EP1116835A2

EP1116835A2 - Schacht für Schornsteine oder Abgasleitungen

Info

Publication number: EP1116835A2
Application number: EP01100225A
Authority: EP
Inventors: Willi Skoberne
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-01-11
Filing date: 2001-01-03
Publication date: 2001-07-18
Also published as: DE10000803A1; EP1116835A3

Abstract

Ein Schacht (1) dient zur Aufnahme eines innenliegenden, mit Abstand zur Schachtinnenwand (4) angeordneten Rauchrohres (2) oder einer Abgasleitung für Feuerungsanlagen. Der Schacht (1) besteht aus miteinander fluchtenden und jeweils stirnseitig miteinander verbundenen, vorgefertigten Schachtelementen (6). Die Schachtelemente (6) bestehen aus geschäumtem Keramikmaterial auf der Basis von Aluminiumoxid und Siliciumoxid mit Wasserglas als Bindemittel. Benachbarte Schachtelemente (6) sind jeweils durch einen gemeinsamen ringförmigen Verbindungsnippel (9) miteinander verbunden, der in Ringnuten (8) aufeinanderstoßender Stirnflächen (7) der Schachtelemente (6) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Schacht für Schornsteine oder Abgasleitungen zur Aufnahme eines innenliegenden, mit Abstand zur Schachtinnenwand angeordneten Rauchrohres oder einer Abgasleitung für Feuerungsanlagen, bestehend aus miteinander fluchtenden und jeweils stirnseitig miteinander verbundenen, vorgefertigten Schachtelementen aus mineralischem Werkstoff.

Derartige Schächte müssen eine Feuerwiderstandsdauer von 90 Minuten (Feuerwiderstandsklasse F 90) aufweisen. Die damit verbundene Anforderung, daß das verwendete Material nicht brennbar sein darf, wird von dem für solche Schächte der eingangs genannten Gattung üblichen zementgebundenen Material ohne weiteres erfüllt. Darüber hinaus muß das verwendete Material aber auch eine ausreichende Wärmeisolationswirkung aufweisen. Dies ist erforderlich, damit einerseits im Brandfall eine unzulässige Erhitzung der Außenfläche des Schachtes vermieden wird, die zu einer Entzündung von benachbarten, brennbaren Bauteilen führen könnte; andererseits soll aber auch im normalen Betrieb eine zu starke Wärmeübertragung verhindert werden.

Als weitere Anforderung kommt hinzu, daß die vorgefertigten Schachtelemente nicht zu schwer sein dürfen, um den Transportaufwand zu verringern und insbesondere die Handhabung auf der Baustelle zu erleichtern. Die üblichen zementgebundenen Materialien sind verhältnismäßig schwer, so daß eine weitere Verringerung des Gewichts der einzelnen Schachtelemente nur dadurch möglich ist, daß die Länge der Schachtelemente verringert wird. Dadurch vergrößert sich aber für eine vorgegebene Bauhöhe die Anzahl der erforderlichen Schachtelemente. Dies führt zu einem erhöhten Kosten- und Arbeitsaufwand.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Schacht der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß er nicht nur alle Anforderungen hinsichtlich des Feuerwiderstands und der Isolationswirkung erfüllt, sondern daß die einzelnen Schachtelemente auch bei verhältnismäßig großer Länge noch ein so geringes Gewicht aufweisen, daß sie leicht transportiert und insbesondere bei der Montage leicht gehandhabt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schachtelemente aus geschäumtem Keramikmaterial auf der Basis von Aluminiumoxid und Siliciumoxid mit Wasserglas als Bindemittel bestehen.

Im Vergleich zu zementgebundenen Materialien ist das Raumgewicht dieses geschäumten Keramikmaterials sehr gering, so daß auch verhältnismäßig große Schachtelemente noch sehr leicht sind und deshalb insbesondere auch bei der Montage. leicht zu handhaben sind. Außerdem ist die Wärmeisolationswirkung des aus geschäumtem Keramikmaterial bestehenden Schachtes sehr hoch, so daß beim Einsatz für Schornsteine der Aufwand für eine Wärmeisolierung des innenliegenden Rauchrohres wesentlich verringert und die Wanddicke des Schachtes kleiner gewählt werden kann. Darüber hinaus hat das verwendete geschäumte Keramikmaterial eine verhältnismäßig hohe Druckfestigkeit, so daß auch hohe Schächte auf diesem Material errichtet werden können, wobei sich andererseits wieder besonders vorteilhaft auswirkt, daß das geringe Raumgewicht des geschäumten Keramikmaterials zu einem geringen Gesamtgewicht des Schachtes führt.

Trotz dieser Eigenschaften, die üblicherweise nur bei organischem Isoliermaterial vorliegen, hat der Schacht eine hohe Feuerwiderstandsdauer, so daß er die Anforderungen der Feuerwiderstandsklasse F 90 mit Sicherheit erfüllt.

Vorzugsweise enthält das geschäumte Keramikmaterial anorganische Füllstoffe, mit denen sich seine Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Feuerwiderstandsdauer und der Druckfestigkeit, noch weiter günstig beeinflussen lassen.

Eine besondere Erhöhung der Brandschutzwirkung läßt sich dadurch erzielen, daß das geschäumte Keramikmaterial bis zu 39 Gewichtsprozent chemisch gebundenes Kristallwasser enthält.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Schachtelemente in ihren aufeinander stoßenden Stirnflächen jeweils eine konzentrische Ringnut aufweisen und daß in den Ringnuten benachbarter Stirnflächen ein gemeinsamer ringförmiger Verbindungsnippel aufgenommen ist.

Der vorzugsweise aus Metall bestehende Verbindungsnippel stellt einerseits eine mechanisch stabile Verbindung benachbarter Schachtelemente dar, die dadurch auch gegeneinander zentriert werden; andererseits überbrückt der metallische ringförmige Verbindungsnippel die Stoßfuge benachbarter Schachtelemente und verhindert dabei einen möglichen Flammendurchtritt auch dann, wenn die Stoßfuge infolge mechanischer oder thermischer Einflüsse oder unzureichender Verbindung aufklafft.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:

Fig. 1 einen Abschnitt eines Schornsteinschachtes in einem Längsschnitt,

Fig. 2 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1,

Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt im Bereich einer Verbindungsstelle zweier Schachtelemente,

Fig. 4 einen Abschnitt eines Schachtes für eine Abgasleitung,

Fig. 5 einen Horizontalschnitt durch einen anderen Schacht für eine Abgasleitung und

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5 im Bereich einer Verbindungsstelle zweier Schachtelemente.

Der in Fig. 1 gezeigte Schornsteinschacht 1 nimmt ein Rauchrohr 2 einer Feuerungsanlage auf, das beispielsweise aus Edelstahl besteht und von einer Isolierschicht 3 umgeben ist. Das mit der Isolierschicht 3 versehene Rauchrohr 2 ist mit allseitig gleichem Abstand konzentrisch zur Schachtinnenwand 4 des Schornsteinschachtes 1 angeordnet, so daß dazwischen ein Ringspalt 5 gebildet wird.

Der Schornsteinschacht 1 besteht aus mehreren, jeweils stirnseitig miteinander verbundenen und miteinander fluchtenden, vorgefertigten Schachtelementen 6. In Fig. 1 sind zwei solche Schachtelemente dargestellt.

Jedes Schachtelement 6 besteht aus geschäumtem Keramikmaterial auf der Basis von Aluminiumoxid und Siliciumoxid. Als Bindemittel wird Wasserglas verwendet. Zusätzlich können organische Füllstoffe verwendet werden. Das für den dargestellten Schornsteinschacht 1 verwendete geschäumte Keramikmaterial weist geschlossene Poren auf, die durch Zugabe von gasbildenden Chemikalien beim Gießprozeß entstanden sind. Der Porenanteil ist so gewählt, daß das geschäumte Keramikmaterial ein Raumgewicht von 0,5-1,7 g/cm³ aufweist.

Zur Verbindung der Schachtelemente 6 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel in den aufeinanderstoßenden Stirnflächen 7 der Schachtelemente 6 jeweils konzentrisch zur Schachtinnenwand 4 jeweils eine Ringnut 8 ausgespart, deren Tiefe beispielsweise das zweifache der kleinsten Wanddicke der Schachtelemente 6 beträgt und deren Nutbreite beispielsweise etwa ein Viertel dieser kleinsten Wanddicke beträgt.

In den beiden aufeinander treffenden Ringnuten 8 benachbarter Stirnflächen 7 ist jeweils ein gemeinsamer ringförmiger Verbindungsnippel 9 aufgenommen, der aus Metall besteht und im wesentlichen einen Zylinder bildet.

In seinen beiden entgegengesetzten Endabschnitten weist der Verbindungsnippel 9 jeweils einen äußeren Federring 10 oder Gummiring auf, der in eine dort ausgebildete flache Umfangsnut des Verbindungsnippels 9 eingelegt ist und an der Innenwand 8a der Ringnut 8 zur Anlage kommt.

Der Verbindungsnippel 9 weist eine radial vorspringende Umfangsrippe oder einzelne radial vorspringende Noppen 11 auf, die in einer ringförmigen Ausnehmung 12 mindestens einer der beiden Stirnflächen 7 angeordnet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen beide aufeinander treffende und miteinander beispielsweise durch feuerfeste Klebung verbundenen Stirnflächen 7 jeweils eine solche ringförmige Ausnehmung 12 auf, so daß im Bereich der Stoßfuge 13 zwischen den beiden Schachtelementen 6 ein von den Ringnuten 8 am Umfang nach außen vorspringender Ringraum entsteht, der die Umfangsrippen oder vorspringenden Noppen 11 aufnimmt und dadurch den Verbindungsnippel 9 formschlüssig in seiner Lage hält, in der er die Stoßfuge 13 überbrückt.

Fig. 4 zeigt in einem senkrechten Schnitt einen Schacht 1', der zur Aufnahme eines in der Zeichnung nur angedeuteten Abgasrohres 14 einer Brennwertanlage bestimmt ist. Der Schacht 1' besteht ebenso wie beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel aus mehreren, stirnseitig durch Klebung miteinander verbundenen und miteinander fluchtenden, vorgefertigten Schachtelementen 6'. Jedes Schachtelement 6' besteht aus geschäumtem Keramikmaterial auf der Basis von Aluminiumoxid und Siliziumoxid mit Wasserglas als Bindemittel, wie dies schon beim vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel erläutert wurde.

Jeweils an der Verbindungsstelle zweier Schachtelemente 6' ist ein die Stoßfuge 13' überbrückender Verbindungsnippel 9' an der Schachtinnenwand 4' angeordnet. Der beispielsweise aus Blech bestehende Verbindungsnippel weist eine radial vorspringende Umfangsrippe oder einzelne radial vorspringende Noppen 11' auf, die in einer ringförmigen Ausnehmung 12' an der Schachtinnenwand 4' im Bereich jeder Stoßfuge 13' angeordnet ist. Der Verbindungsnippel 9' trägt an seiner Außenseite Gummiringdichtungen 15, die jeweils an der Schachtinnenwand 4' anliegen.

Während der Schacht 1' gemäß Fig. 4 zylindrisch ausgeführt ist, ist der in den Fig. 5 und 6 gezeigte Schacht 1" im Grundriß rechteckig, wie aus Fig. 5 zu erkennen ist. Wegen der guten Isolationswirkung des verwendeten geschäumten Keramikmaterials kann die Wanddicke des Schachtes 1" insbesondere an den beiden Längswänden so gering ausgeführt werden, daß der Schacht 1" in eine Gebäudewand integriert werden kann, ohne auf einer Wandseite vorzustehen. Die gute Isolationswirkung des geschäumten Keramikmaterials ermöglicht es auch, den Abstand zwischen der innenliegenden Abgasleitung 14 und der Schachtinnenwand 4" sehr gering zu wählen. Die erforderlichen Zuluftkanäle werden beiderseits der innenliegenden Abgasleitung 14 ausgebildet.

In Anpassung an den Schachtquerschnitt ist hierbei der verwendete Verbindungsnippel 9" (Fig. 6) rechteckig.

Claims

Schacht (1) für Schornsteine oder Abgasleitungen zur Aufnahme eines innenliegenden, mit Abstand zur Schachtinnenwand (4) angeordneten Rauchrohres (2) oder einer Abgasleitung für Feuerungsanlagen, bestehend aus miteinander fluchtenden und jeweils stirnseitig miteinander verbundenen, vorgefertigten Schachtelementen (6,6') aus mineralischem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß die Schachtelemente (6, 6') aus geschäumtem Keramikmaterial auf der Basis von Aluminiumoxid und Siliciumoxid mit Wasserglas als Bindemittel bestehen.
Schacht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geschäumte Keramikmaterial anorganische Füllstoffe enthält.
Schacht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das geschäumte Keramikmaterial bis zu 35 Gewichtsprozent chemisch gebundenes Kristallwasser enthält.
Schacht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schachtelemente (6) in ihren aufeinanderstoßenden Stirnflächen (7) jeweils eine Ringnut (8) aufweisen und daß in den Ringnuten (8) benachbarter Stirnflächen (7) ein gemeinsamer ringförmiger Verbindungsnippel (9) aufgenommen ist.
Schacht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsnippel (9) an seinen beiden Endabschnitten einen äußeren Federring (10) aufweist.
Schacht nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsnippel (9) eine radial vorspringende Umfangsrippe oder einzelne radial vorspringende Noppen (11) aufweist, die in einer ringförmigen Ausnehmung (12) mindestens einer der beiden Stirnflächen (7) aufgenommen ist.
Schacht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Verbindungsstelle zweier Schachtelemente (6') ein die Stoßfuge (13') überbrückender Verbindungsnippel (9', 9") an der Schachtinnenwand (4', 4") angeordnet ist.