren vorgesehen sein. Nach der Befestigung wird eine Reduktion der Dicke von ungefähr 10S5 genügen, um die gemeinsamen Positionen der Röhren durch eine normale Handhabung des fertiggestellten Steines beizubehalten.

In dem in der Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine zusammengesetzte Isolierung verwendet, in der fest verklebte Mineralwolle^wickel 7 auf dem der Innenröhre 6 zugewandten Seite mit einer dünnen zusätzlichen Auflage 8 versehen sind, die aus tinschlacke besteht, welche mit einer kleinen Menge Bitumens verklebt ist und zwar gerade ausreichend für ein adhäsives Verbinden der Schlacken gemeinsam und mit dem Mineralwollewickel.

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Aus der Fig. 4 ist ersichtlich, wie. die. Steine hergestellt werden. Die Außenröhre wird auf einem Ende auf-

auf

gesetzt und«Klötze gestellt, die die gewünschte Längsversetzung in Bezug auf die Innenröhre 6 berücksichtigen. Anschließend wird das Isolierungsmaterial 7 eingefügt, welche feste Mineralwollewickel sind, die gegen die Innenseiten der Röhre gepresst werden und auf der großen Seite liegen, so daß sie einander am Platz halten. Die Wickel werden dann mit dünnen Platten 9 aus Metall oder

abgedeckt einem anderen· geeigneten MateriaiYund Stäbe 10 werden in der Nähe der Oberseite der Tafeln befestigt und ruhen auf der Oberseite der Außenröhre 5. Wie durch· "11" ersichtlich ist, kann der obere Teil jeder Tafel 9 leicht nach außen gebogen sein, so daß die Tafeln eine öffnung von genügender Größe ergeben, um das untere Ende der Innenröhre 6 darin aufzunehmen. Die Innenröhre 6 kann dann nach unten zwischen die Tafeln 9 gepresst werden, wodurch die Isolierungsschicht 7 zusammengepresst wird und, wenn die Innenröhre den Boden erreicht hat, werden die Tafeln 9 herausgezogen und der Stein ist fertig.

Im kalten Zustand übt die zusammengepresste Isolierungsschicht 7 einen solchen Druck aus, daß die Lage der Innenröhre in Bezug auf die Außenröhre fest ist.

Andererseits, wenn der Stein in seiner Lage in einer Kaminkonstruktion liegt und der Kamin in Benutzung ist, sollten die Innenröhren fähig sein zu expandieren ohne davon die Außenröhren zu beeinflußen. Dies wird durch die Bindemittel in dem Isolierungsmaterial möglich gemacht, welche aufweichen oder schmelzen, so daß bei einer Expansion der Innenröhre diese in Bezug auf die Isolierung gleiten kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Kaminstein, der aus einer Innenröhre und einer Außenröhre aus Beton, wobei der Beton mit feuerfesten Zusätzen vermischt, ist und leichtgewichtigen Beton enthält, oder kexamischen Material, das Tonformstücke oder Ziegel enthält, oder aus wechselseitig unterschiedlichen Arten der genannten Materialien besteht, wobei die. Außenrökre auch metallisch sein kann und wobei eine Schicht aus anorganischem Isolierungsmaterial in den Raum zwischen die beiden Röhren eingelegt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Außenröhre (5) und die Innenröhre (6) ohne Vorsprünge irgendwelcher Art sind, und daß der Raum dazwischen vollständig gefüllt ist mit einem fest eingesetzten, schichtförmigen anorganischen Isolierungsmittel (7)

in einem leicht gepressten Zustand, wobei das Isolierungsmaterial wenigstens auf der dem Innenrohr zugwandten Seite eine Oberflächenauflage aufweist, die mit einem Bindemittel versehen, ist, das schmilzt oder plastisch bei einer Temperatur wird, die im wesentlichen unterhalb der Temperatur liegt, auf die die Innenröhre (6) in einem Kamin aus diesen Steinen erhitzt wird, oder eine Oberflächenauflage, welche aus einem anderen Material besteht.

2. Kaminstein nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierungsmaterial (7) aus anorganischen Fasern besteht, die mit einem niederschmelzenden Harz des Phenolformaldehyd - oder Harnstofftypes verklebt sind.

3. Kaminstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierungsmaterial (7) auf der zu der Innenröhre (6) gerichteten Seite eine 5 bis 10 mm dicke Auflage (8) aus anorganischem faserförmigen oder granulatförmigen Material besitzt, wobei die Fasern oder Körner an den Kontaktpunkten mittels einer bituminösen Substanz, die in einem Bereich von 50° bis 100° C schmilzt, verklebt sind.

4. Kaminstein nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß das Kornmaterial aus porösen Tonschlacken besteht.

5. Kaminstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen das Isolierungsschichtmaterial (7) und der Innenröhre (6) eine Polystyrolschicht eingefügt ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Kaminsteines nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, daß angepasste Größen aus anorganischem Isolierungsmaterial lose in die Außenröhre (5) des Steines eingefügt wird, der auf einem Ende aufliegt, wobei die Isolierschichten gegeneinander anliegen und gegen die Innenwände der Röhre gepresst sind, wonach, sie innen mit losen Tafeln (9) aus Metall oder einem anderen geeigneten Material eingefasst werden, welche leicht nach außen gebogene Teile (11) aufweisen, die sich über die Oberseite der Röhre erstrecken, wobei die genannten Teile eine Art Schacht bilden mit einer Öffnung versehen ist, die um ein geringes Maß größer ist als der Querschnitt der '■ Innenröhre (6), und daß die Irinenröhre (6) in die genannte öffnung eingeführt und nach unten auf den Boden gepresst wird, wodurch diese die Dicke des Isolierungsmaterial (7) zusammenpresst.