DE10134322A1 - Wärmedämmkörper aus wärmeisolierendem Marerial, insbesondere aus Polystyrol, und Verfahren zum Herstellen eines Wärmedämmkörpers - Google Patents

Wärmedämmkörper aus wärmeisolierendem Marerial, insbesondere aus Polystyrol, und Verfahren zum Herstellen eines Wärmedämmkörpers

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Abstract

Bei einem Wärmedämmkörper aus wärmeisolierendem Material, insbesondere aus Polystyrol, ist vorgesehen, daß er wenigstens eine Lage aus einem mikroporösen thermischen Dämmstoff aufweist. DOLLAR A Ein Verfahren zum Herstellen dieses Wärmedämmkörpers aus Polystyrol zeichnet sich dadurch aus, daß eine Einlage aus einem mikroporösen thermischen Dämmstoff mit Hilfe von Abstandshaltern in eine Schäumungsform eingelegt wird, daß in die Schäumungsform Polystyrolkörper eingefüllt werden, daß die Polystyrolkörper geschäumt werden und daß der fertige Wärmedämmkörper aus der Form entnommen wird. DOLLAR A Der erfindungsgemäße Wärmedämmkörper weist ein hohes Wärmedämmvermögen auf und ist aufgrund dessen in geringen Materialstärken einsetzbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmedämmkörper aus wärmeisolierendem Material, insbesondere aus Polystyrol. Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmedämmkörpers.
  • Wärmeisolierende Wärmedämmkörper werden in vielen Bereichen verwendet, z. B. wenn verschieden temperierte räumliche Bereiche voneinander in der Weise getrennt werden sollen, daß das Temperaturgefälle aufrechterhalten bleibt. Beispiele sind der Wohnungs- bzw. Häuserbau, wo plattenartige Wärmedämmkörper in Böden, Wänden und Dachflächen angeordnet werden, um die wärmere Raumluft im Inneren eines Gebäudes in den Wintermonaten von der kälteren Außenluft zu isolieren. In den Sommermonaten isolieren derartige Wärmedämmplatten das kühlere Hausinnere gegen höhere Temperaturen in der Umgebung des Hauses.
  • Weitere Wärmeisolationsanwendungsfälle sind beispielsweise Rohrleitungen, Kühlcontainer, Kühlfahrzeuge, Kühlhäuser und dergleichen.
  • Wärmedämmkörper aus wärmeisolierenden Materialien sind bekannt. Es werden beispielsweise Wärmedämmkörper aus Polystyrol, aus Mineralwolle, aus Holzmaterialien und künstlichen Materialien verwendet. Häufig sind plattenförmige Wärmedämmkörper aus Polystyrol im Einsatz, die leicht zu handhaben sind und vielseitig verarbeitbar und anwendbar sind.
  • Bei Polystyrol - Wärmedämmkörpern ist eine definierte Mindeststärke des Polystyrols erforderlich, um eine gewünschte Wärmeisolationswirkung zu erhalten. Die Dicke einer Polystyrolplatte ist dabei häufig relativ groß.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmedämmkörper der eingangs genannten Gattung aufzuzeigen, der ein hohes Wärmedämmvermögen aufweist und aufgrund dessen in geringen Materialstärken einsetzbar ist. Weiterhin soll ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmedämmkörpers aufgezeigt werden.
  • Diese Aufgabe ist vorrichtungsseitig erfindungsgemäß durch einen Wärmedämmkörper gelöst, der wenigstens eine Lage aus einem mikroporösen thermischen Dämmstoff aufweist.
  • Der erfindungsgemäße Wärmedämmkörper ist nicht homogen aus einem Material, beispielsweise aus Polystyrol, ausgebildet, sondern er weist zusätzlich zu diesem Material wenigstens eine Lage aus einem mikroporösen thermischen Dämmstoff auf. Diese Dämmstofflage zeichnet sich durch einen geringen Wärmedurchleitungswert und dadurch durch ein hohes Isolationsvermögen in Bezug auf Wärme aus. Die erfindungsgemäß vorgesehene Lage erhöht somit das Wärmedämmvermögen des Wärmedämmkörpers erheblich. Dadurch weist der Wärmedämmkörper einen verringerten Wärmedurchleitungswert auf.
  • Aufgrund der Lage aus dem mikroporösen thermischen Dämmstoff kann der Wärmedämmkörper insgesamt eine geringere Dicke aufweisen. Dadurch ist der erfindungsgemäße Wärmedämmkörper für Einsatzzwecke geeignet, in denen ein nur geringer Bauraum für das Anordnen eines Wärmedämmaterials vorgesehen ist.
  • Die Lage aus dem mikroporösen thermischen Dämmstoff kann beispielsweise als Einlage ausgebildet sein, die in dem Material des Wärmedämmkörpers vollständig aufgenommen ist. Es ist aber auch möglich, die Lage als Auflage auszubilden, so daß sie an einer Oberfläche des Wärmedämmkörpers angeordnet ist.
  • Der mikroporöse thermische Dämmstoff besteht vorzugsweise aus anorganischen oxidischen Substanzen. Diese haben sich als wärmeisolationsfähig herausgestellt. Der Hauptbestandteil der Lage kann nach einer Weiterbildung der Erfindung Kieselsäure sein. Es handelt sich dabei insbesondere um hoch disperse Kieselsäure, wie sie beispielsweise unter der Handelsbezeichnung "Wacker HDK ®" vertrieben wird.
  • Weitere Bestandteile der Lage sind vorzugsweise Absorber, Silikate und Reflektoren zur Minimierung der Infrarot-Strahlung.
  • Zum Schutz der Bestandteile der Lage sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß die Lage eine Folie als Außenhülle aufweist, die unter Vakuum geschweißt ist. Die Folie ist dabei beispielsweise als Kunststoffolie, zum Beispiel aluminiumkaschierte Kunststoffolie, oder als Aluminiumfolie ausgebildet.
  • Nach einer nächsten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der erfindungsgemäße Wärmedämmkörper als Wärmedämmplatte ausgebildet ist, und daß die Lage plattenförmig ausgebildet ist. Ein als Wärmedämmplatte ausgebildeter Wärmedämmkörper läßt sich vielseitig verwenden. Insbesondere ist er zur Wärmeisolierung von Flächen geeignet, beispielsweise im Hausbau zur Isolierung von Bodenflächen, Wandflächen oder Dachflächen. Hier wird durch die erfindungsgemäß vorgesehene Lage aus dem mikroporösen thermischen Dämmstoff erreicht, daß die Wärmedämmplatte eine relativ geringe Dicke aufweist, wobei gleichzeitig ein hohes Wärmedämmvermögen gewährleistet ist. Beispielsweise stellt eine aus Polystyrol gefertigte Wärmedämmplatte mit einer etwa 1 cm starken Einlage aus einem mikroporösen thermischen Dämmstoff in einer Gesamtstärke von 4 cm das gleiche Wärmedämmvermögen wie eine vollständig aus Polystyrol ausgebildete Wärmedämmplatte mit einer Dicke von etwa 13 cm bereit. Eine erfindungsgemäße Wärmedämmplatte mit einer Gesamtstärke von 7 cm, wobei das Polystyrolmaterial eine Dicke von 5 cm aufweist und die Wärmedämmplatte eine Dicke von 2 cm aufweist, hat das gleiche Wärmedämmvermögen wie eine etwa 23 cm dicke vollständig aus Polystyrol ausgebildete Wärmedämmplatte.
  • Durch eine erfindungsgemäße Wärmedämmplatte ist somit ein Raumgewinn erreichbar. Insbesondere beim Hausbau kann dadurch eine geringere Wanddicke erreicht werden, wobei gleichzeitig ein hohes Wärmeisolationsvermögen erhalten bleibt. Dadurch ist bei einem Hausbau eine Vergrößerung der Innenfläche des Hauses ermöglicht. Auch für andere Isolationszwecke kann eine erfindungsgemäße Wärmedämmplatte mit einer geringen Plattenstärke eingesetzt werden, bei denen bisher konventionelle Wärmedämmplatten z. B. aus Polystyrol aufgrund ihrer zu großen Plattenstärke nicht ohne weiteres eingesetzt werden konnten. Die Lage aus mikroporösem thermischen Dämmstoff kann dabei in der gleichen Mittelebene wie die Mittelebene der Platte angeordnet sein. Es kann aber auch eine außermittige Anordnung der Mittelebene der Lage in Bezug auf die Mittelebene der Wärmedämmplatte gegeben sein.
  • Die Außenmaße eines plattenförmigen Wärmedämmkörpers sind vorzugsweise etwas größer als die Außenmaße der Einlage. Der als Wärmedämmplatte ausgebildete Wärmedämmkörper erstreckt sich regelmäßig in einer Ebene. Es ist aber auch möglich, einen gekrümmten Wärmedämmkörper auszubilden, beispielsweise als gekrümmte Platte. Dieser gekrümmte Wärmedämmkörper ist an spezielle Isolationszwecke angepaßt, in denen er sich an eine gekrümmte zu isolierende Fläche anschmiegen kann. Beispielsweise können mit derartigen Wärmedämmkörpern Rohre wärmeisoliert werden.
  • Bei einer Verwendung von erfindungsgemäßen Wärmedämmplatten können beispielsweise einer Häuserwand mehrere Wärmedämmplatten in einer Nebeneinanderlage angeordnet sein. Um Kältebrücken im Bereich der Stoßflächen nebeneinanderliegender Wärmedämmplatten zu verhindern, können die Wärmedämmplatten einen Falz, beispielsweise einen Stufenfalz, aufweisen.
  • Aufgrund des Schweißens der Folie der Lage unter Vakuum soll die Lage nicht durch das Einwirken von Werkzeugen oder dergleichen verletzt werden. Ist die Lage als Einlage ausgebildet und in einem nicht transparenten Wärmedämmaterial vollständig aufgenommen, so ist sie von außen nicht sichtbar. Um die Einlage kenntlich zu machen, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, daß auf wenigstens einer Außenseite des Wärmedämmkörpers eine zum Beispiel als Nut ausgebildete Markierung für die Ränder der Einlage aufgebracht ist. Verwendern des Wärmedämmkörpers ist dadurch gezeigt, wo die Einlage angeordnet ist und in welchen Bereichen keine Einlage angeordnet ist. In diesen einlagefreien Bereichen kann eine Bearbeitung vorgenommen werden und können auch Nägel oder Schrauben durch den Wärmedämmkörper hindurchgeführt werden.
  • Als Wärmedämmplatten ausgebildete Wärmedämmkörper weisen beispielsweise Kantenlängen von 5 cm bis 200 cm auf. Sie sind in diesen verschiedenen Abmessungen und verschiedenen geometrischen Formen für den Hausbau, nämlich für den Innen-, Fußboden- und Dachbau geeignet. Im Außenbereich eines Hauses kann eine Fassadendämmung, insbesondere bei Aufbau eines zweischaligen Mauerwerkes, erfolgen. Weitere Anwendungsfälle sind der Containerbau, die Isolierung von Schiffen, Flugzeugen und Möbelstücken, insbesondere von Betten oder Stühlen, auch in Kraftfahrzeugen. Aufgrund der geringen Dicke ist auch ein Einsatz für die Wärmeisolierung in Rettungsfahrzeugen möglich. Dabei kann aus einem erfindungsgemäßen Wärmedämmkörper eine Auflagefläche für eine Person, beispielsweise eine unterkühlte Person, ausgebildet werden, auf welche die Person auflegbar ist. Die Auflagefläche kann dabei eine besondere Oberflächenkontur aufweisen, die an die körperliche Ausbildung einer. Person angepaßt ist. Eine auf die Auflage aufgelegte Person hat dadurch einen großen Oberflächenkontakt zu der Auflagefläche. Die in die Auflagefläche eingesetzte Einlage bewirkt eine hervorragende Wärmeisolation.
  • Ein Verfahren zum Herstellen eines Wärmedämmkörpers, für das selbständiger Schutz beansprucht wird, zeichnet sich dadurch aus, daß eine Einlage aus einem mikroporösen thermischen Dämmstoff mit Hilfe von Abstandshaltern in eine Schäumungsform eingelegt wird, daß in die Schäumungsform Polystyrolkörper eingefüllt werden, daß die Polystyrolkörper geschäumt werden und daß der fertige Wärmedämmkörper aus der Form entnommen wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Herstellungsverfahren von Wärmedämmkörpern aus Polystyrol herangezogen. Damit die Lage aus mikroporösem thermischen Dämmstoff insbesondere im Inneren einer Wärmedämmplatte angeordnet ist, wird sie mit Hilfe der Abstandshalter in der Schäumungsform angeordnet. Das Anordnung von Polystyrolkörper, z. B. in Kugelform, erfolgt allseitig um die Einlage herum, so daß aufgrund des nachfolgenden Aufschäumens die Einlage in dem aufgeschäumten Polystyrol vorzugsweise vollständig aufgenommen ist. Das Polystyrol wird dabei vorzugsweise mit. Wasserdampf aufgeschäumt.
  • Eine Nachbearbeitung des nach diesem Verfahren hergestellten Wärmedämmkörpers nach dem Entnehmen aus der Schäumungsform ist vorteilhaft nicht erforderlich.
  • Für das Verfahren wird vorzugsweise ein Polystyrol mit einem Raumgewicht von 5 kg bis 50 kg pro m3, vorzugsweise von 15 kg bis 25 kg pro m3, verwendet.
  • Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Wärmedämmkörpers, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Die Figuren zeigen eine Draufsicht, eine Schnittansicht und eine Seitenansicht des als Wärmedämmplatte ausgebildeten Wärmedämmkörpers.
  • Die Wärmedämmplatte 1 ist als flacher Quader ausgebildet. Fig. 2 zeigt, daß sie aus zwei Bauteilen gebildet ist, wobei ein erstes Bauteil eine Polystyrolhülle 2 und ein zweites Bauteil eine Einlage 3 aus einem mikroporösen thermischen Dämmstoff ist. Die Einlage 3 ist innerhalb der Hülle 2 angeordnet, wobei sie mit keinem Abschnitt an die Oberfläche der Wärmedämmplatte 1 dringt.
  • Auf den Seitenflächen der Wärmedämmplatte 1 ist jeweils eine im Randbereich umlaufende Nut 4 eingebracht. Diese Nuten 4 verlaufen deckungsgleich zu den Seitenrändern der Einlage 3.

Claims (19)

1. Wärmedämmkörper aus wärmeisolierendem Material, insbesondere aus Polystyrol, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens eine Lage aus einem mikroporösen thermischen Dämmstoff aufweist.
2. Wärmedämmkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage als Einlage (3) ausgebildet ist.
3. Wärmedämmkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage als Auflage ausgebildet ist.
4. Wärmedämmkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mikroporöse thermische Dämmstoff aus anorganischen oxidischen Substanzen besteht.
5. Wärmedämmkörper nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptbestandteil der Lage Kieselsäure ist.
6. Wärmedämmkörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Bestandteile der Lage Absorber, Silikate und Reflektoren zur Minimierung der Infrarotstrahlung sind.
7. Wärmedämmkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage eine Folie als Außenhülle aufweist, die unter Vakuum geschweißt ist.
8. Wärmedämmkörper nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Kunststoffolie ist.
9. Wärmedämmkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er als Wärmedämmplatte (1) ausgebildet ist und daß die Lage plattenförmig ausgebildet ist.
10. Wärmedämmkörper nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß seine Außenmaße etwas größer als die Außenmaße der plattenförmigen Einlage (3) sind.
11. Wärmedämmkörper nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß seine Mittelebene mit der Mittelebene der Lage (3) zusammenfällt.
12. Wärmedämmkörper nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelebene der Lage (3) außerhalb seiner Mittelebene liegt.
13. Wärmedämmkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er wenigstens eine Krümmung aufweist.
14. Wärmedämmkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß er an wenigstens einer Kante einen Falz aufweist.
15. Wärmedämmkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß auf wenigstens einer seiner Außenseiten eine Markierung (Nut 4) für die Ränder der Einlage (3) aufgebracht ist.
16. Wärmedämmkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Dicke von etwa 4 cm aufweist.
17. Wärmedämmkörper nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Kantenlänge von 5 cm bis 200 cm hat.
18. Verfahren zum Herstellen eines Wärmedämmkörpers aus Polystyrol, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einlage (3) aus einem mikroporösen thermischen Dämmstoff mit Hilfe von Abstandshaltern in eine Schäumungsform eingelegt wird, daß in die Schäumungsform Polystyrolkörper eingefüllt werden, daß vor oder nach dem Einlegen der Einlage (3) die Polystyrolkörper geschäumt werden und daß der fertige Wärmedämmkörper aus der Form entnommen wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Polystyrol mit einem Raumgewicht von 5 kg bis 50 kg pro m3 verwendet wird.
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