DE4344344C2 - Kamin mit mehreren, durch Verbindungsanordnungen biegesteif miteinander verbundenen Kaminelementen - Google Patents

Kamin mit mehreren, durch Verbindungsanordnungen biegesteif miteinander verbundenen Kaminelementen

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description

Die Erfindung betrifft einen Kamin mit mehreren, durch Verbindungsanordnungen biegesteif miteinander verbundenen Kaminelementen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem DE-GM 92 07 952 ist ein derartiger Kamin bekannt, dessen Kaminelemente eine im wesentlichen rechteckige Form mit Ausnehmungen in den unteren, dem Kaminfuß zugewandten Eckbereichen aufweisen. Je eine obere und untere Gewindehülse ist in der oberen, dem Kaminkopf zugewandten Stirnseite bzw. den dazu parallelen stirnseitigen Begrenzungsflächen der Ausnehmungen jedes Kaminelementes eingelassen und an den Endbereichen je eines Zugankers befestigt.
Je eine Verbindungsanordnung ist in den Ausnehmungen aufgenommen und besteht aus zwei mit gegenseitigem Abstand koaxial zueinander angeordneten rohrförmigen Hülsen, die durch zwei angeschweißte diametrale Zugelemente miteinander verbunden und von je einer Kopfschraube durchsetzt sind. Die mit ihren Schraubenköpfen einander zugewandten Kopfschrauben der Verbindungsanordnungen sind zwecks biegesteifer und zugfester Verbindung jeweils zweier benachbarter Kaminelemente in deren obere und untere Gewindehülsen eingeschraubt. Die Ausnehmungen verringern die für die Druckkraftübertragung der Kaminelemente zur Verfügung stehende Fläche, sind jedoch für den Zugang zu den Kopfschrauben erforderlich, so daß diese bei der Montage des Kamins in die Gewindehülsen eingeschraubt werden können, allerdings nur absatzweise, d. h. durch jeweils neues Ansetzen des verwendeten Werkzeugs nach Beendigung seiner durch die Zugelemente begrenzten Drehbewegung. Darüberhinaus haben diese bekannten Verbindungsanordnungen den Nachteil, daß die durch die Verbindungsanordnung zu verbindenden Kaminelemente so lange fluchtend übereinander gehalten werden müssen, bis die beiden gegenüberliegenden Kopfschrauben eingesetzt und angezogen sind. Dies gilt insbesondere dann, wenn auf einer Baustelle geschoßhohe Kaminelemente mit derartigen Verbindungsanordnungen verbunden werden sollen.
Aus der EP-B 0348060 sind Anschlußvorrichtungen zum Herstellen von Verbindungen von Bewehrungsstäben für Baubeton bekannt, die eine Hülse aufweisen, um miteinander zu verbindende Abschnitte von Bewehrungsstäben an der Verbindungsstelle jeweils von einer Seite mit Spielraum in die Hülse einzuführen und dort durch Eingriffstücke zu fixieren. Dabei können die Eingriffstücke je eine Schraube oder einen Bolzen umfassen, welche bzw. welcher durch die Wand der Hülse geschraubt und abscherbar ist. Weiter ist es bekannt, für den Anschluß von Bewehrungsstäben, die sich aus einem gegossenen Betonbauwerk in ein anschließend zu gießendes Betonbauelement fortsetzen sollen, derartige Hülsen mit Klemmschrauben zur Einführung des anzuschließenden Bewehrungsstabes nur einseitig offen auszubilden und andererseits die Hülse fest mit dem schon umgossenen Bewehrungsstab beispielsweise durch Schrauben zu verbinden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Kamin der eingangs genannten Art einschließlich seiner Kaminelemente und Verbindungsanordnungen so weiterzubilden, daß die Montage der Verbindungsanordnungen in den Aussparungen möglichst einfach ist und die zur Kraftübertragung zur Verfügung stehende Fläche der Kaminelemente möglichst groß ist. Die Ausnehmungen zur Aufnahme der Verbindungsanordnungen sollen also möglichst klein gehalten werden können.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung besteht in einfachster Konstruktion lediglich aus einem Rohrabschnitt mit einer Gewinde-Durchgangsbohrung und einer in diese einschraubbaren Klemmschraube. Der im wesentlichen radiale Verlauf der Gewinde-Durchgangsbohrung ermöglicht das Einschrauben der Klemmschraube in einem einzigen, die Montage des Kamins vereinfachenden und beschleunigenden Arbeitsgang von radial außen und die Ausnehmung braucht im wesentlichen nur die Größe des Rohrabschnittes zu haben mit einer seitlichen Zugangsmöglichkeit für das Anziehen der Klemmschraube/en. Der Zugang zu den Klemmschrauben kann durch seitliche Durchgangsöffnungen zu den Ausnehmungen ermöglicht werden.
Besonders vorteilhaft ist, daß die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung durch die in die Ausnehmungen vorstehenden Endbereiche der Zuganker und ihre Einführung in die am benachbarten Kaminelement befestigten Rohrabschnitte eine sofortige vorfixierende Fluchtung der so aufeinandergestellten Kaminelemente gewährleistet ist. Das aufgesetzte Kaminelement braucht nicht bis zur endgültigen Herstellung der zugfesten Verbindung durch die Verbindungsanordnung festgehalten zu werden.
Dadurch, daß die Zuganker mit einem ihrer Endbereiche nicht über die äußere Stirnfläche des Kaminelementes vorstehen, sondern von einer ihr entsprechenden, sozusagen inneren Stirnfläche in die Ausnehmungen herausragen, sind sie transportgeschützt und können, da sie in vorgefertigte Kaminelemente nachträglich einbetoniert werden, nach dem Einbetonieren einfach in der Höhe des Kaminelementes abgelängt werden.
Die Befestigung jedes Zugankers mit dem jeweils anderen seiner beiden Endbereiche am jeweiligen Rohrabschnitt erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer Gewindehülse und einer in diese eingeschraubten Verbindungsschraube. Hierbei kann die Gewindehülse, vorzugsweise drehfest, am Zuganker und folglich die Verbindungsschraube am Rohrabschnitt befestigt sein. Insbesondere bei Verwendung von Durchgangsöffnungen ist es günstig, die Verbindungsschraube drehbar am Rohrabschnitt zu befestigen, während bei Ausbildung der Kaminelemente mit Ausnehmungen die drehfeste Befestigung vorteilhaft ist.
Vorzugsweise ist jede Klemmschraube als Scherbolzen ausgebildet, der beim Auftreten eines vorgegebenen, einer bestimmten Kraft des Klemmeingriffs mit dem Zuganker-Endbereich entsprechenden Drehmomentes während des Einschraubens in die Gewinde-Durchgangsbohrung etwa in Höhe der Mantelfläche des Rohrabschnitts abschert.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weißt jede Verbindungsanordnung wenigstens zwei Gewinde-Durchgangsbohrungen und zwei Klemmschrauben auf. Hierbei können die Gewinde-Durchgangsbohrungen in Axialrichtung des Rohrabschnitts und/oder in einer dessen Längsachse senkrecht schneidenden Ebene mit gegenseitigem Abstand angeordnet sein.
Vorzugsweise ist zwecks rutschfester Abstützung des Zuganker-Endbereichs eine Zähnung mit quer zur Axialachse des Rohrabschnitts verlaufenden Zähnen in dem jeder Gewinde-Durchgangsbohrung gegenüberliegenden Bereich der Innenseite der Rohrabschnittswandung vorgesehen. Die Zähnung kann an wenigstens zwei der Innenseite der Rohrabschnittswandung befestigten Zahnrippen ausgebildet sein, die sich mit gegenseitigem Abstand, vorzugsweise mit einem Winkelabstand im Bereich von etwa 75° bis etwa 95°, parallel zueinander in Axialrichtung des Rohrabschnitts erstrecken.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den verbleibenden Unteransprüchen.
Nachstehend ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung des Kamins gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt entlang der Linie I-I in Fig. 2,
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des in Fig. 1 mit A gekennzeichneten Kamin-Eckbereichs in Höhe zweier mittels einer Verbindungsanordnung miteinander verbundener Kaminelemente in teilgeschnittener Längsansicht,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 2,
Fig. 5 eine Längsansicht der Verbindungsanordnung nach Fig. 2,
Fig. 6 einen Radialschnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5, und
Fig. 7 einen Teilschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6.
Der Kamin gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein sog. mehrschaliger hinterlüfteter Kamin oder Schornstein und umfaßt mehrere Kaminelemente 1, die als quaderförmige Mantel- oder Formsteine mit je einer Ausnehmung 2 in ihren unteren, dem Kaminfuß (nicht gezeigt) zugewandten Eckbereichen 3 ausgebildet sind. Die Ausnehmungen 2 weisen jeweils einen quadratischen Querschnitt auf und sind von je einer zu den Stirnseiten des jeweiligen Kaminelements 1 parallelen Stirnfläche 4 und je zwei dazu senkrechten Seitenflächen 5 begrenzt. Die Ausnehmungen können, solange sie seitlich offen sind, auch andere Querschnittsformen aufweisen, von denen beispielsweise eine kreissektorförmige und eine dreiecksförmige in dem in Fig. 1 rechten oberen Eckbereich durch jeweils eine einzige, mit den Bezugszeichen 5a bzw. 5b gekennzeichnete Seitenfläche mit kreisbogenförmigem bzw. mit geradem Verlauf angedeutet sind.
Jedes Kaminelement 1 umfaßt ein in Kaminlängsrichtung verlaufendes rundes Innenrohr 6 für die Rauchausführung, vier einander diagonal gegenüberliegende, ebenfalls in Kaminlängsrichtung verlaufende Hinterlüftungskanäle 7, eine zwischen diesen und dem Innenrohr 6 angeordnete hohlzylindrische Dämmschicht 8 sowie vier ebenfalls in Kaminlängsrichtung verlaufende Armierungseisen oder Zuganker 9. Jeder Zuganker 9 ist im Bereich einer der vier in Kaminlängsrichtung verlaufenden Längskanten 10 des jeweiligen Kaminelements 1 angeordnet und mit seinem oberen, dem Kaminkopf (nicht gezeigt) zugewandten Endbereich 11 an einer Gewindehülse 12 befestigt, die in das Kaminelement 1 eingelassen und mit dessen oberen Stirnseite 13 bündig abschließt. Der untere Endbereich 14 jedes Zugankers 9 ragt in je eine der Ausnehmungen 2 hinein.
Der Kamin umfaßt weiterhin Verbindungsanordnungen 15 zur zugfesten und biegesteifen Verbindung jeweils zweier benachbarter Kaminelemente 1. Jede Verbindungsanordnung 15 besteht aus einem Rohrabschnitt 16 mit kreisrundem Querschnitt, einer Verbindungsschraube 17 und zwei Klemmschrauben 18. Der Innendurchmesser des Rohrabschnitts 16 ist größer als der Durchmesser der Zuganker 9, während der Außendurchmesser etwas kleiner als die quer zur Kaminlängsrichtung gemessene Erstreckung der Seitenflächen 5 der Ausnehmungen 2 ist. Die Verbindungsschraube 17 mit einem in das Innengewinde der Gewindehülsen 12 passenden Außengewinde ist drehfest an einem Ende des Rohrabschnitts 16 angeschweißt. Das gegenüberliegende Ende des Rohrabschnitts 16 ist offen. In der Wandung 19 des Rohrabschnitts 16 sind zwei radial verlaufende Gewinde- Durchgangsbohrungen 20 ausgebildet, die in Axialrichtung (Längsrichtung) des Rohrabschnitts 16 mit gegenseitigem Abstand angeordnet sind. Die Klemmschrauben 18 in Form von Madenschrauben sind als Scherbolzen ausgebildet, die während des Einschraubens in die Gewinde-Durchgangsbohrungen 20 bei einem vorbestimmten Drehmoment in Höhe der äußeren Mantelfläche des Rohrabschnitts 16 abscheren.
In dem den Gewinde-Durchgangsbohrungen 20 gegenüberliegenden Bereich sind an der Innenseite der Rohrabschnittswandung 19 zwei mit einem Winkelabstand β im Bereich von etwa 75° bis etwa 95° parallel zueinander in Axialrichtung des Rohrabschnitts 16 verlaufende Zahnrippen 21 mit sich senkrecht zu deren Verlauf erstreckenden Zähnen 22 angeschweißt.
Bei der Montage des Kamins werden die Kaminelemente 1 entweder einzeln oder als werkseitig vormontierte geschoßhohe Einheiten, vorzugsweise mit Hilfe eines Hebezeuges, wie etwa eines Kranes, angehoben, auf das jeweils zuvor montierte Kaminelement (oder geschoßhohe Einheit) aufgesetzt und mit diesem verbunden. Außerdem werden die Fugen zwischen den einzelnen Kaminelementen 1 mit entsprechender Mörtelmasse 23 ausgestrichen.
Während des Anhebens und Aufsetzens sind die Kaminelemente 1 (oder geschoßhohe Einheiten) am Kran mittels der Gewindehülsen 12 aufgehängt, in die an den Hubseilen oder am Hubgestänge des Krans befestigte Schrauben eingeschraubt sind. Diese Schrauben werden aus den Gewindehülsen 12 entfernt, sobald das betreffende Kaminelement auf das zuvor montierte Kaminelement aufgesetzt und mit diesem in nachstehend beschriebener Weise verbunden worden ist. Stattdessen wird in jede dieser Gewindehülsen 12 ein Rohrabschnitt 16 mittels der an ihm befestigten Verbindungsschraube 17 kraftschlüssig eingeschraubt.
Sodann wird das nächste, in Fig. 1 obere Kaminelement 1 in der beschriebenen Weise angehoben und auf das zuvor montierte, in Fig. 1 untere Kaminelement 1 so aufgesetzt, daß es mit diesem fluchtet, wobei die in die Ausnehmungen 2 in den unteren Eckbereichen 3 des oberen Kaminelements 1 hineinragenden Zuganker-Endbereiche 14 in die in die Gewindehülsen 12 im unteren Kaminelement 1 eingeschraubten Rohrabschnitte 16 eingeführt werden, so wie dies in Fig. 2 und Fig. 7 dargestellt ist. Nun werden die Klemmschrauben 18, vorzugsweise mittels eines Werkzeugs mit Motorantrieb, in die Gewinde-Durchgangsbohrungen 20 jedes Rohrabschnitts 16 so weit eingeschraubt, bis sie sich im Klemmeingriff mit dem jeweiligen Zuganker-Endbereich 14 befinden, das heißt bis dieser in die Zähne 22 der Zahnrippen 21 eingepreßt und somit rutschfest im jeweiligen Rohrabschnitt 16 gehalten ist. Die Klemmschrauben 18 werden dabei so stark auf Torsion beansprucht, daß sie in Höhe der äußeren Mantelfläche des Rohrabschnitts 16 abscheren, so wie dies die in Fig. 7 untere Klemmschraube zeigt; die obere Klemmschraube 18 ist noch außer Kontakt mit dem Zuganker-Endbereich 14.
Nun kann das nächste Kaminelement 1 in der vorbeschriebenen Weise auf das in Fig. 1 obere Kaminelement 1 nach Einschrauben von Rohrabschnitten 16 in dessen Gewindehülsen 12 aufgesetzt und mit diesem verbunden werden. Auf diese Weise werden die einzelnen Kaminelemente 1 bzw. die geschoßhohen Einheiten derart zugfest und biegesteif miteinander verbunden, daß der Kamin der maximal auftretenden Windlast standhält.

Claims (11)

1. Kamin mit mehreren, durch Verbindungsanordnungen biegesteif miteinander verbundenen quaderförmigen Kaminelementen, die als Formsteine mit in Kaminlängsrichtung in den vier Eckbereichen verlaufenden Zugankern und mit stirnseitig und in den einer ihrer Stirnseiten benachbarten vier Eckbereichen seitlich offenen Aussparungen zur Aufnahme je einer Verbindungsanordnung ausgebildet sind, wobei jede Verbindungsanordnung an jeweils einem Zuganker jeweils zweier benachbarter Kaminelemente befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,
  • 1. daß die Zuganker (9) mit einem ihrer Endbereiche (14) aus einer Stirnfläche (4) in eine der Aussparungen (2) des Kaminelementes (1) herausragen,
  • 2. daß die Verbindungsanordnungen (15) je einen Rohrabschnitt (16) mit wenigstens einer radial verlaufenden Gewinde-Durchgangsbohrung (20) in der Rohrabschniitswandung (19) mit je einer Klemmschraube (18) zum Klemmeingriff mit einem Zuganker-Endbereich (14) umfassen,
  • 3. daß die in die Aussparungen (2) der Kaminelemente (1) ragenden Zuganker-Endbereiche (14) durch das offene Ende je eines Rohrabschnittes (16) in denselben hineinragen und an diesem mit Hilfe der durch die Gewinde-Durchgangsbohrung (20) bis zum Klemmeingriff mit dem Zuganker-Endbereich (14) eingeschraubten Klemmschrauben (18) befestigt sind
  • 4. und daß das jeweils gegenüberliegende Ende jedes Rohrabschnittes (16) an einem jeweils anderen Zuganker-Endbereich (11) eines in einem jeweils benachbarten Kaminelement (1) verlaufenden Zugankers (9) über eine Gewindehülse (12), die in das Kaminelement (1) eingelassen und mit dessen oberen Stirnseite (13) bündig abschließt, befestigt ist.
2. Kamin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im jeweils benachbarten Kaminelement (1) verlaufende Zuganker (9) mit dem jeweils anderen seiner beiden Endbereiche (11, 14) an dem dem offenen Ende gegenüberliegenden Ende des Rohrabschnitts (16) mit Hilfe der Gewindehülse (12) und einer in diese eingeschraubten Verbindungsschraube (17) befestigt ist.
3. Kaminelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindehülse (12) drehfest am Zuganker-Endbereich (11) befestigt ist.
4. Kamin nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (2) für den Rohrabschnitt (16), in die der Zuganker-Endbereich (14) hineinragt, als axiale Aufnahmeöffnung ausgebildet ist, in die eine radiale Durchgangsöffnung für den Zugang zur Klemmschraube (18) einmündet.
5. Kaminelement nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch einen rechteckigen Querschnitt mit wenigstens zwei Zugankern (9) und Ausnehmungen (2), die jeweils in einander diagonal gegenüberliegenden Kaminelement-Eckbereichen (3) angeordnet sind.
6. Verbindungsanordnung nach wenigstens einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß in dem der Gewinde-Durchgangsbohrung (20) gegenüberliegenden Bereich der Innenseite der Rohrabschnittswandung (19) eine Zähnung (21, 22) mit quer zur Axialrichtung des Rohrabschnitts (16) verlaufenden Zähnen (22) zur rutschfesten Abstützung des Zuganker-Endbereichs (14) vorgesehen ist.
7. Verbindungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähnung (21, 22) wenigstens zwei an der Innenseite der Rohrabschnittswandung (19) befestigte Zahnrippen (21) umfaßt, die sich mit gegenseitigem Abstand parallel zueinander in Axialrichtung des Rohrabschnitts (16) erstrecken.
8. Verbindungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand der beiden Zahnrippen (21), gemessen als Winkelabstand (β), im Bereich von etwa 75° bis etwa 95° liegt.
9. Verbindungsanordnung nach wenigstens einem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Gewinde-Durchgangsbohrungen (20) und zwei Klemmschrauben (18).
10. Verbindungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewinde-Durchgangsbohrungen (20) in Axialrichtung des Rohrabschnitts (16) mit gegenseitigem Abstand angeordnet sind.
11. Verbindungsanordnung nach wenigstens einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß jede Klemmschraube (18) als Scherbolzen ausgebildet ist, der beim Auftreten eines vorgegebenen, einer vorbestimmten Kraft des Klemmeingriffs mit dem Zuganker-Endbereich (14) entsprechenden Drehmoments während des Einschraubens in die Gewinde-Durchgangsbohrung (20) abschert.
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