DE10119037C2 - Gekrümmtes Isolierelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein evakuiertes, wärme- und schallisolierendes Bauteil mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten. Aus dem Stand der Technik sind evaku­ ierte Bauteile mit wärmeisolierenden Eigenschaften bekannt, bei denen zwi­ schen zwei parallelen Außenplatten ein fester Füllstoff mit geringem Wärme­ leitvermögen vorgesehen ist. Da das Wärmeleitvermögen von Feststoffen rela­ tiv groß ist, kann bei kleinen Wandstärken nur eine mäßige Isolationswirkung erzielt werden. Die Isolationswirkung kann wesentlich verbessert werden, wenn der Raum zwischen den Außenplatten evakuiert ist und kein Füllstoff eingesetzt wird. Das setzt jedoch voraus, daß durch geeignete konstruktive Maßnahmen ein Zusammenpressen der Außenplatten durch den äußeren Luftdruck vermieden wird. Es ist bekannt, Stützrippen, Stege o. ä. aus schlecht wärmeleitenden Materialien einzufügen und zusätzlich Maßnahmen gegen die Wärmeübertragung durch Strahlung vorzusehen.

Die DE 37 05 613 A1 eine herkömmliche thermische Isoliereinrichtung auf, bestehend aus thermisch isolierendem Material mit gasundurchlässigen Zwi­ schenschichten, wobei die Zwischenschichten so aufgebaut sind, daß sie an­ einandergereiht eine Wabenstruktur ergeben und die einzelnen Zellen der Wabenstruktur durch Öffnungswege so verbunden sind, daß kurze Evakuie­ rungswege entstehen und eine Konvektion in senkrechter Richtung verhindert wird. Diese Anordnung weist eine durchschnittliche thermische Isolation und eine schlechte Schallisolation auf.

In der DE 198 34 379 A1 ist ein Wandelement offenbart, das durch eine spezielle Konstruktion von Stützelementen sehr lange Wärmeleitpfade ermöglicht. Of­ fenbarte Konstruktionen sind jedoch nur für plattenförmige Isolierelemente ge­ eignet. Zwei- oder dreidimensional gekrümmte Isolierelemente können mit der angegebenen technischen Lehre nicht gebaut werden.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Isolierelement bereitzustellen, das eine innere Stützkonstruktion für eine zwei- oder dreidimensional gekrümmte Bau­ form aufweist.

Die Aufgabe wird mit einem Isolierelement gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Es wird ein Isolierelement mit zwei- oder dreidimensional gekrümmten Außen­ wänden bereitgestellt, die mittels Abstandshalter voneinander beabstandet gehalten sind. Das Isolierelement ist evakuiert. Die als Druckelemente ausge­ bildeten Abstandshalter sind an einer Mehrzahl von über die Innenflächen der Außenwände verteilten Stützstellen angeordnet. Fadenförmige oder folienarti­ ge Abstandshalter sind als Zugelemente ausgebildet und über die Vorderend­ abschnitte der Druckelemente gespannt. Die Druckelemente ragen wechsel­ seitig in die Zwischenräume der gegenüberliegenden Druckelemente. Die Länge der Zugelemente ist so bemessen, daß die Druckelemente weit inei­ nandergreifen, ohne die Gegenwandung oder die entgegenstehenden Druck­ elemente zu berühren. Erfindungsgemäß sind die als Druckelemente ausge­ bildeten Abstandshalter auf den zwei- oder dreidimensional gekrümmten Au­ ßenwänden so angeordnet und ausgerichtet, daß die jeweils gegenüberlie­ genden Seitenflanken der Druckelemente näherungsweise parallel zueinander verlaufen.

Nach Anspruch 2 sind die Abstandshalter kreiskegelförmig ausgebildet. Diese Form ist technologisch besonders vorteilhaft.

Nach Anspruch 3 sind die Abstandshalter aus dem Material der Außenwände gezogen. Diese Ausführungsform ist ebenfalls technologisch besonders vor­ teilhaft.

Nach Anspruch 4 sind mehrere Isolierelemente nach den Ansprüchen 1 bis 3 übereinander angeordnet. Diese Ausführungsform ermöglicht die Herstellung dickwandiger Isolierelemente, die einen hohen Isolationsgrad und gleichzeitig eine hohe mechanische Stabilität aufweisen.

Nach Anspruch 5 ist zwischen den Isolierelementen nach den Ansprüchen 1 bis 3 eine schallabsorbierende Zwischenlage angeordnet. Durch diese Zwi­ schenlage wird die Schallisolation weiter verbessert.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung in Verbindung mit einer beigefügten Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in einer zweidimensio­ nalen Krümmung.

Die Fig. 1 zeigt ein Isolierelement mit zwei gekrümmten Außenwänden 1 und 2. Auf den Innenseiten der Außenwände sind kegelförmige Abstandshalter 3 und 4 so verteilt, daß sie wechselseitig gegenüberstehen und auf Lücke ver­ setzt sind. Über die Endabschnitte der Abstandshalter ist eine Folie 5 gespannt. Die Folie 5 ist in der Länge so bemessen, daß die Abstandshalter 3, 4 mit ihrem Endabschnitt die gegenüberliegende Wandung nicht berühren. Die kegelför­ migen Abstandshalter sind weiterhin so dimensioniert und ausgerichtet, daß die jeweils benachbarten Kegelflanken im wesentlichen parallel verlaufen.

Wenn eine Temperaturdifferenz zwischen den Außenplatten 1 und 2 vorliegt, besteht die Tendenz des Temperaturausgleichs. Die Wärme kann durch Wär­ meleitung oder/und durch Konvektion oder/und durch Strahlung übertragen werden. Bei den nachfolgenden Betrachtungen wird vorausgesetzt, daß die Wärmeübertragung durch Strahlung durch geeignete, dem Fachmann bekann­ te Maßnahmen begrenzt wird.

Die Wärme wird durch die kegelförmigen Abstandshalter zu deren Spitze wei­ tergeleitet. Dort erfolgt ein Wärmeübergang durch Kontakt mit der dünnen Fo­ lie. Über die dünne und schlecht wärmeleitende Folie kann nur ein sehr gerin­ ger Wärmestrom übertragen werden. Durch die parallel ausgerichteten Kegel­ flanken wird ein gekrümmtes Isolierelement bereitgestellt, das an jeder Stelle einen konstant hohen Isolationsgrad gegenüber Wärme und Schall aufweist.

Dem Fachmann ist klar, daß die in der Fig. 1 zeichnerisch offenbarte techni­ sche Lehre der Erfindung auch für eine zusätzliche Krümmung in der dritten Dimension gilt.

Claims (5)

1. Evakuiertes Isolierelement mit zwei- oder dreidimensional gekrümmten Au­ ßenwänden (1, 2), die mittels Abstandshalter (3, 4, 5) voneinander beabstan­ det gehalten sind, wobei
die als Druckelemente ausgebildeten Abstandshalter (3, 4) an einer Mehrzahl von über die Innenflächen der Außenwände verteilten Stützstellen angeordnet sind und
die als Zugelemente ausgebildeten fadenförmigen oder folienartigen Ab­ standshalter (5) über die Vorderendabschnitte der Druckelemente gespannt sind, wobei die Druckelemente wechselseitig in die Zwischenräume der gegen­ überliegenden Druckelemente hineinragen und die Länge der Zugelemente so bemessen ist, daß die Druckelemente weit ineinandergreifen, ohne die Ge­ genwandung oder entgegenstehende Druckelemente zu berühren, dadurch gekennzeichnet, daß die als Druckelemente ausgebildeten Abstandshalter (3, 4) auf den zwei- oder dreidimensional gekrümmten Außenwänden (1, 2) so angeordnet und ausgerichtet sind, daß die jeweils gegenüberliegenden Seiten­ flanken der Druckelemente näherungsweise parallel verlaufen.

2. Isolierelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ standshalter (3, 4) kreiskegelförmig ausgebildet sind.

3. Isolierelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (3, 4) aus dem Material der Außenwände (1, 2) gezogen sind.

4. Isolierelement, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Isolierelemente nach den Ansprüchen 1 bis 3 übereinander angeordnet sind.

5. Isolierelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Isolierelementen nach den Ansprüchen 1 bis 3 eine schallabsorbierende Zwischenlage angeordnet ist.