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Schornsteinmantel
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Die Erfindung bezieht sich auf einen Schornsteinmantel, bei dem mindestens
eine Schicht, insbesondere jede oder die einzige Schicht, aus einer faserarmierten
Matrix, insbesondere faserarmiertem Beton, besteht, für mehrschalige Fertigteilschornsteine.
Derartige mehrteilige Fertigteilschornsteine bestehen insbesondere aus einem Rauchgas
führenden Innenrohr, beispielsweise aus Schamotte oder Stahl, einer das Innenrohr
umgeben den Wärmedämmschicht, beispielsweise aus Mineralwolle, z.B.
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Glas- oder Steinwolle, insbesondere in Form von gegebenenfalls gebogenen
und eventuell geschlitzten Platten oder Matten, dem diese umgebenden Schornsteinmantel
und gegebenenfalls weiteren Schichten, z.B. einer Dampfdiffusionsdämmschicht.
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Die Wärmedämmschicht kann mit etwas radialem Spiel zwischen Innenrohr
und Schornsteinmantel angeordnet sein. Es kann sich dabei sowohl um frei stehende
Schornsteine als auch um eingebaute Hausschornsteine handeln. Bei den bekannten
gattungsgemäßen Schornsteinmänteln ist die Matrix i.a. Beton. Der Beton des Schornsteinmantels
ist entweder Schwerbeton oder Leichtbeton, wobei als Leichtbeton neuerdings gerne
Haufwerksbeton Verwendung findet. Bei frei stehenden Schornsteinen ist eine die
Statik sichernde Stahlarmierung üblich, bei einzubauenden Hausschornsteinen mindestens
eine Transportarmierung aus Stahl.
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Ein gattungsgemäßer Schornsteinmantel aus einfachem Faserzement ist
aus dem DE-GM 81 31 546.5 bekannt. Es handelt sich dabei um einen Abgasschornstein,
der zum Anschluß von über die Stockwerke verteilten Gasfeuerstätten verwendet wird.
Eine Verwendung von Glas- oder Kohlenstoff-Faser ist nicht offenbart, desgleichen
nicht für den Anschluß an zentrale Feuerstätten, wofür die erfindungsgemäßen Schornsteinmäntel
insbesondere bestimmt sind.
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Angesprochen sind die zu diesem Zeitpunkt für die Armierung von Schornsteinmänteln
mehrschaliger Schornsteine konventionellen Fasern, wie Asbestfasern, da die eigentliche
Idee dieser Vorveröffentlichung nicht in der Faserwahl, sondern in äußeren Gestaltungsmerkmalen
liegt. Soweit Schornsteinelemente aus
Faserzement bekanntgeworden
sind, haben sie eine geringe Dichte, nur eine relativ geringe Temperaturbeständigkeit
und eine hohe Zerbrechlichkeit bei Säureempfindlichkeit.
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Für einschalige Sonder zwecke hat man auch bereits Faserbeton verwendet,
nämlich für Stülpschornsteinköpfe gepreßten Glasfaserbeton und für spezielle Rauchrohre
für Feuerungen mit begrenzten Anforderungen Asbestfaserbetonrohre, vgl. Prospekt
Abgasschornstein System Eterdur(R)" der Firma Eternit Aktiengesellschaft Berlin,
1000 Berlin 11, vom 30. Oktober 1982. Ferner hat man Glasfaserbeton auch schon zur
Sanierung von Stahlbetonschornsteinen durch äußeres Anspritzen vorgesehen, nicht
jedoch zur Ersetzung von Schornsteinmänteln mehrschaliger Fertigteilschornsteine,
vgl.
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"Adolf Meyer: Instandsetzung eines Stahlbetonkamins unter Verwendung
von Glasfaserbeton, beton 10/77, S. 383 bis 386". Ferner hat man Glasfaserbeton
beispielsweise auch schon für andere fernerstehende Bauwerke, wie feuerbeständige
Türen, Brandschutzwände, Entlüftungsrohre, Fensterabdeckungen, Flachdachränder,
Kabelschächte, Kellerlichtschächte, Rolladenkästen, Aufsatzkränze für Lichtkuppeln,
im Tunnelbau u.a.
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eingesetzt, vgl. z.B. 'Cziesielski, Anwendungsmöglichkeiten von Glasfaserbeton
im Bauwesen, Teile I und II in BETONWERK+ FERTIGTEIL-TECHNIK, Heft 5/1978, S. 260
bis 265 und Heft 6/ 1978, S. 312 bis 316" und "Jörg Schlaich und W. Menz, Glasfaserbeton-Eigenschaften
und Möglichkeiten, FBW-Blätter (der Forschungsgemeinschaft Bauen und Wohnen, Stuttgart),
1/1981", 5 Seiten, sowie den 4-seitigen Prospekt der Firma Jäger & Kuta GmbH
& Co., 2321 Kleinmühlen/Plön, "GLAS FASER BETON JXKURIT (R), technische Information",
in welchem u.a.
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die Herstellung von Spritzbeton unter Verwendung etwa 5 cm (bzw. 4,5
cm) langer zerhackter monofiler Faserbündel mit Zugabe durch die Spritzdüse beschrieben
ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei gattungsgemäßen Schornsteinmänteln
möglichst ohne Einbuße an Steifigkeit und Tragfähigkeit im Verhältnis zu konventionellen
stahlarmierten Betonmänteln eine besonders dünnwandige und leichte Konstruktionsweise
ermöglichen zu können, die auch hochtemperaturfest, stoßfest und säureunempfindlich
herstellbar ist.
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Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Schornsteinmantel dadurch
gelöst, daß die Armierung vornehmlich aus Glas- oder Kohlenstoff-Faser besteht.
Mit Glasfaser soll auch Quarzfaser mit eingeschlossen sein. Es zeigt sich, daß man
dabei die Wandstärke bis auf ein Fünftel und noch kleinere Wandstärken reduzieren
kann. In Verbindung damit, daß derartige Fasern im Verhältnis zu Stahlarmierungen
leichtgewichtig sind, kann man dabei insgesamt einen sehr leichtgewichtigen Aufbau
mit hoher Biegesteifigkeit, großer statischer Festigkeit und wesentlich geringerem
Platzbedarf erreichen, z.B. alleine durch Wandstärkenreduzierung eine bis zu etwa
50%ige Grundflächenreduzierung. Im Vergleich zu einer Armierung mit Asbestfasern
erhält man nicht nur bessere Umweltbedingungen, sondern auch eine wesentlich höhere
Biegezugfestigkeit. Im Vergleich mit Stahlfasern werden Korrosionsprobleme geringer
bei sehr preisgünstiger Herstellung. Kohlenstoffaser zeigt gegenüber Glasfaser noch
überlegene Festigkeitseigenschaften.
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Die Möglichkeit einer hochtemperaturfesten Gestaltung wird weiter
unten noch mehr im einzelnen erörtert.
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Die Glas- und/oder Kohlenstoff-Fasern sollen mindestens mehr als 50%
der Armierung, vorzugsweise nahezu oder besser gänzlich die Armierung ausmachen.
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Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Schornsteinmantel aus mindestens
einem Spritzformstück ausgebildet. Hierbei erhält man im Vergleich zu gepreßten
oder gewalzten Formstücken eine größere Gestaltungsvielfalt bei günstiger Einlagerung
der Armierungsfasern sowie günstiger Oberflächengestaltung. Eine auch in Betracht
gezogene Herstellungsweise mit mindestens einem gewalzten oder gepreßten Formstück
kommt demgegenüber eher bei mehr ebenen Formen, auch für Massenfertigung, in Frage.
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Die erfindungsgemäßen Schornsteinmantel-Formstücke lassen sich sowohl
in vorgefertigten Schornsteinfertigteilen verwenden als auch in solchen Fertigteilschornsteinen,
bei denen die einzelnen
Schalen sukzessive aufgebaut werden, wobei
gegebenenfalls auch die Verwendung einer nicht vorgefertigten Schale außerhalb des
Schornsteinmantels, wie beispielsweise im Bereich der Wärmedämmung, mit eingeschlossen
bleiben soll.
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Glasfaserbeton, auch als Spritzbeton, ist bereits seit mindestens
1965 der Fachwelt geläufig, ohne bei der stürmischen Entwicklung von Fertigteilschornsteinen
der letzten 15 Jahre Eingang in die Konstruktion von Schornsteinmänteln gefunden
zu haben. Möglicherweise bestand dabei das Vorurteil, daß Schornsteinmäntel eine
gewisse Mindestschwere aus statischen Gründen nicht unterschreiten sollten. Es überrascht
dabei, daß man bisher die Überlegenheit des Glasfaserbetons und vergleichbarer,
hier näher beschriebener Materialien im Vergleich mit Asbestbeton hinsichtlich hoher
Dichte, großem E-Modul, großer Biegesteifigkeit und Zugfestigkeit, Verschraubbarkeit
bei kleiner Wandstärke, und nahezu Unzerbrechlichkeit nicht für den Schornsteinbau,
insbesondere Schornsteinmantelbau, nutzbar gemacht hat.
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Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Schornsteinmantel längs seines
Umfangs aus mehreren Formteilen zusammengesetzt. Dabei erhält man eine bisher im
Bau von Schornsteinmänteln unübliche aufgelöste Bauweise, die jedoch trotzdem alle
Anforderungen erfüllen kann.
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Die Ansprüche 5 bis 7 sowie 9 beschreiben verschiedene derartige Gestaltungsmöglichkeiten,
wobei im Falle der Ansprüche 5, 6 und 9 die sich ergänzenden Formstücke sogar jeweils
alle oder mindestens paarweise gleich ausgebildet sein können und Anspruch 6 die
Möglichkeit der Bildung eines offenen Kastens mit Verschlußdeckel anspricht. Anspruch
8 zeigt, daß man auch ein- oder mehrfach gewinkelte Formstücke aus Flachstücken
durch scharnierartiges Aufklappen nach der Herstellung eines Flachstückes gewinnen
kann. Ein solcher Aufklappvorgang soll
im noch hinreichend plastifizierten
Zustand des Spritzbetons erfolgen, da es dann nicht zu unerwünschten Aufklafferscheinungen
an der Außenfläche des Scharnierbereichs kommt, sondern im Gegenteil dort sogar
eine scharfkantige Ecke gewinnbar ist.
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Die eingelagerte Glasfaser bürgt dabei für die gewünschte Festigkeit
auch im Eckbereich.
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Für die Herstellung bogenförmiger Formteile (vgl. Anspruch 9) bietet
sich gemäß Anspruch 10 insbesondere die als Schleudertechnik bekannte Ausführungsform
eines Spritzens von Formstücken an, bei der die Form unter Erzeugung von Zentrifugalkraft
um eine meist feststehende Düse, gegebenenfalls unter axialer Translation, rotiert
und so charakteristische Verdichtungen im besonders gleichmäßigen Formstück erzeugt.
Im schleuderverfahren, z.B. als Schleuderbeton oder Schleudermaterial anderer Matrix,
lassen sich vorteilhaft auch in Umfangsrichtung nahtlose Schornsteinmäntel, z.B.
in Zylinderform, gewinnen, die in beliebiger Länge einstückig herstellbar sind,
z.B. stockwerkshoch (mindestens ca. 2,5 bzw.ca. 3 m) oder wesentlich länger, z.B.
sogar weitaus länger als 10 m.
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Die sich in Umfangsrichtung ergänzenden Formteile können ebenso wie
solche Formteile, die sich in Achsrichtung aneinander anschließen, miteinander verklebt
und/oder verschraubt werden.
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Die Verbindung von Formstücken kann gefördert werden, wenn bei axial
aneinander anschließenden Formteilen des Mantels zwischen diesen eine Falz- oder
Muffenverbindung oder bei in Umfangsrichtung aneinander anschließenden Formteilen
des Mantels angeformte Anschlußnasen vorgesehen sind.
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Zum Verkleben von Formteilen zwecks Ergänzung des Schornsteinmantels
in Umfangsrichtung oder Fortsetzung des Schornsteinmantels in axialer Richtung kommen
verschiedene, möglichst feuerfeste, Klebstoffe in Frage. Anspruch 13 gibt eine bevorzugte
einfache und kostengünstige Möglichkeit eines geeigneten feuerfesten Klebemittels
an. Wenn man stattdessen jedoch asbestfrei arbeiten möchte, kann ein feuerfestes
Klebemittel gemäß Anspruch 14 gewählt werden. In manchen Anwendungsfällen kann man
auch auf die Anforderung der Feuerfestigkeit verzichten.
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Es ist grundsätzlich möglich, daß Formteile für erfindungsgemäße Schornsteinmäntel
in Form gerader oder gebogener Platten ausgebildet sind. Es kann auch beispielsweise
die Außenkontur gerade und die Innenkontur krumm, oder umgekehrt, sein. Aus Leichtbaugründen
strebt man jedoch gerne an, die eigentliche Wandstärke je nach den sonst gegebenen
Anforderungen so gering wie möglich zu halten. In diesem Sinne gibt Anspruch 17
die Möglichkeit, durch innen angeformte Fortsatzteile unter minimaler Erhöhung der
Masse der Formteile zusätzliche Funktionen zu erfüllen.
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So können die Fortsatzteile beispielsweise Distanzstücke sein, welche
mit der nächst inneren Schale des Schornsteineinsatzes zusammenwirken. Außer reiner
Abstandhaltefunktion oder der Funktion etwa der Bildung von Belüftungskanälen kann
dabei auch beispielsweise die Funktion von Stützgliedern, sei es zur radialen und/oder
der axialen Abstützung, erfüllt werden.
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Oft ist es jedoch unerwünscht, daß die Fortsatzstücke auch
noch
Stütz funktionen erfüllen. Im Gegenteil möchte man gerne die Kraftwechselwirkung
zwischen der nächst inneren Schale des Schornsteineinsatzes und des Schornsteinmantels
in manchen Anwendungsfällen so klein wie möglich halten und verbleibende Wechselwirkungen
möglichst über die Fläche auflösen.
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Hierzu gibt Anspruch 19 eine bevorzugte Verteilung und Formgebung
der Fortsatz stücke an, die zweckmäßig zudem gemäß Anspruch 20 auch noch möglichst
reaktionsfrei über Widerlager mit der nächst inneren Schale des Schornsteineinsatzes
zusammenwirken. Dabei können die Widerlager beispielsweise als Gleitlager ausgebildet
sein. Alternativ können natürlich derartige Widerlager aber auch als Krafteinleitungselemente
in den Schornsteineinsatz dienen, falls Stütz funktionen gewünscht werden.
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Wenn eine verhältnismäßig große Grundfläche des Schornsteinmantels
gewünscht wird, beispielsweise um höheren äußeren Winddrücken bei frei stehenden
Schornsteinen standhalten zu können, gibt Anspruch 21 eine bevorzugte Lösung. Dabei
kann die geschlossene Fläche des Schornsteinmantels bzw.
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eines entsprechenden Formstücks von einer verhältnismäßig dünnen Haut
gebildet werden, während die statisch wesentlichen Funktionen von einem Fachwerk
übernommen werden. Dieses Fachwerk kann in bekannter Weise ausgebildet sein, z.B.
aus sich kreuzenden vertikalen und horizontalen Stegen oder sich kreuzenden rautenförmig
angeordneten Stegen, also einem schräggestellten Fachwerk.
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Es ist bemerkenswert, daß man überhaupt mit sehr geringen geschlossenen
Wandstärken bei erfindungsgemäßen Formstücken auskommt. Diese können bei im Haus
eingebauten Schornsteinen bei 1 cm und weniger, beispielsweise typisch 8 mm, liegen
und brauchen auch bei frei stehenden Schornsteinen kaum stärker als etwa 2 cm zu
sein (vgl. Anspruch 57). Die konkrete Dickenbemessung der Schornsteinwand richtet
sich nach den statischen
Anforderungen. In praxi kommen für eingebaute
Hausschornsteine insbesondere Wandstärkemaße ab ca. 6 mm, vorzugsweise ca. 8 mm,
und bis 20 mm, vorzugsweise nur bis 15 mm, in Frage, wobei ein Wandstärkebereich
sogar nur zwischen 8 mm und 10 mm, oder nur etwas mehr (vorzugsweise höchstens 15
mm), denkbar ist. Dem stehen Wandstärken von mindestens 60 mm und mehr etwa bei
stahlarmiertem Beton gegenüber.
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Ein weiterer Vorteil ist, daß ein Nachputzen der Außenfläche nicht
mehr erforderlich ist, da die Außenflächen von Glasfaserbetonstücken u. dgl. sogar
extrem glatt ausgebildet werden können. Es hängt hier von den speziellen Anforderungen
ab, ob man die Mantelaußenfläche glatt oder strukturiert oder anders ausbildet.
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Es ist ferner nicht zwingend erforderlich, erfindungsgemäße Schornsteinmäntel
oder entsprechende Formteile direkt aneinander anzuschließen. So kann beispielsweise
gemäß Anspruch 24 eine Zwischenlegscheibe zwischen axial aufeinander folgenden Mantelteilen
vorgesehen sein. Dies gilt insbesondere für den Fall von im Haus einzubauenden Schornsteinen.
Hier gibt es eine Brandschutzvorschrift, daß bei einer Temperatur von 10000C in
einem Stockwerk mit entsprechender Aufheizung des Schornsteinmantels -auf dieselbe
Temperatur die Temperatur im nächst folgenden Stockwerk innerhalb eines Zeitraumes
von 90 Minuten nicht auf höhere Werte als 1400C ansteigen darf.
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Bei herkömmlicher Herstellung von Schornsteinmänteln aus verhältnismäßig
dickem Beton wirkt dieser selbst als so starker Wärmespeicher, daß der Temperaturanstieg
im nächst folgenden Stockwerk innerhalb der vorgegebenen Frist von 90 Minuten hinreichend
verzögert wird. Dieser Wärmespeichereffekt ist bei dünnwandigen Konstruktionen aus
Glasfaserbeton oder Kohlefaserbeton nicht mehr gegeben. Hier kann die Zwischenlegscheibe
helfen.
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Eine Möglichkeit zur Erfüllung der gewünschten Funktionen einer Verzögerung
des Wärmeübergangs besteht dabei gemäß Anspruch 31 darin, die Zwischenlegscheibe
wärmedämmend auszubilden, wofür Anspruch 32 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
angibt. Ein entsprechendes Material kann beispielsweise von der Firma Promat Gesellschaft
für moderne Werkstoffe mbH, Grunerstraße 33, 4000 Düsseldorf 14, Postfach 140280,
in Plattenform bezogen werden. Die Kunststoffasern dienen dabei zur Verbesserung
der Elastizität und Zugfestigkeit und sind, da der angesprochene Test nach 90 Minuten
abgebrochen wird, für die genannte Feuerschutzbedingung nicht kritisch.
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Alternativ (oder zusätzlich) kann man aber auch daran denken, die
Zwischenlegscheibe ihrerseits wärmespeichernd auszubilden, indem man sie vorzugsweise
gemäß Anspruch 34 ihrerseits aus Beton, vorzugsweise Schwerbeton, mit entsprechender
Speichermasse ausbildet. Hierbei kann herkömmlicher Beton Verwendung finden.
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Man kann dabei auch eine größere Masse der Zwischenlegscheibe dadurch
weiter vorteilhaft nutzen, daß sie auch eine Wärmeübergangsdämpfung zwischen weiter
innen liegenden Schalen, mit Ausnahme des Rauchgas führenden Innenrohres, darstellt.
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Hierfür bietet Anspruch 25 ein Beispiel.
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Im Falle von hinterlüfteten Schornsteinkonstruktionen kann man dabei
in der Zwischenlegscheibe gemäß Anspruch 26 Strömungskanäle ausbilden, die gemäß
Anspruch 27 zur Einstellung der gewünschten Kennwerte der Strömung als Drosseln
ausgebildet sein können.
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Die Ansprüche 28 bis 30 geben drei alternative bevorzugte Einbaumöglichkeiten
von Zwischenlegscheiben der genannten Art zwischen axial aufeinander folgenden Schornsteinmänteln
bzw. Formteilen an.
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Betonteile wirken auf eingelagerte Elemente meist alkalisch.
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Andererseits ist normales Glas (sog. E-Glas) nicht alkaliresistent.
Zur Erhöhung der Dauerstandfestigkeit erfindungsgemäßer Schornsteinmäntel ist es
daher empfehlenswert, daß die Glasfasern jeweils alkaliresistent ausgerüstet sind.
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Bevorzugt verwendet werden dabei mit einer alkaliresistenten Hüllschicht
versehene Glasfasern gemäß dem Prospekt Cem-FIL Product Leaflet vom Oktober 1979
der Firma PILKINGTON Brothers Limited mit der Prospektbezeichnung Cem-FIL 2 Alkali
Resistant Glass Fibre. Die Herausgeberin dieses Prospektes ist auch eine Bezugsquelle.
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Für den weiter oben besprochenen Wärmpübergangstest ist natürlich
ferner erforderlich, daß der Schornsteinmantel selbst mindestens gegen 1000"C temperaturbeständig
ist.
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Dies ist speziell eine Anforderung an in einem Gebäude einzubauende
Haus schornsteine.
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Diese Bedingung läßt sich bei Verwendung von Glasfaserbeton für Schornsteinmäntel
gemäß der Erfindung beispielsweise durch die bevorzugte Wahl der Zuschlagstoffe
gemäß Anspruch 37 erreichen. Man vermeidet dabei beispielsweise, daß sich sonst
üblicher Quarzsand bei niedrigerer Temperatur explosionsähnlich von der festen in
die gasförmige Phase umsetzt.
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Für statisch beanspruchte Schornsteinmäntel wird zweckmäßig schwerer
Glasfaserbeton mit einer Rohdichte von 1300 bis
3 2300 kg/m3 vorgesehen,
vgl. die Klassifizierung unter Ziff. 2 "Einteilung der Glasfaserbetone"(GFB) in
der schon früher erwähnten Monografie "Glasfaserbeton" von Adolf Meyer, gemäß Heft
9, Sept. 1973 von BEToNtqERK+FERTIGTEIt-TECHNIK.
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Vorzugsweise handelt es sich um Glasfaserbeton der Klasse B N 60.
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Nach der Erfindung kann jedoch der Schornsteinmantel auch aus einer
vorzugsweise ganz oder vornehmlich zementfreien Matrix bestehen, wobei dann eine
bevorzugte Zusammensetzung durch Anspruch 40 wiedergegeben wird. Die Ansprüche 41
und 42 betreffen dabei bevorzugte Bestandteile der Matrix. Zuschlagstoffe, wie Schamotte,
können dabei vor der Formgebung durchaus gebrannt sein, was sogar bevorzugt ist.
Nach der Formgebung soll jedoch auf ein Brennen verzichtet werden, wie es etwa zur
Herstellung von Schamotterohren erforderlich ist.
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Die geringsten Anforderungen werden an einen erfindungsgemäßen Schornsteinmantel
dann gestellt, wenn er allein zum Zwecke der Außenverkleidung eines Einsatzes vorgesehen
ist. In vielen Anwendungsfällen wird jedoch der Außenverkleidungszweck nur einer
von mehreren Zwecken sein.
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So kann bei frei stehenden Schornsteinen ein erfindungsgemäßer Schornsteinmantel
als Windschutzmantel dienen. Hier kann man wiederum solche Anwendungsfälle unterscheiden,
bei denen die Windschutzfunktion die einzige Hauptfunktion des Windschutzmantels
ist und der Schornsteineinsatz dementsprechend selbsttragend ausgebildet ist oder
bei denen der Windschutzmantel zusätzlich stützende Funktionen in radialer und/oder
axialer Richtung auf den S6hornsteineinsatz ausübt. Im erstgenannten Falle kann
man dabei Grundfläche und den Materialeinsatz von Windschutzmänteln drastisch reduzieren,
und im zweitgenannten Fall kann man sogar handelsübliche Konstruktionen aus einem
korrosionsarmen Stahlinnenrohr, einer umgebenden Wärmeisolierung und einem Stahlaußenmantel
bei kompakter Bauweise, meist mit ineinandergeschachtelten
Rundrohren
dadurch substituieren, daß man statt des äußeren Stahlrohres einen erfindungsgemäßen
Schornsteinmantel und statt des inneren Stahlrohres beispielsweise einen aus Schamotterohren
aufgebauten Innenrohrstrang verwendet. Hierbei erhält man eine wesentlich kosten-
und materialgünstigere neuartige Bauweise frei stehender Schornsteine. Speziell
für diesen Anwendungszweck eignet sich besondersder schon früher besprochene Aufbau
des Schornsteinmantels ohne Nähte in Umfangs richtung und mit großer einstückiger
Höhe (stockwerkshoch oder vorzugsweise viele Stockwerke hoch), insbesondere aus
Schleudermaterial.
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Analog läßt sich übrigens auch der Innenrohrstrang aufbauen; zur Ergänzung
der diesbezüglichen Offenbarung wird ausdrücklich auf die parallel eingereichte
Patentanmeldung (unser Zeichen S 348 w bzw. Gebrauchsmusterhilfsanmeldung 6 348
M+a) mit dem Titel: Rauchgas führendes Rohr für Schornsteine Bezug genommen. Bei
mehrschaligen Fertigteilschornsteinen läßt sich der Aufbau sowohl des Schornsteinmantels
als auch des Innenrohres mit dem zuletzt beschriebenen Aufbau kombinieren.
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Besonders überraschend ist, daß die dünnwandigen und gegebenenfalls
aufgelösten Strukturen erfindungsgemäßer Schornsteinmäntel sogar geeignet sind,
radial und/oder axial stützende Funktionen für den Schornsteineinsatz zu übernehmen.
Insbesondere kann dabei die hohe Biegesteifigkeit nutzbar gemacht werden.
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Erfindungsgemäße Schornsteinmäntel können ferner in vielen üblichen
Konfigurationen hergestellt werden, sei es mit gerundeter Außenkontur, insbesondere
mit echt runder Außenkontur, sei es mit quaderförmiger Außenkontur, wobei dann der
Innenquerschnitt wiederum nach Wahl gestaltet werden kann, in beiden genannten Fällen
meist rund, wenn man sich nicht gar mit einer kastenförmigen Innenform bei kastenförmiger
Außenform zufrieden gibt und dabei das zusätzliche Volumen zwischen Innenfläche
des Schornsteinmantels und
einem runden oder gerundeten Schornsteineinsatz.
als Kanalvolumen für ein Belüftungs- bzw. Hinterlüftungsgas bzw. entsprechend eingeleitete
Luft verwenden will.
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Erfindungsgemäße Schornsteinmäntel lassen sich zunächst in handelsüblichen
Längen herstellen, beispielsweise, so, daß drei Schornsteinmäntel auf einen Meter
kommen. Besondere Vorteile gewinnt man aber aufgrund der spezifischen Herstellungsweise
dadurch, daß man unschwer auch größere Längen herstellen kann, z.B. eine einteilige
Formstückausbildung sogar in Stockwerkshöhe (z.B. in Höhen zwischen 2,5 m und 3
m), aber auch noch in wesentlich größeren Höhen. So kann man verhältnismäßig problemlos
mit einer entsprechenden Spritz- oder Preßform einstückige Formteile großer Höhe,
beispielsweise von 6 oder gar 15 m oder noch größerer Höhe, herstellen, die man
dann meist lediglich in Umfangsrichtung aus mehreren Formteilen komplementiert.
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Eine entsprechende Form kann dabei zunächst horizontal angeordnet
sein.
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Die Zusammensetzung kann dann zweckmäßig mittels eines Montagebocks
erfolgen, auf den zunächst das entsprechend lange Formstück aufgelegt wird, in das
dann der Schornsteineinsatz eingebaut wird, indem man beispielsweise eine bereits
mit Wärmeisolierung umgebene Innenstranganordnung einlegt und indem man dann schließlich
dieses Aggregat von der zunächst frei gebliebenen Seite schließt.
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Bei kastenförmigen Profilen kann das Einlegen in ein unteres U-Formstück
auch stirnseitig durch Einschieben erfolgen. In dem Fall können nach innen eingreifende
Nasen oder Rippen am unteren Formstück so vorgesehen sein, daß man den Schornsteineinsatz
gar nicht von oben einlegen kann, aber von der Stirnseite her einschieben kann,
wobei die Nasen o.dgl. dann zur leichteren Verbindung des noch aufzulegenden Formteils
auf das unten liegende Formteil dienen.
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Es wurde bereits erwähnt, daß die erfindungsgemäßen Schornsteinmäntel
sowohl für eingebaute Hausschornsteine als auch für frei stehende Schornsteine in
Anwendung kommen können.
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Insbesondere bei frei stehenden Schornsteinen empfiehlt sich dann
eine Verbindungsweise gemäß Anspruch 53, bei der infolge der aufgelockerten Bauweise
mittels mehrerer in Umfangsrichtung sich ergänzender Formteile die Anschluß bzw.
Eckbereiche noch zusätzlich durch aufgesetzte Eckschienen verstärkt werden und auch
die innen liegenden, den Eckschienen gegenüberliegenden Wandbereiche des Schornsteinmantels
stärker als in den außerhalb der Eckschienen liegenden Wandbereichen gestaltet werden.
Dann kann man in diesen Bereichen zuverlässige Kleb-und Schraubverbindungen anordnen,
wobei meist beide Arten der Verbindungen zweckmäßig miteinander kombiniert werden.
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Bei allen besprochenen Konstruktionen von Schornsteinmänteln kann
man die Wand in einem Arbeitsgang herstellen, so daß sie einschichtig aufgebaut
ist. Vorzugsweise wird jedoch ein in radialer Richtung bzw. von innen nach außen
mehrschichtiger Aufbau gewählt, z.B. durch mehrmaliges Spritzen aufeinanderfolgender
Lagen. Hierdurch kann man verschiedenen Schichten unterschiedliche Funktionen verleihen,
z.B. Außenschichten -oder auch inneren Schichten - eine dichte Hautfunktion, inneren
Schichten Tragfunktionen, eine Leichtbaufunktion mit erhöhter Porosität, u. dgl.
Zum Beispiel bei Scheuderformstükken kann man etwa die Dichte durch unterschiedliche
Fliehkraft verschieden einstellen. Auch kann man die Art der Matrix, die Zuschlagstoffe,
die Schichtstärke u. dgl. verschieden wählen, etwa als Häute dienende Schichten
dünn und sehr dicht und innere Schichten poröser und stärker. Es können dabei durchaus
auch verschiedene Schichten gleichartig sein. Vorteilhafte Strukturen zeigen die
Ansprüche 54 bis 56.
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Insbesondere wird folgende Funktionsverteilung auf die einzelnen Schichten
bevorzugt: Die Außenschicht sollte zunächst einen geschlossenen Raumabschluß hinreichender
Materialdichte bilden. Vorzugsweise hat sie selbst auch eine tragende Funktion.
Bei frei stehenden Schornsteinen soll die Außenschicht -auch wasserabweisend sein.
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Nebenher empfiehlt sich eine Ausbildung mit einer besonderen Außenfläche
je nach den Anforderungen, sei es als glatte oder strukturierte endgültige Außenfläche,
sei es als Tapetentragfläche o.ä., die jeweils eine Finish-Beschichtung, z.B. Putz
oder Anstrich, entbehrlich macht.
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Einer besonderen Betrachtung bedarf die Diffusionsfähigkeit.
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Normaler Glasfaserbeton o. dgl. ist im Gegensatz etwa zu Haufwerksbeton
wenig diffusionsfähig. Schornsteinmäntel sollen aber deutlich diffusionsfähig sein.
Mindestens sollte die Diffusionsfähigkeit im Schornsteinmantel dann, wenn der Schornstein
nicht innen zwangsbelüftet ist, von innen nach außen zunehmen, damit es zu einem
Austritt von diffundierten gasförmigen Produkten von innen nach außen und damit
zur Vermeidung eines Staus derartiger Produkte im Schornstein kommen kann, der z.B.
zu Durchfeuchtungen der Konstruktion, Ansammlung von Kondensaten, wie schwefeliger
Säure, u. dgl. führt.
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Bei belüfteten Schornsteinen kann man demgegenüber die Außenschicht
als Gas sperrschicht ausbilden und die gasförmigen Produkte überdie innere Belüftung
abführen.
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In diesem Sinne ist die Außenschicht entweder stark diffusionsfähig
oder alternativ als Gasdämm- oder -sperrschicht auszubilden.
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Eine Wirkung als Gasdämm- oder -sperrschicht kann man durch hohe Materialdichte
unter Verwendung nicht oder wenig offenporiger Zuschlagstoffe erreichen. Eine hohe
Diffusionsfähigkeit kann man durch Zugabe von offenporigen Zuschlagstoffen und/oder
eine über die Fläche verteilte lokale Wandstärkenschwächung, vorzugsweise durch
Ausnehmungen an der Innenseite, erreichen.
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Diese besondere Gestaltung der Außenschicht hat sowohl dann Bedeutung,
wenn die Außenschicht die einzige geschlossene Schicht des Schornsteinmantels ist,
als auch dann, wenn eine andere Schicht der Außenschicht direkt oder über mindestens
eine Zwischenschicht hinterlegt ist.
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Im Rahmen der Erfindung braucht nur wenigstens eine Schicht einer
Sandwichstruktur des Schornsteinmantels gemäß Anspruch 1 ff ausgebildet zu sein;
andere Schichten können, sofern sie im Rahmen eines Sandwichaufbaus kompatibel sind,
aus im Extremfall sogar gänzlich andersartigen Schichten ausgebildet sein, z.B.
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kann eine Außenschicht sogar aus Calciumsilikat, insbesondere Faser-Calciumsilikat,
zur Wärmedämmung und eine weiter innen liegende Schicht, insbesondere die am zweiten
innen liegende Schicht, aus Mineralwolle mit Wärmedämmfunktion bestehen.
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Bei der Wärmedämmung kann der Effekt einer Abdämmung von äußeren Hitzeerscheinungen,
z.B. von Feuer in einem Stockwerk bei Gebäudeeinbau, und/oder der Effekt einer Wärmedämmung
der vom Innenrohr ausgehenden Hitze vorrangig sein. Bei hinreichender Wärmedämmung
an der Außenschicht kann man Maßnahmen zur Verringerung des Wärmeübergangs zwischen
Geschossen, z.B. die Zwischenlegscheibe, im Aufwand reduzieren und im Grenzfall
ganz einsparen.
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Als offenporige Zuschlagstoffe zur Erweiterung einer hohen Diffusionsfähigkeit
kommen beispielsweise Perlite, Vermiclit u.dgl. in Frage. Als geschlossenporige
Zuschlagstoffe kann man z.B. Blähton verwenden.
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Eine jeweils weiter innen liegende Schicht kann zum Beispiel auch
als chemisch resistente Bauschicht, als statisch tragende Hauptschicht, als Gleitschicht
zum Abfangen axialer thermischer Spannungen in Hinblick auf die relativ zu normalem
Beton, insbesondere Schwerbeton, höhere Längendehnung von Glasfaserbeton bei Aufheizung
usw. ausgelegt sein.
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Eine Gleitschicht kann beispielsweise aus keramischen Fasern aufgebaut
sein, die untereinander ungebunden, aber auch gebunden sein können und jedenfalls
in mindestens eine Nachbarschicht eingebunden sind.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an
mehreren Aus ftilirungsbeispielen noch näher erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Schornsteinfertigteil
mit einem als Verkleidung dienenden Schornsteinmantel; Fig. la einen vergrößerten
Ausschnitt im Bereich I von Fig. 1; Fig. ib einen radialen bzw. von innen nach außen
verlaufenden Querschnitt durch die Anschlußstelle von zwei axial aufeinanderfolgenden
Formteilen von Schornsteinmänteln; Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung
zum Herstellen eines Formteils für einen Schornsteinmantel; Fig. 3 eine perspektivische
Ansicht eines stockwerkshohen Schornsteinfertigteils mit außen angeordnetem Schornsteinmantel;
Fig. 4a, b und c Beispiele von drei möglichen sandwichartigen Aufbaustrukturen der
Wand eines Schornsteinmantels; Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Eckbereich eines
frei stehenden Schornsteins mit einem als statisch selbsttragender Windfang dienenden
äußeren Schornsteinmantel und einem als Verkleidung des Schornsteineinsatzes dienenden
inneren Schornsteinmantel; Fig. 5a eine bevorzugte Stoßverbindung von aufeinanderfolgenden
Formteilen insbesondere des äußeren Schornsteinmantels, gegebenenfalls des inneren
Schornsteinmantels, des Schornsteins gemäß Fig. 5;
Fig. 6 eine
teilweise stirnseitig geschnittene Ansicht einer Montage- und Aufrichtvorrichtung
für einen in Umfangsrichtung zusammengesetzten Schornstein aus bogenförmigen Formstücken
des Schornsteinmantels; Fig. 7 einen Querschnitt durch einen Rundschornstein mit
einstückigem zylindrischem Schornsteinmantel; Fig. 8 eine StoBverbindung von axial
aufeinanderfolgenden Formteilen des Aufbaus gemäß Fig. 6 und gegebenenfalls auch
des Aufbaus von Fig. 7; Fig. 9a, b und c als radiale Halbschnitte drei Alternativen
des Einbaus einer Zwischenlegscheibe zwischen zwei axial auf einanderfolgenden Formteilen
für eingebaute Hausschornsteine; Fig. 9d und e je einen Gesamtquerschnitt durch
einen entsprechenden Schornstein, und zwar im Falle von Fig. 9d außerhalb der Zwischenlegscheibe
und im Falle von Fig. 9e im Bereich der Zwischenlegscheibe; und Fig. 9f einen radialen
Halbschnitt im Eckbereich durch die Stirnseite des Schornsteinmantels.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist zunächst ein geschoßhohes
Schornsteinfertigteil 2 konventioneller Bauweise in Leichtbeton vorgesehen. Es weist
zwei Rauchgaszüge 4 auf, die in seinem langgestreckt quadratischen Querschnitt symmetrisch
zu einem zentralen Luftschacht 6 angeordnet sind. Die Rauchgas züge 4 sind wie üblich
zylindrisch, der Luftschacht 6 rechteckig. An den Ecken der Stirnseiten des quaderförmigen
Schornsteinfertigteils 2 sind jeweils Gewindehülsen 8 eingelassen,
die
sowohl Befestigungs- als auch Transportzwecken dienen können.
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Über die Außenfläche des Schornsteinfertigteils 2 sind im gegenseitigen
Abstand etwa rasterförmig Führungsleisten 10 verteilt, die vertikal verlaufen, am
Schornsteinfertigteil 2 befestigt sind und zweckmäßig aus Glasfaserbeton bestehen.
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Diese Führungsleisten 10 dienen als Widerlager für Nasen 12, die innen
an plattenförmigen Formteilen des Schornsteinmantels 14 in Gestalt integral innen
angeformter Fortsatzteile ausgebildet sind und hier als Distanzstücke zum Abhalten
des plattenförmigen Grundkörpers 16 des Schornsteinmantels vom Schornsteinfertigteil
2 dienen. Der Schornsteinmantel hat hier in erster Linie eine Verkleidungsfunktion.
Bei frei stehenden Schornsteinen leitet er über die Nasen 12 und die Führungsleisten
10 den Winddruck zum seinerseits statisch stabilen Schornsteinfertigteil 2 weiter.
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Der Schornsteinmantel 14 besteht aus Glasfaserbeton. Da es sich um
plattenförmige, in ihrem Grundkörper 16 ebene Formteile handelt, kann man sie einfach
als Preß- oder Walzformstücke vorsehen.
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An die Stelle der Glasfaserarmierung kann auch eine Kohlenstoffarmierung
treten. Ebenso kann statt einer Betonmatrix eine zementfreie Matrix vorgesehen sein.
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Im folgenden wird bei allen Ausführungsbeispielen ohne Beschränkung
der Allgemeinheit einfach nur von Glasfaserbeton gesprochen.
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Am Stoß axial aufeinanderfolgender Formteile des Schornsteinmantels
14 ist zweckmäßig gemäß Fig. 1b eine Falzverbindung mit im Stoßbereich vorgesehener
Wandstärkenverbreiterung vorgesehen. Dabei wird unter nicht vollständiger Überlappung
der
Falzverbindung eine außen offene Schattenfuge gebildet, deren teils vertikal, teils
horizontal und somit im ganzen winkelförmiger Überlappungsbereich von einer Schicht
Klebstoff 18 eingenommen ist. Die Außenflächen 20 der axial aneinander anschließenden
Formstücke fluchten dabei, während die im Stoßbereich vorhandene verstärkte Wandstärke
der Innenseite zugewandt ist. Dies ist aufgrund der distanzierenden Nasen 12 möglich.
Zusätzlich zu der Verbindung mittels Klebstoff 18 kann man auch noch eine nicht
dargestellte Schraubbolzenverbindung vorsehen. Eine ähnliche Verbindung kann auch
längs vertikaler Anschlußfugen von Formteilen des Schornsteinmantels 14 vorgesehen
sein, die sich in Umfangsrichtung ergänzen.
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Wie Fig. 2 zeigt, kann man Formstücke 20 aus zwei mindestens einen
Winkel bildenden Platten im wesentlichen ebener Konfiguration auch bereits originär
herstellen. Hierbei kann man, wie dargestellt, einfache Winkelstücke oder in entsprechender
Abwandlung bei zweifacher Knickung auch U-Stücke gewinnen.
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Fig. 2 zeigt hierzu eine Palette 22, die aus zwei Flügeln 24 besteht,
die um eine Scharnierlinie 26 aus der gezeigten ebenen bzw. fluchtenden Grundstellung
in die ebenfalls gezeigte rechtwinklige (oder anders winkelförmige) Arbeitsstellung
klappbar sind.
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In der Grundstellung wird zunächst das ebene Rohformteil 28 gespritzt.
In noch plastischem Zustand wird dann die Palette aus der Grundstellung in die Arbeitsstellung
um die Scharnierlinie 26 geklappt und das rechtwinklige Formteil 20 gewonnen.
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Dabei kann man außen am Formteil eine spitze Ecke ausbilden, während
die beim Klappen erfolgende Stauchung innen eine gerundete Hohlkehle 30 ergibt.
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U-förmige Stücke kann man entsprechend mit dreiflügeligen Paletten
22 mit zwei Scharnierlinien 26 gewinnen.
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Der Schornsteinmantel 14 läßt sich dann in vereinfachter aufgelöster
Bauweise aus zwei winkelförmigen Formstücken 20 oder aus einem U-förmigen Formstück
und einem ebenen Deckel zusammensetzen. Je nachdem, wie die Anschlußfugen zum Zusammensetzen
der Formstücke in Umfangsrichtung gestaltet sind, kann man dabei den Schornsteineinsatz
etwa radial in das offene Formstück einlegen oder axial in dieses einschieben.
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Das fertige Formstück gemäß Fig. 3 hat dann beispielsweise Stockwerkslänge
bzw.,in aufgerichteter Form, Stockwerkshöhe des Maßes e , im allgemeinen höchstens
von 3 m, wenn man es zum Gebäudeeinbau verwenden will.
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Der Schornsteinmantel 14 wird bereits mit vorgefertigten Ausschnitten
für Einbauten, beispielsweise für eine Putztür 32 oder ein abzweigendes Rauchrohr
34, gefertigt.
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Zu erkennen ist ferner der mehrschalige Aufbau des Fertigteilschornsteins
aus Rauchgas führendem Innenrohr 36, Wärmedämmschicht 38 und Schornsteinmantel 14,
der gegebenenfalls durch mindestens eine weitere Schicht ergänzt sein kann.
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Das Innenrohr 36 besteht vorzugsweise aus einem Schamotterohr, das
auf gewünschte Länge zusammengekittet ist. Das Innenrohr 36 ist dabei rund und wird
von der Wärmedämmschicht 38 in ebenfalls zylinderschalenförmiger Konfiguration umgeben.
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Hierzu ist das Innenrohr zweckmäßig von entsprechend gebogenen geschlitzten
Wärmedämmplatten aus Mineralfasern umwickelt.
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Dieses umwickelte Aggregat wird vorgefertigt und in den Schornsteinmantel
14 in der beschriebenen Weise eingebracht. Da dabei der Schornsteinmantel 14 aus
im wesentlichen ebenen Formteilen zusammengesetzt ist, welche dem in Fig. 3 dargestellten
Schornsteinfertigteil eine quaderförmige Grundform geben, entstehen im Eckbereich
zwischen der Wärmedämmschicht 38 und dem Schornsteinmantel 14 zwickelförmige Hohlräume,
die als
Kanäle 40 für ein Belüftungsgas, meist Belüftungsluft,
dienen können.
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Der Wandaufbau des Schornsteinfertigteils 14 kann in üblicher Weise
einschichtig sein. Vorzugsweise kann die Wand aber auch aus mehreren Schichten insbesondere
unterschiedlicher Funktion aufgebaut sein. In den Fig. 4a bis 4c sollen dabei Schichten
unterschiedlicher Funktion unterschiedlich schraffiert sein.
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Fig. 4a zeigt dabei zwei Schichten 42a und 42b unterschiedlicher Funktion,
aber gleicher Stärke. Alternativ kann in nicht dargestellter Weise auch eine dieser
Schichten dünner oder dicker ausgebildet sein, z.B. als Haut.
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Eine entsprechende Haut unterschiedlicher Funktion bilden die Schichten
42c und 42d des sechsschichtigen Aufbaus gemäß Fig. 4b, der im übrigen nur abwechselnd
jeweils zwei Funktionen verkörpert, die jeweils paarweise anschließend wechseln.
Die inneren Schichten sind dabei unterschiedlich dick.
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Ohne Beschränkung der Allgemeinheit ist dabei auch noch eine dünne
Schicht 42e den stärkeren inneren Schichten 42f, 42g und 42h zwischengeschachtelt.
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Fig. 4c schließlich zeigt einen auch noch weiter ergänzbaren dreischichtigen
Aufbau aus drei unterschiedlichen Funktionsschichten gleicher Stärke 42i, 42j und
42k.
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Die beschriebene Herstellungsweise gewinkelter Formstücke und mehrschichtiger
Formstücke läßt sich auch auf alle anderen Ausführungsbeispiele übertragen.
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Fig. 5 beschreibt einen frei stehenden Schornstein mit einem äußeren
Schornsteinmantel 14a und einem inneren Schornsteinmantel 14b.
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Der statisch selbsttragende, aber von Windeinflüssen entlastete Innenschornstein
kann dabei die anhand von Fig. 3
geschilderte Xonfiguration mit
dem ein Rechteck beschreibenden Mantel 14b und den jeweils zylinderschalenförmigen
inneren Schichten, nämlich der Wärmedämmschicht 38 und dem Innenrohr 36 sowie dem
im hohlen Zwickelbereich zwischen Mantel 14b und Wärmedämmschicht 38 angeordneten
Belüftungskanal 40 haben. Ebenso können hier stirnseitige Gewindehülsen 8 vorgesehen
sei. Da aber anders als bei dem Schornsteinfertigteil 2 der Schornsteinmantel hier
nicht massiv ist, sind diese Hülsen 8 in im Winkelbereich am Schornsteinmantel 14b
angeformten Querstreben 42 eingelassen.
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Der äußere Schornsteinmantel 14a ist mit Abstand gegenüber dem vom
inneren Schornsteinmantel 14b umgrenzten Schornsteineinsatz angeordnet und dient
insbesondere dazu, den Schornsteineinsatz von äußeren Windkräften und sonstigen
äußeren Einflüssen freizuhalten, insbesondere Staudruck und Biegemoment von atmosphärischen
Luftströmungen aufzufangen.
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In diesem Falle ist es meist unzweckmäßig, wenn der äußere Mantel
14a in den Schornsteineinsatz noch Stützkräfte einleitet. Der Zwischenraum kann
gegebenenfalls als Mannraum ausgebildet sein.
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Der äußere Mantel 14a bildet ebenso wie der innere Mantel 14b ein
rechteckiges Kastenprofil, das ebenso, wie es früher dargestellt wurde, in aufgelöster
Bauweise aus mehreren Teilen in Umfangsrichtung zusammengesetzt sein kann. Bei den
hier besonders großen äußeren Kräften ausgesetzten frei stehenden Schornsteinen
empfiehlt es sich dabei aber, der statischen Festigkeit besondere Aufmerksamkeit
zu schenken.
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Hierzu sind insbesondere zwei zusätzliche Maßnahmen vorgesehen.
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Zum einen ist der, gegebenenfalls sandwichartig aufgebaute, ebene
Grundkörper 16 des äußeren Mantels 14a, der eine durchgehende massive Hüllwand bildet,
zur Erhöhung der statischen
Festigkeit mit einem inneren Fachwerk
aus sich kreuzenden vertikalen und horizontalen oder sich auch gegebenenfalls in
Rautenanordnung schräg kreuzenden Rippen 44 aufgebaut.
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Anders als die im wesentlichen spitzen oder nur schwach stumpfwinkligen
Nasen 12 sind dabei diese Rippen 44 zweckmäßig ausgeprägt stumpfwinklig ausgebildet.
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Ferner ist der Anschlußbereich von Formstücken 20 in Umfangsrichtung,
hier im Eckbereich, verstärkt ausgebildet. Einerseits weist hierzu das eine Formstück
20a einen abgewinkelten Flansch 46 gleicher Grundstärke auf, der sich mit dem Grundkörper
20 des nächstfolgenden Formstücks 20b überlappt, wobei die Überlappungsfuge mittels
einer ersten Schicht Klebstoff 18a ausgefüllt ist. Ferner erstreckt sich um die
Ecke noch eine Winkelschiene 48, die aus dem gleichen Material (Glasfaserbeton u.dg-l.)
wie der Außenmantel 14a bestehen kann, aber nicht bestehen muß. Die Winkelfuge zwischen
der äußere Winkelschiene 48 und dem äußeren Schornsteinmantel 14a ist durch eine
zweite Schicht Klebstoff 18b ausgefüllt. Zusätzlich ist jeder Schenkel der Winkelschiene
48 noch jeweils mittels einer Schraubbolzenverbindung 40 gesichert.
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Auch bei axialem Anschluß von Formstücken des äußeren Mantels 14a
kann eine zusätzliche Sicherung mittels Schraubbolzen 50 gemäß Fig. 5a vorgesehen
sein, während die sonstige Anschlußausbildung der gemäß Fig. ib entsprechen kann.
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Der Aufbau des Innenschornsteins kann alternativ auch so gewählt sein,
wie es grundsätzlich noch weiter hinten anhand der Fig. 9 dargestellt ist, jedoch
dann zweckmäßig ohne Zwischenlegscheiben.
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Während die bisher dargestellten Ausführungsbeispiele einen Aufbau
des jeweiligen Schornsteinmantels aus im wesentlichen ebenen Grundkörpern 20 zeigen,
kann der Grundkörper aber auch gebogen, insbesondere halbzylindrisch oder als Zylinderschalensegment
anderen
Zentriwinkels, oder aber auch in Schleuderbeton nahtlos zylindrisch ausgebildet
sein. Dies läßt sich besonders günstig in Spritzbeton oder in dessen Sonderform,
dem Schleuderbeton, herstellen, der besonders für die in Umfangsrichtung nahtlosen
Rohre geeignet ist. Dabei kann man Rohre sehr großer Länge je nach der jeweils zur
Verfügung stehenden Spritzform gewinnen und gegebenenfalls die hergestellten Formstücke
auf gewünschte Länge ablängen.
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Fig. 6 zeigt nun speziell einen Montagebock 52 für die Herstellung
von Rundschornsteinen unbestimmter, nur durch die Form vorgegebener Länge aus Halbzylinderschalen.
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Der Montagebock ist ein Gestell, welches eine horizontale Montage
des Schornsteinfertigteils ermöglicht, mittels einer Radeinrichtung 54 zum Aufstellungsort
verfahrbar ist und dort so kippbar ist, daß man mittels des Montagebocks auch noch
den auf ihm vormontierten Schornstein aufrichten kann, ähnlich wie man vormontierte,
zunächst horizontal liegende Raketen in vertikale Abschußstellung bringt.
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Der halbzylindrische Grundkörper 20c des Schornsteinmantels weist
hier die Besonderheit auf, sowohl stirnseitig als auch im Bereich der beiden Längsfugen
je einen mit Schraubverbindungslöchern versehenen angeformten Verbindungsflansch
56a bzw. 56b aufzuweisen. Mittels dieser Verbindungsflansche 56a und 56b kann man
eine sowohl geklebte als auch verschraubte statisch feste Bauweise erreichen.
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An der Innenseite weist der Grundkörper 20c stumpfwinklige Distanzierungsnasen
bzw. -rippen 58 auf. Diese sind entweder einstückig mit dem Grundkörper 20c des
Schornsteinmantels gefertigt und als gesonderte Teile in diesen eingegossen und
beispielsweise mittels Breitband am Schornsteineinsatz mit umgekehrter Orientierung
der Verjüngung befestigt. Sie
erstrecken sich jeweils zonenförmig
mit axialen Abständen von beispielsweise 20 cm in Umfangsrichtung um den Schornsteineinsatz
und sind jeweils in. aufeinanderfolgenden Umfangsreihen gegeneinander versetzt,
um möglichst keine ausgezeichneten Wechselwirkungszonen zwischen Schornsteineinsatz
und Schornsteinmantel zu erhalten. Der Schornsteineinsatz wird zweckmäßig wiederum
als ganzes vorgefertigt, insbesondere aus zum zylindrischen Innenrohr 36 zusammengekitteten
Schamotterohren sowie einer zylinderschalenförmig angeordneten Wärmedämmschicht
38, die noch von einer dünnen, z.B. gazeartigen, Halteschicht 60 umgeben sein kann.
Die Distanzierung des Schornsteineinsatzes vom hier runden Schornsteinmantel 14
mittels der Fortsatzstücke 58 dient insbesondere dazu, ein Kanalvolumen ähnlich
dem Volumen der Kanäle 40 für Hinterlüftungskanäle 62 zu erreichen.
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Nach Fertigmontage des ganzen Fertigschornsteins kann er dann auf
dem Montagegestell wie auf einer Lafette transportiert und dann mittels Autokran
aufgerichtet werden.
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Bei axial anschließenden Formstücken wird zweckmäßig die echte Falzverbindung
gemäß Fig. 8 vorgesehen, wo die ganze Z-förmige Falzfuge mittels einer Schicht Klebstoff
18 erfüllt ist. Hier ist wiederum der Wandbereich in der Stoßverbindung verstärkt,
hier jedoch mit Auswölbung nach außen und Fluchtung innen. Zweckmäßig ist ferner
die Klebverbindung auch noch durch zusätzliche Schraubbolzenverbindung 50 gesichert.
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Fig. 7 zeigt in vereinfachter Darstellung einen Rundschornstein mit
nur runden Schichten, nämlich dem Innenrohr 36 und der Wärmedämmschicht 38, die
in schon beschriebener üblicher Weise ausgebildet sein können, sowie dem zylindrischen
Schornsteinmantel 14, der hier jedoch in Umfangsrichtung nahtlos aus Schleudermaterial
in beliebiger gewünschter
Länge, insbesondere sehr großer Länge
von beispielsweise mehreren Stockwerken, mindestens Stockwerkshöhe, hergestellt
ist. Man kann allerdings derartige in Umfangs richtung nahtlose Teile auch auf kürzere
Längen ablängen. Nicht dargestellt sind die zusätzlich wie im Falle von Fig. 6 vorsehbaren
Distanzierungsnasen bzw. -rippen 58 zur Schaffung von Hinterlüftungskanälen 62.
Diese Ausführungsform ist insbesondere zur Ersetzung konventioneller frei stehender
Stahlkamine mit innerem Stahlrohr und äußerem Stahlrohr geeignet.
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Die Ausführungsformen gemäß Fig. 9 sind insbesondere für eingebaute
Hausschornsteine bestimmt. Wiederum ist ein insbesondere aus Schamotterohren zusammengekittetes
zylindrisches Innenrohr 36 sowie eine dieses zylinderschalenförmig umgebende Wärmedämmschicht
38 vorgesehen, wobei dieser Schornsteineinsatz von einem kastenförmigen Schornsteinmantel
14 umgeben ist. Wie insbesondere Fig. 9d zeigt, werden dabei zwischen dem Schornsteinmantel
14 und dem Schornsteineinsatz jeweils die Kanäle 40 gebildet. Fig. 9d zeigt dabei
- wie analog auch der Schornstein nach Fig. 3 -die Besonderheit, daß hier der Schornsteinmantel
14 aus einem U-förmigen ersten Formstück 20h und einem in dieses deckelförmig eingepaßten,
im Grundkörper ebenen zweiten Formteil 20i zusammengesetzt ist. Es kann aber auch
jede andere Zusammensetzungsart gewählt sein, insbesondere auch die aus zwei Winkelstücken,
wie früher beschrieben. Man erkennt ferner, daß das Formstück 20i hier auf zwei
innen am Formteil 20h angeformten Stützrippen oder -nasen 64 aufliegt. Ferner erfolgt
stirnseitig eine Verdickung ähnlich der der Querstreben 42 des Innenschornsteins
des frei stehenden Kamins gemäß Fig. 5 zur Aufnahme von stirnseitigen Gewinde- oder
Ankerhülsen 8.
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Die entscheidende Besonderheit für den eingebauten Hausschornstein
besteht hier darin, daß zwischen axial aufeinanderfolgenden
Formstücken
des Schornsteinmantels 14 je eine Zwischenlegscheibe 66 eingeschaltet ist.
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Diese Zwischenlegscheibe 66 ist jeweils wärmedämmend und/oder wärmespeichernd
ausgebildet, und zwar so, daß den amtlichen Vorschriften gegen eine Ausbreitung
von Feuer über den Schornsteinaußenmantel von einem Stockwerk zum anderen Genüge
getan ist.
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Wie besonders deutlich aus Fig. 9e, aber auch aus den Fig. 9a bis
Fig. 9c hervorgeht, erstreckt sich diese Zwischenlegscheibe in jedem Fall auch zwischen
den in den Stockwerken axial aufeinander folgenden Wärmedämmschichten 38 und läßt
lediglich im zentralen Bereich das Innenrohr 36 durch1 für das sie eine zur Außenfläche
des Innenrohrs komplementäre Durchgangsöffnung 68 aufweist. Ferner sind im Eckbereich
drosselförmige axiale Kanäle 70 angeordnet, welche die Belüftungskanäle 40 aufeinander
folgender Schornsteinfertigteile miteinander verbinden und die gewünschte Belüftungsgasumwälzung
einstellen können.
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Die Fig. 9a bis 9c zeigen ferner drei alternative Einbauarten der
Zwischenlegscheibe 66 zwischen den axial aneinander anschließenden Formstücken des
Schornsteinmantels 14.
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Im Falle von Fig. 9a weist hierbei das jeweils unten liegende Formstück
eine muffenförmige Erweiterung 72 auf, in welchem die vollständig eben ausgebildete
Zwischenlegscheibe satt eingelegt ist. Der nicht erweiterte Bereich des oberen Formstücks
ruht dabei in seiner Stirnseite völlig auf der Zwischenlegscheibe. Es wird dabei
sichergestellt, daß es keine Überlappung der Formstücke des Schornsteinmantels 14
gibt, die unmittelbar zu einer Wärmebrücke führen könnten.
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Bei dieser Ausführungsform sind immerhin die axial aufeinander
folgenden
Formstücke des Schornsteinmantels noch relativ benachbart. Dies wird bei den beiden
folgenden Ausführungsformen vermieden.
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Gemäß Fig. 9b ist die Zwischenlegscheibe 66 zwar wiederum eine Flachscheibe;
diese weist jedoch einen zentral umlaufenden Außenflansch 74 geringerer Stärke auf,
der also gegenüber dem Grundkörper der Flachscheibe jeweils zurückgesetzt ist, hier
ohne Beschränkung der Allgemeinheit jeweils um das gleiche Maß.
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Dies führt dazu, daß der Grundkörper selbst formschlüssig in die Innenräume
axial aufeinander folgender Mantelteile eingreifen kann. Ein besonderer Vorteil
dieser Anordnung ist, daß es zu keiner Vorsprungsbildung an der Außenfläche kommt.
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Eine demgegenüber noch bessere Justierung, jedoch eine Vorsprungsbildung
an der Außenfläche zeigt die Anordnung gemäß Fig. 9c. Nach dieser ist die Zwischenlegscheibe
66 mit je einer stirnseitigen Ringnut 76 versehen. Die beiden Ringnuten haben gleiche
radiale Entfernung von der Achse 78 des jeweiligen Schornsteins und können die stirnseitigen
Enden der Formstücke der axial anschließenden Schornsteinmäntel 14 aufnehmen. Vorteile
der Anordnungen gemäß Fig. 9b und Fig. 9c sind ferner, daß es keiner erweiterten
stirnseitigen Ausbildung am Schornsteinmantel 14 bedarf. Die Anordnung gemäß Fig.
9c ist dabei gegenüber der von Fig. 9b durch eine noch bessere Zentrierung überlegen.