CH504596A

CH504596A - Wandelement mit Isolierung

Info

Publication number: CH504596A
Application number: CH775069A
Authority: CH
Inventors: Alfred Dr Becker Otto
Original assignee: Alfred Dr Becker Otto
Priority date: 1968-05-22
Filing date: 1969-05-21
Publication date: 1971-03-15

Description

Wandelement mit Isolierung
Die Erfindung betrifft ein Wandelement, bestehend aus gegenüberliegenden Schalen, aus einer zwischen den Schalenrändern liegenden Dichtung und aus einer im Hohlraum untergebrachten Isolierung. Wandelemente dieser Art sind bekannt. Bei Verwendung als Aussenwand sind die einzelnen Wandelemente über Haltewinkel an Gebäudestützen aufgehängt. Ähnliche Wandelemente dienen auch als geschosshohe Trennwände für Innenräume. Der Wärme- und Schallschutz dieser Wandelemente ist jedoch gering.

Die Erfindung bezweckt, den Wärme- und Schallschutz solcher Wandelemente zu verbessern und Kor erosion zu vermeiden.

Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass als Isolierung mindestens eine sich parallel zu den Schalenflächen erstreckende Isoliergrappe vorgesehen ist, die sich zu sammensetzt aus zwei Wärmestrahlen reflektierenldens Folien und dazwischen liegenden Kammern, deren Wände aus Isolierstoff bestehen. Damit wird eine hochwirksame Isolierung erzielt. Die z. B. von der Aussenwiand aufgenommene Wärme teilt sich der auf der Innenseite liegenden Folie mit. Von dieser reflektierenden Folie gehen nur wenige Wärmestrahlen aus, durchdringen die Kammern, treffen auf die gegenüber- liegende Folie und werden von dieser fast vollständig reflektiert, so dass die zweite Folie nur geringfügig erwärmt wird.

Zweckmässig sind zwischen den Folien Wabenplatten angeordnet, deren Stege senkrecht zu den Folien stehen und deren Kammern durch die Folien abgeschlossen sind.

Zwischen den reflektierenden Folien können auch Isolierplatten, z. B. aus Kunststoffschaum angeordnet sein, welche Aussparungen, Durchbrüche oder Perforationen besitzen, die beidseits durch die reflektierenden Folien isolierend abgeschlossen sind.

Zur Vermeidung der Bildung und Ansammlung von Schwitzwasser kann der Hohlraum der Wandelemente mit Trockenluft gefüllt sein. Zu diesem Zweck können die Wandelemente Anschlüsse aufweisen, um den Hohlraum zwischen den Wandschalen über eine zugeordnete Lufttrocknungsanlage mit der atmosphärischen Luft verbinden zu können.

Dies bringt zugleich den Vorteil mit sich, dass die Bildung von Kondenswasser und die damit verbundene Korrosion verhindert wird.

In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Rrfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 Teile zweier aneinanderstossender Wandelemente im lotrechten Schnitt als Aussenwand befestigt an einer Gebäudedecke,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein Wandelement mit Isolierung durch Platten und Waben,
Fig. 3 eine Isolierpiatte mit waagerechten Rippen,
Fig. 4 mit lotrechten Rippen,
Fig. 5 mit unterbrochenen Rippen,
Fig. 6 einen Schnitt durch ein Wandelement mit Isolierung durch Streifen und Platten,
Fig. 7 einen Schnitt durch ein Wandelement mit Isolierung durch Waben und mit Folie bedeckten Platten,
Fig.

8 Teile zweier aneinanderstossender Wandelemente im trechten Schnitt mit einer BlechiAussen- schale und einer GipsqInnensehale,
Fig. 9 eine gelochte Isolierschaumplatte mit beidseitigen Reflektierfolien.

In Fig. 1 sind Schienen 1 mit Z-förmigem Querschnitt durch Schrauben la an der Stirnkante einer Gebäudedecke 2 befestigt. Die obere Schiene trägt mit ihrem nach aussen gerichteten Flansch ein oberes Wandelement 3 und die untere Schiene hält den oberen Rand eines unteren Wandelementes 3. Jedes Wandelement besteht aus einer äusseren Blechschale 3a und einer inneren Bjechschale 3b. Zwischen den Randteilen 3c, 3d der Schalen ist ein Isolier- und Dichtungsstreifen, 10, vorzugsweise aus Hartgummi, gelegt. Schrauben 11 durchdringen die Randteile, den Dichtungsstreifen und die Schienen. Sie pressen die Blechschalen luftdicht aneinander und halten zugleich die Wandelemente am Gebäude.

Im Hohlraum zwischen den Blechschalen ist eine Isolierung untergebracht, welche zumindest aus einer sich parallel zu den Schalenwänden erstreckenden, hochwirksamen Isoliergruppe besteht. Die Isoliergruppe wird aus einer hochglänzenden, Wärmestrahlen reflektierenden dünnen Folie, z. B. aus Aluminium, aus. kleinen, schmalen Kammern 8, deren Wände aus Isolierstoff bestehen, und aus einer weiteren Reflektierfolie gebildet, wobei die Folien die Kammern abschliessen.

Nach einem ersten Beispiel sind Kammern aus Wabenplatten 8a gebildet, deren vorzugsweise 5 mm hohen Stege 8b sich zwischen Folie und Gegenfolie erstrecken. Zwischen die Folien der eingezeichneten drei Isoliergruppen sind noch isolierende Platten 9, z. B.

aus Filzkarton oder Kunststoff-Schaum oder Glasfaser matten, zur Verringerung der Wärmeübertragung und zur Versteifung gelegt
Zum guten Aussehen und zum Rostschutz sind die Blechschalen aussen mit einem Überzug 4 aus Lacken oder Kunststoff und innen mit einer Entdröhn < Folie oder -Masse 5 und einem Versteifungsblech 6 ausgerüstet.

Bei Sonnenbestrahlung der äusseren Blechschale erwärmt sich die anliegende erste Folie. Jedoch strahlt die hochglänzende Folie nur wenig Wärme nach innen ab, gegenüber einem schwarzen Körper nur etwa ein Fünftel. Die von der Folie ausgehenden Wärmestrahlen durchdringen die Kammern, treffen auf die Gegen- folie und werden von ihrer hochglänzenden Oberfläche fast vollständig (etwa zu 93 /o) reflektiert und nur zum kleinen Teil (70/0) absorbiert, so dass sie wenig erwärmt und nur wenig Wärme (1,25o/o) weitergeben kann. Die Wärmeübertragung durch Strahlung ist somit sehr gering. Weiterhin findet Wärmeleitung durch die an den Folien anliegenden Stege der Wabe statt.

Da aber die Querschnittfläche der an den Folien anliegenden Stege nur etwa 40/o der ganzen Folienfläche ausmacht und die Stege aus Isoliermaterial beste hen, ist auch die Wärmeleitung sehr gering. Endlich kann auch noch Wärme durch Konvektion der eingeschlossenen Luft übertragen werden. Da durch die Wabenplatten sehr viele und daher kleine Kammern gebildet werden, kann kaum eine Luftströmung entstehen und kann eine Wärmeübertragung stattfinden.

Werden mehrere Isoliergruppen hintereinander ange- ordnet, so wird die Wirkung erheblich gesteigert. Bei einem; Versuch mit fünf Isoliergruppen ist die äussere Blechschale auf eine Temperatur von 1000 gebracht und auf dieser Temperatur gehalten worden, während die innere Blechschale einer Raumtemperatur von 200 ausgesetzt war. Nach vier Stunden war der Behar- rungszustand erreicht. Dabei hatte sich die Temperatur der inneren Blechschale von 200 auf 300 erhöht. Bei einer Aussentemperatur von 70" stieg die Temperatur der inneren Blechschale um 7" und bei einer Bussen temperatur von 450 um 3 an.

Die Wabenwände können mit hochreflektierenden, sehr dünnen Metalloberflächen (z. B. durch Aufdampfen von Aluminium im Vakuum) versehen sein. Aus Brandschutzgründen können die Waben durch Imprägnierung oder dergleichen feuerhemmend sein. Desgleichen können Glasfasermatten isolierend an den Innen seiten der Wandschalen, wie auch z. B. zwischen je 2 Aluminiumfolien zwischengeordnet sein, durch welche das Wandelement, zusammen mit den reflektierenden Metallfolien und Blechen (Wärmerückstrahlung) und den imprägnierten, und gehärteten Waben, gegen Feuereinwirkung ausserordentlich feuerhemmend ist.

Der Spalt zwischen zwei Wandelementen kann nach aussen hin durch Winkelbleche 13, welche von den Schrauben 11 gehalten sind, und von Blenden 14, welche hinter federnde Zungen an den Winkeiblechen greifen, geschlossen sein. Zur weiteren Wärme- und Schalliso-lierunlg nach dem Rauminnern können die inneren Blechschalen eine Reflektierfolie und Abstandsstreifen 15 tragen.

Daran wird eine auf beiden Seiten mit Reflektierfolien beschichtete Gipspiatte 16 gelegt, welche durch Winkel 17 am Gebäude gehalten ist und die Innenwand bildet.

Ein zweites Beispiel ist in den, Fig. 2 bis 5 dargestellt. Das Wandelement 3 besteht aus der äusseren Blechschale 3a und der inneren Blechschale 3b. Beide weisen aussen einen Überzug 4 auf. Die eingelegte Isolierung besteht aus sechs Isoliergruppen. Die beiden mittleren Gruppen sind aus Wabenplatten 8a, wie im ersten Beispiel, hergestellt. Die äusseren Gruppen sind aus Isolierplatten, 51, z. B. aus Kunststoff-Hartschaum, gebildet, welche auf beiden Seiten Rippen 51a aufwei sen und (ca. 5 mm schmale) streifenförmige Kammern 8 bilden. In Fig. 3 ist eine Isolierplatte mit waagerechten Rippen 51a, in Fig. 4 eine mit lotrechten Rippen 51b und in Fig. 5 eine mit Reihen von Vorsprüngen 51c in Ansicht gezeigt.

Auf die erste Isolierplatte folgt eine zweite Reflektierfolie 7 und eine zweite Isolier- platte, deren Rippen senkrecht zu denen der ersten Isolierplatte stehen. Dadurch kann eine Wärmeleitung nur an den Kreuzungspunkten der Rippen stattfinden.

Eine dritte Reflektierfolie schliesst die Kammern ab.

Zwischen Id!en Isoliergruppen können Bleche 9 angeordnet sein, welche bei grösseren Drücken, z B. beim Evakuieren, ein Eindrücken der dünnen Reflektierfolie durch die sich nur punktweise gegenüberstehenden Stege der Wabenpiatten bzw. der Rippen der Isolierplatten verhindern. Sind die Bleche selbst hochreflektierend, so können die Folien entfallen.

Bei einem dritten Beispiel werden statt Isolierplatten nur Isolierstreifen verwendet deren Anlageflächen Rippen aufweisen. In Fig. 6 sind die Blechschalen 3a, 3b aussen mit Überzügen' 4 versehen. Die erste Isoliergruppe ist aus waagerechten Isolierstreifen 52 mit Rippen 52a gebildet, welche durch Kleben an den anliegenden Reflektierfolien 7 gehalten sein können. Die zweite Gruppe weist lotrechte Isolierstreifen 53 mit Rippen 53a auf. Darauf folgen eine dritte Gruppe mit waagerechten und eine vierte Gruppe mit lotrechten Streifen. In den Kammern tritt eine Wärmeübertragung durch Konvektion kaum auf. In der Mitte sind zwei Gruppen mit Isolierplatten 51 mit waagerechten Ripperr und entsprechenden Reflektierfolien vorgesehen.

Darüber hinaus sind in die Vertiefung Reflektierfolienstreifen 7a eingelegt, wodurch die Wärmestrahlung in die Isolierplatte stark herabgesetzt ist.

Nach einem vierten Beispiel in Fig. 7 liegen an den Blechschalen 3a, 3b mit den Überzügen 4 innen je zwei Isoliergruppen aus Wabenplatten 8a mit den zugehörigen Reflektierfolien 7 an. In der Mitte ist eine Isoliergruppe mit einer Isolierplatte 51 angeordnet, welche auf beiden Seiten Rippen 51a aufweist. Die Rippen können durch Einpressen oder Einwalzen hergestellt sein. Dabei können gleichzeitig Reflektierfolien durch Kleben angebracht werden, so dass die Wände der Ist lierplatte vollständigSmi,t Reflektierfolie bedeckt sind.

In Fig. 8 ist ein fünftes Beispiel dargestellt. An den Blechschalen 3a mit äusserer Beschichtung 4 liegen sieben Isoliergruppen aus Isolierschaumplatten 71 an, mit zylindrischen Lochungen 71a, beidseits dicht abgeschlossen von Reflektierfolien 7, schmale Isolierkammern mit ruhender Luft bildend.

Nach der Innenseite des Raumes hin ist das Wandelement von Gipsplatten 16 abgeschlossen, die zu der letzten Isoliergruppe hin mit einer Reflektierfolie 7 beschichtet sind Die äussere Wandschale 3a und die innere Gips-Wandschale 16 sind mit einer Kunststoffschraube 72 verbunden. Dazu ist eine Schraubenmutter 72a nach dem Bolzenschweissverfahren an der Innenseite der Wardschale 3a aufgeschweisst. Die Randabdichtung des Wandelements erfolgt durch Isolierleisten 54, z. B. aus Hartschaum.

Fig. 8 zeigt die Verbindung eines oberen und unteren Wandelementes mittels en'tsprechender, sich umgreifender Abwinklungen 3d, 3e, die durch Nieten 73 verbunden sind. Nach dieser Befestigung wird der Iso lier Füllstreifen 54 in den offenen Spalt zwischen oberem und unterem Wandelement eingeschoben.

Fig. 9 zeigt eine Isoller-Kun & stoffSchaumpiatte 71 mit Lochungen 71a, die beidseits von Aluminiumfolien 7 abgeschlossen sind.

Um die Berührung und damit Wärmeleitung zu vermindern, ist es vorteilhaft, die Oberflächen aufzurauhen.

Statt gelochter Schaumplatten oder Wabenpiaften und dergleichen können niedrige, schmale gelochte Schaurustreifen, oder Wabenstreifen oder Teilstücke in Abständen zu den Reflektierfolien angeondnet oder an den Folien befeslbigt, z. B. aufgeklebt sein,.

Dabei sind die Räume zwischen den Reflektier Folien-Paaren durch an deren Randteilen angeordnete Isolierstreifen, Isolierleisten oder dergleichen luftdicht und isoliert zueinander abgedichtet und bilden als Ganzes schmale gegeneinander dicht abgeschlossene Isolierkammern mit ruhender Luft, die in beliebig viele Isolierkammern unterteilt sein können. Vorzugsweise sind ,die Reflektierfolien durch isolierte federnde Spanninittel straff gespannt.

Durch die Gipsplatten 16 ragen in das Innere des Wandelements Schläuche oder Rohre 75, welche die luftdichten Wandelemente mit einer Lufttrocknungsanlage und der Atmosphäre verbinden. Entsprechend den atmosphärischen Luftdruckschwankungen wird über diese Lufttrocknungs anlage bei steigendem atmosphärischem Druck getrocknete Luft von den Wandelementen zusätzlich aufgenommen und bei sinkendem atmosphärischem Druck wieder abgegeben. Der Druck im Wandelement ist mit dem atmosphärischen Druck in jedem Zeitpunkt ülbereinstimtmend, ohne dass Feuchtigkeit ildas Wandelemen,t gelangen kann.

Hierdurch wird die Bildung von Schwitzwasser im Wandelement und Idie dadurch bedingte Verhinderung der Wärmerückstrahlung und erhöhte Wärmeleitfähigkeit, sowie eventuelle Zerstörung der Isolierelemente und auch Verrostung der Stahlblechflächen und Schnittkanten vermieden.

Eine weitere Steigerung der Isolierung kann durch Evakuieren der Luft des Hohlraums zwischen den Blechschalen erzielt werden. Dazu können die einzelnen Wandelemente mit Ventilen versehen oder sämt lichte Wandelemente durch eine Rohrleitung mit einer Evakuieranlage verbunden sein. Die Evakuierung schliesst eine Wärmeübertragung durch Konvektion aus. Ausserdem wird eine Kondenswasserbildung unterbunden, welche das Reflexionsvermögen der hoch- ,glänzenden Reflektierfolien herabsetzen könnte.

Statt aus Blech, können die Wandschalen aus anderem Material, z. B. aus Kunststoff, sein.

Die vorstehend beschriebenen Eigenschaften des Wandelementes gelten im wesentlichen auch hinsichtlich der Schalldämrnung.

Claims

PATENTANSPRUCH

Wandelement, bestehend aus gegenüberliegenden Schalen, aus einer zwischen den Schalenrändern liegenden Dichtung und aus einer im Hohlraum untergebrachten Isolierung, dadurch gekennzeichnet, dass als Isolierung mindestens eine sich parallel zu den Schalenflächen erstreckende Isoliergruppe vorgesehen ist, die sich zusammensetzt aus zweli Wärmestrahlen reflektierenden Folien (7) und dazwischen liegenden Kammern (8), deren Wände aus Isolierstoff (8a, 51, 53) bestehen.

UNTERANSPRÜCHE 1. Wandelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum der Wandelemente mit Trockenluft gefüllt ist.

2. Wandelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass es Anschlüsse aufweist, um den Hohlraum zwischen den Wandschalen (3a, 3b) über eine zugeordnete Lufbtrocknungsanlage mit der atmosphärischen Luft verbinden zu können.

3. Wandelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Folien (7) Wabenplatten (8a) angeordnet sind, deren Stege (8b) senkrecht zu den Folien (7) stehen und deren Kammern (8) durch die Folien (7) abgeschlossen sind.

4. Wandelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den reflektieren'den Folien Isolierplatten, z. B. aus Kunststoffschaum, angeordnet sind, welche Aussparungen, Durchbrüche oder Perto- rationen besitzen, die beidseits durch die reflektieren den Folien isolierend labgesohlossen sind.

5. Wandelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Folien (7) Isolierplatten (51), z. B. aus Kunststoff-Hartschaum, angeordnet sind, welche auf beiden Seiten Rippen (51a, 51b, 51c) zur Bildung von streifenförmigen Kammern (8) aufweisen.

6. Wandelement nach Patentanspruch, ,dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Folien (7) Isolierstreifen (52, 53 > mit Rippen (52a, 53a) oder Durchbrüchen (71a) angeordnet sind.

7. Wandelement nach den Unteransprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenstege (8b), die Rippen (51a) der Isolierplatten und die Isolierstreifen (52, 53) bei aufeinander folgenden Isoliergruppen kreuzweise angeordnet sind.

8. Wandelement nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierplatten (51) zwischen den Rippen (51a) mit Folienstreifen (7a) oder vollständig mit einer Folie (7) versehen sind.

9. Wandelement nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenplatten (8a) feuerhemmend imprägniert und gehärtet sind.

10. Wandelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass feuerhemmende, inslbesondere mineralische Isolierpiatten, z. B. Glasfasermatten, zwischengeordnet sind.

11. Wandelement nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabenplatten, (8a). mit einer reflektierenden Metallschicht aus Aluminium versehen; sind.

12. Wandelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, ,dass die reflektierenden Folien (7) an den Rändern mit Isolierstreifen oder -leisten gegeneinander abgedichtet sind und getrennte schmale Kammern mit ruhender Luft bilden.

13. Wandelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die reflektierenden Folien (7) durch Spaunmittel straff gespannt sind.

14. Wandelement nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es Anschlüsse aufweist, um den Hohlraum zwischen den Wandschalen (3a, 3b) an eine zugeordnete Pumpanlage anschliessen zu können.

15. Wandelement nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die Folien (7) benachbarter Isoliergruppen eine Isolierplatte (9) gelegt ist.