Rohrdämmschale aus Mineralfasern sowie hiermit gedämmter Rohrstrang

Abstract

 Bei der Sanierung von Altschornsteinen wird ein neuer, umfangsseitig gedämmter Innen-Rohrstrang (1) in den Schacht des bestehenden Außenmantels (4) von oben her eingesetzt. Hierzu müssen die einzelnen Rohrschüsse (1a) des Innen-Rohrstranges (1) vor der Einbringung in den Außenmantel (4) mit einer äußeren Wärmedämmung aus Rohrdämmschalen (2, 3, 3a) versehen werden. Um die Rohrdämmschalen (2, 3, 3a) einfach durch Aufschieben störungsfrei aufbringen zu können, und dennoch einen sauberen Sitz am Rohrschuß (1a) durch Reibung zu gewährleisten, sind die Rohrschüsse (1a) mit erheblichem Übermaß (x) gegenüber der Außenoberfläche des zugeordneten Rohrschusses (1a) gefertigt, so daß ein störungsfreies Aufschieben gewährleistet ist. Der erforderliche Reibsitz wird durch eine endseitige, umlaufende, wulstartige Verjüngung (7) erzielt, die beim Ende der Aufschubbewegung greift und mit einstellbarer Flächenpressung den Reibsitz sichert. Diese Ausbildung der Rohrdämmschalen (2, 3, 3a) erfordert bei entsprechender Konturierung der Form des Wickeldornes keinerlei zusätzlichen Herstellungsaufwand.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Rohrdämmschale aus Mineralfasern zur Außendämmung eines Rohrschusses zur Bildung eines gedämmten Rohres aus einer Mehrzahl von Rohrschüssen, insbesondere eines Innen-Rohrstranges eines bestehenden Schornsteins, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einen hiermit gedämmten Rohrstrang nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

[0002] Schornsteine werden in der Regel mit einem Außenmantel beispielsweise aus Beton und wenigstens einem Innenrohr beispielsweise aus Schamotte ausgeführt, in welchem das Rauchgas strömt. Zwischen Innenrohr und Außenmantel ist ein Ringspalt vorgesehen, in dem eine Wärmedämmung angeordnet ist, um eine zu starke Abkühlung der Rauchgase einerseits und eine zu starke Wärmebelastung des Außenmantels andererseits zu vermeiden. Das Innenrohr ist in der Regel aus einer Mehrzahl von Rohrschüssen aufgebaut, die einen Innen-Rohrstrang bilden; insbesondere beim Einbau eines Innen-Rohrstranges in einen bestehenden Schornstein im Zuge der Schornsteinsanierung bietet ein modularer Aufbau aus Rohrschüssen den Vorteil einer guten Anpaßbarkeit der Länge des Innen-Rohrstranges an die jeweilige Schornsteinhöhe und einer einfachen Manipulierbarkeit bei Transport und Montage.

[0003] Zur Bildung der Außendämmung ist bereits eine Vielzahl von Vorschlägen bekannt. So kann in den Ringspalt ein Zopf aus Dämmaterial wendelförmig eingelegt werden (DE-AS 18 15 516), es kann eine rohrförmige Dämmschale an der Innenseite von Mantelsteinen für den Außenmantel mit vorgefertigt oder es können Schalensegmente nachträglich in den Ringspalt eingesteckt werden (DE-AS 19 22 581), und es können sogenannte Spurplatten entsprechend der Krümmung des Ringspaltes gebogen und in den Ringspalt eingesteckt werden (DE-AS 21 18 046).

[0004] Diese bekannten Vorgehensweisen gehen jedoch in aller Regel davon aus, daß ein Schornstein neu errichtet wird, und eignen sich nur bedingt für eine nachträgliche Sanierung bestehender Schornsteine, deren Außenmantel mit unterschiedlichsten Abmessungen bereits steht, wobei der Innenraum des Außenmantels nur von dem Schornsteinkopf her zugänglich ist. Eine Vorfertigung der Dämmschale mit dem Außenmantel scheidet dann natürlich vollständig aus. Ein Einschieben von Dämmschalen oder sonstigen Dämmelementen in den Ringspalt zwischen dem gesetzten neuen Innen-Rohrstrang und dem Außenmantel ist außerordentlich aufwendig und bei größeren Schornsteinhöhen praktisch nicht durchführbar.

[0005] Daher muß bei einer nachträglichen Sanierung in der Regel jeder Rohrschuß des Innen-Rohrstranges vor dem Einsetzen in den Außenmantel mit einer Außendämmung versehen werden, deren Außendurchmesser geringer ist als der InnenDurchmesser des Außenmantels, so daß jeder Rohrschuß des Innen-Rohrstranges mit bereits daran angebrachter Dämmung in die Öffnung des Außenmantels abgesenkt werden kann. Eine Befestigung des Dämmaterials in Form von Segmenten, Spurplatten oder dergleichen an der Außenseite des Rohrschusses im Zuge von dessen Montage durch Haltebänder oder dergleichen ist möglich, aber sehr zeit- und materialaufwendig.

[0006] Aus der DE-GM 19 95 206 ist es bekannt, an jedem Rohrschuß des Innen-Rohrstranges eine äußere Rohrdämmschale zu befestigen und zusammen mit dem Rohrschuß zu manipulieren, wie dies dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entspricht. Dabei wird im einfachsten Fall die Rohrdämmschale mit einer solchen Passung hergestellt, daß sich eine Lagesicherung durch Klemmung und Reibung an der Außenfläche des Rohrschusses ergibt. Es liegt jedoch auf der Hand, daß dies zu erheblichen Unzuträglichkeiten bei der Montage führt, wenn berücksichtigt wird, daß die Rohrschüsse des Innen-Rohrstranges in der Regel aus Material wie Schamotte bestehen, welches werkstoff- und herstellungsbedingt erhebliche Maßschwankungen und gegebenenfalls hohe Oberflächenrauhigkeit aufweist, ganz zu schweigen von eventuellen Graten im Bereich der Ränder. Da eine Rohrdämmschale, insbesondere eine in Umfangsrichtung gewickelte Rohrdämmschale praktisch keine Umfangselastizität besitzt, ist im Hinblick auf das Material des Rohrschusses und der Rohrdämmschale sowie deren Herstellung eine so exakte Passung nicht zu erreichen, wie sie für ein einerseits spielfreies, ausreichende Reibung ergebendes und andererseits störungsfreies Aufschieben der Rohrdämmschale auf den Rohrschuß erforderlich wäre. Daher wird auch in der DE-GM 19 95 206 bereits vorgeschlagen, die Rohrdämmschale mit einem Längsschlitz zu versehen, so daß sie bei der Montage elastisch aufgeweitet werden kann, oder aber mit ausreichendem Spiel zu fertigen und mittels eines Klebers zu befestigen. Während im letzteren Fall die Montage gegenüber einem einfachen Aufschieben der Rohrdämmschale erheblich aufwendiger wird und in Anbetracht der auftretenden Temperaturen nur eine begrenzte Anzahl von Klebstoffen zur Verfügung steht, die unter Umständen schwierig zu verarbeiten sind, kann eine geschlitzte Rohrschale im Betrieb klaffen und so die Wärmedämmung zumindest lokal drastisch vermindern, so daß wiederum zusätzliche mechanische Befestigungen etwa durch äußere Bänder oder dergleichen erforderlich sind.

[0007] Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rohrdämmschale bzw. einen damit gedämmten Rohrstrang nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 4 zu schaffen, bei denen eine umfangsseitig geschlossene _Rohrdämmschale durch einfaches Aufschieben über den Rohrschuß durch Reibung an diesem festgelegt werden kann, ohne daß Störungen dieses Montagevorgangs durch Pas- _sungsungenauigkeiten oder dergleichen auftreten können.

[0008] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs l.

[0009] Dadurch, daß die Innenoberfläche der Rohrdämmschale gegenüber der Außenoberfläche des Rohrschusses ein alle _Maßschwankungen sowie alle Oberflächenrauhigkeiten usw. übersteigendes Übermaß besitzt, ist ein störungsfreies Aufschieben völlig problemlos gewährleistet; jedoch ist hierdurch alleine eine Haftung durch Reibung nicht mög- _lich. Hierzu ist vorgesehen, daß die Innenoberfläche der _Rohrdämmschale an wenigstens einer Stelle einer Verjüngung aufweist, an der gegenüber der Außenoberfläche des Rohrschusses Untermaß vorliegt. Hier tritt Klemmwirkung auf und ist damit eine Haltemöglichkeit durch Reibung gegeben. Die Bemessung der axialen und gegebenenfalls radialen Länge der Verjüngung kann so gewählt werden, daß hier lokal relativ hohe Flächenpressungen auftreten, die entsprechende Reibung ergeben, jedoch trotz der relativen _Unnachgiebigkeit des Mineralfasermaterials der Rohrdämmschale auch eine ausreichende Verformung ergeben, um Maßungenauigkeiten, kleine Vorsprünge usw. aufnehmen zu können. Somit sichert das Übermaß den störungsfreien Aufschubvorgang und die Verjüngung die gewünschte Klemmwirkung, so daß beide einander scheinbar widersprechenden Anforderungen zugleich erreicht werden. Dabei bleibt die Rohrdämmschale unverändert in Umfangsrichtung geschlossen und ist somit im Betrieb gegen Klaffen, Lockerungen oder dergleichen gesichert, ohne daß hierzu irgendwelche zusätzlichen Maßnahmen erforderlich wären.

[0010] Gemäß Anspruch 2 ist die Verjüngung vorzugsweise im Bereich des in Aufschubrichtung hinteren axialen Endes der Rohrdämmschale vorgesehen. Hierdurch tritt Wechselwirkung zwischen der Verjüngung und dem Rohrschuß erst zu Ende des Aufschubvorganges auf, der bis dahin völlig ungestört ist, und erst beim Eingleiten in die Endposition unter Überwindung der Klemmkraft vorgenommen werden muß. Dadurch ist weiterhin das Maß der axialen Relativbewegung zwischen der Verjüngung und der Außenoberfläche des Rohrschusses minimiert, so daß Verletzungen des Mineralfasermaterials nicht nachteilig in Erscheinung treten können.

[0011] Gemäß Anspruch 3 ist die Verjüngung in Umfangsrichtung wenigstens annähernd geschlossen ausgebildet. Gegenüber einem Innenwulst oder dergleichen mit Unterbrechungen wird damit auf eine größere Elastizitätsreserve verzichtet. Diese ist jedoch nicht erforderlich, wenn sich durch die Bemessung der Auflagefläche der Verjüngung auch bei relativ geringen Aufschubkräften schon hohe Flächenpressung ergibt. Dafür vermeidet eine in Umfangsrichtung geschlossene, wulstartige Verjüngung jeglichen Zusatzaufwand im Anschluß an die Herstellung der Rohrdämmschale und ergibt insbesondere im Bereich der Verjüngung einen luftdichten Abschluß, der unerwünschte Luftzirkulation im Spalt zwischen den Rohrdämmschalen und dem Innen-Rohrstrang vermeidet.

[0012] Ein erfindungsgemäßer Rohrstrang ist in Anspruch 4 wiedergegeben.

[0013] Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Zeichnung.

[0014] Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen TeilLängsschnitt durch einen Schornstein mit einem erfindungsgemäßen Innen-Rohrstrang und erfindungsgemäßen Dämmschalen.

[0015] In der Zeichnung ist mit 1 ein Innen-Rohrstrang eines Schornsteins bezeichnet, der aus Rohrschüssen la aufgebaut ist, welche mit Rohrdämmschalen 2, 3 und 3a außenseitig gedämmt sind, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird. Ein Außenmantel 4 besteht aus Mantelsteinen 5 beispielsweise aus Beton oder einem anderen geeigneten Werkstoff, und umgibt den Innen-Rohrstrang 1 samt den Rohrdämmschalen 2, 3 und 3a.mit einem Ringspalt 6. Der Außenmantel 4 ist im Falle einer Schornsteinsanierung bereits fest eingebaut und soll mit dem gedämmten Innen-Rohrstrang 1 neu ausgerüstet werden. Letztere Maßnahme wird zunehmend bei Kaminen erforderlich, an die sogenannte energiesparende Brennwert- und Niedertemperaturkessel angeschlossen werden, da - bedingt durch gegenüber bisher niedrigeren Abgastemperaturen - die Schornsteine durch an ihren Innenwänden sich niederschlagendes Kondenswasser feucht werden können.

[0016] Die Rohrschüsse la bestehen beispielsweise aus Schamotte oder einem anderen, in der Regel anorganischen, keramik- ähnlichen Material, und werden beispielsweise als Formsteine hergestellt. Zur Bildung eines Innen-Rohrstrangs greifen dabei die Rohrschüsse la mit einer zentrierenden umlaufenden Nut- und Federverbindung lb in der bekannten Weise ineinander, wie dies insbesondere aus der Darstellung in der Ausschnittsvergrößerung ersichtlich ist, wobei an den Stoßflächen eine Lagerfuge gebildet wird, in der Fugenmörtel oder dergleichen zur gegenseitigen Verbindung angeordnet wird. Die Rohrschüsse la werden nacheinander in den durch den Außenmantel 4 gebildeten Schacht herabgelassen und so aufeinandergesetzt, wobei die gegenseitige Verbindung über den Fugenmörtel in den Lagerfugen unter Ausnutzung des Selbstzentriereffektes der Nut- und Federverbindung lb erfolgt. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, ist eine nachträgliche Einbringung einer Dämmung in den Ringspalt 6 infolge von dessen schwerer Zugänglichkeit und großer Höhe insbesondere bei bereits vorhandenem Außenmantel 4 wechselnder Ausbildung nicht sinnvoll möglich.

[0017] Daher werden die Rohrdämmschalen 2, 3 und 3a vor der Einbringung in den Außenmantel 4 an der Außenseite eines zugeordneten Rohrschusses la angebracht. Hierzu sollen die Rohrdämmschalen 2, 3 und 3a, die umfangsseitig geschlossen ausgebildet sind, ganz einfach über den jeweiligen Rohrschuß la aufgeschoben und dort mit Reibung gehalten werden, was jedoch aus den einleitend näher erläuterten Gründen insbesondere im Hinblick auf eine häufig rauhe Oberflächenausbildung, erhebliche Passungsungenauigkeiten und gegebenenfalls Vorsprünge wie Grate in der Praxis praktisch nicht möglich ist. Derartige Maßschwankungen können insbesondere auch deshalb vorliegen, da die einzelne Länge der für Kamine dienenen Formsteine fertigungstechnisch begrenzt ist. Dies führt dazu, daß werkseitig bereits mehrere Formsteine, z.B. drei, zu einer längeren Einheit, z.B. 1 m, zusammengesetzt, d.h. mit einem geeigneten Fugenmörtel zusammengeklebt werden. Hierbei läßt es sich jedoch nicht vermeiden, daß sich an den Nahtstellen Mörtelreste nach außen überstehen sowie Fluchtfehler zwischen den einzelnen Formsteinen vorliegen.

[0018] Daher werden die Rohrdämmschalen 2, 3 und 3a mit erheblichem Übermaß zur Verfügung gestellt, welches in der Ausschnittsvergrößerung mit "x" angegeben ist. Auf diese Weise ist ein Aufschieben völlig problemlos möglich, da das Übermaß x sämtliche Maßungenauigkeiten, Vorsprünge usw. aufnimmt. Um jedoch nun eine Klemmwirkung und damit Haftung durch Reibung zu erzielen, was für den Transport und die Montage unerläßlich ist, weist jede Rohrdämmschale 2, 3 oder 3a im Beispielsfalle eine wulstförmige Verjüngung 7 auf, die an ihrem in Aufschiebrichtung hinteren Ende angebracht ist. Auf diese Weise kann jede Rohrdämmschale 2, 3 oder 3a zunächst ohne jede Klemmwirkung auf den entsprechenden Rohrschuß la aufgeschoben werden, und tritt lediglich am Ende der Aufschubbewegung kurz vor dem Erreichen der Endposition eine Klemmwirkung auf, die durch entsprechende Kraftaufbringung in Aufschubrichtung überwunden wird, wonach die Rohrdämmschale 2, 3 oder 3a fest sitzt.

[0019] Im Beispielsfalle laufen die wulstförmigen Verjüngungen 7 in Umfangsrichtung geschlossen um, besitzen also keine Unterbrechungen, so daß eine Luftzirkulation in dem durch das Übermaß x gebildeten Spalt 8 entlang der Außenoberfläche des Innen- Rohrstranges 1 vermieden ist.

[0020] Die Rohrdämmschalen 2, 3 und 3a können unterschiedliche Längen bzw. Höhen besitzen, wobei für ein vorherrschendes Einheitsmaß anzustreben ist, daß die Rohrdämmschalen, wie dies für die Rohrdämmschalen 2 veranschaulicht ist, gleiche Länge wie der zugeordnete Rohrschuß la besitzen. Es können jedoch auch bei Bedarf gegenüber den Rohrschüssen la kürzere Rohrdämmschalen 3 und 3a verwendet werden, wie dies für den in der Zeichnung mittleren Rohrschuß la veranschaulicht ist, die dann von beiden Seiten aufgeschoben werden können, bis die sich ergebende, mit 9 bezeichnete Fuge zwischen den Rohrdämmschalen 3 und 3a geschlossen ist. Selbstverständlich ist weiter anzustreben, daß auch die Rohrdämmschalen 2 bzw. 3, 3a benachbarter Rohrschüsse la fugenlös aneinanderliegen. Auf diese Weise ist ein modularer Aufbau des gedämmten Innen-Rohrstranges 1 bei Bedarf möglich, wenn auch natürlich nicht angestrebt werden soll, in der zur Erläuterung veranschaulichten Weise eine über die ganze Länge eines Rohrschusses la reichende Rohrdämmschale 2 durch zwei kürzere Rohrdämmschalen 3 bzw. 3a zu ersetzen. Wie jedoch an der veranschaulichten Ausbildung der Rohrdämmschalen-3 und 3a deutlich wird, die miteinander die Länge des Rohrschusses la besitzen, wobei die Rohrdämmschale 3 doppelte Länge gegenüber der Rohrdämmschale 3a besitzt, können modular ausreichend Elemente sowohl an Rohrdämmschalen als auch an Formsteinen zur Verfügung gestellt werden, um ohne Änderungen der Vorfertigungen mit modularen Einheiten bestimmte Höhen des Innen-Rohrstranges 1 je nach den Bedürfnissen des Einzelfalles zu erzielen.

[0021] Die Herstellung der Rohrdämmschalen 2, 3 und 3a kann-in der üblichen Weise im Wickelverfahren erfolgen, wobei die Längserstreckung der Mineralfasern in Umfangsrichtung zu liegen kommt, so daß sich eine große Zugfestigkeit in Umfangsrichtung und damit ein auch nach langer Betriebszeit immer noch straffer Sitz an den wulstförmigen Verjüngungen 7 ergibt. Wenn, wie auch bevorzugt, lediglich an einem Ende der Rohrdämmschale 2, 3 oder 3a eine wulstartige Verjüngung 7 vorgesehen wird, so kann der bei der Herstellung zu verwendende sich drehende Wickeldorn problemlos entsprechend der Innenkontur der herzustellenden Rohrdämmschale ausgebildet werden. Nach der Wicklung kann dann die fertige Rohrdämmschale in Gegenrichtung zur Aufschubrichtung auf den Rohrschuß la vom Wickeldorn abgezogen werden, also mit der Verjüngung 7 an der in Abzugsrichtung vorderen Seite. Das Übermaß x kann hierbei auch dadurch geschaffen werden, daß auf einen üblichen zylindrischen Wickeldorn eine entsprechende Manschette aufgebracht wird, die entweder auf dem Wickeldorn fest verankert werden kann, oder aber mit abgezogen und anschließend aus dem Innenraum der Rohrdämmschale entfernt werden kann. Auf diese Weise läßt sich das Übermaß x bzw. die Verjüngung 7 ohne jeglichen herstellungstechnischen Zusatzaufwand erzeugen.

[0022] Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sind vielfache Abwandlungen und Abänderungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So können auch mehrere Innen-Rohrstränge 1 von einem gemeinsamen Außenmantel 4 umfaßt sein, und kann die Ausbildung auch der Rohrschüsse la sowie das Material für die Rohrschüsse la von der geschilderten Ausführungsform je nach den Gegebenheiten des Einzelfalles abweichen. Auch ist nicht eine völlig zylindrische Außenfläche der Rohrschüsse la erforderlich, da auch andere Konturen eben gerade wegen des entsprechend zu wählenden Übermaßes x entsprechend überdeckt werden können. Weiter ist die Anwendung der Erfindung nicht auf die Sanierung von Altschornsteinen beschränkt, sondern kann auch bei der Neuerrichtung von Schornsteinen vorteilhaft verwendet werden. Schließlich ist die Erfindung auch zur Dämmung anderer aus einzelnen Rohrschüssen aufgebauter Rohrstränge anwendbar, so etwa für Abwurfschächte mit Innenrohr als Abwurfrohr, wobei die Rohrdämmschalen 2, 3 und 3a neben oder alternativ zu Wärmedämmaufgaben auch andere Aufgaben wie etwa Schalldämmaufgaben übernehmen können.

Ansprüche

1. Rohrdämmschale (2, 3, 3a) zur Außendämmung eines Rohrschusses (la) zur Bildung eines gedämmten Rohres aus einer Mehrzahl von Rohrschüssen (la), insbesondere eines Innen-Rohrstrangs (1) eines bestehenden Schornsteines, wobei die Rohrschüsse (la) an ihrer Außenseite eine Oberfläche mit Maßschwankungen und gegebenenfalls hoher Rauhigkeit bzw. Vorsprüngen aufweisen, und wobei die umfangsseitig geschlossen ausgebildete Rohrdämmschale (2, 3, 3a) durch Reibung an der Außenseite des zugeordneten Rohrschusses (la) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenoberfläche der Rohrdämmschale (2, 3, 3a) gegenüber der Außenoberfläche des Rohrschusses (la) ein alle möglichen Maßschwankungen übersteigendes Übermaß (x) be- sitzt; und daß die Innenoberfläche der Rohrdämmschale (2, 3, 3a) an wenigstens einer Stelle eine Verjüngung (7) aufweist, an der gegenüber der Außenoberfläche des Rohrschusses (la) Untermaß vorliegt.

2. Rohrdämmschale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung (7) im Bereich des in Aufschubrichtung hinteren axialen Endes der Rohrdämmschale (2, 3, 3a) vorgesehen ist.

3. Rohrdämmschale nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung (7) in Umfangsrichtung wenigstens annähernd geschlossen umlaufend ausgebildet ist.

4. Rohrstrang (1), insbesondere Innen-Rohrstrang (1) eines bestehenden Schornsteines, aus einer Mehrzahl von Rohrschüssen (la), die an ihrer Außenseite eine Oberfläche mit Maßschwankungen und gegebenenfalls hoher Rauhigkeit bzw. Vorsprüngen aufweisen, mit einer außenseitigen Dämmung aus Rohrdämmschalen (2, 3, 3a), die umfangsseitig geschlossen ausgebildet sind und durch Reibung an der Außenseite des zugeordneten Rohrschusses (la) gehalten sind, gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale wenigstens eines der Ansprüche 1 bis 3.

Zeichnung