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Mehrschaliger Kamin aus Fertigteilen
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Die Erfindung betrifft einen mehrschaligen Kamin aus Fertigteilen,
bestehend aus einem aus Rohrabschnitten aufgebauten Innenrohr und einer aus Mantel-Formsteinen
aufgebauten, das Innenrohr umgebenden Außenschale.
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Bei bekannten dreischaligen Kaminen der vorstehend beschriebenen Art
ist ein aus Schamotte bestehendes Kamin-Innenrohr von einer Wärmedämmschicht aus
Steinwolle od.dgl. umgeben und in der Ausnehmung eines Mantel-Formsteines aus Leichtbeton,
z.B. aus Ziegelsplitt, angeordnet. Der Mantelstein gibt dem Kamin die notwendige
Festigkeit und Standsicherheit; die Wärmedämmschicht verhindert eine vorzeitige
Abkühlung der Rauchgase im Innenrohr und damit Taupunktsunterschreitungen.
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Anstelle von Ziegelsplitt-Leichtbeton ist auch Leichtbeton aus Bims,
Blähton od.dgl. im Einsatz.
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Es ist auch bereits ein Fertigkamin bekannt, bei dem das Innenrohr
selbst als Ton-Formziegel mit einer Lochanordnung und einer zentralen, den Rauchgaskanal
bildenden Bohrung ausgebildet und in einem weiteren Ton-Mantelstein angeordnet ist
(FR-PS 24 57 358). Die Innenwand der Bohrung des das Innenrohr bildenden Formsteines
ist mit einer dampfdichten Glasur versehen, um zu verhindern, daß Kondensat und
Feuchtigkeit nach
außen dringen. Infolge der geschilderten Ausbildung
des Innenrohres ist dessen Herstellung jedoch verhältnismässig teuer. Außerdem ist
die Wärmedämmfähigkeit dieses Kamins verhältnismässig gering, insbesondere dann,
wenn die Glasur an der Innenwand des "Innenrohres" durch das von Zeit zu Zeit notwendige
Ausbrennen des Kamins örtlich gesprungen ist. Denn dann dringt trotzdem Kondensat
in das Tonmaterial ein, wodurch die Wärmedämmfähigkeit sinkt.
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Bin weiterer Nachteil der bekannten Fertigkamine besteht darin, daß
das Gewicht der Mantelsteine selbst bei dem kleinstgängigen Durchmesser des Innenrohres
(etwa 13 cm) verhältnismässig groß ist, so daß auf der Baustelle Hebeeinrichtungen
zur Montage des fertigen Kamins erforderlich sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kamin der eingangs
genannten Art zu schaffen, der billiger herstellbar ist, dessen Fertigteile an der
Baustelle leichter gehandhabt werden können und dessen Wärmedämmfähigkeit auch nach
einer thermischen oberlastung unverändert bleibt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Kamin, der folgende
Merkmale aufweist: a) Die Mantel-Formsteine sind Leichtziegel mit einer Lochung;
b) in zumindest einigen der Löcher der Lochung ist ein Wärmedämm-Materíal angeordnet;
c J die Innenwand der Mantel-Formsteine trägt eine dampfdichte Glasur.
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Die Mantel-Formsteine des erfindungsgemässen Kamins weisen die typische
Lochanordnung von Leichtziegeln auf und bestehen auch wie diese aus einem gebrannten
Tonmaterial, das eine gezielte Porosität besitzt. Man erreicht auf diese Weise eine
Rohdichte bis herunter zu 0,6 kg/dm3. Daraus resultiert, daß die Mantelsteine ohne
eine Beeinträchtigung der geforderten Festigkeit oder Standsicherheit ein erheblich
geringeres Gewicht als die Mantelsteine der vorstehend besprochenen bekannten Fertigkamine
haben und folglich beträchtlich leichter gehandhabt werden können. Da weiterhin
das Innenrohr in herkömmlicher Weise einen quadratischen oder kreisrunden Querschnitt
haben kann, ist es verhältnismässig billig.
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Die Mantelsteine bei dem erfindungsgemäßen Fertigkamin haben aufgrund
ihrer Porosität eine bessere Wärmedämmfähigkeit als diejenigen der bekannten Fertigkamine.
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Um nun die Wärmedämmfähigkeit weiter zu steigern und damit in eine
möglichst hohe Wärmedämmklasse der Fertigkamine zu gelangen, sieht die Erfindung
weiterhin die Anordnung eines Wärmedämm-Materials in der Lochung der Mantelsteine
vor. Die bei den bekannten Fertigkaminen in dem Raum zwischen dem Innenrohr und
dem Mantelstein vorhandene Isolierschicht ist somit erfindungsgemäß in den Mantelstein
verlagert. Der wesentliche weitere Schritt besteht nun darin, dafür zu sorgen, daß
die so geschaffene Wärmedämmfähigkeit des Mantelsteines auch unbeeinträchtigt bleibt,
was durch eine an der Mantelstein-Innenfläche vorgesehene Glasur erreicht wird.
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Für den Fall, daß das Innenrohr nicht dampfdicht ausgebildet ist,
so daß im Laufe der Zeit Kondensat nach außen gelangen kann, kann dieses Kondensat
nicht in das Leichtziegelmaterial
der Mantelsteine eindringen,
sondern läuft an der vorgesehenen Glasur innen ab. Ein Durchtreten von Kondensat
durch das Innenrohr muß auch dann gewärtigt werden, wenn dieses aus einem an sich
diffusionsdichten und säurefesten Scherben besteht, weil Kamine von Zeit zu Zeit
ausgebrannt werden müssen, wobei fast immer eine thermische Überlastung eintritt,
die das Rohr zum Springen bringt. Diese thermische Überlastung ist jedoch auf das
Innenrohr beschränkt; die bei dem erfindungsgemässen Kamin an der Innenseite des
Mantelsteines vorgesehene Glasur wird davon nicht erfasst. Diese Glasur ist, da
sie auf dem Keramikmaterial der Mantelsteine unmittelbar aufgebracht ist, auch gegen
sonstige mechanische Einflüsse sowie gegenüber Säuren außerordentlich widerstandsfähig.
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Bei dem erfindungsgemässen Kamin kann auf eine zusätzliche Wärmedämmschicht
zwischen Mantelstein und Innenrohr verzichtet werden. Letzteres gilt insbesondere
dann, wenn aufgrund verhältnismässig niedriger Rauchgastemperaturen, die einen geringen
Volumenstrom an Rauchgasen zur Folge haben, die Querabmessungen des Innenrohres
gegenüber den herkömmlichen verringert werden können. Beträgt beispielsweise der
lichte Durchmesser des Innenrohres weniger als 10 cm, weil die Rauchgastemperatur
niedrig ist, so lässt sich durch die Erfindung ein zweischaliger Kamin realisieren,
der zumindest der Wärmedämmklasse II entspricht. Die Abmessungen des Mantelsteines
sind dabei wiederum so gering, daß dieser aufgrund des resultierenden. niedrigen
Gewichtes ohne weiteres von einem Mann gehandhabt werden kann.
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Es ist zweckmässig, die Lagerfuge der Mantel-Formsteine mit säurefestem
Kitt anstelle mit Mörtel auszufüllen, so daß auch an dieser Stelle keine Diffusion
des Kondensats
in das Tonmaterial der Mantelsteine erfolgen kann.
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Weiterhin ist es bedeutsam, am unteren Ende des Kamins einen Kondensatauffangbehälter
anzuordnen, der von der Innenfläche der Mantel-Formsteine und ggf. von dem Innenrohr
- falls dieses diffusionsdicht ausgeführt ist -ablaufendes Kondensat auffangen kann.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist
der Mantelstein zweistückig aufgebaut, d.h.
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er ist durch zwei Teile gebildet, die getrennt handhabbar sind und
sich zu einem einheitlichen Mantelstein zusammenfügen lassen (vgl. CH-PS 252 683).
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Durch eine besondere Ausgestaltung der Lochung der Mantelstein-Leichtziegel
kann der Wärmedurchgangswiderstand noch weiter erhöht werden. So ist die Lochanordnung
vorteilhafterweise so getroffen, daß die Löcher konzentrisch zur Innenrohrachse
angeordnete Langlöcher sind. Diese Langlöcher liegen somit auf zueinander konzentrischen
Kreisen und sind nur durch Stege unterbrochen, die den notwendigen Zusammenhalt
des Ziegels sichern. In radialer Richtung hintereinander angeordnete Stege liegen
dabei zweckmässigerweise nicht auf einem Radius, sondern sind dazu jeweils seitlich,
d.h. in Umfangsrichtung, versetzt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind aus Unteransprüchen
entnehmbar.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen
Axialschnitt durch einen Teil eines Fertigkamins nach der Erfindung, und Fig. 2,
3 und 4 jeweils eine Draufsicht auf verschiedene Ausführungsformen von Mantelsteinen
nach der Erfindung mit darin eingebautem Innenrohr.
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Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt einen zweischaligen
Kamin, der im wesentlichen aus einem Innenrohr 1 und einer Außenschale besteht,
die aus Mantelsteinen 2 aufgebaut ist. Die Ausnehmung der Mantelsteine 2 ist so
bemessen, daß zwischen ihrer Innenwandung und dem aus einzelnen Rohrabschnitten
aufgebauten Innenrohr 1 ein Luftspalt 3 vorhanden ist.
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Die Rohrabschnitte des Innenrohres 1 bestehen aus einem Schamottematerial,
das diffusionsdicht und säurebeständig ist. Außerdem weist das Innenrohr 1 einen
lichten Durchmesser von weniger als 10 cm, beispielsweise 8 cm, auf und besitzt
eine relativ geringe Wandstärke, beispielsweise in der Grössenordnung von 1 cm,
um seine Wärmeaufnahmefähigkeit klein zu halten. Dadurch ist das Innenrohr 1 zur
Ableitung der Rauchgase einer Heizanlage bestimmt und geeignet, deren Abgastemperatur
und Abgasvolumenstrom verhältnismässig gering sind.
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Die diffusionsdichte und säurebeständige Ausbildung des Innenrohres
1 ist jedoch, wie eingangs bereits erläutert, keine für die Erfindung zwingende
Gestaltung.
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Wie weiterhin aus Fig. 1 ersichtlich ist, beträgt die Länge der einzelnen
Rohrabschnitte des Innenrohres 1 etwa das Doppelte der Höhe der Mantelsteine 2.
In Fig. 1
ist der Fuß des Kamins dargestellt, der in diesem Fall
durch einen besonderen Formstein gebildet ist. Dieser bildet einen Kondensatauffangbehälter
4, dessen Boden zu einem Kondensatablauf 5 hin geneigt ist. Der Ablauf 5 kann mit
einer nicht dargestellten Neutralisationsanlage verbunden sein, in welcher ablaufendes
saures Kondensat neutralisiert und umweltfreundlich aufbereitet wird. Wie aus Fig.
1 erkennbar ist, sind die Abmessungen des Kondensatauffangbehälters 4 so gewählt,
daß sowohl aus dem Innenrohr 1 abtropfendes Kondensat als auch dasjenige, das an
der Innenwandung der Mantelsteine entlang läuft,aufgefangen und abgeleitet werden
kann.
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Im oberen Teil der Fig. 1 ist ein Rohrformstück des Innenrohres 1
gezeigt, das zum Anschluß eines nicht dargestellten Rauchrohres dient. Die Anschlußöffnung
6 dieses Rohrformstückes ist an der Innenwandung von einer unmittelbar an das Rohrstück
angeformten Ableitrinne 7 über mehr als die obere Hälfte ihres Umfanges umgeben,
durch welche längs der Innenwand des Innenrohres ablaufendes Kondensat von der Anschlußöffnung
6 ferngehalten wird. Eine ähnliche Ableitrinne 7' ist über der Mündung der entsprechenden
Öffnung 6' des Mantelsteines ausgebildet. Die Ableitrinne 7' ist vorzugsweise nachträchlich
an der Innenwand des entsprechenden Mantelsteines befestigt.
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Die einzelnen Abschnitte des Innenrohres 1 sind, wie in Fig. 1 angedeutet
ist, mit zueinander komplementär ausgebildeten konischen Stirnrändern ineinandergefügt
und säurefest verkittet. Statt dessen ist es auch möglich, die Rohrabschnitte mit
der herkömmlichen Nut/Feder-Verbindung aufeinanderzufügen.
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Wie die Fig. 2 zeigt, sind die Mantelsteine 2 einstückige
Leichtziegel
aus porosiertem, gebranntem Tonmaterial mit einer Lochung. Die Rohdichte des Leichtziegels
beträgt weniger als 1 kg/dm3 und geht herab bis zu 0.6 kg/dm3.
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Die Lochung besteht aus einer Vielzahl von kreisbogenförmigen Langlöchern
8, die längs zueinander konzentrischen Kreisen angeordnet sind. Der Mittelpunkt
dieser Kreise liegt in der Achse des runden Innenrohres 1. Die Langlöcher 8 auf
einem bestimmten Kreis sind durch Stege 9 unterbrochen, die die-Verbindung zwischen
den einzelnen ringförmigen Abschnitten des Mantelsteines 2 herstellen. Diese Stege
9 liegen nicht auf einem Radius, sondern sind in Umfangsrichtung zueinander versetzt,
um den Wärmefluß zur Außenfläche des Mantelsteines 2 hin zu behindern.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Innenrohres
1 mit den vorhin genannten Abmessungen hat der Mantelstein beispielsweise eine Abmessung
von etwa 36,5 x 36,5 cm.
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Wie in Fig. 2 mit einer Schraffur angedeutet ist, enthalten die zwei
innersten Lochreihen des Mantelsteines 2 ein Wärmedämm-Material, das beispielsweise
aus Mineralwolle besteht, aber auch ein die auftretende Temperatur aushaltendes
Kunststoff-Schaummaterial sein kann.
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In Fig. 2 ist gestrichelt eine Ausführungsform angedeutet, bei der
der Mantelstein 2 nicht einstückig ist, sondern aus zwei zueinander symmetrischen
Formteilen 2' besteht, die längs einer die Achse des Innenrohres 1 enthaltenden
Trennebene 10 im Einbauzustand aneinanderliegen. Der feste Verband der beiden Formteile
2' wird dadurch erreicht, daß in den der Trennebene 10 zugewendeten Stirnflächen
schwalbenschwanzförmige Nuten 11 vorgesehen sind, die im Einbauzustand einander
genau gegenüberliegen.
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Nach dem Zusammenfügen der beiden Formteile 2' kann der dadurch entstehende
Hohlraum mit einem Mörtelkeil ausgefüllt werden, der die Verbindung herstellt.
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Mit dem in Fig. 2 gezeigten Lochbild der Mantelsteine 2 ist es auch
möglich, mittels der Langlöcher 8 über die ganze Kaminhöhe verlaufende Lüftungskanäle
zu erzeugen, wenn dafür gesorgt wird, daß in bestimmten Bereichen ein Verschließen
durch die in der Lagerfuge vorgesehene Kittverbindung vermieden wird. Durch eine
Verbindung von außen zu den entsprechenden Lüftungskanälen am oberen und unteren
Ende des Kamins kann ein Lüftungsdurchzug geschaffen werden, der evtl. von außen
eingedrungene Feuchtigkeit wieder abführt.
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In der Ausnehmung des Mantelsteines 2 können, wie in Fig. 2 ,.gcgstrichelt
angedeutet ist, achsparallele Längsrippen 12 als Abstandhalter angeordnet sein.
Wenn, was prinzipiell ebenfalls möglich ist, jedoch der Zwischenraum 3 durch eine
Steinwolle-Dämmschicht noch zusätzlich ausgefüllt ist, sind die Längsrippen 12 nicht
erforderlich. In diesem Fall übernimmt in bekannter Weise die Isolierschicht die
Halterung und Führung des Innenrohres 1.
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Die modifizierte Ausführungsform gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von
der nach Fig. 2 lediglich dadurch, daß anstelle SuineF im Querschnitt kreisförmigen
Innenrohres 1 ein im Querschnitt quadratisches Innenrohr 1' vorgesehen ist und daß
anstelle von zur Längsachse des Innenrohes konzentrischen Langlöchern 8 zu den Seiten
des Innenrohres 1' paralle Langlöcher 8' im Mantelstein ausgebildet sind. Wie bei
der Ausführung gemäß Fig. 2 sind die beiden innersten Lochreihen mit einem Wärmedämm-Material
ausgefüllt.
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Die Ausführungsform gemäß Fig. 4 zeigt einen Mantelstein, der ein
kreiszylindrisches Innenrohr 1 umschließt. Jedoch ist bei diesem eine zu den Außenseiten
des Manteisteines parallel verlaufende Lochung ausgebildet, die aus einer Vielzahl
kleiner Rechtecklöcher besteht. L-förmige Löcher 15, deren einer L-Schenkel parallel
zur Außenseite des Mantelsteines verläuft, sind so angeordnet, daß sich ihre anderen
Schenkel - wie aus Sig. 4 ersichtlich - überlappen.
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Diese L-förmigen Löcher dienen zur Aufnahme von Wärmedämm-Matten 16.
(In Fig. 4 sind - ebenso wie in den Fig. 2 und 3 - die Lochbilder aus Gründen der
Vereinfachung nicht vollständig gezeichnet).
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Sämtliche Mantelsteine gemäß den Fig. 2 bis 4 weisen an ihrer Innenseite
eine diffusionsdichte, unmittelbar auf das Keramikmaterial der Mantelsteine aufgebrachte
Glasur 18 auf, die ein Eindringen von Kondensat in den Mantelstein verhindert. Das
Kondensat läuft deshalb, wie vorstehend bereits in Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert
ist, an der Innenwandung der Mantelsteine 2 nach unten in den Kondensatauffangbehälter
4.
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Im Rahmen der Erfindung können von den gezeigten und besprochenen
Ausführungsbeispielen Abwandlungen ausgeführt werden. So ist es z.B. möglich und
sogar zweckmässig, anstelle der an der Innenwandung des Innenrohres l oder l' angeformten
Ableitrinne 7 eine solche Ableitrinne in den Anschlußstutzen zu verlegen, der von
der Anschlußöffnung 6 aus wegführt. In diesem Fall ist die Ableitrinne so ausgeführt,
daß ihr Ablauf wieder in das Innenrohr 1 bzw. 1' hineinführt.
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Weiterhin ist es möglich, von der in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Lochanordnung
der Mantelsteine abzuweichen.
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Schließlich hängt es von der Menge an Kondensat aus dem Innenrohr
bzw. aus den Mantelsteinen ab, ob eine Neutralisationsanlage dafür erforderlich
ist oder nicht.
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Bei geringen Mengen ist es ohne weiteres denkbar, das Kondensat in
einem Kalkbett (CaO) aufzufangen und so unschädlich zu machen.