CH663267A5 - Schornstein. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schornstein gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es sind verschiedene Konstruktionen von Schornsteinen bekannt, bei denen längs ihres das Rauchgas führenden Rohrstrangs der Strömungsweg eines Belüftungsgases, insbesondere hindurchgeleitete Umgebungsluft, verläuft. Aufgrund unterschiedlicher physikalischer Eigenschaften der einzelnen Schalen der Schornsteine bzw. der sie aufbauenden Fertigteile kann es nämlich zu Taupunktunterschreitungen innerhalb des Schornsteins kommen, was als Folge zu Durch-feuchtungs- und Versottungserscheinungen und damit verbunden zu einer Verminderung der Wärmedämmwirkung führen kann. Diese nachteiligen Erscheinungen werden noch durch die vom Wasserdampf mitgeführten aggressiven Bestandteile der Rauchgase, insbesondere SO2 und SO3 und verschiedene Kohlenwasserstoffe, verstärkt. Bei Kondensation kommt es dabei beispielsweise zu Niederschlagung von schwefliger Säure oder Schwefelsäure.

Um einer Vermischung zwischen dem Belüftungsgas und dem Rauchgas möglichst vorzubeugen, ist es bei einer bekannten Konstruktionsweise (Alternative gemäss Fig. 4 der DE-OS 3 211 536) bekannt, das Belüftungsgas am Schornsteinkopf einer aus das Rauchgas führendem Innenrohr, einer dieses ummantelnden Wärmedämmschicht und einer stützenden Aussenummantelung bestehenden, mindestens dreischaligen Schornsteinkonstruktion durch den Aussen-mantel abzuführen. Dies erfordert jedoch im allgemeinen nicht erwünschte Baumassnahmen am Aufbauort des Schornsteins. Bei einer gattungsgemässen Alternative (gemäss Fig. 3 der DE-OS 3 211 536) einer entsprechenden Schornsteinkonstruktion ist dementsprechend auch schon vorgesehen worden, das Belüftungsgas am Schornsteinkopf in den Rauchgas führenden Innenrohrstrang einzuleiten bzw. Rauchgas und Belüftungsgas gemeinsam abzuleiten. Wenn bei dieser Konstruktion zwar auch dem Risiko vorgebeugt werden muss, dass Rauchgas über diesen Anschluss am Schornsteinkopf in die das Belüftungsgas führenden Strömungskanäle des Schornsteins eindringt, so bietet sich doch der wesentliche Vorteil, die Strömungsverbindung des das Belüftungsgas führenden Strömungsweges mit dem das Rauchgas führenden Rohrstrang über ein vorgefertigtes Fertigteil des Schornsteinkopfes vornehmen zu können. Hierzu ist bei dem bekannten gattungsgemässen Schornsteinkopf eine den Rohrstrang nach oben verlängernde Dehnfugenmanschette vorgesehen, die einen zwischen der Aussenummantelung und einer auf dieser aufliegenden Abdeckplatte gehaltenen Aussenflansch und einen sich von diesem nach unten erstreckenden Rohrkörper aufweist, der mit mindestens einer Kommunikationsöffnung versehen ist.

Dehnfugenmanschetten werden meist aus nicht korrodierendem oder wenigstens korrosionsarmen Metall, insbesondere V2A- oder V4A-Stahl, gefertigt und dienen dazu, am Schornsteinkopf die Länge auszugleichen, um die sich der das Rauchgas führende Rohrstrang bei seiner thermischen Beanspruchung expandiert und, bei Abkühlung, wieder kontrahiert. Hierzu besitzt die Dehnfugenmanschette im allgemeinen einen Rohrkörper, der teilweise in den das Rauchgas führenden Innenrohrstrang unter loser Anlage an dessen Innenwand eingreift. Wenn die lichte Öffnung des Innen-rohrstranges zylindrisch ist, ist demzufolge auch der Rohrkörper zylindrisch. An seinem oberen Ende ist der Rohrkörper der Dehnfugenmanschette meist mit einem Aussenflansch versehen, der auf einem äusseren Mantelteil des Schornsteinkopfes aufliegt. Der Aussenflansch ist meist aus demselben Metall wieder Rohrkörper hergestellt. Beide Teile sind meist einfach aus Flachblech gefertigt, indem insbesondere ein erstes Blech zu dem Rohrkörper gebogen und überlappend zusammengeschweisst wird, während ein zweites, den Flansch bildendes Blech mit einer Innenausbör-delung verformt wird und die Innenausbördelung, in den Rohrkörper eingreifend, mit diesem verschweisst wird. Zur Verschweissung dient meist einfach eine Folge von Punkt-schweissstellen sowohl bei der Herstellung des Rohrkörpers als auch bei dessen Verbindung mit dem Aussenflansch.

An einer solchen Dehnungsmanschette lässt sich eine Kommunikationsverbindung mit einem aussenliegenden Bereich des Strömungsweges für Belüftungsgas und dem innenliegenden Rauchgas führenden Bereich sehr einfach vorfertigen. Insbesondere kann man bei der üblichen Materialwahl der Dehnungsmanschette aus nicht mineralischem Material, insbesondere Metall, den Herstellungsaufwand der Vorfertigung sehr gering halten. Bei dem gattungsgemässen Schornstein ist der Innenrohrstrang von einer Wärmedämmschicht umgeben, die ihrerseits von einer Stützummantelung umgeben ist. Die entsprechenden Schalen erstrecken sich dann sinngemäss auch bis in den Schornsteinkopf. Eine bevorzugte Konstruktion des gattungsgemässen Schornsteins sieht dabei vor, dass der Strömungsweg des Belüftungsgases wenigstens zum Teil innerhalb der Stützummantelung verläuft, sei es, dass er ganz in der Stützummantelung verläuft, sei es, dass Kurzschlussbrücken über innenliegende Bereiche vorhanden sind. In einemsolchen Fall muss im Schornsteinkopf eine Überbrückung der Wärmedämmschicht vorhanden sein. Diese lässt sich, auch wenn die Stützummantelung sich bis in den Schornsteinkopf fortsetzt, besonders einfach so gestalten, dass nicht nur der das Rauchgas führende Innenrohrstrang, sondern auch die Wärmedämmschicht unterhalb der Strömungsverbindung zwischen Strömungsweg und Innenrohrstrang endet.

Alle verschiedenen Konstruktionsweisen lassen sich sinn-

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gemäss auch auf solche Schornsteine übertragen, welche mehreren Rauchgas führenden Rohrsträngen gemeinsam sind.

Eine wesentliche Aufgabe einer Dehnfugenmanschette besteht auch darin zu vermeiden, dass in die obere Öffnung des Schornsteins hineingelangender Regen in den eigentlichen Schornstein eindringen kann. Dem kann man z.B. durch angepasste Konstruktionsweisen des Schornsteinkopfes entgegenwirken, etwa derart, dass in den Bereich der Kommunikationsöffnung(en) überhaupt kaum Regen gelangen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aktiv dem Eindringen von bis zur Kommunikationsöffnung gelangendem Regen in den Schornstein entgegenzuwirken.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemässen Schornstein durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Eine nach der Erfindung vorgesehene Regenabweisplatte kann man konstruktiv besonders einfach dadurch gewinnen, indem man die Regenabweisplatte in Gestalt einer aus dem Rohrkörper der Dehnfugenmanschette ausgestellten Lasche vorsieht. Diese Lasche, oder eine vergleichbare andere Ausbildung der Regenabweisplatte, kann zugleich eine nocken-förmige Erhebung im Bereich der Kommunikationsverbindung ausbilden, die es verhindert, dass bei einem Aufgeben einer Verbindung von Aussenflansch und Rohrkörper der Dehnungsmanschette deren Rohrkörper im Rauchgas führenden Rohrstrang abstürzt. Die Lasche lässt sich besonders einfach herstellen, wenn die Strömungsverbindung ihrerseits als Schlitz ausgebildet ist. Zur Herstellung einer solchen Lasche benötigt man überhaupt kein besonderes Material, sondern lediglich das Material des Rohrkörpers der Dehnfugenmanschette in dem Bereich, in welchem man eine Strömungsverbindung herstellt. Die Lasche ist zweckmässig nach oben und aussen ausgestellt. Anspruch 4 beschreibt dabei eine besonders einfach herstellbare Dichtmanschette dieser Art bei grundsätzlichem Aufbau der Dichtmanschette und insbesondere des ganzen Schornsteinkopfes wie bei dem bekannten gattungsgemässen Schornstein. Wenn nämlich die jeweilige Kommunikationsöffnung der Dehnfugenmanschette vom oberen Ende deren Rohrkörpers ausgeht, kann man einerseits mit minimaler Länge des durchbrochenen Bereichs der Dehnfugenmanschette und damit auch minimaler Länge der ausgestellten Lasche auskommen und andererseits die Öffnungen bereits bequem unter Ausstellung der jeweiligen Lasche von der unteren Wurzel der jeweiligen Öffnung aus am Rand des Rohrkörpers aussparen, ehe man mit ihm den Aussenflansch verbindet, z.B. durch die schon erwähnte Punktschweissverbindung.

Wenn ferner eine solche Regenabweisplatte rinnenförmig ausgebildet ist, erhält sie nicht nur bei Herstellung aus Blech oder anderem Blattmaterial eigene Formsteife, sondern sie kann ferner auch zugleich führende Aufgaben als Regenrinne in Richtung zum Innenbereich des Innenrohrstranges haben, speziell, wenn die Lasche vom unteren Ende der Strömungsverbindung ausgeht.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Die einzige Figur zeigt dabei einen Schornstein mit einem Schornsteinkopf, mit einem Rundrohr als Rauchgas führendem Rohrstrang, einer ihn umgebenden Wärmedämmschicht und einer diese beiden Schichten stützenden Ummantelung, die im Querschnitt innen zylindrisch und aussen viereckig ist. Der Schnitt ist dabei eine Zusammensetzung von zwei Radialschnitten, wobei der im linken Bereich der Zeichnung liegende Radialschnitt durch eine Ecke des Schornsteinkopfes und der rechte Bereich der Zeichnung parallel zu einer Aussenwand des Schörnsteinkopfes zwischen den Ecken geführt ist.

Der Schornsteinkopf ist, wie allgemein bevorzugt, insgesamt aus vorgefertigten Teilen aufgebaut. Er lässt sich mit an Ort gefertigtem Mauerwerk verbinden. Derartiges Mauerwerk wird durch die beidseitig vom Schornsteinkopf aufragenden Mauern aus Mauersteinen 2 beispielsweise verkörpert. Der Schornsteinkopf ist radial innerhalb dieses Mauerwerks angeordnet und von einer Abdeckplatte 4, beispielsweise aus Beton, überdeckt, die auch noch mit ihren Randbereichen das Mauerwerk der Mauersteine 2 überdeckt und mit diesem durch eine Mörtelschicht 6 verbunden werden kann. Die Abdeckplatte 4 besteht beispielsweise aus Beton.

Der den obersten Bereich des Schornsteins als Teil des Schornsteinkopfes bildende Fertigteil ist nach dem Vorbild der DE-OS 3 211 536 geformt. Er weist zunächst einen Rauchgas führenden Rohrstrang 8 als Innenrohr auf, das innen und aussen zylindrisch ausgebildet ist, aus einzelnen Teilen axial zusammengesetzt sein kann und insbesondere aus Schamotte besteht. Dieser Rohrstrang 8 ist von einer Wärmedämmschicht 10 aus Mineralfasern umgeben, die besonders einfach gemäss der DE-AS 2 118 046 gestaltet sein kann. Die Anordnung aus Rohrstrang 8 und umgebender Wärmedämmschicht 10 ist statisch von einem Mantel 12, insbesondere aus Leichtbeton, abgestützt, wobei die Wärmedämmschicht 10 gegenüber dem Rohrstrang 8 und/oder dem Mantel 12 etwas radiales Spiel zeigt. Wenn man einmal von Formungskonizitäten absieht, sind die Innen- und Aussen-flächen des Rohrstrangs 8 und die Innenfläche des Mantels 12 zylindrisch, wobei die Wärmedämmschicht 10 im wesentlichen konstante Stärke hat. Die Aussenfläche des Mantels 12 ist rechteckig, insbesondere quadratisch. Im in der Zeichnung links dargestellten Eckbereich des Mantelsteins 12 erstreckt sich in axialer Richtung jeweils ein Längskanal 14 als Strömungsweg für ein Belüftungsgas, so dass über den Umfang des Schornsteinkopfes 4 derartige Längskanäle 14 als Strömungsweg angeordnet sind.

Der Mantel 12 und das von den Mauersteinen 2 gebildete Mauerwerk erstrecken sich über dieselbe Höhe, während der Rohrstrang 8 etwas weiter unten endet und dabei einen Dehnungsabstand von mindestens drei Zentimetern, praktisch drei bis acht Zentimetern, gegenüber der oberen Stirnfläche von Mantel 12 und Mauerwerk belässt. Die Wärmedämmschicht 10 erstreckt sich im wesentlichen auch nur über die Höhe des Rohrstranges 8, wenn auch wegen der unterschiedlichen axialen Kontraktion und Expansion bei thermischem Betrieb des Schornsteins momentane Längenunterschiede auftreten können. Jedenfalls verbleibt zwischen der oberen Stirnseite der Wärmedämmschicht und der Unterseite der Abdeckplatte 4 ein ringförmiger Zwischenraum 16, der auch über die obere Stirnseite des Rohrstrangs 8 reicht.

Die Abdeckplatte 4 hat eine zentrale Ausnehmung 18, die mit dem lichten Querschnitt des Rohrstranges 8 fluchtet und die eigentliche obere Schornsteinöffnung darstellt, durch welche das Rauchgas aus dem Strang 8 entsprechend dem Pfeil 21 nach oben austritt.

Um zu vermeiden, dass das Rauchgas über den Ringraum 16 in das Schornsteininnere gerät, oder dass es über den Ringraum 16 durch die zentrale Ausnehmung 18 der Abdeck-plattte 4 hindurch in den Schornstein hineinregnet, ist der Bereich zwischen der zentralen Ausnehmung 18 der Abdeckplatte 4 und dem Rohrstrang 8 durch eine Dehnfugenmanschette 20 überbrückt. Diese weist einen zylindrischen Rohrkörper 22 sowie einen entsprechend der Aussenkontur des Mantels 12 rechteckigen, meist quadratischen und an den vier Ecken abgeschrägten oberen Aussenflansch 24 auf, der sich, auf der oberen Stirnfläche des Mantels 12 aufliegend, zwischen dieser oberen Stirnfläche des Mantels 12 und der Abdeckplatte 4 erstreckt, z.B., wie dargestellt, innerhalb der Mörtelschicht 6, gegebenenfalls aber auch in einer entspre-

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chenden Ausnehmung des einen und/oder des anderen Teils 12 bzw. 4.

Der Rohrkörper 22 ist aus einem rundgebogenen Flachblech gebildet, wobei überlappende Rohrkanten, die sich längs der Achse des Rohrkörpers 22 erstrecken, durch eine Folge von Punktschweissungen verbunden sind. Vom oberen Ende des Rohrkörpers 22 aus erstrecken sich äquidistant über den Umfang verteilte rechteckförmige Schlitze 26, die bereits in dem den Rohrkörper bildenden Flachblech vor dessen Verbiegung zum Rohrkörper eingeschnitten sein können. Das verbliebene Blechmaterial des Schlitzes,

welches an seiner unteren Wurzel 28 noch mit dem übrigen Rohrkörper 22 zusammenhängt, ist von der Wurzel 28 aus nach oben und aussen so ausgestellt, dass es eine laschenför-mige Regenabweisplatte ergibt. Dabei kann man die Ausstellung beispielsweise entweder mit leichter Neigung von der Wurzel 28 aus geradlinig abgeknickt vorsehen oder mit doppelter Knickung gemäss der zeichnerischen Darstellung, so dass nach der zweiten Knickstelle 30 das freie Ende der gebildeten laschenartigen Regenabweisplatte 32 etwa axial verläuft. Die Regenabweisplatte hat ferner in nicht zeichnerisch dargestellter Weise zweckmässig einen gekrümmten oder geknickten Querschnitt, welcher der Regenabweisplatte nicht nur Formfestigkeit verleiht, sondern auch auftreffendes Regenwasser innen in den Rohrstrang 8 über die Wurzel 28 einleitet.

Der Aussenflansch 24 weist einen entsprechend der zentralen Ausnehmung 18 in der Abdeckplatte 4 bzw. dem freien Querschnitt des Rohrstrangs 8 geformten Kragen 34 auf, welcher den Rohrkörper 22 innen überlappt und im Überlappungsbereich rings um die Dehnfugenmanschette 20 durch eine Folge von Punktschweissungen mit dem Rohrkörper 22 verbunden ist. Dadurch beginnt der wirksame Öffnungsbereich der Schlitze 26 erst unter der Unterkante des Kragens 34.

Der Rohrkörper 22 reicht mit seinem unteren Abschnitt in den freien Querschnitt des Rohrstrangs 8 hinein und ist dabei mit loser Anlage oder mit geringem radialen Spiel relativ zur Innenfläche des Rohrstrangs 8 angeordnet. Der obere

Bereich des Rohrkörpers 22 ist dabei mit den Schlitzen 26 versehen. Der hineinragende Bereich kann dabei zu dem mit Schlitzen versehenen Bereich etwa im Verhältnis 1:1 stehen, wenn auch andere Verhältnisse möglich sind und sich die s Verhältnisse auch bei Erwärmung des Schornsteines ändern. Es reicht dabei aus, wenn weniger als die Hälfte der Länge des Rohrkörpers 22, vorzugsweise etwa ein Drittel bis ein Viertel der Länge (ohne Berücksichtigung des Kragens 34), von den Schlitzen 26 eingenommen ist.

io Das Belüftungsgas kann innerhalb des Mantels 12 in den voneinander in Umfangsrichtung getrennten Längskanälen 14 aufsteigen und sich entsprechend den Pfeilen 36 im Ringraum 16 vereinigen, um von dort dann durch die Schlitze 26 gemeinsam mit dem Rauchgas zur zentralen Ausnehmung 18 ls in der Abdeckplatte 4 geführt zu werden. Diese ist in üblicher Weise an ihrer Oberseite gewölbt ausgebildet, um Regen möglichst nach aussen hin ablaufen zu lassen. Soweit jedoch Regen durch die zentrale Ausnehmung 18 in den Bereich der Schlitze 26 gelangen kann, wird er über die Regenabweisplatten 32 nach innen in den Rohrstrang 8 geleitet und dort gegebenenfalls in Wasserdampf zurückverwandelt. Gegebenenfalls kann man auch durch entsprechende Formgebung und Anordnung des Kragens 34 den Aufwand an Regenabweisplatten reduzieren oder ganz entbehrlich machen. Es versteht sich, dass man auch auf andere Weise mindestens weitgehend einen Durchgang von Regen durch die Schlitze 26 verhindern kann.

Da der Ringraum 16 alle einzelnen Strömungswege für Belüftungsgas kurzschliesst, kann man grundsätzlich auch mit einer einzigen Durchbrechung der Dehnfugenmanschette auskommen.

Sollte die Schweissverbindung des Rohrkörpers 22 mit dem Aussenflansch 24 im Bereich des Kragens 34 einmal aufgehen, so wirkt die die Regenabweisplatte 32 bildende Lasche als Aussennocken, der bei Herabfallen des Rohrkörpers 22 in den freien Querschnitt des Rohrstrangs 8 auf dessen oberer Stirnfläche zum Aufsitzen kommt und somit ein weiteres Herabfallen des Rohrkörpers 22 verhindert.

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1 Blatt Zeichnungen

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663267 PATENTANSPRÜCHE

1. Schornstein mit einem Schornsteinkopf, wobei längs eines Rauchgas führenden Rohrstrangs der Strömungsweg eines Belüftungsgases verläuft, mit einer den Rohrstrang nach oben verlängernden Dehnfugenmanschette, die mindestens eine Kommunikationsöffnung aufweist, durch die der obere Endbereich des Strömungsweges mit dem oberen Endbereich des Rohrstranges kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweiligen Kommunikationsöffnung (26) der Dehnfugenmanschette (20) eine Regenabweisplatte (32) hinterlegt ist.

2. Schornstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regenabweisplatte (32) eine aus dem Rohrkörper (22) der Dehnfugenmanschette (20) ausgestellte Lasche ist.

3. Schornstein nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstellung der Lasche (32) nach oben und aussen vorgesehen ist.

4. Schornstein nach Anspruch 3, dessen Rohrstrang insbesondere von einer Ummantelung umgeben ist, auf der eine Abdeckplatte aufliegt, und bei dem die Dehnfugenmanschette einen oberen Aussenf lansch aufweist, der zwischen der U mmantelung und der Abdeckplatte gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Kommunikationsöffnung z.B. ein Schlitz (26) der Dehnfugenmanschette (20) vom oberen Ende deren Rohrkörpers (22) ausgeht, und dass der Aussenflansch (24) einen unteren Kragen (34) aufweist, der mit dem die jeweilige Kommunikationsöffnung (26) versehenen Rohrkörper (22) der Dehnfugenmanschette überlappend verbunden ist.

5. Schornstein nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regenabweisplatte (32) rinnen-förmig ausgebildet ist.