DE19954928C1 - Thermal insulation material - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmeisolierung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und auf ein Verfahren zum Herstellen einer Wärmeisolierung.The invention relates to thermal insulation according to the preamble of claim 1 and a method for Manufacture of thermal insulation.
Aus der DE-OS 25 49 834 ist ein Back- und Bratrohr mit ei ner die Muffel umgebenden wärmeisolierenden Umhüllung be kannt. Die wärmeisolierende Umhüllung umfaßt zum einen eine wärmereflektierende Folie, insbesondere einer Aluminiumfo lie, die in einer oder mehreren Lagen um die an die Muffe löffnung angrenzenden äußeren Wandungsflächen der Muffel gewickelt ist, und zum anderen Distanzleisten zwischen den Wandungsflächen der Muffel und der Folie sowie zwischen den einzelnen Lagen der Folie, so daß zwischen den Distanzlei sten und der Folie bzw. den Wandungsbereichen geschlossene Luftkammern gebildet sind. Es sind zwei oder drei Distanz leisten auf die Folie in deren Längsrichtung und weitere in deren Querrichtung geklebt. Die Distanzleisten bestehen aus einem wärmedämmenden Material wie Asbestschaumstoff. Die Folie zusammen mit den Distanzleisten wird von einer Rolle abgewickelt.From DE-OS 25 49 834 is a baking and roasting tube with egg ner the thermal insulation surrounding the muffle be knows. The heat-insulating covering comprises on the one hand heat reflecting film, especially an aluminum foil lie in one or more layers around the sleeve Opening adjacent outer wall surfaces of the muffle is wound, and on the other spacer bars between the Wall surfaces of the muffle and the film and between the individual layers of the film, so that between the spacer most and the film or the wall areas closed Air chambers are formed. It's two or three distances perform on the film in its longitudinal direction and others in whose transverse direction is glued. The spacer strips consist of a heat-insulating material such as asbestos foam. The Foil together with the spacer strips will roll handled.
Aus der EP 0 775 866 A1 ist eine weitere wärmeisolierende Umhüllung für wärmetechnische Geräte bekannt, bei der zwi schen Aluminiumfolien kugel- oder halbkugelförmige Abstand halter aus wärmeisolierendem und wärmebeständigem Material wie Glasschaum, Perlit, Vermiculit, Aerogel oder dergl. eingeklebt sind. Another heat-insulating material is known from EP 0 775 866 A1 Wrapping known for thermal devices, in which zwi aluminum foils spherical or hemispherical distance holder made of heat-insulating and heat-resistant material such as glass foam, pearlite, vermiculite, airgel or the like. are glued in place.
Das Einkleben der Abstandshalter zwischen zwei Aluminiumfo lien bedeutet jedoch fertigungstechnisch einen erheblichen Aufwand.Gluing the spacers between two aluminum foils However, lien means a considerable amount in terms of production technology Expenditure.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wär meisolierung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß sie einfacher herstellbar ist und daß verschiedenartig ste Konfigurationen der Abstandshalter und der Folienzwi schenräume in einfacher Weise erzielt werden können, sowie ein entsprechend einfaches Verfahren zur Herstellung einer Wärmeisolierung anzugeben.The invention is therefore based on the object, a Wär to design me insulation of the type mentioned at the beginning, that it is easier to manufacture and that different most configurations of spacers and foils spaces can be achieved in a simple manner, and a correspondingly simple process for producing a Specify thermal insulation.
Die Lösung dieser Aufgabe ist mit den Merkmalen des An spruchs 1 bzw. des Anspruchs 12 verwirklicht.The solution to this problem is with the characteristics of the An claim 1 and claim 12 realized.
Die Wärmeisolierung (thermische Isolierung), insbesondere für wärmetechnische Geräte wie beispielsweise Garöfen, um faßt gemäß Anspruch 1 mehrere, aus einem wärmestrahlungsre flektierenden Material bestehende Folienlagen. Zwischen den Folienlagen sind nun mit einem Kleber (Klebstoff, adhäsiven Material) mit einer geringen Wärmeleitung gebildete Ab standhalter angeordnet zur Bildung von vorzugsweise mit ei nem wärmeisolierenden Medium wie Luft gefüllten Zwischen räumen. Gemäß der Erfindung sind also die gesamten Ab standshalter aus einem unmittelbar zwischen zwei Folienla gen eingebrachten Kleber gebildet.The thermal insulation (thermal insulation), in particular for thermal devices such as ovens, um summarizes according to claim 1, from a heat radiation re existing foil layers. Between Foil layers are now covered with an adhesive (adhesive, adhesive Material) formed with a low heat conduction stand arranged to form preferably with egg a heat-insulating medium such as air-filled intermediate vacate. According to the invention, the entire Ab stand out from one immediately between two foil layers against the adhesive introduced.
Das Verfahren zur Herstellung einer Wärmeisolierung gemäß
Anspruch 12 umfaßt die Verfahrensschritte:
The method for producing thermal insulation according to claim 12 comprises the method steps:
- a) Auftragen eines Klebers in einer vorgegebenen Dicke (und Formgebung) auf eine erste Folienlage aus wär mestrahlungsreflektierendem Material, insbesondere aus Aluminium,a) Applying an adhesive in a predetermined thickness (and shaping) on a first layer of film from radiation reflecting material, in particular Aluminum,
- b) Aufbringen einer zweiten Folienlage aus wärmestrah lungsreflektierendem Material auf den (noch im kleben den Zustand befindlichen) Kleber.b) applying a second layer of heat-blasted film reflective material on the (still sticking the condition).
Der Kleber wird also gemäß der Erfindung nicht nur zum Ver kleben vorgefertigter Abstandshalter wie beim Stand der Technik verwendet, sondern zur unmittelbaren Ausbildung der gesamten Abstandshalter selbst. Die Abstandshalter bestehen also vollständig aus dem wärmeisolierenden Klebematerial, das zugleich jeweils zwei benachbarte Folienlagen kontak tiert und miteinander verbindet. Die Verwendung eines, zum Einsatz bei höheren Temperaturen auch entsprechend wärmebe ständigen, Klebers für die Abstandshalter des Folienpakets hat eine ganze Reihe von Vorteilen. Zunächst wird die Fer tigung der Folien-Wärmeisolierung gegenüber dem Stand der Technik deutlich vereinfacht, insbesondere da für die Auf bringen von Kleber automatische Fertigungsverfahren bereits bekannt sind. Außerdem kann einfach und schnell eine Form gebung der Abstandshalter verändert oder neu angepaßt wer den. Die Wärmeisolierung kann nach Art einer Wärmedämmwand oder -matte oder auch einer Umhüllung ausgebildet sein. Es kann nun die Wärmeisolierung in allen Anwendungsbereichen eingesetzt werden, in denen ein Wärmefluß zwischen zwei Be reichen unterschiedlicher Temperatur verringert werden soll, insbesondere zum Isolieren wärmeerzeugender Geräte, beispielsweise von Garöfen, Warmwasserbereitern oder Aus puffanlagen von Kraftfahrzeugen, aber auch zum Isolieren von Kältegeräten oder Kältegefäßen (Kryotechnik).According to the invention, the adhesive is therefore not only used for ver stick prefabricated spacers as in the state of Technology used, but for the immediate training of entire spacer itself. The spacers exist so completely from the heat-insulating adhesive material, that contact two adjacent layers of film at the same time animals and connects them. The use of a to Use at higher temperatures also heat accordingly permanent, adhesive for the spacers of the foil package has a number of advantages. First the Fer compared to the state of the Technology significantly simplified, especially since for the on bring automatic manufacturing processes from glue already are known. In addition, a shape can be easily and quickly The spacers are changed or readjusted the. The thermal insulation can take the form of a thermal insulation wall or -mat or also an envelope. It can now heat insulation in all areas of application are used in which a heat flow between two Be range of different temperatures can be reduced should, in particular for insulating heat-generating devices, for example from ovens, water heaters or off puff systems of motor vehicles, but also for insulation of refrigeration devices or refrigeration vessels (cryogenics).
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Wär meisolierung und des Herstellverfahrens sowie eine Vorrich tung zur Durchführung des Verfahrens sind in den vom An spruch 1 bzw. Anspruch 12 abhängigen Ansprüchen angegeben.Advantageous refinements and developments of the Wär insulation and the manufacturing process and a Vorrich instructions for carrying out the procedure are given in the claim 1 or claim 12 dependent claims specified.
Der verwendete Kleber ist vorzugsweise ein aushärtbarer oder selbstaushärtender Kleber, der in weichem, verformba ren Zustand aufgebracht wird und anschließend nach einem Aushärtungsprozeß oder einer bestimmten Zeit aushärtet.The adhesive used is preferably a curable or self-curing adhesive, which in soft, deformable ren condition is applied and then after a Curing process or a certain time cures.
Ein besonders vorteilhaftes Material ist ein Silikonkleber, der den Vorteil hat, daß keine schädlichen Emissionen er zeugt werden und wegen der geringen Wärmeleitung von Sili kon auch eine gute thermische Isolation gewährleistet ist.A particularly advantageous material is a silicone adhesive, which has the advantage that no harmful emissions be produced and because of the low heat conduction of sili good thermal insulation is also guaranteed.
In einer Ausführungsform wird der Kleber dicker als der endgültige Folienabstand aufgebracht und, insbesondere nach dem Abdecken durch eine weitere Folienlage und im allgemei nen noch im weichen, plastisch verformbaren Zustand, auf die gewünschte Dicke (Höhe) der Abstandshalter zusammenge drückt (zusammengepreßt). Dies ermöglicht eine einfache und exakte Fertigung und Einstellung des Abstandes der Folien. zwischen Platten oder Walzen.In one embodiment, the adhesive becomes thicker than that final film spacing applied, and especially after covering with another layer of film and in general still in the soft, plastically deformable state the desired thickness (height) of the spacers together presses (pressed together). This enables simple and exact manufacture and adjustment of the distance between the foils. between plates or rollers.
In einer alternativen Ausführungsform wird der Kleber im wesentlichen bereits in der dem gewünschten Folienabstand entsprechenden Dicke aufgebracht und verbleibt dann, gege benenfalls unter Aushärtung, in dieser Dicke.In an alternative embodiment, the adhesive is in the essential already in the desired film spacing applied the appropriate thickness and then remains against if necessary with hardening, in this thickness.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Kleber teilweise oder ganz in Gestalt von länglichen (ein dimensionalen) Streifen oder Strängen, sogenannten Kle beraupen, zwischen die Folienlagen eingebracht. Dies ermög licht ein Aufbringen ohne Unterbrechungen und ist besonders günstig für die Automatisierung bei der Fertigung. Die An ordnung der Kleberaupen über die Folienlagen kann in viel fältiger Weise periodisch oder aperiodisch gewählt werden. Neben einer Anordnung der Kleberaupen in einfachen paralle len Reihen kann auch eine Konfiguration gewählt werden, bei der die Kleberaupen in Form eines Gitters aus einander kreuzenden Reihen aufgebracht sind. Dies ergibt geschlos senzellige Hohlräume (Kammern), die Wärmeverluste durch Konvektion unterbinden und es insbesondere auch möglich ma chen, andere wärmeisolierende Medien als Luft einzuschlie ßen.In a particularly advantageous embodiment, the Glue partially or entirely in the form of elongated (a dimensional) strips or strands, so-called Kle Caterpillars, inserted between the film layers. This enables light application without interruptions and is special favorable for automation in production. The An order of the adhesive beads over the foil layers can be in a lot be chosen periodically or aperiodically. In addition to an arrangement of the adhesive beads in a simple parallel A configuration can also be selected for rows the adhesive beads in the form of a grid from each other crossing rows are applied. This results closed cellular cavities (chambers) that lose heat through Prevent convection and in particular it is possible ma to include heat-insulating media other than air eat.
Solche durch Kleber voneinander abgetrennte Zwischenräume (geschlossene Luftpolster) zwischen zwei Folienlagen können auch bei anderer Gestalt des Klebers gebildet sein, insbe sondere auch bei einer flächigen Ausbildung (Klebeflächen). Innerhalb der Zwischenräume können außerdem zusätzliche Stützklebepunkte angeordnet sein.Such spaces separated by adhesive (closed air cushions) between two layers of film also be formed with a different shape of the adhesive, in particular especially in the case of extensive training (adhesive surfaces). There may also be additional spaces within the spaces Support adhesive points can be arranged.
Bei einer Gitterstruktur, bei der die Kleberaupen einander kreuzen und an diesen Kreuzungsstellen sich natürlich zu nächst Verdickungen bilden, bietet es sich inbesondere an, das Verfahren des Verdrückens des Klebers anzuwenden, bei dem der Kleber auch an den Kreuzungsstellen auf den norma len Abstand egalisiert werden kann. In einer anderen Aus führungsform können die Kleberaupen auch mäanderförmig ein gebracht sein. Ferner kann zur Materialeinsparung der Kle ber auch wenigstens teilweise punktförmig, insbesondere ku gel- oder tropfenförmig, eingebracht sein. Solche punktför migen Kontaktflächen haben auch den Vorteil einer geringe ren Wärmeleitung.In the case of a lattice structure in which the adhesive beads meet one another intersect and of course at these intersections next form thickening, it is particularly useful to apply the method of pressing the adhesive in that the adhesive also at the crossing points on the norma len distance can be equalized. In another out the adhesive beads can also be meandering be brought. Furthermore, the Kle About also at least partially punctiform, especially ku gel or drop-shaped. Such point mige contact areas also have the advantage of a small ren heat conduction.
Die Folienlagen können aus einer zusammenhängenden und ent sprechend mehrfach übereinander gelegten Folie oder vor zugsweise aus einzelnen, voneinander getrennten Folien ge bildet sein. Das Folienmaterial ist vorzugsweise Aluminium. The film layers can consist of a coherent and ent speaking several times overlapping foil or in front preferably ge from individual, separate foils be educated. The foil material is preferably aluminum.
In einer besonderen Weiterbildung des Herstellverfahrens, das insbesondere für Wärmeisolierungen mit drei oder mehr Folienlagen geeignet ist, hat es sich als besonders zweck mäßig erwiesen, den Kleber beidseitig auf eine Folienlage aufzubringen und beidseitig jeweils eine unbearbeitete Fo lienlage aufzufahren. Durch diese Art der Fertigung lassen sich mehrlagige Folienwärmeisolierungen besonders rasch und einfach herstellen.In a special development of the manufacturing process, especially for thermal insulation with three or more Foil layers is suitable, it has been particularly useful Proven moderately, the adhesive on both sides on a film layer to apply and an unprocessed Fo open location. Let through this type of manufacturing multilayer thermal insulation is particularly quick and easy to manufacture.
Die Erfindung ermöglicht insbesondere eine Endlosfertigung durch Abwickeln der Folien von Rollen, Durchführen durch eine Beklebestation, Kaschieren mit der Gegenfolie, Durch führen durch eine Trockenstation und Wiederaufrollen bzw. Schneiden der Folienstränge in geeignete Strangabschnitte.The invention enables in particular an endless production by unwinding the films from rolls, performing through a gluing station, lamination with the counter film, through run through a drying station and rewind or Cutting the film strands into suitable strand sections.
Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt eine Abwickelstation zum Abwickeln mehrerer Folien von Vorratsrollen, eine Auftragsstation zum Aufbringen von Kleberaupen auf wenigstens eine der Folien, eine Kalibrier station zum Zusammenfahren der Folien auf den gewünschten Abstand, eine Härtestation zum Aushärten des Klebers und einer Schneid- oder Aufwickelstation für die fertiggekleb ten Folienpakete.A preferred device for performing the method comprises an unwinding station for unwinding several foils of supply rolls, an application station for applying Adhesive beads on at least one of the foils, a calibration station for moving the foils together to the desired one Distance, a hardening station for curing the adhesive and a cutting or winding station for the finished glued foil packages.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Aus führungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention result from the following description of an off management example and based on the drawing. Show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung einer Folienpaket-Wärmeisolierung, Fig. 1 is a schematic representation of an apparatus for producing a film package heat insulation,
Fig. 2 ein vergrößertes Schnittbild durch eine zweilagige Umhüllung nach einem Kalibrierschritt, Fig. 2 is an enlarged sectional view through a two-ply wrapper according to a calibration,
Fig. 3 ein vergrößertes Schnittbild durch eine zweilagige Umhüllung vor einem oder ohne einen Kalibrier schritt, Figure 3 is an enlarged sectional view step. Through a two-ply wrapper before or without a calibration,
Fig. 4 einen Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Alumi niumfolie mit parallel aufgebrachten Kleberaupen, Fig. 4 shows a detail of a plan view of a Alumi niumfolie parallel with the applied adhesive beads,
Fig. 5 einen Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Alumi niumfolie mit senkrecht zueinander aufgebrachten Kleberaupen und Fig. 5 shows a detail of a plan view of an aluminum foil with perpendicularly applied adhesive beads and
Fig. 6 einen Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Alumi niumfolie mit rautenförmig aufgebrachten Kleberau pen und Fig. 6 shows a detail of a top view of an aluminum foil with diamond-shaped adhesive and pen
Fig. 7 einen Ausschnitt einer Draufsicht auf eine Alumi niumfolie mit einer geschlossenzelligen Kleber anordnung. Fig. 7 shows a detail of a plan view of an aluminum foil with a closed-cell adhesive arrangement.
Die Fig. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel der Erfindung eine Vorrichtung zur Herstellung einer wärmeisolierenden Umhül lung bestehend aus drei voneinander beabstandeten Alumini umfolien. Die Folien 1, 2 und 3 werden jeweils von Vorrats rollen 4, 5 und 6 abgezogen und in einer Kalibrierstation 7 zusammengefahren. Vorher werden in der Auftragsstation 8 mit Hilfe von Düsen 9 oder dergleichen Kleberaupen 10 und 11 sowohl auf die Ober- als auch die Unterseite der Alumi niumfolie 2 aufgebracht und zwar entweder als parallel zu einander verlaufende Streifen gemäß Fig. 4, oder aber auch in einem Gittermuster wie es in den Fig. 5 und 6 in unter schiedlicher Ausführung dargestellt ist. Beim Zusammenfah ren der Aluminiumfolien 1 und 3 mit der mit Kleberaupen 10, 11 beschichteten mittleren Aluminiumfolie 2 in der Kali brierstation 7 erfolgt ein Zusammendrücken auf den ge wünschten Abstand d. Dieses Zusammendrücken und Kalibrieren ist auf jeden Fall dann notwendig, wenn die Kleberaupen gitterförmig einander überlagern, wie es in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist. Bei einer Konfiguration gemäß Fig. 4 könnte auch der ursprüngliche Abstand der Dicke der Kleberaupe beibehalten werden, das heißt ein nennenswertes Verdrücken wäre nicht erforderlich. Fig. 1 shows an embodiment of the invention, a device for producing a heat-insulating cover consisting of three spaced aluminum foils. The films 1 , 2 and 3 are each rolled off supply rolls 4 , 5 and 6 and moved together in a calibration station 7 . Beforehand in the application station 8 with the help of nozzles 9 or the like adhesive beads 10 and 11 applied to both the top and the bottom of the aluminum foil 2 , either as a parallel strip according to FIG. 4, or in one Grid pattern as shown in FIGS . 5 and 6 in under different execution. When the aluminum foils 1 and 3 are moved together with the middle aluminum foil 2 coated with adhesive beads 10 , 11 in the calibrating station 7, they are compressed to the desired distance d. This compression and calibration is necessary in any case when the adhesive beads overlap one another in a lattice shape, as shown in FIGS. 5 and 6. In the case of a configuration according to FIG. 4, the original distance of the thickness of the adhesive bead could also be maintained, that is to say a notable pressing would not be necessary.
Die Kleberaupen bestehen aus einem wärmebeständigen Kleber, insbesondere einem emissionsfreien Silikonkleber.The caterpillars consist of a heat-resistant adhesive, especially an emission-free silicone adhesive.
Bei 12 ist schematisch eine Härtestation angedeutet, in der die Kleberaupen ausgehärtet werden und bei 13 ist eine Auf wickelstation gezeigt, in der die fertige wärmeisolierende Umhüllung aufgerollt wird. Anstelle einer solchen Aufwic kelstation könnte selbstverständlich auch eine Schneidsta tion verwendet werden, bei der die Endlosbahn der wärmeiso lierenden Umhüllung in passende Längenabschnitte geschnit ten werden. Diese Längenabschnitte können dann als Pakete zu Lager- oder Gebrauchseinheiten zusammengefaßt werden.At 12 , a hardening station is indicated schematically, in which the beads of adhesive are cured, and at 13, a winding station is shown, in which the finished heat-insulating covering is rolled up. Instead of such a Aufwic kelstation a cutting station could of course be used in which the continuous web of the heat-insulating coating is cut into suitable lengths. These lengths can then be combined as packages to storage or use units.
Fig. 7 zeigt eine Aluminiumfolie 1 mit einem, beispielswei se rechteckigen, von einer Kleberaupe 10 umgebenen ge schlossenen Zwischenraum 20. Innerhalb des Zwischenraumes 20 sind zur weiteren Stützung einer auf den Kleber aufzu bringenden, nicht dargestellten Aluminiumfolie zusätzliche Klebepunkte 10' über die Aluminiumfolie 1 verteilt. Fig. 7 shows an aluminum foil 1 with a, for example se rectangular, surrounded by an adhesive bead 10 ge closed space 20th Within the intermediate space 20 , additional adhesive dots 10 ′ are distributed over the aluminum foil 1 for further support of an aluminum foil, not shown, to be applied to the adhesive.
Es können sich weitere Zwischenräume seitlich an den Zwi schenraum 20 anschließen, so daß eine gitterförmige Struk tur entsteht, wie in Fig. 7 gestrichelt und in Fig. 5 und 6 dargestellt.There may be further gaps laterally to the inter mediate space 20 , so that a lattice-like structure arises, as shown in dashed lines in Fig. 7 and in Fig. 5 and 6.
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