DE4434818A1

DE4434818A1 - Rauchrohr-Säule mit Rohrmuffe

Info

Publication number: DE4434818A1
Application number: DE19944434818
Authority: DE
Original assignee: Kago Hausschornsteinbau & GmbH
Current assignee: Kago Hausschornsteinbau & GmbH
Priority date: 1993-10-08
Filing date: 1994-09-29
Publication date: 1995-04-13

Description

Die Erfindung betrifft eine Rauchrohr-Säule mit den Merkmalen des Oberbe griffs des Anspruches 1.

Eine derartige Rauchrohrsäule ist aus EP 0 424 617 A2 bekannt. Dort sind mehrere keramische Rauchrohre aufeinandergesetzt und bilden dadurch eine Rauchrohrsäule. Jeweils zwei benachbarte Rauchrohre sind durch eine Rohr muffe miteinander gasdicht verbunden. Die Rohrmuffe ist einstückig an dem als Muffenende wirksamen Rohrende eines ersten Rauchrohres angeformt. Sie ist gegenüber dem Muffenende des Erstrohres bogenartig nach außen gewölbt und übersteht das Erstrohr in Axialrichtung. Im Montagezustand der Rauch rohrsäule umfaßt die Rohrmuffe das Rohrende des darüber angeordneten zweiten Rauchrohres. Das Zweitrohr ist gewissermaßen mit einem als Steckende wirksamen Rohrende in die Rohrmuffe des Erstrohres eingesteckt. Die beiden in dieser Weise ineinandergefügten Rauchrohre werden im Muf fenbereich miteinander verkittet, verklebt oder anderweitig dichtend ineinan dergefügt.

Nachteilig an der vorbekannten Rohrmuffe ist es, daß das Zweitrohr während und nach dem Einsteckvorgang große mechanische Spannungen auf den Übergangsbereich zwischen dem Muffenende des Erstrohres und der daran angeformten Rohrmuffe ausübt. Diese Spannungen sind im wesentlichen radial nach außen gerichtet und können den Übergangsbereich zwischen Erstrohr und Rohrmuffe sprengen. Das Auseinanderbrechen der Rohrmuffe und des Erstrohres ist umso wahrscheinlicher, als die Rauchrohre isostatisch aus relativ trockenem Tonwerkstoff hergestellt sind und die Dichte sowie die Festigkeit der Rauchrohre deshalb von vornherein stark begrenzt ist. Die geringe Festigkeit der Rohrmuffe hat einen großen Ausschußanteil der Rauchrohre bereits wäh rend der Montage zur Folge. Dadurch ist die Montage der Rauchrohr-Säule sehr zeitraubend und kostenintensiv. Aufgrund der großen Radialspannungen kommt es zur raschen Materialermüdung und zum Bruch der Rohrmuffe. Dies führt zu unerwünschten Wärmebrücken zwischen der Rauchrohrsäule und dem Außenraum. Außerdem ist die mechanische Stabilität der Säule gefährdet.

Einerseits ist die Festigkeit der Rauchrohre aufgrund ihrer isostatischen Her stellungsweise stark begrenzt, andererseits werden die Rauchrohre auch beim Transport stark beansprucht. Um den transportbedingten Ausschußanteil der Rauchrohre gering zu halten, müssen die Rauchrohre als verhältnismäßig kleine Längenabschnitte der Rauchrohr-Säule - z. B. mit einer Länge von 1,33 m - hergestellt werden. Die montierte Rauchrohr-Säule weist demzufolge viele Stoßfugen und Rohrmuffen mit entsprechend vielen Leckmöglichkeiten und Bruchgefahren auf. Eine ordnungsgemäße Abgasführung der Rauch rohr-Säule ist deshalb nicht gewährleistet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rauchrohr-Säule der eingangs genannten Art kostensparend aufzubauen und sicherheitstechnisch zu ver bessern.

Diese Aufgabe wird mit der Merkmalskombination des Anspruches l gelöst. Die Lösung besteht zunächst darin, daß das Rauchrohr im Extrusionsverfahren hergestellt wird. Der Rohrwerkstoff ist praktisch derselbe. Das Extrudieren er folgt indessen in einem flüssigeren Aggregatszustand des Tonwerkstoffes, als er bei der bekannten isostatischen Herstellungsweise vorliegt. Durch den in einem flüssigeren Aggregatszustand erfolgenden Extrudiervorgang wird der Rohrwerkstoff durch das Mundstück der Extrusionsform gepreßt und erhält dadurch eine große Werkstoffdichte. Es sind in den Wandungen des Rauch rohres weniger und im Volumen kleinere Lufträume vorhanden. Die erhöhte Dichte des Rauchrohrwerkstoffes und die damit verbundene erhöhte Festigkeit reduziert die Riß- und Bruchgefahr des Rauchrohres. Deshalb können ohne Einbußen der Transportsicherheit auch längere - z. B. 1,50 m - Rauchrohre hergestellt werden. Folglich ist die Montagezeit der Rauchrohrsäule kürzer. Die größeren Rohrlängen reduzieren auch die Lagerungs- und Logistikkosten.

Die Anzahl der Stoßfugen und Muffenbereiche verringert sich. Dadurch ist der Bedarf an hochwertigen und somit teuren Verbindungs- und Dichtungsmitteln gleichfalls reduziert. Die Montagezeit bei der Verkittung oder anderweitig abdichtenden Verbindung der Fugenbereiche sämtlicher benachbarter Rauch rohre ist kürzer. Die geringere Anzahl der Nahtstellen verringert von vornherein die Leck- und Bruchgefahr in der Rauchrohr-Säule. Die erfindungsgemäße Säule bietet deshalb auch eine größere Sicherheit für einen FU- bzw. Über druckschornstein.

Die große Festigkeit des erfindungsgemäßen Rauchrohres reduziert außerdem deren Ausschußanteil während der Montage und Ermüdungserscheinungen des Rauchrohrwerkstoffes im Laufe der Betriebszeit der Säule.

Auch das extrudierte Rauchrohr hält Brenntemperaturen von 800° und Prüf temperaturen bis zu 1000° aus. Durch seine Extrudier-Herstellungsweise hat das Rauchrohr über seine gesamte Länge eine gleichmäßige Querschnittsform. Der Querschnitt ist z. B. etwa rechteckig, insbesondere quadratisch oder auch kreisförmig.

Die gleichmäßige Querschnittsform der Rauchrohre ermöglicht es, daß das Erstrohr in gleicher Weise wie das Zweitrohr montagetechnisch einfach in eine als separates Bauteil ausgebildete Rohrmuffe eingesteckt wird. Dadurch ist das Muffenende des Erstrohres ebenfalls als Steckende wirksam. Als separates Bauteil vermeidet die Rohrmuffe bei entsprechender Ausgestaltung die ein gangs genannten Festigkeitsdefizite einer einstückig angeformten Rohrmuffe im bogenartigen Übergangsbereich zwischen Rohrmuffe und Rauchrohr. Die sta tischen Druckspannungen sind bei einer separaten Rohrmuffe ganz allgemein geringer. Im Übergangsbereich zwischen der Rohrmuffe und den benachbarten Rauchrohren sind die Radialspannungen reduziert. Die separate Rohrmuffe unterstützt deshalb die sicherheitstechnisch einwandfreie Funktionsweise der Rauchrohr-Säule.

Die separate Rohrmuffe wird auf die Rauchrohre z. B. aufgeklebt, aufgekittet oder auch beim Brennvorgang aufgeschrumpft.

Die erfindungsgemäße Rauchrohr-Säule enthält aufgrund der separaten Rohrmuffen mehr baukastenartige Funktionseinheiten als die vorbekannte Rauchrohr-Säule. Dies ist ebenfalls sehr vorteilhaft, da bei einer Beschädigung oder Zerstörung eines Bauteils, z. B. während der Montage, nur das betreffende Bauteil selbst ausgetauscht werden muß. So wird bei einer Beschädigung der Rohrmuffe lediglich die Rohrmuffe selbst ersetzt, während das Rauchrohr wei ter verwendet werden kann. Auch dies trägt zur kostengünstigen Montage der Rauchrohr-Säule bei.

Anspruch 2 berücksichtigt Abweichungen des Säulenverlaufs gegenüber einer exakt in Vertikalrichtung verlaufenden Säule. Mit der separaten Muffe ist dies technisch einfach möglich. Der Versatz zweier benachbarter Rauchrohre wird einfach durch eine entsprechende Konstruktion der Rohrmuffe ermöglicht. So ist es z. B. denkbar, daß die als Knickstelle zwischen zwei gegeneinander abgewinkelten Rauchrohren wirksame Rohrmuffe einen bogenartigen Verlauf hat. Durch ihre separate Herstellung kann die Rohrmuffe individuell an unterschiedlich erforderliche Richtungsführungen zwischen zwei gegeneinan der versetzten Rauchrohren angepaßt werden. Ganz allgemein wirkt diese Rohrmuffe als Kupplungsteil an Versatzstellen der Rauchrohr-Säule.

Der Formschlußeingriff zwischen den Rauchrohren und der Rohrmuffe nach Anspruch 3 reduziert den Bedarf an zusätzlichen Verbindungs- und Abdich tungsmitteln im Fugenbereich zweier benachbarter Rauchrohre. Außerdem wirkt die Rohrmuffe als Zentrierhilfe beim Aufeinandersetzen der einzelnen Rauchrohre. Die Montage der Rauchrohrsäule ist dadurch weiter vereinfacht.

Gemäß Anspruch 4 sind mehrere Auflager vorgesehen, die an der Innenwand des Muffenmantels angeformt sind und sich radial nach innen in Richtung der Säulenlängsachse erstrecken. Mit Hilfe dieser Auflager läßt sich die Rohrmuffe auf das Erstrohr einfach aufsetzen. Auf die Auflager wiederum wird das Steckende des Zweitrohres aufgesetzt. Die Auflager fixieren deshalb die Rohr muffe und die Rauchrohre in ihrer jeweiligen Sollage ohne zusätzliche Befestigungsmittel. Versehentliche Verschiebungen der Bauteile sind vermie den. Die Rohrmuffe ist mit ihren Auflagern zwischen benachbarten Rauchroh ren gewissermaßen eingeklemmt und dadurch auch gegen eine mögliche Ver drehung um die Säulenlängsachse gesichert. Im Extremfall sind bereits zwei sich in der gleichen Radialebene gegenüberliegende Auflager ausreichend, um benachbarte Rauchrohre und die zwischen ihnen einliegende Rohrmuffe me chanisch stabil aneinander zu fixieren.

Sofern die Rohrmuffe als Knick- oder Versatzstelle zwischen zwei benachbar ten Rauchrohren wirksam ist, enthält die Rohrmuffe vorzugsweise mehrere Auflager in zwei verschiedenen, entsprechend versetzten Radialebenen. Die Auflager der einen Radialebene werden auf das Erstrohr aufgesetzt, während das Steckende des Zweitrohres im Montagezustand auf den Auflagern der zweiten Radialebene aufliegt. Auf diese Weise bleibt die Montage der Rauch rohr-Säule auch bei gegeneinander versetzten Rauchrohren einfach.

Gemäß Anspruch 5 stehen die Auflager nicht in den von den Rauchrohren be grenzten Säulenhohlraum hinein. Die Auflager behindern deshalb auch nicht die Rauchgasabführung.

Gemäß Anspruch 6 teilen die Auflager die Rohrmuffe in Axialrichtung in zwei Hälften ein. Bezüglich dieser Teilungsebene ist die Rohrmuffe folglich symme trisch ausgestaltet. Dadurch kann die Rohrmuffe mit konstruktiv einfachen Fer tigungsformen hergestellt werden. Die Rohrmuffe umgibt die Steckenden be nachbarter Rauchrohre gleichmäßig und dichtet deshalb den Stoßfugenbereich zwischen zwei benachbarten Rauchrohren in Axialrichtung gleichmäßig ab.

Anspruch 7 schlägt anstatt mehrerer, in der gleichen Radialebene einliegenden Auflager einen in sich geschlossenen Muffenkragen vor. Die Rohrmuffe und die benachbarten Rauchrohre werden absolut kippsicher ineinander eingesteckt. Der in sich geschlossene Muffenkragen verbessert die Zentrierwirkung der Rohrmuffe, vereinfacht die Montage der Rauchrohr-Säule zusätzlich und ver bessert die Eigenstabilität der Rohrmuffe.

Anspruch 8 trägt zur weiteren mechanischen Stabilisierung der Rohrmuffe bei. Die einstückige Rohrmuffe kann vorhandene Radialspannungen verbessert aufnehmen.

Gemäß Anspruch 9 ist die Rohrmuffe aus dem gleichen Werkstoff wie die Rauchrohre hergestellt. Dadurch entsteht entlang der gesamten Rauchrohr säule ein gleichmäßiges temperaturbedingtes Ausdehnungsverhalten. Das gleiche Ausdehnungsverhalten wiederum vermeidet zusätzliche Radialspan nungen zwischen der Rohrmuffe und den Steckenden der Rauchrohre. Die Muffenbereiche werden deshalb auch bei extremen Temperaturunterschieden nicht zusätzlich beansprucht, so daß die Gefahr von Leckbildungen in der Rauchrohr-Säule weiter reduziert ist.

Gemäß Anspruch 10 ist die Rauchrohr-Säule mechanisch stabil aufgebaut. Geeignete Verbindungsmittel zur festen Verbindung der Rohrmuffe mit den Rauchrohren können in einer Doppelfunktion auch eine gute Dichtungswirkung aufweisen.

Der Erfindungsgegenstand wird anhand des in den Figuren dargestellten Aus führungsbeispieles näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 den Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Rauchrohr-Säule, teilweise geschnitten,

Fig. 2 die Draufsicht der Rauchrohr-Säule entsprechend der Pfeilrichtung II in Fig. 1,

Fig. 3 die Draufsicht der erfindungsgemäßen Rohrmuffe gemäß Fig. 2, je doch ohne eingestecktes Rauchrohr,

Fig. 4 die geschnittene Vorderansicht der Rohrmuffe entsprechend der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3.

Zwei benachbarte Rauchrohre, ein Erstrohr 1 und ein Zweitrohr 2 sind in Axial richtung 3 der Rauchrohr-Säule 4 aufeinandergesetzt (Fig. 1). Die beiden in Axialrichtung 3 einander zugewandten Rohrenden, also die Steckenden 5, 6 der beiden Rauchrohre 1, 2 sind in eine Rohrmuffe 7 eingesteckt. Während der Montage der Rauchrohr-Säule 4 wird die Rohrmuffe 7 auf das Steckende 5 des Erstrohres 1 aufgesetzt. Das Zweitrohr 2 wird mit seinem Steckende 6 in die aufgesetzte Rohrmuffe 7 eingesteckt.

Entlang der Axialrichtung 3 weisen die Rauchrohre 1, 2 einen konstanten, den Säulenhohlraum 8 begrenzenden Innenquerschnitt und einen konstanten Au ßenquerschnitt auf. Bezüglich der in Axialrichtung 3 verlaufenden Säulen längsachse 9 sind die Rauchrohre 1, 2 und die Rohrmuffe 7 achsensymmetrisch ausgestaltet.

Die Rohrmuffe 7 umfaßt mit ihrem Muffenmantel 10 die beiden Steckenden 5, 6 formschlüssig (Fig. 1, 2). Die zwischen dem Muffenmantel 10 und den Steckenden 5, 6 gebildete Fuge 11 (Fig. 2) ist gegebenenfalls mit Kitt, einem Kleber oder einem anderen Verbindungs- und/oder Dichtungsmittel ausgefüllt. Dadurch sind die Rauchrohre 1, 2 miteinander dicht verbunden.

Die Rohrmuffe 7 ist im Querschnitt rechteckig, die Eckbereiche sind jedoch viertelkreisförmig abgerundet (Fig. 2, 3).

An der den Rauchrohren 1, 2 zugewandten Innenwand des Muffenmantels 10 ist ein Muffenkragen 12 einstückig angeformt. Er ist in Umfangsrichtung der Rohrmuffe 7 in sich geschlossen (Fig. 3) und halbiert die Rohrmuffe 7 in Axialrichtung 3. Der Muffenkragen 12 erstreckt sich radial nach innen in Rich tung der Säulenlängsachse 9, fluchtet jedoch in Axialrichtung 3 mit den Rauchrohren 1, 2 (Fig. 1). Der Muffenkragen 12 bildet gemeinsam mit dem Muf fenmantel 10 die Querschnittsform eines T (Fig. 1, 4), wobei der Muffenkragen 12 der Vertikalbalken der T-Form ist. Mit ihrem Muffenkragen 12 ist die Rohr muffe 7 gewissermaßen zwischen den Steckenden 5, 6 der Rauchrohre 1, 2 eingeklemmt. Die Rohrmuffe 7 kann nicht mehr verschoben werden und hat dadurch gleichzeitig die Funktion einer Fügehilfe beim Aufeinandersetzen der Rauchrohre.

Die zwischen dem Muffenkragen 12 und den beiden Rauchrohren 1, 2 jeweils gebildete Stoßfuge 13 (Fig. 1) kann in gleicher Weise wie die Fugen 11 mit ei nem Verbindungs- und/oder Abdichtungsmittel ausgefüllt sein.

Bezugszeichenliste

1 Erstrohr
2 Zweitrohr
3 Axialrichtung
4 Rauchrohr-Säule
5 Steckende
6 Steckende
7 Rohrmuffe
8 Säulenhohlraum
9 Säulenlängsachse
10 Muffenmantel
11 Fuge
12 Muffenkragen
13 Stoßfuge

Claims

1. Rauchrohr-Säule (4) für einen Schornstein

- mit mehreren in Axialrichtung (3) der Säule (4) aufeinandergesetzten Rauchrohren (1, 2) aus Keramikwerkstoff und
- mit einer Rohrmuffe (7) zur dichten Verbindung benachbarter Rauchrohre, eines Erstrohres (1) und eines Zweitrohres (6),
wobei die Rohrmuffe (7)
- die Stoßfuge (13) zwischen Erstrohr (1) und Zweitrohr (2) überbrückend an das Muffenende des Erstrohres (1) angesetzt ist und
- das Steckende (6) des Zweitrohres (2) umfaßt,

dadurch gekennzeichnet,

- daß die Rauchrohre (1, 2) im Extrusionsverfahren mit konstantem Quer schnitt hergestellt sind und
- daß die Rohrmuffe (7) als separates Bauteil ausgebildet ist und auch das ebenfalls ein Steckende (5) bildende Muffenende des Erstrohres (1) um faßt.

2. Rauchrohr-Säule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Rauchrohre (1, 2) in Axialrichtung (3) abgewinkelt zuein ander verlaufen, wobei die Rohrmuffe (7) die Knickstelle zwischen benach barten Rauchrohren (1, 2) ist.

3. Rohrmuffe für die Rauchrohr-Säule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit ihrem Muffenmantel (10) die Steckenden (5, 6) und die Stoßfuge (13) etwa formschlüssig umfaßt.

4. Rohrmuffe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwand des Muffenmantels (10) in der gleichen Radialebene der Säulenlängsachse (9) mehrere Auflager angeformt sind,

- die im Montagezustand der Säule (4) auf dem Steckende (5) des Erst rohres (1) aufliegen, und/oder
- auf denen im Montagezustand der Säule (4) das Steckende (6) des Zweitrohres (2) aufliegt.

5. Rohrmuffe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager in Axialrichtung (3) mit der Innenwand der Rauchrohre (1, 2) fluchten.

6. Rohrmuffe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager in einer die Rohrmuffe (7) in Axialrichtung (3) in zwei Hälften teilenden Radialebene einliegen.

7. Rohrmuffe nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflager Bestandteile eines in Umfangsrichtung des Muffenmantels (10) in sich geschlossenen Muffenkragens (12) sind.

8. Rohrmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einstückig hergestellt ist.

9. Rohrmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Keramik hergestellt ist.

10. Rohrmuffe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Montagezustand mit den Rauchrohren (1, 2) fest verbunden, z. B. verkittet ist.