EP0448838B1

EP0448838B1 - Peripheral and thermally stressed closing and/or connecting element for a boiler

Info

Publication number: EP0448838B1
Application number: EP90125607A
Authority: EP
Inventors: Hans Dr. Viessmann
Original assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Viessmann Werke GmbH and Co KG
Priority date: 1990-03-27
Filing date: 1990-12-27
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-12-27
Also published as: DE4009767C1; DE59009476D1; DK0448838T3; EP0448838A1; ATE125932T1; ES2075130T3

Abstract

According to the invention, the connecting and/or closing elements (1) are covered on their entire external surface (2) with a heat and sound-insulating, heat-resistant, tough layer (3) which adheres firmly to the surface but is softenable. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft periphere und wärmebelastete Anschluß- und/oder Verschlußelemente für Heizkessel gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to peripheral and heat-stressed connection and / or closure elements for boilers according to the preamble of claim 1.

Bei den diesbezüglichen Anschluß- und/oder Verschlußelementen für Heizkessel handelte es sich insbesondere um gerade und/oder gekrümmte Abgaszugrohre, Rauchgassammelkästen, hintere Feuerraumbegrenzungswände und schließlich auch um jede Art von Verschlußdeckeln und Verschlußtüren, wie sie an Heizkesseln je nach Konstruktion erforderlich sind. Für die Wärmeisolation von Heizkesseln selbst sind die unterschiedlichsten und mehr oder weniger optimalen Isolationsmethoden und Konstruktionen hinlänglich bekannt. Vernachlässigt wurde bisher mehr oder weniger der eigentliche Abzugsbereich von Heizkesseln, d.h. insbesondere die zum Schornstein führenden Abzugsrohre, die wegen des relativ hohen Installationsaufwandes für die Anbringung von Isolationsmatten od. dgl in der Regel unisoliert blieben. Soweit an solchen Kesseln an dem Rauchgasabzugsrohr sog. Rauchgassammelkammern vorgesehen sind, so wurden diese zwar isoliert (siehe US-A-4 320 869), aufgrund ihrer peripheren Zuordnung zum Heizkessel war es jedoch immer schwierig und mit einem zusätzlichen Aufwand verbunden, derartige Rauchgasabzugskästen, egal ob sich diese nun im Rückwand- oder im Vorderwandbereich je nach Kesselkonstruktion befanden, diese zu isolieren bzw. in die gesamte Kesselisolation mit einzubeziehen. Gleiches gilt auch für jede Art von Kesselöffnungsverschlüssen. Was die unisoliert bleibenden und zum Schornstein führenden Rauchgasabzugsrohre betrifft, so haben diese natürlich den Nachteil, daß sich die abziehenden und die Abzugsrohre durchströmenden Rauchgase weiter abkühlen und damit dem betreffenden Schornstein noch weniger Wärme zugeführt wird, insbesondere wenn es sich dabei um Heizkessel handelt, die im Nieder- oder Tieftemperaturbereich betrieben werden. Zu berücksichtigen ist dabei auch, daß der Anschluß der Rauchgasabzugsrohre und auch der Rauchgassammelkästen an die Heizkessel schwer zufriedenstellend abgedichtet werden kann, da diese Elemente nur jeweils ange- bzw. aufgesteckt oder verfalzt werden und dabei absolute Dichtheit nicht gewährleistet werden kann. Aufgrund der Druckverhältnisse im Schornstein und im Abzugsbereich können also praktisch immer gewisse Nebenluftmengen einströmen, wodurch sich in der Regel Verfälschungen der Abgaswerte ergeben. Dies gilt auch für den Rauchgassammelkasten gemäß vorerwähnter US-A-4 320 869, soweit bei deren Gegenstand nicht besondere Abdichtungsmaßnahmen getroffen sind.The relevant connection and / or closure elements for boilers were, in particular, straight and / or curved flue gas pipes, flue gas collecting boxes, rear combustion chamber boundary walls and finally also any type of closure covers and closure doors, as are required on boilers depending on the design. The most varied and more or less optimal insulation methods and designs are well known for the thermal insulation of boilers themselves. So far, more or less, the actual exhaust area of boilers has been neglected, ie in particular the exhaust pipes leading to the chimney, which as a rule remained uninsulated due to the relatively high installation effort for attaching insulation mats or the like. Insofar as so-called flue gas plenum chambers are provided on such boilers on the flue gas exhaust pipe, they were insulated (see US-A-4 320 869), but because of their peripheral assignment to the boiler, it was always difficult and associated with additional effort, such flue gas flue boxes, Regardless of whether they were located in the rear wall or in the front wall area depending on the boiler design, isolate them or include them in the overall boiler insulation. The same applies to any type of boiler opening lock. As far as the flue gas flue pipes, which remain uninsulated and lead to the chimney, these have the disadvantage, of course, that the flue gases that are drawn off and flowing through the flue pipes continue to cool and thus supply the chimney in question with even less heat is, especially if it is a boiler that is operated in the low or low temperature range. It should also be taken into account that the connection of the flue gas discharge pipes and also the flue gas collection boxes to the boiler is difficult to seal satisfactorily, since these elements can only be plugged on or plugged on or folded, and absolute tightness cannot be guaranteed. Due to the pressure conditions in the chimney and in the exhaust area, certain quantities of secondary air can practically always flow in, which usually results in falsifications of the exhaust gas values. This also applies to the flue gas collection box according to the above-mentioned US-A-4 320 869, unless special sealing measures have been taken on the subject.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, für periphere und wärmebelastete Anschluß- und/oder Verschlußelemente von Heizkesseln eine Isolation zu schaffen, mit der der Hersteller derartiger Elemente und auch der Heizkesselhersteller, der in der Regel solche Elemente mitliefert, in die Lage versetzt sein soll, eine derartige Isolation von vornherein auf einfachste Weise mit herstellen zu können, so daß von vornherein eine nachträgliche Isolationsanbringung entbehrlich wird bzw., was Rauchgassammelkästen und Verschlußelemente am Kessel betrifft, deren Isolation vereinfacht werden kann, und zwar mit der Maßgabe, dabei gleichzeitig für eine gute Abdichtungsmöglichkeit zu sorgen.The invention is therefore based on the object to provide insulation for peripheral and heat-stressed connection and / or closure elements of boilers, with which the manufacturer of such elements and also the boiler manufacturer, which usually supplies such elements, should be able to do so to be able to produce such insulation from the outset in the simplest way, so that it is not necessary from the outset to add insulation or, as far as flue gas collection boxes and closure elements on the boiler are concerned, their insulation can be simplified, with the proviso that at the same time for one to provide good sealing options.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und praktische Ausführungsformen ergeben sich nach den Unteransprüchen.This object is achieved according to the invention by the features stated in the characterizing part of the main claim. Advantageous further developments and practical embodiments result from the subclaims.

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung handelt es sich also nicht um bekannte Isolationsmaterialien, wie bspw. beim Gegenstand nach der US-A-4 320 869, wie kaschierte Glasfaser- oder Steinwollematten, und auch nicht um wärmebeständige verschäumbare Kunststoffe, die bei Heizkesseln sowieso nur in unkritischen Bereichen angewendet werden können, sondern um eine bspw. durch Spritzen oder Aufstreichen aufbringbare Masse mit Dispersionscharakter und anorganischen Füllstoffen, für die es neben Wärmedämmung und -beständigkeit wesentlich ist, zäh und festhaftend zu sein und die zudem anweichbar ist, um damit auch die Bedingung erfüllen zu können, daß sie gleichzeitig als Dichtungsmittel wirksam werden kann. Wesentlich ist diesbezüglich auch, daß die gesamte äußere Oberfläche des betreffenden Elementes mit dieser Schicht versehen ist, d.h. also auch die Bereiche, die später nach erfolgter Installation bzw. nach Anschluß am Kessel nicht mehr frei liegen. Nach Anweichen mindestens der Anschlußbereiche schiebt sich nämlich einfach die Schicht im Aufschub- bzw. Anschlußbereich zusammen, verbleibt je nach den Maßtoleranzen im Spalt zwischen den beiden zusammenzufügenden Elementen und kann dann außerdem von Hand oder mit einem geeigneten Hilfswerkzeug ohne weiteres wieder unter Ausbreitung des gebildeten Massewulstes geglättet werden. Besondere Maßnahmen zur anschließenden Abtrocknung der Masse sind dabei nicht erforderlich, da sich dies praktisch von alleine ergibt. Insofern ist es bspw. auch ohne weiteres möglich, gebogene und in bekannter Weise in sich selbst verstellbare Abzugsrohre mit einer solchen Schicht zu versehen, da die Schicht nach Anweichung in den Verstellbereichen oder insgesamt den Verstellbewegungen der einzelnen Rohrsegmente ohne weiteres zu folgen vermag. Sollten dabei Masserisse auftreten, können diese ohne weiteres wieder zusammengedrückt werden.This solution according to the invention is therefore not known insulation materials, such as, for example, the article according to US Pat. No. 4,320,869, such as laminated glass fiber or rock wool mats, and also not heat-resistant foamable plastics, which in heating boilers anyway are only available in non-critical ones Areas can be applied, but by an example Spraying or brushing-on mass with dispersion character and inorganic fillers, for which it is essential, in addition to thermal insulation and resistance, to be tough and firmly adhering and which is also softenable, so that it can also meet the condition that it can simultaneously act as a sealant . It is also important in this regard that the entire outer surface of the element in question is provided with this layer, that is to say also the areas which are no longer exposed after installation or connection to the boiler. After softening at least the connection areas, the layer in the slide-on or connection area simply pushes together, remains in the gap between the two elements to be joined, depending on the dimensional tolerances, and can then also be spread again by hand or with a suitable auxiliary tool without further expansion of the bulge formed to be smoothed. Special measures for the subsequent drying of the mass are not necessary, since this results practically by itself. In this respect, it is also readily possible, for example, to provide curved and in a known manner self-adjustable exhaust pipes with such a layer, since the layer can easily follow the adjustment movements of the individual pipe segments after softening in the adjustment areas or overall. If mass cracks occur, they can be easily compressed again.

Die erfindungsgemäßen peripheren und wärmebelasteten Anschluß- und/oder Verschlußelemente werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.The peripheral and heat-loaded connection and / or closure elements according to the invention are explained in more detail below with reference to the drawing of exemplary embodiments.

Es zeigt schematisch

Fig. 1: ein gerades Abzugsrohr;
Fig. 2: ein in sich verstellbares, bogenförmiges Abzugsrohr;
Fig. 3: die besondere Ausführungsform eines Anschlußkastens;
Fig. 4: im Schnitt den abzugsseitigen Verschluß der Brennkammer;
Fig. 5: eine weitere Ausführungsform eines Rauchgasabzugskastens und
Fig. 6: ein aufgeschobenes Abzugsrohr unmittelbar nach seinem Aufschub auf einen entsprechenden Anschlußstutzen.

It shows schematically

Fig. 1: a straight exhaust pipe;
Fig. 2: a self-adjustable, arcuate exhaust pipe;
Fig. 3: the special embodiment of a junction box;
Fig. 4: on average the trigger-side closure of the combustion chamber;
Fig. 5: a further embodiment of a flue gas discharge box and
Fig. 6: a slide-off exhaust pipe immediately after it has been pushed open onto a corresponding connection piece

Die dargestellten Anschluß- bzw. Verschlußelemente bedürfen im einzelnen keiner näheren Erläuterung, da diese bekannt sind und zwar auch bezgl. ihrer Zuordnung zueinander und zum betreffenden Heizkessel. Allen dargestellten Elementen ist gemeinsam, daß ihre gesamte äußere Oberfläche 2 mit der Schicht 3 (strichpunktiert dargestellt) überzogen ist, die für alle dargestellten Ausführungsfälle die gleichen Eigenschaften hat, d.h. bei dieser Schicht handelt es sich um eine in geeigneter Weise, insbesondere durch Spritzen aufbringbare Dispersionsmasse mit mineralischen Füllstoffen, die sowohl wärme- und schalldämmende Eigenschaften hat, wärmebeständig und in sich zäh ist, dabei sowohl im nassen als auch trockenen Zustand an metallischen Flächen haftet und dabei zudem anweichbar ist. Durch diese Eigenschaften ergibt sich, wie schematisch in Fig. 6 angedeutet, beim Anschluß eines Elementes an das andere entsprechend überzogene Element nach entsprechender Anweichung ein wulstartiger Zusammenschub 4 der Masse, die, solange sie noch weich ist, problemlos wieder ausgeglättet und mit der Schicht 3, die ebenfalls angeweicht wurde, wieder ausgeglättet und verbunden werden kann. Je nach gewünschter Dämmung bzw. Isolation können derartige Schichten 3 mehr oder weniger dick aufgetragen werden, wobei sich herausgestellt hat, daß in der Regel Schichtdicken von 5 - 6 mm ausreichen, und zwar um einmal den gewünschten Dämm- bzw. Isolationseffekt zu bewirken und zum anderen aber auch gleichzeitig eine ausreichende Dichtfunktion zu übernehmen. Die das Isolationsmaterial bildende Schicht enthält dabei im angeweichten, d.h. auftragsbereiten Zustand folgende Komponenten:
12 - 18 % Wasserglas
45 - 55 % H₂O
20 - 30 % mineralische Füllstoffe
3 - 5 % Kunststoffpolymere, wie VAC, Acrylat oder deren Copolymerisate
4 - 6 % KOH
Eine derart zusammengesetzte Masse hat gute mechanische Beständigkeit und eine hervorragende Haftung auf dem Untergrund und zeigt eine Elastizität, die bspw. das Zersägen entsprechend beschichteter Rohre zuläßt, ohne daß die Beschichtung abblättert. Das Material läßt sich ,wie erwähnt, leicht verspritzen und zeigt ein ansprechendes Spritzbild. Temperaturbeständigkeit ist gegeben, und es kommt bei Erwärmung weder zu Rauch- noch zu Geruchsbelästigungen. Für die Wiedererweichung wird zweckmäßig Wasser mit Zimmertemperatur verwendet, um Anweichzeiten im Bereich von 10 bis 15 min. einzuhalten. Das erweichte bzw. angeweichte Material erstarrt ohne weiteres wieder zu einer festen Dämmasse wie vor der Wasserzugabe.The connection or closure elements shown do not require any further explanation in detail, since these are known and also with regard to their assignment to one another and to the boiler in question. All of the elements shown have in common that their entire outer surface 2 is coated with the layer 3 (shown in dash-dot lines), which has the same properties for all of the illustrated embodiments, ie this layer is suitable in a suitable manner, in particular by spraying Dispersion compound with mineral fillers, which has both heat and sound insulation properties, is heat-resistant and tough in itself, adheres to metallic surfaces both in the wet and dry state and is also softenable. These properties, as indicated schematically in FIG. 6, result in a bulge-like assembly 4 of the mass when connecting one element to the other correspondingly coated element after appropriate softening, which, as long as it is still soft, smoothed out again without problems and with the layer 3 , which was also softened, can be smoothed out and connected again. Depending on the desired insulation or insulation, such layers 3 can be applied to a greater or lesser thickness, and it has been found that layer thicknesses of 5 - 6 mm are generally sufficient, to bring about the desired insulation or insulation effect and for others to perform an adequate sealing function at the same time. The layer forming the insulation material contains the following components in the softened, ie ready for application:
12-18% water glass
45-55% H₂O
20 - 30% mineral fillers
3 - 5% plastic polymers, such as VAC, acrylate or their copolymers
4-6% KOH
A composition composed in this way has good mechanical resistance and excellent adhesion to the substrate and shows an elasticity which, for example, permits sawing of appropriately coated pipes without the coating peeling off. As mentioned, the material is easy to spray and shows an appealing spray pattern. Temperature resistance is given, and there is neither smoke nor odor nuisance when heated. Water at room temperature is expediently used for the softening in order to achieve softening times in the range from 10 to 15 min. to adhere to. The softened or softened material solidifies again to a solid insulating mass as before adding water.

Claims

Peripheral and heat-loaded connecting and/or closing elements for heating boilers, the outer surface of which is provided with a heat- and sound-insulating, heat-resistant layer adhering thereto,
characterized in
that the layer (3) is formed of insulating material preplasticizable with water, with the areas of the surface (2) covered or overlapped in mounted condition being coated with the said insulating material, wherein
the layer forming the insulating material in preplasticized condition containing the following components:
12 - 18% water glass
45 - 55% H₂O
20 - 30% mineral fillers
3 - 5% plastic polymers, such as VAC, acrylate or the copoplymers thereof
4 - 6% KOH.
The elements according to claim 1,
characterized in
that the layer (3) is formed to have a thickness of 2 to 10, preferably 5 to 6 mm.
The elements according to claims 1 or 2,
characterized in
that the layer (3) is sprayed on.