DE29619383U1

DE29619383U1 - Dämpfungseinrichtung für Stahlkamine

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Publication number: DE29619383U1
Application number: DE29619383U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Schwarzenboeck Georg De
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2006-11-08

Description

Dämpfungseinrichtung für Stahlkamine

Bei der Umströmung eines Gegenstandes durch Wind entsteht im Strömungsnachlauf eine Wirbelstraße, die bei Stahlkaminen als "Karmann¹sehe Wirbelstraße" bezeichnet wird. Durch diese Wirbelstraße entstehen bei bestimmten Bedingungen Quertriebskräfte, die Querschwingungen erzeugen. Zur Aufnahme einer solchen Querschwingungsbeanspruchung schreibt die Norm DIN 4133 eine Betriebsfestigkeit vor, die in bestimmten Bereichen nur mit erheblichen, unwirtschaftlichen Wandstärken zu erbringen ist. Aus diesem Grund wurden Schwingungsdämpfer entwickelt.

Das Prinzip herkömmlicher Schwingungsdämpfer für Stahlkamine besteht darin, die Eigendämpfung des Kamins durch eine gedämpft gelagerte, schwingfähige Zusatzmasse zu erhöhen, wobei Masse, Eigenfrequenz und Dämpfung der Zusatzmasse auf den jeweiligen Kamin abgestimmt sein muß. Zur Erzielung einer nennenswerten Dämpfung liegt das Massenverhältnis von zusätzlicher Dämpfungsmasse zu Kaminmasse üblicherweise bei 1:50.

Aus DE 28 06 757 C3 ist eine solche Dämpfungsanordnung für Stahlkamine bekannt, die aus einer am oberen Kaminende angeordneten und gegenüber der Kaminwand elastisch abgestützten ringförmigen Dämpfungsmasse besteht. Die Anordnung am obersten Kaminende ist an sich zur Erzielung einer möglichst hohen Dämpfungswirkung sinnvoll. Die Anbringung eines derartigen massiven Rings einschließlich der zugehörigen Aufhängung an der Außenseite wird jedoch häufig aus ästhetischen Gründen abgelehnt. Wird der Massering im Innern des Kamins angeordnet, so beeinträchtigt er den Nutzquerschnitt des Kamins.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungsanordnung für Stahlkamine anzugeben, die die beim Stand der Technik auftretenden Nachteile mindestens teilweise beseitigt. Eine speziellere Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, eine effektive Dämpfung eines Stahlkamins zu erreichen, ohne am Kamin Zusatzvorrichtungen anbringen zu müssen, die dessen Funktion oder Ästhetik beeinträchtigen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die danach vorgesehene Dämpfungsanordnung enthält mindestens ein Elastomerteil,, das an der Stelle einer ortsfesten Abstützung des Kamins eingefügt ist.

Im Gegensatz zum Stand der Technik befindet sich die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung nicht am oberen freien Kaminende sondern gemäß Anspruch 4 zwischen einer am Kaminfuß angebrachten Bodenplatte und einem Fundament oder gemäß Anspruch 7 zwischen einem an einem Gebäude befestigten Halteelement und einem seitlich am Kamin angebrachten Stützelement; in beiden Fällen tritt sie praktisch nicht als zusätzliches Bauelement in Erscheinung und hat daher keinen Einfluß auf die Ästhetik der Architektur. Da sich die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung in beiden Fällen außerhalb des Kamins befindet/· greift sie auch in dessen eigentliche Kaminfunktion nicht ein.

Trotz der Anordnung an einer Stelle, die zunächst zur Dämpfung von Querschwingungen des Kamins weniger geeignet erscheint, hat sich herausgestellt, daß die erfindungsgemäße Verwendung eines Elastomermaterials, bei dem es sich gemäß Anspruch 2 vorzugsweise um eine chlorhaltige Kautschukmischung handelt, zu einer Querschwingungsdämpfung führt, die derjenigen herkömmlicher Dämpfungseinrichtungen gleichwertig, wo nicht überlegen ist. Dabei hat sich die in Anspruch 3 angegebene Materialstärke von 15 bis 30 mm für das Elastomerteil als besonders geeignet erwiesen.

Befindet sich die Dämpfungsanordnung gemäß Anspruch 4 zwischen Bodenplatte und Fundament, so ist es gemäß Anspruch 5 vorteilhaft, die Elastomer-Dämpfungseirichtung gezielt mit einer Druckspannung zu beaufschlagen, wodurch ihre Dämpfungswirkung erhöht wird. Dabei reicht es gemäß Anspruch 6 aus, einzelne Ringelemente vorzusehen, welche die die Bodenplatte an der Fundamentplatte verankernden Schraubbolzen umgeben. Da die gewünschte Druckspannung hauptsächlich in der Umgebung dieser Schraubbolzen erzielt wird, kann in Zwischenbereichen Dämpfungsmaterial gespart werden.

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Ist der Kamin gemäß Anspruch 7 seitlich an einem ortsfesten Gebäude abgestützt und die Dämpfungsanordnung an dieser Stelle eingefügt, so ist sie vorzugsweise gemäß Anspruch 8 ausgebildet. Bei der danach vorgesehenen Verwendung von zwei Paaren von Dämpfungselementen, die gegenüber zwei zueinander senkrechten Paaren von Wänden eines Zwischenstücks aktiv sind, wird eine Dämpfung in beiden Horizontalrichtungen und damit eine Dämpfung von Querschwingungen bei jeder beliebigen Windrichtung erreicht.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher Erläutert; darin zeigt

Figur 1 eine Befestigung eines Stahlkamins an einem
Fundament in einem teilweisen Vertikalschnitt,

Figur 2 eine Kaminbefestigung an einer Gebäudewand,

Figur 3 einen Horizontalschnitt durch einen Teil
der Anordnung nach Figur 2, und

Figur 4 einen Vertikalschnitt längs der Linie IV-IV
in Figur 3.

Bei der in Figur 1 gezeigten Fundamentbefestigung ist an das untere Ende eines Stahlkamin-Tragrohrs 10 eine ringförmige Bodenplatte 11 angeschweißt, die nach außen offene Einschnitte 12 zur Aufnahme von im Fundament 13 verankerten Schraubbolzen 14 aufweist. Im Bereich jedes Schraubbolzens 14 ist zwischen die Bodenplatte 11 und eine Fundamentplatte 15 ein generell ring- oder sektorförmiges Dämpfungselement 16 eingefügt, das von dem betreffenden Schraubbolzen 14 durchsetzt wird.

Das Dämpfungselement 16 ist als im wesentlichen massive Platte aus einem Elastomermaterial, insbesondere einer chlorhaltigen Kautschukmischung, mit einer Dicke im Bereich von 20 bis 30 mm ausgebildet. Seine Federkonstante liegt im Bereich von 150 bis 270 kN/mm, seine Härte im Bereich von Shore A 30 bis A 80. Die zu wählende Härte richtet sich unter anderem nach den Festigkeitsanforderungen und der benötigten Dämpfungswirkung. Geringere Härte führt zu einer kürzeren Ausschwingdauer, mit höherer Härte steigt die Festigkeit. Ein

Wert von etwa Shore A 70 hat sich bei Fundamentbefestigung gemäß Figur 1 als zweckmäßig ergeben.

Bei der Montage wird durch Anziehen der auf den Schraubbolzen 14 sitzenden Muttern 17 die Bodenplatte 11 gegen die Fundamentplatte 15 gespannt, wobei die Dämpfungselernente 16 komprimiert werden. Dies ist nicht nur zur stabilen Befestigung des Kamins erforderlich; eine bestimmte Kompression der Dämpfungselemente 16 ist auch zur Steigerung der Dämpfungswirkung zweckmäßig.

Bei der in Figur 2 bis 4 veranschaulichten seitlichen Abstützung sind an dem Stahlkamin-Tragrohr 20 zwei seitliche Stützplatten 21 und dem betreffenden Bauwerk 23 zwei Halteelemente 25 in Form von Vierkantrohren angebracht.

Gemäß Figur 3 und 4 erfolgt die Verbindung zwischen der jeweiligen Stützplatte 21 und dem zugehörigen Halteelement 25 über ein Zwischenstück 30, das ein das freie Ende des von einem Vierkantrohr gebildeten Halteelements 25 umgebendes kappenartiges Bauteil 31 und eine mit dessen Boden 32 über einen Schraubbolzen 33 verbundene Gegenplatte 34 umfaßt. Das Zwischenstück 30 weist insgesamt zwei Paare von Wandelementen auf, deren eines von den horizontalen oberen und unteren Wänden 35, 36 des kappenartigen Bauteils 31 und deren anderes vom Boden 32 des Bauteils 31 und der Gegenplatte 34 gebildet wird. Die beiden Wandelement-Paare stehen zueinander und zur Horizontalen senkrecht. Die Wände 35, 36 sind gemäß Figur 4 über: Seitenplatten 37, 38 miteinander verbunden, die an den Seitenwänden des das Halteelement 25 bildenden Vierkantrohrs anliegen. Ein Schraubbolzen 24 dient zur Verbindung des kappenartigen Bauteils 31 mit dem Halteelement 25.

Zwischen die horizontalen Wände 35, 36 einerseits und die ihnen zugewandten Flächen des gebäudefesten Halteelements 25 ist ein erstes Paar von Dämpfungselementen 26, 27 eingefügt; zwischen den Boden 32 und die Gegenplatte 34 einerseits sowie die diesen zugewandten Flächen der Stützplatte 21 andererseits ist ein zweites Paar von Dämpfungselementen 28, 29 eingefügt.

Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 bis 4 sind die Dämpfungselernente 26 bis 29 von im wesentlichen massiven Platten aus Elastomermaterial, vorzugsweise aus einer chlorhaltigen Kautschukmischung, mit einer Dicke im Bereich von 15 bis 25 mm gebildet.

Die in Figur 3 und 4 gezeigte Anordnung der Dämpfungselemente 26 bis 29 in zwei zueinander und zur horizontalen senkrechten Ebenen bewirkt eine Dämpfung von am Kamin möglicherweise auftretenden Querschwingungen für sämtliche Windrichtungen.

Zusammenfassung

Zur Dämpfung von Stahlkamin-Querschwingungen dient eine Dämpfungsanordnung, die mindestens ein Teil aus einem Elastomermaterial, insbesondere einer chlorhaltigen Kautschukmischung, besteht und zwischen ein am Kamin angebrachtes Lagerelement und ein ortsfestes Tragelement eingefügt ist. Bei Fundamentbefestigung des Kamins sind derartige Dämpfungselemente 16 zwischen eine am Kamin-Tragrohr 10 angeschweißte Bodenplatte 11 und eine Fundamentplatte 15 eingefügt und durch verankernde Schraubbolzen 14 mit einer Druckspannung beaufschlagt.
(Figur 1)

Claims

Schutzansprüche

1. Einrichtung zur Dämpfung von Stahlkaminschwingungen, gekennzeichnet durch eine mindestens ein Elastomerteil (16; 26~29) enthaltende Dämpfungsanordnung, die zwischen ein am Kamin (10; 20) angebrachtes Lagerelement (11; 21) und ein ortsfestes Tragelement (13, 15; 25) eingefügt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomerteil (16; 26~29) aus einer chlorhaltigen Kautschukmischung besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomerteil (16; 26~29) ein im wesentlichen massives Materialstück mit einer Dicke von 15 bis 30 mm ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsanordnung (16) zwischen eine Fundamentplatte (15) und eine mit dieser verschraubten, am Kaminfuß angebrachten Bodenplatte (11) eingefügt ist.

5. Einrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsanordnung (16) zwischen Bodenplatte (11) und Fundamentplatte (15) komprimiert ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsanordnung mehrere einzelne Ringelemente

(16) umfaßt, welche die die Bodenplatte (11) an der Fundamentplatte (15) verankernden Schraubbolzen (14) umgeben.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsanordnung (26~29) zwischen ein seitlich am Kamin (20) angebrachtes Stützelement (21) und ein an einer Gebäudewand (23) befestigtes Halteelement (25) eingefügt ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsanordnung (26~29) ein Zwischenstück (30) mit zwei Paaren von parallelen Wandelementen (32, 34~36) und zwei Paaren von Dämpfungselementen (26~29) umfaßt, wobei die Wandelement-Paare (32, 34~36) zueinander und zur Horizontalen senkrecht stehen, das eine Paar der Dämpfungselemente (28, 29) zwischen das eine Wandelement-Paar (32, 34) und das dazwischen befindliche Stützelement (21) eingefügt ist und das andere Paar von Dämpfungselementen (26, 27) zwischen das andere Wandelement-Paar (35, 36) und das dazwischen befindliche Halteelement (25) eingefügt ist.