DE4011000A1 - Fertigbauschornstein - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fertigbauschornstein entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Umrüstung von Gebäuden mit Hinblick auf Niedertempe­ ratur- oder sogenannte Brennwertkessel geschieht im Regelfall dadurch, daß in den Querschnitt des vorhandenen Schornsteins Edelstahlrohre mit Steckmuffenverbindungen, gegebenenfalls nebst Wärmeisolation eingebracht werden. Es dient dies der Bereitstellung der erforderlichen Strömungsquerschnitte sowie der Verhinderung von Konden­ satbildung bzw. der definierten Ableitung von angefalle­ nem Kondensat. Dieses Verfahren bereitet jedoch insbeson­ dere bei für Gas-oder Ölfeuerungen ausgelegten Schorn­ steinen aufgrund deren häufig geringer Querschnitte Schwierigkeiten, so daß der zur Einbringung der genann­ ten Rohre nebst Zubehör zur Verfügung stehende Nutzraum nicht ausreichend ist.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Fertigbau­ schornstein entsprechend der Gattung des Anspruchs 1 zu entwerfen, der weitestgehend vorgefertigt ist sowie bauseitig in kürzester Zeit montier- und demontierbar ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Fertigbauschornstein durch die Merkmale des Kennzeich­ nungsteils des Anspruchs 1.

Erfindungswesentlich ist hiernach die Verwendung einer aus Axialabschnitten zusammengesetzten Umhüllung in Verbindung mit in diese eingesetzten, stirnseitig glatten, somit muffenlosen Innenrohren, die zur eigentlichen Rauchgasführung dienen. Das Rohrverbindungselement ist hierbei insbesondere unter Montagegesichtspunkten gewählt und dient im Bereich der Stoßstelle zwischen zwei Innen­ rohren gleichzeitig der Fixierung eines Dichtungselements. Die genannten Axialabschnitte dienen der Wärmedämmung sowie der Aufnahme von Wärmedehnungen. Sie können darüber hinaus grundsätzlich auch baustatische Funktionen erfül­ len und mit besonderen äußeren, der Umgebung des Schorn­ steins angepaßten Beschichtungen versehen sein. Diese Beschichtungen können Schutzfunktionen, jedoch auch dekorative Funktionen erfüllen. Zumindest im Montagezu­ stand sind die Innenrohre gegenüber den Axialabschnitten verschiebbar, so daß ein leichtes Einführen der Innen­ rohre gegeben ist. Das Rohrverbindungselement ist zweck­ mäßigerweise ein solches, dessen Spannwirkung auf einer Durchmesserverringerung beruht.

Die Merkmale der Ansprüche 2 und 3 sind auf unterschied­ liche mögliche werkstoffliche Beschaffenheiten der Innenrohre gerichtet.

Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 4 und 5 wird eine Stoßstelle zwischen zwei Innenrohren durch jeweils einen Axialabschnitt der Umhüllung überbrückt. Dies eröffnet in einfacher Weise eine gute Zugänglichkeit des genann­ ten Rohrverbindungselements, um dieses in der Montage­ phase des Fertigbauschornsteins zu spannen.

Die Merkmale der Ansprüche 6 bis 9 betreffen die Ausbil­ dung des Rohrverbindungselements, dessen Gestalt insbe­ sondere auch zur weitgehenden Umfassung eines Dichtungs­ elements ausgestaltet sind und zu diesem Zweck an beiden axialen Enden Einziehungen aufweist. Ersatzweise hierzu kann der Umhüllungskörper - in einem Axialschnitt gesehen - auch gekrümmt ausgebildet sein und sich symmetrisch beiderseits einer Stoßstelle erstrecken. Das als rota­ tionssymmetrischer Dichtkörper ausgebildete Dichtungs­ element besteht aus einem elastisch verformbaren Werk­ stoff, der insbesondere auf die zu erwartenden Betriebs­ temperaturen abgestimmt ist. Bei Verwendung von bei­ spielsweise Edelstahlrohren als Innenrohren besteht der Umhüllungskörper zweckmäßigerweise ebenfalls aus Edelstahl.

Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 10 bis 12 sind im Rahmen der die Umhüllung bildenden Axialabschnitte mehrere, einander umgebende Schichten angeordnet, die aus Gründen der Wärmedämmung, jedoch auch aus Gründen der Rohdichte und damit der bauseitigen Handhabbarkeit aus Schaumwerkstoffen ausgebildet sind, die aufgrund ihrer stofflichen Zusammensetzung unbrennbar gewählt bzw. eingestellt sind. Gleichzeitig sind diese Schaum­ werkstoffe derart gewählt, daß ein bauseitig einfaches Anpassen, z. B. Ablängen an örtliche Gegebenheiten mög­ lich ist. Wesentlich ist insgesamt, daß die innere, an dem Innenrohr praktisch anliegende Schicht aus einem kompressiblen Schaumkunststoff besteht, um wärmebedingte Dehnungen problemlos aufnehmen zu können. Die diese innere Schicht umgebende nächste Schicht besteht ihrer­ seits aus einem anorganischen Schaumwerkstoff, der hauptsächlich Stütz- und Wärmedämmfunktionen erfüllt und an dessen Kompressibilität demzufolge keine besonderen Anforderungen zu stellen sind.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13 kann die genannte Stützschicht in vielfältiger Weise genutzt werden. Sie kann beispielsweise Trägerschicht für eine äußere Schutz­ schicht sein, welche beispielsweise aus einem vergleich­ baren Schaumkunststoff besteht, dessen Dichte jedoch höher eingestellt ist und der geschlossenporig ausgebil­ det sein kann. Die Stützschicht kann jedoch gleichzeitig auch Träger einer auf diese aufzubringenden dekorativen Schicht, beispielsweise einer Verklinkerung bilden, welche Klinker vorzugsweise unter Verwendung eines Zement-Polymer-Dispersionsklebers befestigt werden. Das gummiartige Dauerverhalten des letztgenannten Klebstoffs gewährleistet eine problemlose Aufnahme eventueller wärmebedingter Dehnungen.

Der erfindungsgemäße Fertigbauschornstein ermöglicht ein schnelles Umrüsten von Gebäuden auf Niedertemperatur- bzw. Brennwertheizsysteme. Insbesondere können auch mehrere, beispielsweise koaxial ineinander geschachtelt angeordnete Innenrohre für Rauchgas bzw. Verbrennungsluft vorgesehen sein.

Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt ein Element eines aus mehreren Abschnitten zusammengesetzten Schornsteins im Axialschnitt, welcher insbesondere den Schichtenaufbau der Wandung erkennen läßt.

Mit 1, 2 sind jeweils Stahlrohre bezeichnet, die den Kern des erfindungsgemäßen Fertigschornsteins bilden und der eigentlichen Rauchgasführung dienen. Die Stahlrohre sind als völlig glatte, insbesondere muffenlose Rohre ausgebildet, die im montierten Zustand über eine Stoß­ stelle 3 unmittelbar stirnseitig aneinander liegen.

Beide Rohre sind außenseitig von einer aus einem kom­ pressiblen, unbrennbaren Schaumstoff gebildeten Schicht 4 umgeben, welche Schicht vorzugsweise aus einem Phenol­ harzschaum besteht. Neben der Wärmedämmung kommt dieser Schicht 4 insbesondere eine Ausgleichs- bzw. Aufnahme­ funktion thermisch bedingter Dehnungen der Stahlrohre 1,2 zu. Zugleich dient sie dem Ausgleich von Fertigungs­ toleranzen hinsichtlich der folgenden Schichten. Die Schichten 4 bilden jeweils geschlossene Umhüllungen für die Stahlrohre 1,2 und sind derart dimensioniert, daß die genannten Stahlrohre innerhalb dieser Umhüllung zu Montagezwecken axial verschiebbar aufgenommen sind.

Mit 5 ist ein im Axialschnitt gekrümmt ausgebildeter, sich symmetrisch beiderseits einer durch die Stoßstelle 3 verlaufenden Radialebene erstreckender längsgeteilter Klemmkörper bezeichnet, dessen Durchmesser nach Art einer Klemmschelle mittels zweier Schrauben 6 verringer­ bar ist. Der Klemmkörper 5 besteht vorzugsweise aus einem, den Stahlrohren 1, 2 entsprechenden Werkstoff und kann alternativ zu der gezeigten gekrümmten Ausführungs­ form auch zylindrisch mit sich endseitig konisch verjün­ genden Abschnitten ausgebildet sein. Der Klemmkörper 5 umgibt einen beispielsweise aus Moosgummi oder einem anderen, elastisch komprimierbaren Werkstoff bestehenden rotationssymmetrischen Dichtkörper 7, der gestaltlich an den Zwischenraum zwischen der Innenseite des Klemmkörpers 5 und der Außenseite der zu verbindenden Stahlrohre bzw. diesen zugeordneten, durch die Schichten 4 gebildeten Umhüllungen angepaßt ist. Durch Anziehen der Schrauben 6 ergibt sich somit ein festes Anliegen des Dichtkörpers 7 auf der Außenseite der Schichten 4, die zu diesem Zweck, d. h. zur Verbesserung der Dichtwirkung ein Oberflächen­ profil 8, beispielsweise nach Art eines Sägezahnmusters, einer Verrippung oder dergleichen aufweisen.

Die Schicht 4 ist außenseitig von einer wiederum eine geschlossene Umhüllung bildenden Schicht 9 umgeben, die aus einem unbrennbaren anorganischen Schaumwerkstoff besteht, dem hauptsächlich eine Wärmedämmfunktion, jedoch auch eine Stützfunktion zukommt. Bei dieser Schicht 9 kann es sich beispielsweise um einen sogenann­ ten Geopolymerschaumwerkstoff auf der Basis von Alumosi­ likaten handeln. Die durch die Schicht 9 gebildeten Umhüllungen sind abschnittsweise aufeinander gesetzt und stehen über kreisringzylindrische Stoßstellen 10 unter­ einander in Verbindung.

Die Schichten 4, 9 sind umfangsseitig vorzugsweise miteinander verklebt.

Mit 11 ist ein solcher Abschnitt der durch die Schicht 9 gebildeten Umhüllung bezeichnet, der unmittelbar zur Umhüllung des Klemmkörpers 5 ausgebildet ist. Es ist dieser Abschnitt 11 aus Montagezwecken längsgeteilt ausgebildet, wobei jedoch auf eine detailliertere zeich­ nerische Darstellung verzichtet worden ist. Es kann der genannte Abschnitt 11 im Bereich seiner Längsteilungs­ flächen im montierten Zustand unter Verwendung eines geeigneten, insbesondere unbrennbaren Klebstoffs verklebt sein.

Im Bedarfsfall, d. h. um eine erhöhte mechanische Wider­ standsfähigkeit gegenüber äußeren Einflüssen zu erzielen, kann die Schicht 9 von einer weiteren Schicht 12 wiederum nach Art einer vollständigen Umhüllung umgeben sein, wobei die Schicht 12 nach Maßgabe der zu erwartenden mechanischen Beanspruchung unterschiedlich ausgebildet sein kann. So kann die Schicht 12 beispielsweise dahin­ gehend gewählt sein, daß diese aus einem dem Schaumwerk­ stoff der Schicht 9 entsprechenden Werkstoff lediglich höherer Dichte ausgebildet ist. Auf diese Weise kann entsprechend den radialen Abmessungen dieser Schicht 12 ein Beitrag zur mechanischen Festigkeit der Schornstein­ struktur geleistet werden. Eine weitere Eigenschaft würde in einem verbesserten Schlagregenschutz des Schorn­ steins bestehen. Die durch die Schicht 12 gebildeten Umhüllungen sind in gleicher Weise wie diejenigen der Schicht 9 abschnittsweise übereinander gesetzt, wobei wiederum der, den Klemmkörper 5 umgebende Umhüllungsab­ schnitt längsgeteilt ausgebildet ist. Die einzelnen axialen Abschnitte der Schicht 12 sind im Bereich der Stoßstellen 10 miteinander verklebt, um hier eine aus­ reichende Dichtwirkung zu erzielen.

Die Schicht 12 kann insbesondere aus Festigkeitsgründen auch aus metallischen Schalen, beispielsweise porösen, an sich bekannten Gußwerkstoffen bestehen. Auch diese entwickeln aufgrund ihrer Festigkeitseigenschaften Stützfunktionen im Rahmen der Gesamtstruktur des Schorn­ steins.

Schließlich kann die Außenschicht 12 auch aus Klinkern bestehen, die unter Verwendung einer Zement-Polymer- Dispersion auf die Schicht 9 aufgesetzt sind. Die genann­ te Dispersion ist in diesem Zusammenhang aufgrund ihres gummiartigen Dauerverhaltens besonders zweckmäßig, um Wärmedehnungen problemlos aufnehmen zu können. Eine Verklinkerung kann schließlich auch auf der Außenseite einer sonstigen Schicht 12 im Bedarfsfall angebracht werden.

Die Geometrie des Schornsteins kann in mannigfacher Weise variiert werden. Beispielsweise sind beliebige Querschnittsformen möglich, so z. B. quadratische, recht­ eckige, jedoch auch zylindrische. Darüber hinaus kann in einem Axialschnitt gesehen - der Gesamtschornstein auch konisch ausgestaltet sein, so daß die einzelnen Elemente desselben, insbesondere die durch die Schichten 9, 12 gebildeten Umhüllungselemente dementsprechend aufeinander abgestimmt sind. Angestrebt wird über die Geometrie der Schichten 4, 9, 12 in jedem Fall eine Anpas­ sung an die Anforderungen des Kessels bzw. Heizaggegrates, mit dem der Schornstein zusammenwirken soll, so z. B. eines Niedertemperatur- oder eines Brennwertkessels.

Man erkennt aus obiger Darstellung, daß der erfindungs­ gemäße Fertigschornstein aus lediglich wenigen vorgefer­ tigten Elementen besteht, die bauseitig leicht montierbar sind. Diese Elemente umfassen die Stahlrohre 1, 2, die abschnittsweise vorliegenden, durch Schichten 4, 9 bzw. 4, 9, 12 gebildeten Umhüllungen, die Dichtkörper 7 sowie die Klemmkörper 5 nebst Verschraubungen. Hinzu tritt im Bedarfsfall lediglich ein geeigneter, im Bereich der Stoßstellen 10 aufzutragender Klebstoff. Zur Montage müssen somit lediglich die einzelnen Abschnitte überein­ ander gesetzt und die Schraubverbindungen angezogen werden. Der vorgeschlagene Werkstoff der einzelnen Abschnitte ist insbesondere deshalb von großem Vorteil, weil durch Sägen bauseitig ein einfaches Ablängen und damit Anpassen an unterschiedliche Abmessungen gegeben ist.

Claims (17)

1. Fertigbauschornstein mit wenigstens einem gasfüh­ renden Querschnitt, der außenseitig wärmegedämmt ausgebildet ist, gekennzeichnet durch zumindest zwei, zur Gasführung bestimmte, glatte, stirnseitig aneinan­ der stoßende Innenrohre, einem, die Stoßstelle (3) zwischen jeweils zwei Innenrohren überbrückenden, spannbaren Rohrverbindungselement und eine, aus Axialabschnitten zusammengesetzte, zur Wärmedämmung und zum Ausgleich bzw. zur Aufnahme von Wärmedehnun­ gen bestimmten und gestalteten Umhüllung.

2. Fertigbauschornstein nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Innenrohre als metallische Rohre, insbesondere als Stahlrohre (1, 2) ausgebildet sind.

3. Fertigbauschornstein nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohre als Keramikrohre ausgebildet sind.

4. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Umhüllung bildenden Axialabschnitte die Stoßstellen (3) zwischen jeweils zwei Innenrohren überbrücken.

5. Fertigbauschornstein nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Axialabschnitte im Bereich der Stoßstellen (3) längsgeteilt ausgebildet sind.

6. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrverbindungs­ element als längsgeteilter, an den axialen Enden eingezogener, im Durchmesser durch Schraubenbetätigung verringerbarer Umhüllungskörper ausgebildet ist.

7. Fertigbauschornstein nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Umhüllungskörper im Axialschnitt eine gekrümmte, zu einer Stoßstelle (3) symmetrische Gestaltung und Anordnung aufweist.

8. Fertigbauschornstein nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Umhüllungskörper einen aus einem elastisch verformungsfähigen Werkstoff bestehen­ den rotationssymmetrischen Dichtkörper (7) umgibt.

9. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Umhül­ lungskörper aus einem, dem Werkstoff der Innenrohre entsprechenden metallischen Werkstoff besteht.

10. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die Umhüllung bildenden Axialabschnitte aus wenigstens zwei, einan­ der umgebenden Schichten (4, 9, 12) bestehen, daß die Innenrohre zu Montagezwecken innerhalb der Umhüllung axial verschiebbar sind und daß die Schichten (4, 9, 12) vorzugsweise unlösbar miteinander in Verbindung stehen.

11. Fertigbauschornstein nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens eine Schicht (4) aus einem kompressiblen Schaumwerkstoff besteht und daß diese Schicht unmittelbar an den Innenrohren anliegt.

12. Fertigbauschornstein nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens eine weitere Schicht (9) aus einem anorganischen Schaumwerkstoff besteht.

13. Fertigbauschornstein nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die wenigstens eine weitere Schicht (9) eine Trägerschicht für eine äußere Schutzschicht ist.

14. Fertigbauschornstein nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innere Schicht (4) vorzugsweise aus einem unbrennbar eingestellten Phenolharzschaum besteht, daß die, sich an die innere Schicht nach außen anschließende Schicht (9) aus einem Schaumwerk­ stoff auf der Basis von Alumosilikaten besteht und daß die Schutzschicht aus einem, dem Schaumwerkstoff der Schicht (9) entsprechenden, vorzugsweise geschlos­ senporig eingestellten Schaumwerkstoff höherer Dichte, einer Klinkerschicht, einem Wickelfalzrohr aus Metall, insbesondere Edelstahl oder einem porösen metallischen Gußwerkstoff besteht.

15. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialabschnitte der Umhüllung an ihren stirnseitigen Stoßstellen (10) miteinander verklebt sind.

16. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (7) vorzugsweise aus einem elastisch kompressiblen Werk­ stoff, z. B. Moosgummi besteht und den Raum zwischen der Innenseite des spannbaren Umhüllungskörpers einerseits und der Außenseite der inneren Schicht (4) andererseits im wesentlichen vollständig ausfüllt.

17. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch eine maximale Rohdichte der Bausubstanz von 0,5 kg/dm³.