DE3536156C2

DE3536156C2 -

Info

Publication number: DE3536156C2
Application number: DE3536156A
Authority: DE
Inventors: Hans 6700 Ludwigshafen De Kummermehr; Rolf 6701 Dannstadt De Sommer
Original assignee: Gruenzweig und Hartmann AG
Current assignee: Saint Gobain Isover G+H AG
Priority date: 1985-10-10
Filing date: 1985-10-10
Publication date: 1990-02-22
Also published as: DE3536156A1; AT400967B; DK163017B; BE905573A; ATA266586A; FR2588595A1; DK482386D0; DK482386A; IT1197370B; DK163017C; FR2588595B1; IT8621944A0; CH672810A5; NL8602536A

Description

Die Erfindung betrifft ein vorgefertigtes Rohrelement, insbe sondere für Schornsteine, mit einem äußeren Rohrabschnitt aus einem durch ein Bindemittel stabilisierten Formteil aus Mine ralfasern und einem als Beschichtung auf dessen Innenfläche aufgebrachten inneren Rohrabschnitt, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Schornsteines unter Verwendung von derarti gen Rohrelementen.

Ein entsprechendes Rohrelement ist bereits aus der GB-PS 12 65 216 bekannt, und zwar als vorgefertigtes Abzugs rohr für einen Haushaltsboiler. Der äußere Rohrabschnitt ist hierbei durch ein Wickelverfahren erzeugt, wobei als Binde mittel zur Stabilisierung des Formteils Natriumwasserglas dient. Letzteres hat jedoch die Nachteile, daß zum einen hierdurch zuviel Feuchtigkeit bei der Herstellung des Mine ralfaserproduktes eingebracht wird, so daß eine relativ hohe Energiemenge für die Aushärtung und somit für die Stabilisie rung des Produktes erforderlich ist; zum anderen, und das ist der gravierendste Nachteil, wird die Mineralwolle aufgrund der Alkalität des Wasserglases von diesem angegriffen. Dieser mehr oder weniger große Angriff auf die einzelnen Fasern hat zur Folge, daß diese verspröden und somit bei einer Belastung brechen können.

Für die Beschichtung des inneren Rohrabschnittes wird bei dem bekannten Abzugsrohr ein organisches Material auf der Basis von Pech- oder Steinkohlenteer verwendet. Derartige brennbare Substanzen mögen bei Abzugsrohren für Haushaltsgasboiler auf grund der relativ geringen Temperaturen der hier abzuführen den Verbrennungsgase zulässig sein, jedoch bei Rauchgasrohren für die Verwendung in Schornsteinen ist ein derartiges Mate rial absolut unbrauchbar; letzteres insbesondere auch des halb, weil die Prüfbestimmungen für Hausschornsteine nach DIN 18 160 eine Temperaturbelastung bis 1000°C vorschrei ben.

Schließlich haben die durch ein Wickelverfahren erzeugten bekannten Abzugsrohre stirnseitig keine Stufenfalze, die zum Zusammenbau mehrerer Rohrelemente zu einem Rohrstrang sehr vorteilhaft sind. Ein wirtschaftliches Wickelverfahren ist jedoch nur bei glatten durchgehenden Rohren möglich. Will man hier dennoch einen Stufenfalz haben, muß dieser dann nach dem Wickel separat eingefräst werden, was wiederum zusätzliche Kosten verursacht. Ferner sind beim Wickeln nicht ohne weiteres sehr hohe Rohdichten zu erreichen.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein vorgefertigtes Rohrelement der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß sich dieses als Rauchgasrohr in Schornsteinen eignet, wobei si chergestellt sein muß, daß der äußere Rohrabschnitt stabil und der innere Rohrabschsnitt unbrennbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt dadurch, daß der äußere Rohrabschnitt aus einem durch Pressen erzeugten und mittels Phenolharz oder dgl. stabilisierten Formteil be steht und daß die für den inneren Rohrabschnitt dienende Be schichtung auf der Basis eines anorganischen silikatischen Bindemittels sowie anorganischer Zuschlagstoffe gebildet ist.

Dadurch, daß der äußere Rohrabschnitt gepreßt wird, ist es vorteilhaft möglich, diesen mit einer relativ hohen Rohdichte herzustellen, wodurch insgesamt das erfindungsgemäße Rohrele ment eine hohe Stabilität bzw. Festigkeit erhält. Ferner ist es hierbei möglich, an den Stirnseiten gleichzeitig eine um laufende Nut bzw. eine Feder mit an das Rohrelement anzupres sen.

Ferner erlaubt die Verwendung eines Phenolharzes oder dgl. zur Stabilisierung des äußeren Rohrabschnittes eine kürzere Taktzeit als bei der Verwendung von Wasserglas nach dem Stand der Technik, da sich dieses relativ leicht aushärten läßt. Die hierdurch eingebrachten brennbaren organischen Bestand teile sind hierbei unbedenklich. Zum einen wegen ihres gerin gen Anteils und zum anderen, da die den inneren Rohrabschnitt bildende Beschichtung aus einem anorganischen Material, d. h. einem unbrennbaren Material besteht, welches vorteilhaft aus einem Gemisch von kolloidaler Kieselsäure und gemahlenen Aluminiumoxidfasern, tonmineralischen Stoffen sowie gemahlenem oder gefälltem Aluminiumoxid selbst besteht. Hier durch wird eine gegen korrosive Rauchgase beständige Be schichtung erhalten.

Derartige vorgefertigte Rohrelemente eignen sich insbesondere für eine nachträgliche Sanierung bestehender Schornsteine, die zunehmend vom Markt gefordert wird, da immer mehr sog. energiesparende Brennwert- und Niedertemperatur-Heizkessel zum Einsatz kommen. Bei derartigen Heizkesseln, z. B. für Fußbodenheizungen, liegt die Abgastemperatur unter dem Tau punkt, so daß sich an den Innenwänden eines ungenügend wärme gedämmten Schornsteines Kondenswasser niederschlagen kann, wodurch diese feucht werden können und darüber hinaus kein befriedigender Abzug der Rauchgase zustande kommt.

In diesem Zusammenhang ist aus der DE-OS 16 83 018 bereits eine Maßnahme zur Sanierung von bereits vorhandenen Schorn steinen bekannt, bei der in dem Innenraum des Schornsteines vor Ort eine zweischalige Innenauskleidung aufgebracht wird. Hierbei wird mit Hilfe einer sog. Glocke zuerst auf die In nenfläche des Schornsteines eine elastische Wärmedämmschicht und anschließend darauf eine Feuerbetonauskleidung aufge bracht. Eine derartige Maßnahme ist zwar ein Weg, um das Problem von wärmegedämmten Rauchrohren zu lösen, jedoch sind hierfür spezielle Einrichtungen und nicht zuletzt spezielle Fachkräfte erforderlich.

Von der Maßnahme, eine Beschichtung vor Ort aufzubringen, macht auch die vorliegende Erfindung Gebrauch, und zwar in vereinfachter Art und Weise, in dem sie ein Verfahren zum Herstellen eines Schornsteines unter Verwendung der erfin dungsgemäßen Rohrelemente vorschlägt, bei dem der innere Rohrabschnitt der Rohrelemente eine druckfeste Unterlage für eine keramische Beschichtung darstellt, die mit Hilfe einer sog. Glocke aufgebracht wird und hydraulisch oder durch Wär meeinwirkung abbindet und das eigentliche Rauchrohr bildet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von mehreren in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung ein vorgefertigtes Rohrelement mit einem inneren Rohrabschnitt aus einer Beschichtung, die gegen korrosive Rauchgase beständig ist;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Schornstein mit einem eingesetzten Rohrelement, dessen innerer Rohrab schnitt als druckfeste Unterlage ausgebildet ist, auf die mit Hilfe einer sog. Glocke eine keramische Beschichtung aufgebracht wird, und

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen bereits vorhandenen Schornstein, bei dem zu dessen Sanierung ein Rohr strang aus mehreren vorgefertigten Rohrelementen ge mäß Fig. 1 eingesetzt ist, jedoch mit einer zusätzli chen Nut-Feder-Verbindung.

In Fig. 1 ist ein vorgefertigtes Rohrele ment 1 in perspektivischer Darstellung gezeigt, das einen inne ren Rohrabschnitt 2 und einen äußeren Rohrabschnitt 3 auf weist. Der äußere Rohrabschnitt 3 ist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine sog. gepreßte Rohrschale aus Basalt fasern, welche durch ein übliches Bindemittel wie Phenolharz zu diesem rohrförmigen Formteil stabilisiert worden ist. Die se Rohrschale hat eine Rohdichte von 150 kg/m³, wobei letztere je nach Anwendungsfall zwischen 90 und 200 kg/m³ variieren kann. Der innere Rohrabschnitt 2 ist durch eine ge gen korrosive Rauchgase beständige Beschichtung gebildet, für die vorteilhaft eine Beschichtungsmasse auf der Basis eines anorganischen silikatischen Bindemittels sowie anorganischer Zuschlagstoffe verwendet wird. Die wäßrig auf die Innen fläche des äußeren Rohrabschnittes 3 aufgebrachte Beschich tung ist dabei mit dem oberflächennahen Bereich der Innenflä che der Rohr schale durch ein Eindringen in diese - angedeutet bei 4 - fest verbunden. Im vorliegenden Fall wird als Bin demittel kolloidale Kieselsäure (Kieselsol) verwendet, wobei hierfür ebenfalls Wasserglas möglich ist. Als Zu schlagstoffe dienen gemahlene Aluminiumoxidfasern, tonmineralische Stoffe sowie gemahlenes Aluminiumoxid selbst, wobei gefälltes Aluminiumoxid ebenfalls Verwen dung finden kann.

Als Beispiel für eine geeignete Zusammensetzung sei folgende Rezeptur in Gew.-% für die Beschichtung gemäß dem inneren Rohrabschnitt 2 angegeben:

49% Kieselsol
25% Al₂O₃-Faser (gemahlen)
13% Ton
13% Al₂O₃.

Bei einer derartigen Beschichtung dienen die Mineralfa sern im oberflächennahen Bereich des äußeren Rohrab schnittes 3 als Filmbildner für das Kieselsol, wobei die angegebenen anorganischen Zuschlagstoffe durch den oberflächennahen Bereich der Rohrschale quasi abgefil tert werden und so zusammen mit dem Kieselsol eine ge schlossene Schicht bilden, welche gegen korrosive Rauchgase beständig ist.

Neben dem unmittelbar als Rauchrohreinsatz zu verwen denden vorgefertigten Rohrelement 1 kann es auch zweck mäßig sein, dieses quasi als Halbzeug (Fig. 2) vorzu fertigen, und zwar derart, daß der innere Rohrabschnitt 2 dünner gestaltet wird und lediglich als druckfeste Unterlage - bezeichnet mit 5 - für eine vor Ort in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer sog. Glocke 6 auf zubringende keramische Beschichtung, die hydraulisch oder durch Wärmeeinwirkung abbindet und das eigentliche Rauchrohr bildet, dient.

In Fig. 2 ist ein Querschnitt durch einen Schornstein 7 mit einem derartigen Rohrelement 8 gezeigt, das mit dem als druckfeste Unterlage dienenden inneren Rohrabschnitt 5 ausgerüstet ist. Der äußere Rohrabschnitt 3 entspricht dem des Rohrelementes 1 in Fig. 1. Die das eigentliche Rauchgasrohr bildende keramische Beschichtung 9 wird bei dem vorlie genden Ausführungsbeispiel mit Hilfe der Glocke 6 auf den als druckfeste Unterlage dienenden inneren Rohrab schnitt 5 aufgebracht. Hierzu wird die im Beispielsfal le kreisrund ausgebildete Glocke 6, welche mit einer Rütteleinrichtung versehen sein kann, mittels eines Seils 10 innerhalb mehrerer übereinandergesetzter Rohr elemente 8 hochgezogen, wobei gleichzeitig lockeres Be schichtungsmaterial von oben her in den Schornsteinzug eingebracht wird. Das Beschichtungsmaterial fällt dabei auf die Glocke 6 und gelangt dann allmählich in den Ringraum zwischen der Glocke 6 und den inneren Rohrabschnitten 5. In dem Ringraum erfolgt dann durch eine ggf. Rüttel- und Aufwärtsbewegung der Glocke 6 ein Verdichten und Anpressen des Beschichtungsmaterials an die Innenfläche der inneren Rohrabschnitte 5. Da bei einem derartigen Beschichtungsvorgang erhebliche Kräfte auf das Rohrelement 8 einwirken, ist es hierfür erfor derlich, den erfindungsgemäß als druckfeste Unterlage dienenden inneren Rohrabschnitt 5 quasi als statisches Bauteil vorzusehen. Lediglich eine unbeschichtete Rohrschale aus Mineralfasern hier vorzu sehen, wäre schon allein aufgrund dieser mechanischen Belastungen nicht ausreichend.

Für den als druckfeste Unterlage dienenden inneren Rohrabschnitt 5 des Rohrelementes 8 genügt es, eine Be schichtung zu verwenden, die im wesentlichen kolloidale Kieselsäure (Kieselsol) und tonmineralische Füllstoffe enthält, und zwar kann diese im Beispielsfalle folgende Zusammensetzung in Gew.-% aufweisen:

67% Kieselsol
33% Ton.

Als weitere Variante ist es auch möglich, bei dem Rohrelement 8 gemäß Fig. 2 statt der keramischen Beschichtung 9 die Be schichtung 2 gemäß dem Rohrelement 1 vorzusehen. Ferner ist es auch möglich, mit einem Glasgelege die Beschichtung 2 zu armieren.

In Fig. 3 ist schließlich ein Querschnitt durch einen bereits vorhandenen Schornstein 14 gezeigt, bei dem zu dessen Sanie rung ein Rohrstrang 15 aus mehreren vorgefertigten Rohrele menten 1 eingesetzt ist, die jedoch zur zentrierenden Verbin dung untereinander jeweils stirnseitig abwechselnd eine um laufende Nut 16 bzw. Feder 17 aufweisen. In den Bereichen der Nut 16-Feder 17-Verbindungen ist in bekannter Weise zum ge genseitigen Verbinden der Rohrelemente 1 ein nichtdargestell ter Fugenmörtel vorgesehen.

Zur Herstellung des in Fig. 3 gezeigten wärmegedämmten Schornsteines 14 werden die vorgefertigten Rohrelemente 1 nacheinander in den Schornsteinschacht herabgelassen und so aufeinander gesetzt, daß die gegenseitige Verbindung über den Fugenmörtel in den Lagerfugen unter Ausnutzung des Selbstzen trierungseffektes der Nut- und Feder-Verbindung 16/17 er folgt. Wie ohne weiteres ersichtlich, sind bei derartigen Sa nierungsarbeiten die erfindungsgemäßen vorgefertigten Rohr elemente von großem Vorteil, da diese einerseits als ein stückige fertige Einheiten vorliegen und andererseits diese keine zusätzlichen Dämmaßnahmen mehr erforderlich machen, wie es beispielsweise bei der Verwendung von separaten Rauchroh ren der Fall wäre.

Es ist auch möglich, daß mehrere Rohrelemente, z. B. zwei oder drei, zu einer Ein heit zusammengefaßt werden und dann als verlängerter Rohr strang in den Schornstein eingebracht werden. In diesem Zu sammenhang sei betont, daß der Begriff Rohr nicht auf kreis runde Rohre beschränkt sein soll, sondern beispielsweise auch ovale Rohre, viereckige Rohre und dgl. umfaßt. Schließlich ist die Erfindung auch zur Dämmung anderer aus einzelnen Rohrschüssen aufgebauter Rohrstränge anwendbar, so etwa für Abwurfschächte, wobei dann die äußeren Rohrabschnitte neben oder alternativ zu Wärmedämmaufgaben auch andere Aufgaben wie etwa Schalldämmaufgaben übernehmen können.

Claims

1. Vorgefertigtes Rohrelement, insbesondere für Schornsteine, mit einem äußeren Rohrabschnitt aus einem durch ein Binde mittel stabilisierten Formteil aus Mineralfasern und einem als Beschichtung auf dessen Innenfläche aufgebrachten in neren Rohrabschnitt, dadurch gekenn zeichnet, daß der äußere Rohrschnitt (3) aus ei nem durch Pressen erzeugten und mittels Phenolharz oder dgl. stabilisierten Formteil besteht und daß die für den inneren Rohrabschnitt (2, 5) dienende Beschichtung auf der Basis eines anorganischen silikatischen Bindemittels sowie anorganischer Zuschlagstoffe gebildet ist.

2. Rohrelement nach Anspruch 1, das als Rauchrohr dient, dadurch gekennzeichnet, daß der inne re Rohrabschnitt (2) aus einer Beschichtung besteht, die gegen korrosive Rauchgase beständig ist.

3. Rohrelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das anorganische Bindemittel eine kolloidale Kieselsäure (Kieselsol) ist.

4. Rohrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß als Zu schlagstoffe gemahlene Aluminiumoxidfasern, tonminerali sche Stoffe sowie gemahlenes oder gefälltes Aluminiumoxid selbst vorgesehen ist.

5. Rohrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß der äußere Rohrabschnitt (3) aus Steinwolle mit einer Rohdichte von 90 bis 200 kg/m³, insbesondere 150 kg/m³, besteht.

6. Rohrelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß seine Stirn seiten eine umlaufende Nut (16) bzw. eine Feder (17) auf weisen.

7. Verfahren zum Herstellen eines Schornsteines unter Verwen dung von Rohrelementen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der inne re Rohrabschnitt (5) der Rohrelemente eine druckfeste Un terlage für eine keramische Beschichtung (9) darstellt, die vor Ort in an sich bekannter Weise mit Hilfe einer sog. Glocke (6) aufgebracht wird und hydraulisch oder durch Wärmeeinwirkung abbindet und das eigentliche Rauch rohr bildet.