AT406388B - Wärmedämmungsbauteil, das wenigstens teilweise von einer glasseidenstruktur umhüllt ist - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Warmedammungsbauteil, das wenigstens teilweise von einer Glasseidenstruktur umhüllt ist 
Von Glasseidenstrukturen umhullte Warmedammungsbauteile werden in bevorzugter Anwendung zwischen einem Warmespeicherkern und einem Gehäuse eines elektrischen 
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 an anderen Heizgeräten, z B an Ol oder Gasheizkesseln verwendbar Die Glasseidenstruktur ist in der Regel zwischen dem die Brennkammer umgebenden Heizmediummantel und einem Aussenmantel angeordnet. 



   Bekannte Glasseidenstrukturen zur Umhullung eines Warmedammungsbauteils z.B in Form eines Glasseidensacks bestanden aus normaler Glasseide Diese unterliegt bei Temperaturbelastungen oberhalb einer Grenztemperatur (ca 650 C) einem Umwandlungsprozess, der nach Rückkuhlung zur Versprodung der Glasseide führt Diese bekannten Glasseidenstrukturen konnen schon nach einmaligen Erhitzen über ihre Umwandlungstemperatur in Bruchstücke zerfallen Hierbei leidet die Optik des Wärmedmmungsbautels ausserordentlich, zumal der Verbraucher im Angesicht einer schon nach kurzer Benutzung zerfallenen Warmedämmung auf eine schlechte Qualität des Materials schliesst 
Bei dem Umwandlungsprozess der Glasseidenstruktur kommt es neben der Versprödung zu einer unerwunschten Veranderung der thermischen und physikalischen Eigenschaften des Materials.

   Insbesondere büssen die bekannten Glasseidenstrukturen aus Normalglas ihre eigentliche Funktion, das ist die Umhüllung und insbesondere die Stabilisierung der Warmedämmung, bereits nach einmaligem Aufheiz- Abkuhlzyklus weitgehend ein 
Es ist bekannt, dass hochtemperaturbestandiges Glas, beispielsweise Quarzglas, praktisch unempfindlich ist gegenüber Temperaturwechseln in dem bei der Wärmedämmung betroffenen Temperaturbereich Das Quarzglas ist jedoch sehr teuer und mechanisch gering belastbar 
Aus der GB 507,951 ist ein Verfahren zur Herstellung von feinen Quarzglasfaden bekannt, bei dem ein grober Quarzglasfaden einem sehr schnellen, heissen Gasstrom zugeführt wird.

   Der Gasstrom erweicht und streckt den Quarzglasfaden zu einem feinen Faden Aus den Quarzglasfäden konnen Gewebe hergestellt werden, die hohen Temperaturen standhalten Ferner ist es aus dieser Druckschrift bekannt, dass Quarzglasfäden mit anderen Fasern, wie zum Beispiel Glasfasern, gemischt werden konnen 
Aus der EP 0 339 227 ist ein Abstandsgewirke bekannt, welches eine erste Lage, eine zweite Lage und diese Lagen verbindende Zwischenstege enthält Zur Erzielung einer hohen Stabilität wird das Abstandsgewirke aus einem technischen Garn, z.B Glasfaser oder Keramikfaser hergestellt.

   Die aufwendig hergestellten Abstandsgewirke weisen eine hohe Stabilität auf, zerfallen jedoch nach einmaligem Erhitzen über die Umwandlungstemperatur der Glasseide wie die bekannten Umhüllungen aus normaler Glasseide 
Aus der WO 92/13125 ist ein Warmedämmungsmaterial bekannt, welches aus einem Abstandsgewirke mit einer ersten und einer zweiten Lage sowie mit verbindenden Zwischenstegen besteht. Bei Temperaturen oberhalb 700 C schmilzt die Glasfaser Daher enthält das Wärmedämmungsbauteil für Hochtemperaturanwendungen ein zu Siliziumdioxid umgewandeltes, ausgelaugtes Gewebe, und zwar als diejenige Lage, die der Wärmequelle zugewandt ist.

   Diese Druckschrift beschreibt kein umhülltes Wärmedämmungsbauteil, sondern das beschriebene relativ dicke Material stellt selbst die Wärmedämmung dar Das hergestellte Material ist zudem relativ teuer, da das hochtemperaturbeständige Siliziumdioxid das Material vollständig bedeckt. Somit kommen zu hohen Herstellungskosten fur die aufwendige mehrschichtige Herstellung noch beträchtliche Materialkosten fur das Siliziumdioxid. 



   Aus der EP 0 319 298 ist eine Gewebeeinlage für eine Glasform bekannt, die zwischen einer Oberfläche einer Form und einem zu formenden Glasstück angeordnet wird, um an dem Glas und der Form auftretende Schäden zu verringern. Gemäss dieser Druckschrift ist es bekannt, ein Glasseidengewebe als Gewebeeinlage für diesen Anwendungsfall zu verwenden, in dem bestimmte Schuss- und Kettfaden durch keramische Fasern ersetzt werden und wobei die verbleibenden Fasern normale Glasfasern sind. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein wenigstens teilweise von einer Glasseidenstruktur umhulltes   Warmedammungsbauteil   zur Verfugung zu stellen, und zwar mit einer mit begrenztem Aufwand herstellbaren Glasseidenstruktur, die beim betrieblichen Einsatz langfristig ein gleichbleibendes ausseres Erscheinungsbild gewährleistet. 



   Diese Aufgabe wird erfindungsgemass gelost durch ein warmedarmmungsbautel mit den Merkmalen des Anspruchs 1, 2 oder 3 

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Bei dem erfindungsgemässen Wärmedämmungsbauteil wird also auf Normalglasseidenfaden nicht verzichtet, es werden aber zusätzlich einige, vorzugsweise wenige, Quarzglasfäden in die Seidenstruktur eingebunden Diese Quarzglasfäden bilden das temperaturbeständige   "Rückgrat"   der Glasseidenstruktur. Die mechanische Verbindung der unterschiedlichen Glasseidenfäden fuhrt dazu, dass die Glasseidenstruktur auch nach mehreren Aufheizvorgängen zusammenhält und ihr Aussehen im wesentlichen wahrt. 



    Die Kosten der Glasseidenstruktur bleiben in Grenzen ; der überwiegende Teil der Fäden   besteht aus preiswertem Normalglas und nur ein Bruchteil der Glasseidenfäden wird durch kost- spieliges Quarzglas gebildet. Die mechanische Belastbarkeit wird im wesentlichen durch die günstigen Eigenschaften der Normalglasfäden bestimmt. Insofern werden bei der Erfindung die vorteilhaften thermischen Eigenschaften von Quarzglasfäden mit den mechanisch überlegenen Eigenschaften von Normalglasfäden vereinigt. 



   Ein bevorzugtes gattungsgemasses Wärmedämmungsbauteil ist dadurch gekennzeichnet, dass die Glasseidenstruktur Verbundfäden enthält, die mehrere miteinander verdrillte oder verflochtene Einzelfaden aufweisen, von denen mindestens einer aus hochtemperaturbestandigem Quarzglas und der oder die anderen aus weniger temperaturbeständigem Glasseidenmaterial bestehen Mit diesen Verbundfäden konnen also Glasseidenstrukturen hergestellt werden, in denen der hochtemperaturbeständige Glasseidenfaden durch die vorausgegangene Verdrillung oder Ver- flechtung der unterschiedlichen Einzelfäden automatisch gleichmässig über die gesamte Glasseidenstruktur verteilt wird 
Eine weitere Ausführungsform besteht darin, dass die Glasseidenstruktur Verbundfaden enthält, die aus hochtemperaturbeständigem Quarzglas einen mittig verlaufenden Zentralfaden aufweist,

   der von mehreren Einzelfäden aus Normalglas umgeben ist. 



   Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung liegt in der Ausführung der Glasseidenstruktur als Webstruktur. Beim Weben wird in regelmässigen Abständen ein Kettfaden aus Normalglasseide durch einen hochtemperaturbeständigen Kettfaden ersetzt. So entsteht eine Glasseidenstruktur, in der z B jeder n-te Kettfaden hochtemperaturbeständig ist und zwischen jeweils zwei benachbarten hochtemperaturbeständigen Kettfäden mehrere Kettfäden aus Normalglas liegen. In ähnlicher Weise kann auch jeder m-te Schussfaden durch hochtemperaturbeständige Glasseide ersetzt werden. Ein besonderes Mass an Stabilität wird schliesslich erreicht, wenn sowohl jeder n-te Kettfaden als auch jeder m-te Schussfaden aus hochtemperaturbeständiger Glasseide besteht Dabei können in dem entsprechenden Kett- und Schlussfadenmuster einzelne Fäden oder auch Verbundfäden verwendet werden. 



   Weitere vorteilhafte Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele. In der Zeichnung zeigen: 
Fig. 1A eine schematische Seitenansicht auf einen verdrillten Verbundfaden mit zentralem Quarzglasfaden; 
Fig 1B eine vergrösserte Schnittsansicht entlang der Schnittlinie H der Figur 1A; 
Fig. 2A ein Strukturschema einer Glasseidenwebstruktur gemäss einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ;   Fig. 2B eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 11-11 der Figur 2A   
Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Verbundfaden 1 besteht aus einem zentralen Quarzglas faden 11 sowie diesen wendeiförmig umgebenden äusseren Glasfäden 12 und 13. Von den äusse- ren Glasfäden ist nur einer (12) aus Quarzglas hergestellt, während die restlichen sechs (13) aus preiswertem Normalglas bestehen. 



   Bei alternativen Ausführungsbeispielen braucht nur einer der Fäden des Fadenstrangs aus Quarzglas oder einem anderen hochtemperaturbeständigen glasartigem Material hergestellt zu sein. oder einer bzw. mehrere Quarzglasfäden sind mit Normalglasfäden nach verschiedenen Mustern verdrillt oder verflochten Aus wirtschaftlichen Gründen (Materialkosten) sollte der Einsatz von Quarzglasfäden minimiert werden. 



   Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Glasseidenstruktur in Form eines Gewebes 2. In diesem Gewebe sind regelmässig jeweils vier Schussfaden 21 aus Normalglas abwechselnd mit einem Schussfaden 22 aus Quarzglas sowie vier Kettfäden 23 aus Normalglas abwechselnd mit einem Kettfaden 24 aus Quarzglas angeordnet Einzelne Kett- und/oder Schussfäden können in alternativer Ausführungsform auch aus Verbundfäden entsprechend der Ausführung gemäss Fig 1A bestehen. Es ergeben sich dann die in der Zeichnung gemäss Fig 2 dargestellten relativ dicken Kett- bzw. Schussfäden 22 und 24, die zwischen denen Einzelfaden 21 

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 bzw 23 aus Normalglas angeordnet sind.

   Auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig 2 gilt der Grundsatz, dass im Interesse einer kostengünstigen Fertigung der Einsatz von hochtemperaturbeständigem Glasseidenmaterial, beispielsweise Quarzglasfäden, auf dasjenige Mass beschränkt wird, das fur die Bildung eines den Zusammenhalt gewährleistenden Gerusts unbedingt erforderlich ist. 



   Fur den Verlauf der Kett- und Schussfäden oder der Ausbildung der Struktur eines Gewebes oder   Gewirks   sind der Erfindung keine anderen Grenzen gesetzt als herkömmlichen Glasseiden- strukturen aus Normalglas. 



   Wie sich aus Fig. 2B, einem Schnitt entlang der Schnittlinie 11-11 in Fig 2A ergibt, handelt es sich bei dem beschriebenen Webstuck um ein sackartiges Gebilde mit Vorderwand und Rückwand, welche im betneblichen Einsatz das wenigstens eine Wärmedämmungsbauteil umschliesst. 



  Andererseits kann die Webstruktur gemäss Fig. 2B auch als mehrlagige Struktur zum Einsatz kommen, wobei der Anzahl der Lagen keine Grenzen gesetzt sind 
Wenn die aus Normalglas bestehenden Einzelfäden 21 und 23 nach einem oder mehreren Erhitzungszyklen ganz oder teilweise brechen, halten die temperaturbeständigen Schuss- und Kettfäden 22 und 24 die gesamte Webstruktur nach Art eines Gerusts zusammen und sorgen dafür, dass das Wärmedämmungsbauteil umhüllt bleibt Ohne diese gerüstartigen Fäden 22 und 24 aus   hitzebeständigem   Quarzglas würde sich die gesamte Umhüllung von der zu schützenden Wärmedämmung lösen.

Claims (1)

1. Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen möglich So kann das Erfindungspnnzip, namlich die alternierende Verwendung von Normalglas- und Quarzglasfäden, auch bei anderen Verbundglasbauteilen Anwendung finden, so beispielsweise bei einschichtigen Wandstrukturen, beispielsweise Matten oder bei Wärmedämmplatten als aufgeklebter Kantenschutzstreifen, der Schnittkanten o dgl schützend abdeckt Patentansprüche :

   1 Wärmedämmungsbauteil, das wenigstens teilweise von einer Glasseidenstruktur umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasseidenstruktur als Webstruktur ausgebildet ist, deren Kettfäden in einem regelmässigen Muster vorgesehen sind, in dem hochtemperaturbeständiges Quarzglas enthaltende Kettfäden (24) mit wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Kettfäden (23) aus weniger temperaturbeständigem Glasseidenmaterial abwechselnd angeordnet sind, und deren Schussfäden in einem regelmässigen Muster vorgesehen sind, in dem hochtemperaturbeständiges Quarzglas enthaltende Schussfäden (22) mit wenigstens einem, vorzugsweise mehreren Schussfäden (21) aus weniger temperaturbeständigem Glasseidenmaterial abwechselnd angeordnet sind 2.

   Wärmedämmungsbauteil, insbesondere nach Anspruch 1, das wenigstens teilweise von einer Glasseidenstruktur umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasseidenstruktur Verbundfäden (1) enthält, die mehrere miteinander verdrillte oder verflochtene Einzelfäden (11...13) aus Glasseide aufweisen, von denen mindestens einer aus hochtemperaturbeständigem Quarzglas und der oder die anderen aus weniger temperaturbeständigem Glasseidenmatenal bestehen 3 Wärmedämmungsbauteil, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, das wenigstens teilweise von einer Glasseidenstruktur umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasseidenstruktur Verbundfäden (1) enthält, die einen mittig verlaufenden Zentralfaden (11) aus hochtemperaturbeständigem Quarzglas aufweist, der von mehreren Einzelfäden (13) aus weniger temperaturbeständigem Glasseidenmaterial umgeben ist