DE4011000C2 - 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.

Aus der EP 0 356 719 A1 ist ein mehrschaliger Fertigbau­ schornstein bekannt, der mit einer wärmedämmend wirkenden Umhüllung bestückt ist. Das Rauchgasrohr dieses Schorn­ steins besteht aus stumpf aneinandergesetzten Rohrenden, die aus Stahl, Glas oder Keramik bestehen können, wobei der Fugenbereich zwischen den Stoßstellen mit einem säurefesten Kitt ausgefüllt sein kann. Die Stoßstelle ist mit einer außenseitig angebrachten Dichtung verse­ hen, die aus einer metallischen, beide Rohrenden einer Stoßstelle umgebenden, nicht spannbaren Hülse besteht, innerhalb welcher zwei O-Dichtringe oberhalb und unter­ halb der Stoßstelle in dichtender Anlage jeweils an den Außenseiten der Rohrenden und den Innenseiten der Hülse gehalten werden. Die Hülse ist an den Rohrenden ledig­ lich reibschlüssig festgelegt. Die Montage dieses Fer­ tigbauschornsteins setzt ein Aushärten des säurefesten Kittes voraus sowie das vor dem Zusammensetzen zweier Rohrschüsse erfolgende Überstülpen der genannten Hülse. In Abhängigkeit von den absoluten Abmessungen dieser Hülse, der bauseitigen Zugänglichkeit sowie der erfor­ derlichen Anpreßkraft im Bereich der Dichtungsringe kann sich letzteres unter Umständen beschwerlich gestalten. Vergleichbares gilt im Falle einer Demontage der Dich­ tung zwecks Inspektion und/oder Reparaturarbeiten im Bereich der Stoßstelle zweier Rohrschüsse. Die wärmedäm­ mend wirkende Umhüllung ist unter Belassung eines Ab­ stands von den Rauchgasrohren angeordnet und wird mit­ tels eines C-förmig ausgebildeten Federelements auf Distanz gehalten. Dies bringt naturgemäß entsprechend den absoluten Abmessungen des Schornsteins ein beträcht­ liches Bauvolumen mit sich, welches diesen nach Maßgabe der jeweiligen räumlichen baulichen Gegebenheiten unter Umständen als ungeeignet für eine Verwendung im Rahmen von Umrüstungsmaßnahmen bei Gebäuden zwecks Einführung von Heizeinrichtungen der sogenannten Niedertemperatur­ technik erscheinen läßt.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Fertigbauschorn­ stein entsprechend der Gattung des Anspruchs 1 zu ent­ werfen, der weitestgehend vorgefertigt ist sowie bausei­ tig in einfacher Weise und in kürzester Zeit montier- und demontierbar ist. Gelöst ist diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Fertigbauschornstein durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Anspruchs 1.

Erfindungswesentlich ist hiernach die Verwendung einer aus Axialabschnitten zusammengesetzten Umhüllung in Verbindung mit in diese eingesetzten, stirnseitig glat­ ten, somit muffenlosen Innenrohren, die zur eigentlichen Rauchgasführung dienen. Das Rohrverbindungselement ist hierbei insbesondere unter Montagegesichtspunkten ge­ wählt und dient im Bereich der Stoßstelle zwischen zwei Innenrohren gleichzeitig der Fixierung eines Dichtungs­ elements. Die genannten Axialabschnitte dienen der Wärmedämmung sowie der Aufnahme von Wärmedehnungen. Sie können darüber hinaus grundsätzlich auch baustatische Funktionen erfüllen und mit besonderen äußeren, der Umgebung des Schornsteins angepaßten Beschichtungen versehen sein. Diese Beschichtungen können Schutzfunk­ tionen, jedoch auch dekorative Funktionen erfüllen. Zumindest im Montagezustand sind die Innenrohre gegen­ über den Axialabschnitten verschiebbar, so daß ein leichtes Einführen der Innenrohre gegeben ist. Das Rohrverbindungselement ist ein solches, dessen Spannwir­ kung auf einer Durchmesserverringerung beruht. Die Stoßstelle zwischen zwei Innenrohren wird jeweils durch einen Axialabschnitt der Umhüllung überbrückt. Dies eröffnet in einfacher Weise eine gute Zugänglichkeit des Rohrverbindungselements, um dieses in der Montagephase des Fertigbauschornsteins zu spannen. Das Rohrverbin­ dungselement dient der Umfassung eines Dichtungskörpers und ist zu diesem Zweck an beiden axialen Enden eingezo­ gen. Im Rahmen der, die Umhüllung bildenden Axialab­ schnitte sind 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 unbrenn­ bar gewählt bzw. eingestellt sind. Gleichzeitig sind diese Schaumwerkstoffe derart gewählt, daß ein bauseitig einfaches Anpassen, z. B. Ablängen an örtliche Gegeben­ heiten möglich 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 ihrerseits aus einem anorganischen Schaumwerk­ stoff, der hauptsächlich Stütz- und Wärmedämmfunktionen erfüllt und an dessen Kompressibilität demzufolge keine besonderen Anforderungen zu stellen sind.

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

Das Rohrverbindungselement kann entsprechend den Merk­ malen des Anspruchs 4 eine im Axialschnitt gekrümmte, zu einer Stoßstelle symmetrische Gestaltung und Anord­ nung aufweisen. Der rotationssymmetrisch ausgebildete Dichtkörper besteht aus einem elastisch verformbaren Werkstoff, der insbesondere auf die zu erwartenden Betriebstemperaturen hin abgestimmt ist.

Das Rohrverbindungselement besteht entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 5 aus einem, dem Werkstoff der Innenrohre entsprechenden metallischen Werkstoff. Bei­ spielsweise können die Innenrohre und somit das Rohrver­ bindungselement aus Edelstahl bestehen.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 7 kann die genannte Schicht der Umhüllung die Trägerschicht für eine äußere Schutzschicht bilden, welche beispielsweise aus einem vergleichbaren Schaumkunststoff besteht, dessen Dichte jedoch höher eingestellt ist und der geschlossen­ porig ausgebildet sein kann. Die genannte Trägerschicht kann jedoch auch als Träger einer auf diese aufzubrin­ genden dekorativen Schicht, beispielsweise einer Ver­ klinkerung fungieren, 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 ineinandergeschachtelt angeordnete Innenrohre für Rauchgas bzw. Verbrennungs­ luft 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 Axial­ schnitt, 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. Heizaggregates, 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 (11)

1. Fertigbauschornstein mit wenigstens einem gasführen­ den Querschnitt und einer wärmedämmend wirkenden Umhüllung, mit zumindest zwei, zur Gasführung be­ stimmten, glatten, stirnseitig aneinanderstoßenden Innenrohren, deren Stoßstelle (3) eine rohrartige, die Rohrenden außenseitig umgebende Dichtung zugeord­ net ist, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Dichtung als ein, die Stoßstelle (3) zwi­ schen jeweils zwei Innenrohren überbrückendes, spannbares, längsgeteiltes, an den axialen Enden eingezogenes, im Durchmesser verringerbares Rohr­ verbindungselement ausgebildet ist,
• - daß die aus Axialabschnitten zusammengesetzte Umhüllung aus wenigstens zwei, einander umgebenden Schichten (4, 9, 12) besteht,
• - daß wenigstens eine unmittelbar an den Innenrohren anliegende Schicht (4) aus einem kompressiblen Schaumwerkstoff besteht,
• - daß die wenigstens eine, sich an die innere Schicht (4) außenseitig anschließende Schicht (9, 12) aus einem Geopolymer-Schaumwerkstoff besteht,
• - daß das Rohrverbindungselement einen, aus einem elastischen verformungsfähigen Werkstoff bestehen­ den, rotationssymmetrischen, den Raum zwischen der Innenseite des Rohrverbindungselements einerseits und der Außenseite der inneren Schicht (4) anderer­ seits im wesentlichen ausfüllenden Dichtkörper (7) umgibt,
• - daß die, die Umhüllung bildenden Axialabschnitte die Stoßstellen (3) zwischen jeweils zwei Innenroh­ ren überbrücken und
• - daß die Axialabschnitte im Bereich der Stoßstellen (3) längsgeteilt ausgebildet sind.

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 das Rohrverbindungs­ element im Axialschnitt eine gekrümmte, zu einer Stoßstelle (3) symmetrische Gestaltung und Anordnung aufweist.

5. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrverbindungs­ element aus einem, dem Werkstoff der Innenrohre entsprechenden metallischen Werkstoff besteht.

6. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenrohre inner­ halb der Umhüllung axial verschiebbar angeordnet sind.

7. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Schicht (9) der Umhüllung eine Trägerschicht für eine äußere Schutzschicht ist.

8. Fertigbauschornstein nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innere Schicht (4) vorzugsweise aus einem unbrennbar eingestellten Phenolharzschaum besteht und daß die Schutzschicht aus einem geschlos­ senporig eingestellten Geopolymer-Schaumwerkstoff besteht, dessen Dichte höher als diejenige der Schicht (9) eingestellt ist, oder aus einer Klinker­ schicht, einem Wickelfalzrohr aus Metall, insbesonde­ re Edelstahl oder einem porösen metallischen Gußwerk­ stoff besteht.

9. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Axialabschnitte der Umhüllung an ihren stirnseitigen Stoßstellen (10) miteinander verklebt sind.

10. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (7) aus einem elastisch kompressiblen Werkstoff, z. B. Moosgummi besteht.

11. Fertigbauschornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine maximale Rohdichte von 0,5 kgdm^-3.