EP0473982A2 - Mantle block for multiple-casing house-chimneys - Google Patents

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EP0473982A2
EP0473982A2 EP91113588A EP91113588A EP0473982A2 EP 0473982 A2 EP0473982 A2 EP 0473982A2 EP 91113588 A EP91113588 A EP 91113588A EP 91113588 A EP91113588 A EP 91113588A EP 0473982 A2 EP0473982 A2 EP 0473982A2
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chimney
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Werner Dipl.-Ing. Münz
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    • E04F—FINISHING WORK ON BUILDINGS, e.g. STAIRS, FLOORS
    • E04F17/00—Vertical ducts; Channels, e.g. for drainage
    • E04F17/02—Vertical ducts; Channels, e.g. for drainage for carrying away waste gases, e.g. flue gases; Building elements specially designed therefor, e.g. shaped bricks or sets thereof
    • E04F17/023—Vertical ducts; Channels, e.g. for drainage for carrying away waste gases, e.g. flue gases; Building elements specially designed therefor, e.g. shaped bricks or sets thereof made of masonry, concrete or other stone-like material; Insulating measures and joints therefor

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Abstract

The invention relates to a mantle block for a multiple-casing, ventilated house-chimney, having at least one round inner pipe conducting the flue gas, a cylindrical shell-shaped insulating layer surrounding the inner pipe, and a mantle block of rectangular outer periphery, which supports said insulating layer on the outside and in the corner regions of which there is arranged in each case one flow channel (4), running from the bottom upwards, for a ventilation gas led in from outside and led away to the outside. According to the invention, in at least two corner regions of the mantle block (2) there are arranged in each case one additional cutout (6), extending parallel to the axis of the chimney, for receiving reinforcing bars and/or sealing compound, the wall (8) of which cutout runs, in the direction of the flow channel, substantially concentrically or parallel to the corresponding part of the inner wall (10) of the cutout (6), the wall thickness amounting to 40% to 60% of the minimum wall thickness of the mantle block. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Mantelstein für einen mehrschaligen Hausschornstein gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a casing stone for a multi-layer house chimney according to the preamble of claim 1.

Derartige Mantelsteine für mehrschalige Schornsteine sind bekannt (vgl. z.B. DE-PS 3211536). Darüber hinaus ist bekannt, in derartige Mantelsteine Ausnehmungen für Armierungseisen und/oder Vergußmasse aufzunehmen (vgl. DE-OS 3436536). Die hier vorgeschlagene Lösung hat jedoch den Nachteil, daß die beidseits der Eckbereiche angeordneten Strömungskanäle einen strömungstechnisch sehr ungünstigen Querschnitt besitzen, da sie langgestreckt und gleichzeitig schmal sind. Außerdem ist die Form für die Herstellung der Mantelsteine wegen der ungleichmäßigen Formgebung und der großen Zahl der Strömungskanäle aufwendig.Such casing stones for multi-layer chimneys are known (see e.g. DE-PS 3211536). In addition, it is known to include recesses for reinforcing irons and / or potting compound in such casing stones (cf. DE-OS 3436536). However, the solution proposed here has the disadvantage that the flow channels arranged on both sides of the corner regions have a very unfavorable cross section in terms of flow technology, since they are elongated and at the same time narrow. In addition, the shape for the production of the casing stones is complex because of the uneven shape and the large number of flow channels.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mantelstein für mehrschalige Schornsteine so zu gestalten, daß bei minimalen Kosten eine optimale Wirkung der Strömungskanäle erreicht wird und gleichzeitig auch Ausnehmungen für Armierungseisen und/oder Vergußmasse ausgebildet werden können.The invention has for its object to design a casing for multi-layer chimneys so that an optimal effect of the flow channels is achieved at minimal cost and at the same time recesses for reinforcing iron and / or potting compound can be formed.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen mehrschaligen Schornstein durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved in a generic multi-layer chimney by the features specified in the characterizing part of claim 1.

Durch die Konzentration auf nur einen Belüftungsschacht in jedem Eckbereich in Verbindung mit einer in Richtung auf den Luftschacht konzentrischen Gestaltung der Wandung der Ausnehmung bei begrenzter Wandstärke in diesem Bereich wird ein weitgehend kompakter Luftschacht erreicht, der eine relativ große Querschnittsfläche und gleichzeitig eine kleine Umfangsfläche besitzt. Der für den Strömungswiderstand wichtige hydraulische Durchmesser als Verhältnis von Querschnittsfläche und Umfangsfläche (Dh = 4*F/U) ist damit groß. Er ergibt kleine Strömungswiderstände. Dies ist bei belüfteten Schornsteinen von erheblicher Bedeutung, da als Antriebskraft für die Durchströmung üblicherweise nur die sich aus der -geringen- Temperaturdifferenz zwischen Schacht und Umgebung ergebende Auftriebskraft zur Verfügung steht. Demgegenüber wird bei der in der DE-OS 3436536 angegebenen Lösung der eigentliche Eckbereich zur Abstützung der Dämmschicht verwendet, wodurch für den Strömungskanal ein erheblicher Teil der im Eckbereich nutzbaren Querschnittsfläche verloren ist. Um dies wenigstens teilweise auszugleichen, müssen erstens zwei Kanäle in jedem Eckbereich angeordnet werden und zweitens müssen die Kanäle sehr weit in Richtung auf den Mittenbereich des Mantelsteins erstreckt werden. Wegen der zur Mitte hin geringen Tiefe des Kanalquerschnitts nimmt die Stützweite, auf der die Anlage der Dämmschicht unterbrochen ist, sehr schnell zu, während die Querschnittsfläche nur geringfügig wächst. Demgegenüber erreicht der erfindungsgemäße Mantelstein mit nur je einem Strömungskanal in jedem Eckbereich bei gleicher Stützweite eine größere Gesamtquerschnittsfläche der Strömungskanäle mit günstigerer Querschnittsform und größerer Anlagefläche für die Dämmschicht.By concentrating on only one ventilation shaft in each corner area in connection with a design of the wall of the recess concentric in the direction of the air shaft with limited wall thickness in this area, a largely compact air shaft is achieved which has a relatively large cross-sectional area and at the same time a small peripheral area. The hydraulic diameter important for the flow resistance as the ratio of cross-sectional area and peripheral area (D h = 4 * F / U) is therefore large. It gives small flow resistances. This is of considerable importance in the case of ventilated chimneys, since the driving force for the through-flow is usually only the lifting force resulting from the small temperature difference between the shaft and the surroundings. In contrast, in the solution specified in DE-OS 3436536, the actual corner area is used to support the insulation layer, as a result of which a considerable part of the cross-sectional area usable in the corner area is lost for the flow channel. In order to at least partially compensate for this, firstly two channels must be arranged in each corner area and secondly the channels must extend very far in the direction of the central area of the casing stone. Because of the shallow cross-sectional depth towards the center, the span on which the insulation layer is interrupted increases very quickly, while the cross-sectional area increases only slightly. In contrast, the casing stone according to the invention achieves a larger total cross-sectional area with only one flow channel in each corner area with the same span the flow channels with a more favorable cross-sectional shape and a larger contact surface for the insulation layer.

Der erfindungsgemäße Mantelstein bietet die Möglichkeit, unterschiedliche Formen von Ausnehmungen einzusetzen, wobei man, um nicht unnötig Platz für die Strömungskanäle zu verschenken, die Größe der Ausnehmungen so gering wie für den vorgesehenen Verwendungszweck nötig wählen wird. Übliche Abmessungen liegen hier im Bereich von 25 mm bis 60 mm. Sie sind damit etwas kleiner als die Wandstärke üblicher Mantelsteine, die zwischen 40 mm und 100 mm beträgt.The casing block according to the invention offers the possibility of using different shapes of recesses, the size of the recesses being chosen to be as small as is necessary for the intended use in order not to waste space for the flow channels. Usual dimensions are in the range from 25 mm to 60 mm. They are therefore somewhat smaller than the wall thickness of conventional casing stones, which is between 40 mm and 100 mm.

Die Begrenzung der Wandstärke der Ausnehmung in dem vorgesehenen Bereich bewirkt, daß die Festigketseigenschaften und auch die Brandwiderstandsdauer der Mantelsteine durch die Ausnehmung nicht nachteilig beeinflußt werden. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Summe der Einzelwandstärken größer oder gleich 100% der Wandstärke in den angrenzenden Bereichen ist, was mit minimalem Platzaufwand ereicht wird, wenn die Wandstärke nach allen Seiten 50% der Wandstärke in den angrenzenden Bereichen beträgt. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, die Wandstärke auf der Außenseite größer als 50% und auf der Seite zum Strömungskanal entsprechend kleiner als 50% zu wählen. Insbesondere wenn die Ausnehmungen bereits im Herstellwerk, z.B. beim Zusammensetzen mehrerer Mantelsteine, vergossen werden, kann es jedoch auch ausreichen, beide Wandungen mit nur 40% der Wandstärke in den angrenzenden Bereichen auszubilden, da in diesem Fall die Vergußmasse die Festigkeit des Eckbereichs erhöht.The limitation of the wall thickness of the recess in the intended area has the effect that the strength properties and also the fire resistance duration of the casing stones are not adversely affected by the recess. This applies in particular if the sum of the individual wall thicknesses is greater than or equal to 100% of the wall thickness in the adjacent areas, which is achieved with a minimum of space if the wall thickness on all sides is 50% of the wall thickness in the adjacent areas. However, it can also be expedient to choose the wall thickness on the outside to be greater than 50% and correspondingly less than 50% on the side towards the flow channel. Especially if the recesses are already in the manufacturing plant, e.g. when putting together several casing stones, it may also be sufficient to form both walls with only 40% of the wall thickness in the adjacent areas, since in this case the sealing compound increases the strength of the corner area.

Um den Platz im Eckbereich des Mantelsteins so auszunutzen, daß eine möglichst große Querschnittsfläche für die Ausnehmung erreicht wird, können für die Form der Ausnehmung z.B. dreieckige, quadratische oder ovale Querschnitte gewählt werden. Die Erstellung kreisförmiger Ausnehmungen ist von der Formgebung her besonders einfach, sie hat zusätzlich den Vorteil, daß eingebrachte Bewehrungseisen nach allen Seiten auf gleichen Abstand zum Mantelstein fixiert werden können. Der Mittelpunkt der Ausnehmung wird hierbei zweckmäßig auf der Winkelhalbierenden der Ecke des Mantelsteins angeordnet.In order to utilize the space in the corner area of the casing stone in such a way that the largest possible cross-sectional area for the recess is achieved, for the shape of the recess e.g. triangular, square or oval cross sections can be selected. The creation of circular recesses is particularly simple in terms of shape, it also has the advantage that reinforcement bars introduced can be fixed on all sides at the same distance from the casing stone. The center point of the recess is expediently arranged on the bisector of the corner of the casing stone.

Für eine möglichst optimale Gestaltung der Querschnittsfläche des Strömungskanals, sowie aus fertigungstechnischen Gründen, ist es vorteilhaft, die sich zwischen verschiedenen Wandungen ergebenden Eckbereiche des Strömungskanals auszurunden, wobei die Ausrundung nur einen kleinen Radius haben darf, damit der dadurch entstehende Verlust an Querschnittsfläche vertretbar ist. Als besonders vorteilhaft wird hier eine Ausrundung mit einem Radius von 5 mm vorgesehen.For the best possible design of the cross-sectional area of the flow channel and for manufacturing reasons, it is advantageous to round off the corner areas of the flow channel that arise between different walls, the rounding being allowed to have only a small radius, so that the resulting loss of cross-sectional area is justifiable. A fillet with a radius of 5 mm is provided here as particularly advantageous.

Zur Kompensation der dem Strömungskanal durch die Ausnehmung entzogenen Fläche ist es vorteilhaft, die seitliche Begrenzungsfläche des Strömungskanals im wesentlichen unter einem Winkel von 80° bis 100° zum angrenzenden Wandstück, vorzugsweise senkrecht zu diesem, anzuordnen. Bei den bisher üblichen gattungsgemäßen Mantelsteinen wurden die seitlichen Begrenzungen jeweils parallel zur Winkelhalbierenden der Ecke angeordnet, was bei in der Breite begrenzter Durchbruchsöffnung des Strömungskanals den vorhandenen Platz nur teilweise nutzt.To compensate for the area withdrawn from the flow channel through the recess, it is advantageous to arrange the lateral boundary area of the flow channel essentially at an angle of 80 ° to 100 ° to the adjacent wall piece, preferably perpendicular to the latter. In the case of the conventional cladding stones of the generic type, the lateral boundaries were each arranged parallel to the bisector of the corner, which only partially uses the available space when the opening of the flow channel is limited in width.

Man erhält eine gute Abstützung der Dämmschicht am Mantelstein wenn der vom Strömungskanal gebildete offene Durchbruch zur Dämmschicht kleiner oder höchstens gleich ist, wie der angrenzende, die Dämmschicht abstützende Bereich des Mantelsteins. Bei Anordnung von Strömungskanälen nur in Eckbereichen, wie dies vorzugsweise vorausgesetzt wird, ist damit die abstützende Fläche immer mindestens 50% der gesamten Umfangsfläche. Hierbei müssen für die Dämmschicht nicht unbedingt formstabile Schalen verwendet werden, sondern es können auch vorgeformte, profilierte Platten eingesetzt werden, die erst am Einbauort in Kreisform bzw. Halbkreisform gebogen werden. Hierbei reicht auch bei Verwendung zweier Dämmplatten pro Umfang der abstützende Bereich noch zuverlässig aus, um beide Platten sicher auf einer abstützenden Fläche zu halten.A good support of the insulation layer on the casing stone is obtained if the open opening to the insulation layer formed by the flow channel is smaller or at most the same as the adjacent area of the casing stone which supports the insulation layer. If flow ducts are only arranged in corner areas, as is preferably assumed, the supporting surface is therefore always at least 50% of the total circumferential surface. Dimensionally stable shells do not necessarily have to be used for the insulation layer, but preformed, profiled plates can also be used, which are only bent in a circular or semicircular shape at the installation site. When using two insulation boards per perimeter, the supporting area is still sufficient to hold both boards securely on a supporting surface.

Aus Festigkeitsgründen und aus Gründen der Brandsicherheit ist es günstig, die minimale Wandstärke im Bereich des Strömungskanals und im gerundeten abstützenden Teil des Mantelsteins gleich groß zu wählen. Insbesondere bei kleinen Lichtweiten der Schornsteine im Bereich von 12 cm bis 16 cm kann es jedoch vorteilhaft sein, die Wandstärke im Bereich des gerundeten Wandteils etwas größer zu wählen als im Bereich des Strömungskanals, um die Fläche für den Strömungskanal bei den hier gegebenen ungünstigen geometrischen Verhältnissen zu vergrößern. Hierbei reicht es im allgemeinen schon, die Wandstärke um 5 mm zu vergrößern, um einen ausreichend großen Luftschachtquerschnitt zu erhalten, wobei auch eine Vergrößerung um 10 mm aus Platzgründen meist noch akzeptiert werden kann.For reasons of strength and fire safety, it is favorable to choose the same minimum wall thickness in the area of the flow channel and in the rounded supporting part of the casing stone. In particular, with small light widths of the chimneys in the range from 12 cm to 16 cm, it may be advantageous to choose the wall thickness in the area of the rounded wall part to be somewhat larger than in the area of the flow channel in order to cover the area for the flow channel given the unfavorable geometric conditions given here to enlarge. In this case, it is generally sufficient to increase the wall thickness by 5 mm in order to obtain a sufficiently large air duct cross section, although an increase of 10 mm can usually still be accepted for reasons of space.

Führt man über eine begrenzte Höhe des Mantelsteins die Wandstärke des geraden Wandstücks über den Bereich des gerundeten Wandteils als gerade Wandfläche fort, erhält man einen zwischen den Strömungskanälen durchgehenden waagrechten Strömungskanal, durch den Luft von einem Strömungskanal zum nächsten Strömungskanal oder diffundierter Wasserdampf aus dem Mittenbereich des Mantelsteins zu den Strömungskanälen transportiert werden kann. Für die zweite Aufgabe kann ein ähnlicher waagrechter Kanal auch bei einem Mantelstein ausgebildet werden, bei dem die Wandstärke im geraden Wandstück und an der schmalsten Stelle des gerundeten Wandteils gleich groß ist. Ein solcher Kanal stellt zwar keine durchgehende Verbindung zwischen zwei senkrechten Strömungskanälen her. Er kann aber dazu dienen, diffundierten Wasserdampf zum Strömungskanal zu leiten. Vorteilhaft ist bei dieser Festlegung des Kanalquerschnitts, daß die Wandstärke des Mantelsteins im Bereich des waagrechten Kanals nicht geringer ist als die Wandstärke im Bereich des geraden Wandstücks, so daß das Festigkeitsverhalten und das Brandwiderstandsverhalten des Mantelsteins nicht verschlechtert werden.If you continue the wall thickness of the straight wall section over the area of the rounded wall part as a straight wall surface over a limited height of the casing stone, you get a horizontal flow channel passing between the flow channels, through which air from one flow channel to the next flow channel or diffused water vapor from the center area of the Mantel stones can be transported to the flow channels. For the second task, a similar horizontal channel can also be formed for a cladding brick, in which the wall thickness in the straight wall section and at the narrowest point of the rounded wall part is the same. Such a channel does not establish a continuous connection between two vertical flow channels. However, it can serve to guide diffused water vapor to the flow channel. It is advantageous in this determination of the channel cross section that the wall thickness of the casing stone in the area of the horizontal channel is not less than the wall thickness in the area of the straight wall piece, so that the strength behavior and the fire resistance behavior of the casing stone are not deteriorated.

Im Rahmen der Erfindung ist vorausgesetzt, daß jeder Schornsteinzug vier jeweils in Eckbereichen angeordnete Strömungskanäle besitzt. Bei einem einzügigen Schornstein sind diese Eckbereiche mit den Ecken des Mantelsteins identisch. Sind in einem Mantelstein mehrere Innenrohre oder zusätzliche Luftschächte angeordnet, so können Strömungskanäle auch in den Zwickeln zwi schen zwei Innenrohren oder in den Eckbereichen zu einem angrezenden Luftschacht ausgebildet sein. Auch derartige Eckbereiche können unter Umständen für die Anordnung von Ausnehmungen herangezogen werden. Bevorzugt ist es jedoch, die Ausnehmungen generell in den Eckbereichen des Mantelsteins anzuordnen, und zwar auch dann, wenn an den Eckbereich kein runder Schornsteinzug angrenzt, sondern ein im wesentlichen, d.h. von üblichen Ausrundungen abgesehen, rechteckiger Luftschacht. Ein solcher Luftschacht wird dann im Bereich der Ausnehmung eine Ausrundung besitzen, die spiegelbildlich zu den üblichen Ausrundungen, also vom Schacht aus betrachtet konvex verläuft.Within the scope of the invention it is assumed that each chimney draft has four flow channels arranged in corner areas. In the case of a single-pass chimney, these corner areas are identical to the corners of the casing. If several inner tubes or additional air shafts are arranged in a casing stone, flow channels can also be formed in the interstices between two inner tubes or in the corner areas to form an adjoining air shaft. Such corner areas too can be used for the arrangement of recesses under certain circumstances. However, it is preferred to generally arrange the recesses in the corner regions of the casing, even if there is no round chimney draft adjacent to the corner region, but rather an essentially rectangular air duct, that is to say with the exception of conventional roundings. Such an air shaft will then have a fillet in the area of the recess which is a mirror image of the usual fillets, that is to say it is convex when viewed from the shaft.

Mit den erfindungsgemäßen Mantelsteinen können im Herstellwerk großformatige Schornsteinelemente hergestellt werden, indem mehrere Mantelsteine mit Mörtel aufeinander gesetzt werden, in die Ausnehmungen Bewehrungseisen eingebracht und mit Vergußmasse vergossen oder Gewindestangen an den Enden der Formstücke verschraubt werden. Derartige Formstücke können geschoßhoch oder haushoch sein, wobei die Stabilität für Transport und Montage durch die vergossene Bewehrung oder die unter Zugbeanspruchung stehenden Gewindestangen sichergestellt wird.With the casing stones according to the invention, large-format chimney elements can be produced in the manufacturing plant by placing several casing stones with mortar on top of one another, inserting reinforcing bars into the recesses and casting them with potting compound or screwing threaded rods at the ends of the fittings. Such shaped pieces can be storey-high or house-high, the stability for transport and assembly being ensured by the cast reinforcement or the threaded rods under tensile stress.

Derartige Mantelsteine können aber auch dazu verwendet werden, um vor Ort auf der Baustelle besonders stabile Schornsteine zu errichten, die in der Lage sind, statische Belastungen, z.B. durch Windangriff, über eine größere Höhe aufzunehmen, als normale bisher übliche Hausschornsteine, bei denen nur das Eigengewicht der Windbelastung entgegenwirkt. Hierbei ist weniger an freistehende Schornsteine gedacht, für die die Mantelsteine als tragende Bauteile aufgrund ihrer beschränkten Wandstärke, die auch bei größeren Querschnittsabmessungen 10 cm nicht überschreitet, nicht geeignet sind, sondern an Hausschornsteine, die über Dach in begrenzter Höhe ( < 3 m) Windkräften ausgesetzt sind.Such casing stones can also be used to build particularly stable chimneys on site, which are able to withstand static loads, e.g. due to wind attack, to be taken up over a greater height than normal house chimneys, in which only the dead weight counteracts the wind load. Here, less is intended for free-standing chimneys, for which the mantles are not suitable as load-bearing components due to their limited wall thickness, which does not exceed 10 cm, even with larger cross-sectional dimensions, but for house chimneys that have wind forces above the roof in a limited height (<3 m) are exposed.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings using several exemplary embodiments.

Es zeigt:

  • Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Mantelstein mit vier verschiedenen jeweils in einem Quadranten dargestellten Ausführungsbeispielen für die Form der Ausnehmungen .
  • Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Quadranten eines Mantelsteins in vergrößerter Darstellung.
  • Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Quadranten eines Mantelsteins mit unterschiedlicher Wandstärke im Bereich des Strömungskanals und im Bereich der Rundung.
  • Fig. 4 einen Teilschnitt des Mantelsteins von Fig. 3.
  • Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Mantelstein mit einem Schornsteinzug und einem Luftschacht mit nahezu rechteckigem Querschnitt.
It shows:
  • Fig. 1 is a plan view of a casing stone with four different exemplary embodiments each shown in a quadrant for the shape of the recesses.
  • Fig. 2 is a plan view of a quadrant of a casing stone in an enlarged view.
  • 3 shows a plan view of a quadrant of a casing stone with different wall thicknesses in the region of the flow channel and in the region of the curve.
  • 4 shows a partial section of the casing stone from FIG. 3.
  • Fig. 5 is a plan view of a casing with a chimney draft and an air duct with an almost rectangular cross-section.

Alle dargestellten Mantelsteine werden üblicherweise aus Leichtbeton mit offenem oder geschlossenem Gefüge mit einer Dichte von ca. 1,0 bis 1,8 g/cm³ hergestellt. Die Höhe eines Formstücks beträgt überwiegend 33 cm, es können aber auch höhere Formstücke bis zu Geschoßhöhe hergestellt werden. Die Formstücke werden für Hausschornsteine mit Lichtweiten von 12 cm bis zu 0.8 m verwendet. Die Außenabmessungen haben eine Länge von ca. 30 cm bis 2 m. Die Wandstärke der Formstücke beträgt bei kleinen Lichtweiten 4 cm und steigt bei großen Lichtweiten bis auf 10 cm an.All shown stones are usually made of lightweight concrete with an open or closed structure with a density of approx. 1.0 to 1.8 g / cm³. The height of a fitting is predominantly 33 cm, but it is also possible to manufacture higher fittings up to the floor height. The fittings are used for house chimneys with light widths from 12 cm to 0.8 m. The outer dimensions have a length of approx. 30 cm to 2 m. The wall thickness of the fittings is 4 cm for small light widths and increases to 10 cm for large light widths.

Der Mantelstein (2) in Fig. 1 zeigt in vier Quadranten vier unterschiedliche Formen von Ausnehmungen (6) sowie vier unterschiedliche Formen von Strömungskanälen (4), die sich als Folge unterschiedlicher Formen der Ausnehmungen (6) ergeben. Die Ausnehmung (6) ist im linken oberen Qudranten von Fig. 1 als Quadrat, im rechten oberen Quadranten als Kombination aus einem Dreieck und einem Halbkreis, im linken unteren Quadranten als rechtwinkliges Dreieck und im rechten unteren Quadranten als Kreis dargestellt. Die Ausnehmungen sind so angeordnet, daß sie jeweils symmetrisch zur Winkelhalbierenden (36) der angrenzenden Ecke des Mantelsteins (2) sind. Der inneren Wandfläche (10) der Ausnehmung liegt hierbei ein entsprechender Wandteil (8) auf der Seite des Strömungskanals gegenüber, der in den beiden linken Quadranten parallel und in den beiden rechten Quadranten konzentrisch zur Innenwand (10) der Ausnehmung verläuft.1 shows in four quadrants four different shapes of recesses (6) and four different shapes of flow channels (4) which result from different shapes of the recesses (6). The recess (6) is shown in the upper left quadrant of Fig. 1 as a square, in the upper right quadrant as a combination of a triangle and a semicircle, in the lower left quadrant as a right triangle and in the lower right quadrant as a circle. The recesses are arranged so that they are each symmetrical to the bisector (36) of the adjacent corner of the casing stone (2). The inner wall surface (10) of the recess is opposite a corresponding wall part (8) on the side of the flow channel, which runs parallel to the inner wall (10) of the recess in the two left quadrants and concentrically in the two right quadrants.

Die Wandstärke von der Ausnehmung (6) zum Strömungskanal (4) beträgt jeweils 50% der Wandstärke des Mantelsteins im angrenzenden, nicht von einer Ausnehmung (6) durchsetzten Bereich (12) der Strömungskanäle (4). Die Strömungskanäle (4) werden durch die Wandung (8) der Ausnehmung, den beiden Wandungen des geraden Wandstücks (12), den beiden seilichen Begrenzungsflächen (16), sowie dem offenen Durchbruch zur Dämmschicht (Rundung (38) strichliert dargestellt) gebildet. Die minimale Wandstärke des Mantelsteins im Bereich des gerundeten Wandteils ist etwas größer als die Wandstärke im angrenzenden nicht von einer Ausnehmung durchsetzten Bereich (12) des Strömungskanals (4).The wall thickness from the recess (6) to the flow channel (4) is 50% of the wall thickness of the casing stone in the adjacent area (12) of the flow channels (4) which is not penetrated by a recess (6). The flow channels (4) are formed by the wall (8) of the recess, the two walls of the straight wall section (12), the two rope boundary surfaces (16) and the open opening to the insulation layer (curve (38) shown in broken lines). The minimum wall thickness of the casing stone in the area of the rounded wall part is somewhat larger than the wall thickness in the adjacent area (12) of the flow channel (4) which is not penetrated by a recess.

Fig. 2 zeigt einen Quadranten eines Mantelsteins mit einer kreisförmigen Ausnehmung in größerem Maßstab. Hierbei sind die Verhältnisse der Wandstärken des Mantelsteins in den verschiedenen Bereichen durch eine allgemeine Vermaßung dargestellt, wobei ein bevorzugter Wert für das Maß a bei Schornsteinlichtweiten von 12 cm bis 22 cm ein Wert von 40 mm ist. Der dargestellte Mantelstein entspricht maßlich einem Schornstein mit 16 cm Lichtweite und 36 cm Außenmaß.Fig. 2 shows a quadrant of a casing stone with a circular recess on a larger scale. Here, the ratios of the wall thicknesses of the casing in the different areas are represented by a general dimensioning, a preferred value for the dimension a for chimney clearances of 12 cm to 22 cm being a value of 40 mm. The mantle shown corresponds in size to a chimney with 16 cm light width and 36 cm outside dimension.

Die Wand zwischen der Ausnehmung (6) und dem Strömungskanal (4) wird hierbei von einem Kreisringausschnitt (14) gebildet. Die konvex gekrümmte Wand (8) des Strömungskanals (4) geht mit einer kleinen Ausrundung (20) in das Wandstück (12) mit gleichmäßiger Wandstärke über. Der Übergang zur angrenzenden seitlichen Begrenzungsfläche (16) und zur kreisförmigen Begrenzungsfläche (18) des gerundeten Wandteils (42) erfolgt ebenfalls jeweils mit einer kleinen Ausrundung (20) Die seitliche Begrenzungsfläche ist im wesentlichen (abgesehen von den Ausrundungen) senkrecht zur Flä che des Wandstücks (12) ausgerichtet. Die Länge der seitlichen Begrenzungsfläche ist bei den dargestellten kleinen Mantelsteinabmessungen relativ kurz. Sie kann bei größeren Schornsteinquerschnitten eine beträchtliche Größe erreichen, da wegen der zunehmenden Tiefe der Strömungskanäle die Breite des Kanals nicht im gleichen Verhältnis zunehmen muß wie die lichte Weite des Schornsteins.The wall between the recess (6) and the flow channel (4) is formed by an annular cutout (14). The convexly curved wall (8) of the flow channel (4) merges with a small rounding (20) into the wall piece (12) with a uniform wall thickness. The transition to the adjacent lateral boundary surface (16) and to the circular boundary surface (18) of the rounded wall part (42) also takes place with a small fillet (20). The lateral boundary surface is essentially (apart from the fillets) perpendicular to the surface of the wall piece (12) aligned. The length of the lateral boundary surface is in the small casing dimensions shown relatively short. In the case of larger chimney cross-sections, it can reach a considerable size, since, due to the increasing depth of the flow channels, the width of the channel does not have to increase in the same proportion as the clear width of the chimney.

Bei kleinen Lichtweiten des Schornsteins kann es vorkommen, daß die Fläche des Strömungskanals bei gleichen Wandstärken im Bereich des geraden Wandstücks (12) und an der schmalsten Stelle des gerundeten Wandteils (42) nicht groß genug ist. Eine Vergrößerung der offenen Durchtrittsfläche (40) des Strömungskanals zur Dämmschicht über ein Achtel der Umfangsfläche des Mantelsteins hinaus, bringt wegen des geringen Abmessungsunterschieds zwischen dem gerundeten Wandteil (42) und dem geraden Wandstück (12) keine wesentliche Verbesserung. In diesem Fall kann jedoch die Wandstärke im schmalen Bereich des gerundeten Wandteils (42) etwas größer als die Wandstärke im geraden Wandstück (12) gewählt werden, wodurch man einen deutlich vergrößerten Strömungskanal erhält, wie Fig. 3 bei sonst gleichen Abmessungen zu Fig. 2 zeigt. Der Unterschied in der Wandstärke im gerundeten Wandteil (42) zwischen Fig. 2 und Fig. 3 beträgt in diesem Beispiel nur 5 mm ,entsprechend ist auch das Außenmaß nur 1 cm größer.If the chimney has a small light width, it may happen that the area of the flow channel is not large enough with the same wall thicknesses in the area of the straight wall section (12) and at the narrowest point of the rounded wall section (42). Increasing the open passage area (40) of the flow channel to the insulation layer beyond one eighth of the circumferential surface of the casing stone does not bring about any significant improvement because of the small difference in dimensions between the rounded wall part (42) and the straight wall piece (12). In this case, however, the wall thickness in the narrow region of the rounded wall part (42) can be selected somewhat larger than the wall thickness in the straight wall section (12), which results in a significantly enlarged flow channel, as shown in FIG. 3 with the same dimensions as in FIG. 2 shows. The difference in the wall thickness in the rounded wall part (42) between FIG. 2 and FIG. 3 is only 5 mm in this example, and accordingly the external dimension is also only 1 cm larger.

Fig. 3 zeigt strichliert einen durchgehenden waagrechten Verbindungskanal (24), der zwei Strömungskanäle (4) miteinander verbindet. Hierbei ist im Bereich des gerundeten Wandteils (42) die innere Oberfläche (26) so zurückgesetzt, daß sie parallel zur angrenzenden Außenwand ist und die Wandstärke derjenigen des geraden Wandstücks (12) entspricht.Fig. 3 shows a continuous horizontal connecting channel (24) which connects two flow channels (4) with each other. Here, the inner surface (26) is set back in the region of the rounded wall part (42) so that it is parallel to the adjacent outer wall and the wall thickness corresponds to that of the straight wall section (12).

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Achse A-B durch einen Mantelstein mit der Aussparung für den waagrechten Kanal (24). Der waagrechte Kanal wird hierbei von der Aussparung, der nach innen angrenzenden Dämmschicht und der Oberfläche des vorhergehenden Mantelsteins gebildet.Fig. 4 shows a section along the axis A-B through a casing stone with the recess for the horizontal channel (24). The horizontal channel is formed by the recess, the insulation layer bordering on the inside and the surface of the previous casing block.

Fig. 5 zeigt einen Mantelstein für einen Schornstein mit einem zusätzlichen nahezu rechteckigen Luftschacht (28), wie er für die Abführung der Heizraumluft oder für die Zuführung von Verbrennungsluft bei Luft-Abgas-Anlagen verwendet wird. Neben einer kreisförmigen Ausnehmung (6) im Bereich des Schornsteinzuges (44) ist eine weitere Ausnehmung (32) im Bereich des Luftschachts (28) angeordnet (linke obere Ecke von Fig. 5). Die Ausnehmung (32) ist bezüglich Anordnung und Wandstärke in gleicher Weise ausgebildet wie die Ausnehmung (6) im Bereich des Schornsteinzuges (44).Fig. 5 shows a casing for a chimney with an additional almost rectangular air shaft (28), as it is used for the removal of the boiler room air or for the supply of combustion air in air-exhaust systems. In addition to a circular recess (6) in the region of the chimney draft (44), a further recess (32) is arranged in the region of the air shaft (28) (upper left corner of FIG. 5). The recess (32) is configured in the same way as the recess (6) in the region of the chimney draft (44) with regard to arrangement and wall thickness.

Die Anordnung von nur zwei Ausnehmungen hat den Vorteil, daß an den beiden anderen Ecken des Mantelsteins kein Platz für die Strömungskanäle und Luftschächte verloren geht. Häufig wird man jedoch Ausnehmungen in allen vier Eckbereichen vorsehen, da bei vier Ausnehmungen durch Bewehrungseisen größere Kräfte übertragen werden können und die Handhabung der Steine einfacher ist. Im Bereich des Schornsteinzuges (44) sind Strömungskanäle (4) dargestellt, von denen zwei in den Eckbereichen des Mantelsteins angeordnet sind (rechte und linke untere Ecke von Fig. 5). Zwei weitere Strömungskanäle (4) sind in Eckbereichen zwischen dem runden Schornsteinzug und dem angrenzenden nahezu rechteckigen Luftschacht angeordnet, wobei sich zwischen dem Schornsteinzug und dem Luftschacht eine durchgehende Wand (30) erstreckt. Bei den oberen beiden Strömungskanälen verlaufen die seitlichen Begrenzungsflächen (16) unter einem Winkel von 135° zur angrenzenden Wand, da in diesem Bereich keine Querschnittsverminderung der Strömungskanäle durch Ausnehmungen erfolgt. Man kann hierbei erkennen, daß der zusätzliche Platzgewinn durch die senkrechte Anordnung der seitlichen Begrenzungsfläche, wie in der rechten unteren Ecke von Fig. 5 dargestellt, den Platzverlust durch die Ausnehmung bei gleicher öffnungsweite zur Dämmschicht weitgehend ausgleicht.The arrangement of only two recesses has the advantage that no space for the flow channels and air shafts is lost at the other two corners of the casing stone. Frequently, however, recesses will be provided in all four corner areas, since with four recesses, reinforcing iron can transmit greater forces and the stones are easier to handle. Flow channels (4) are shown in the area of the chimney draft (44), two of which are arranged in the corner areas of the casing (right and left lower corner of FIG. 5). Two further flow channels (4) are arranged in corner areas between the round chimney draft and the adjacent, almost rectangular air duct, whereby between the chimney draft and a continuous wall (30) extends to the air shaft. In the upper two flow channels, the lateral boundary surfaces (16) run at an angle of 135 ° to the adjacent wall, since in this area there is no reduction in the cross section of the flow channels through recesses. It can be seen here that the additional space gained through the vertical arrangement of the lateral boundary surface, as shown in the lower right corner of FIG. 5, largely compensates for the loss of space due to the recess with the same opening width to the insulation layer.

Claims (13)

Mantelstein für einen mehrschaligen, belüfteten Hausschornstein mit mindestens einem das Rauchgas führenden runden Innenrohr, einer das Innenrohr umgebenden, zylinderschalenförmigen Dämmschicht und einem diese außen abstützenden Mantelstein mit rechteckigem Außenumfang, in dessen Eckbereichen jeweils ein von unten nach oben verlaufender Strömungskanal (4) für ein von außen zugeführtes und nach außen abgeführtes Belüftungsgas ausgebildet ist, der zur Dämmschicht hin offen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens zwei Eckbereichen des Mantelsteins (2) jeweils eine zusätzliche, parallel zur Achse des Schornsteins verlaufende, vorzugsweise am Umfang geschlossene Ausnehmung (6) zur Aufnahme von Armierungseisen und/oder Vergußmasse angeordnet ist, deren Wandung (8) in Richtung zum Strömungskanal im wesentlichen konzentrisch oder parallel zum entsprechenden Teil der inneren Wandung (10) der Ausnehmung (6) verläuft, wobei die Wandstärke in Richtung auf den Strömungskanal sowie die jeweils kleinste Abmessung zu den beiden angrenzenden Außenflächen 40% bis 60%, vorzugsweise 50%, der minimalen Wandstärke des Mantelsteins im angrenzenden, nicht von einer Ausnehmung durchsetzten Bereich (12) der Strömungskanäle betragen.Casing stone for a multi-layer, ventilated house chimney with at least one round inner pipe carrying the flue gas, a cylindrical shell-shaped insulation layer surrounding the inner pipe and a casing stone with a rectangular outer circumference supporting it, in the corner areas of which a flow channel (4) running from bottom to top for one of Ventilation gas supplied to the outside and discharged to the outside is formed, which is open to the insulation layer, characterized in that in at least two corner areas of the casing (2) there is in each case an additional recess (6) which runs parallel to the axis of the chimney and is preferably closed on the circumference Receiving reinforcing iron and / or potting compound is arranged, the wall (8) in the direction of the flow channel is substantially concentric or parallel to the corresponding part of the inner wall (10) of the recess (6), the wall thickness in the direction of the flow g channel and the smallest dimension to the two adjacent outer surfaces are 40% to 60%, preferably 50%, of the minimum wall thickness of the casing stone in the adjacent area (12) of the flow channels not penetrated by a recess. Mantelstein nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (6) kreisförmigen Querschnitt hat, und die Wandung in Richtung zum Strömungskanal im wesentlichen von einem Kreisringausschnitt (14) gebildet wird.Cladding stone according to claim 1, characterized in that the recess (6) has a circular cross section and the wall in the direction of the flow channel is essentially formed by a circular ring cutout (14). Mantelstein nach Anspruch 2 mit mindestens einem an den Bereich der Ausnehmung anschließenden geraden Wandstück (12) dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der Wandung der Ausnehmung (8) zum geraden Wandstück (12) mit einem kleinen Radius r < 10 mm, vorzugsweise mit r < 5 mm ausgerundet ist.Cladding stone according to claim 2 with at least one straight wall piece (12) adjoining the area of the recess, characterized in that the transition from the wall of the recess (8) to the straight wall piece (12) with a small radius r <10 mm, preferably with r <5 mm is rounded. Mantelstein nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 mit mindestens einem an den Bereich der Ausnehmung anschließenden geraden Wandstück (12) dadurch gekennzeichnet, daß das Wandstück (12) auf der der Ausnehmung abgewandten Seite eine seitliche Begrenzungsfläche (16) für den Strömungskanal besitzt, die im wesentlichen unter einem Winkel von 80° bis 100° zum geraden Wandstück (12), vorzugsweise senkrecht zu diesem, verläuft.Cladding stone according to at least one of claims 1 to 3 with at least one straight wall piece (12) adjoining the area of the recess, characterized in that the wall piece (12) has a lateral boundary surface (16) for the flow channel on the side facing away from the recess, which essentially at an angle of 80 ° to 100 ° to the straight wall piece (12), preferably perpendicular to it. Mantelstein nach Anspruch 4 mit mindestens einem an den Bereich der Strömungskanäle (4) anschließenden gerundeten Wandteil (42), dessen Kreismittelpunkt der Schornsteinachse entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang von der seitlichen Begrenzungsfläche (16) des Strömungskanals (4) zum gerundeten Wandteil (42) mit einem kleinen Radius r < 10 mm, vorzugsweise r < 5 mm, ausgerundet ist.Cladding brick according to claim 4 with at least one rounded wall part (42) adjoining the area of the flow channels (4), the center of which corresponds to the chimney axis, characterized in that the transition from the lateral boundary surface (16) of the flow channel (4) to the rounded wall part ( 42) is rounded off with a small radius r <10 mm, preferably r <5 mm. Mantelstein nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsabmessung des vom Mantelstein gebildeten offenen Durchbruchs (38) des Strömungskanals gegenüber der Dämmschicht kleiner oder höchstens gleich groß ist, wie die daran angrenzende, einen Teil eines Kreisbogens bildende Begrenzungsfläche (18) des gerundeten Wandteils (42).Cladding stone according to claim 5, characterized in that the circumferential dimension of the open opening (38) of the flow channel formed by the cladding stone in relation to the insulation layer is smaller or at most the same size as the adjoining boundary surface (18) of the rounded wall part (42) which forms part of an arc ). Mantelstein nach Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß die minimale Wandstärke im Bereich des gerundeten Wandteils (42) gleich groß oder bis zu 10 mm, vorzugsweise 5 mm, größer ist, als diejenige des geraden Wandstücks (12).Cladding brick according to claim 5 or 6, characterized in that the minimum wall thickness in the region of the rounded wall part (42) is the same size or up to 10 mm, preferably 5 mm, greater than that of the straight wall piece (12). Mantelstein nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des gerundeten Wandteils (42) an mindestens einer Endfläche des Mantelsteins ein waagrechter Strömungskanal (24) verläuft, der dadurch gebildet wird, daß über einem Teil der Höhe des Mantelsteins die Rundung unterbrochen ist, und die seitlich angrenzende gerade verlaufende Wandung (22) des geraden Wandstücks (12) über den Bereich des gerundeten Wandteils (42) fortgeführt ist.Cladding stone according to at least one of claims 5 to 7, characterized in that in the region of the rounded wall part (42) a horizontal flow channel (24) runs on at least one end face of the cladding stone , which is formed by rounding over part of the height of the cladding stone is interrupted, and the laterally adjacent straight wall (22) of the straight wall section (12) is continued over the area of the rounded wall part (42). Mantelstein für einen mehrschaligen belüfteten Schornstein mit einem das Rauchgas führenden runden Innenrohr, einer das Innenrohr umgebenden zylinderschalenförmigen Dämmschicht und einem diese außen abstützenden Mantelstein mit rechteckigem Außenumfang und einem neben dem Schornstein angeordneten nahezu rechteckigen Luftschacht (28), der durch eine im Mantelstein durchgehende Wand (30) vom Schornstein abgetrennt ist, wobei im Mantelstein in den Eckbereichen des Schornsteins einschließlich der sich gegenüber dem Luftschacht ergebenden Eckbereiche jeweils ein von unten nach oben verlaufender Strömungskanal (4) für ein von außen zugeführtes und nach außen abgeführtes Belüftungsgas ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einem zum Schornstein und in mindestens einem zum Luftschacht orientierten Eckbereich des Mantelsteins eine zusätzliche, parallel zur Achse des Luftschachts verlaufende, vorzugsweise am Umfang geschlossene Ausnehmung (32) zur Aufnahme von Armierungseisen und/oder Vergußmasse angeordnet ist, deren Wandung in Richtung zum Luftschacht (28) im wesentlichen konzentrisch oder parallel zum entsprechenden Teil der inneren Wandung der Ausnehmung (32) verläuft, wobei die Wandstärke jeweils 40% bis 60%, vorzugsweise 50% der Wandstärke des Mantelsteins im angrenzenden, nicht von einer Ausnehmung durchsetzten Bereich beträgt.Casing stone for a multi-layer ventilated chimney with a round inner pipe that carries the flue gas, a cylindrical shell-shaped insulation layer surrounding the inner pipe and a casing stone with a rectangular outer circumference that supports this outside and an almost rectangular air shaft (28) arranged next to the chimney, which is separated by a wall in the casing stone ( 30) is separated from the chimney, a flow channel (4) running from the bottom upwards for a ventilation gas supplied from outside and discharged to the outside is formed in the casing in the corner areas of the chimney including the corner areas opposite the air duct, characterized in that that in at least one of the chimney and at least one corner area of the casing facing the air duct, an additional, parallel to the axis of the air duct, preferably closed at the circumference recess (32) for receiving of reinforcing iron and / or potting compound is arranged, the wall of which in the direction of the air shaft (28) runs essentially concentrically or parallel to the corresponding part of the inner wall of the recess (32), the wall thickness in each case 40% to 60%, preferably 50% of the Wall thickness of the casing stone in the adjacent area not penetrated by a recess is. Mantelstein nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (6,32) kreisförmigen Querschnitt haben, und die Wandung in Richtung auf den Strömungskanal bzw. den Luftschacht im wesentlichen von einem Kreisringausschnitt (14,34) gebildet wird.Cladding stone according to claim 9, characterized in that the recesses (6, 32) have a circular cross-section, and the wall in the direction of the flow channel or the air shaft is essentially formed by a circular ring cut-out (14, 34). Werkmäßig hergestelltes Formstück aus mindestens zwei Mantelsteinen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelsteine mit Mörtel aufeinandergesetzt werden, daß in die Ausnehmungen Bewehrungseisen eingebracht und die Ausnehmungen mit Vergußmasse vergossen werden.Factory-made molding from at least two casing stones according to one of claims 1 to 10, characterized in that the casing stones are placed on top of one another with mortar, that reinforcing bars are introduced into the recesses and the recesses are cast with casting compound. Werkmäßig hergestelltes Formstück aus mindestens zwei Mantelsteinen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelsteine mit Mörtel aufeinandergesetzt werden, in die Ausnehmungen Gewindestangen eingebracht werden, die mit Gegenplatten an den Endseiten der Formstücke verschraubt werden.Factory-made molding from at least two casing stones according to one of claims 1 to 10, characterized in that the casing stones are placed on top of one another with mortar, threaded rods are introduced into the recesses, which are screwed to counter plates on the end sides of the shaped pieces. Mit Mantelsteinen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 errichteter mehrschaliger Schornstein dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelsteine vor Ort mit Mörtel aufeinander gesetzt werden, daß in die Ausnehmungen abschnittsweise Bewehrungseisen eingebracht und die Ausnehmungen abschnittsweise mit Vergußmasse vergossen werden.Multi-layered chimney constructed with casing stones according to one of claims 1 to 10, characterized in that the casing stones are placed on top of one another with mortar on site, that reinforcement bars are introduced in sections into the recesses and the recesses are cast in sections with casting compound.
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