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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Absorberelement für
die Wärme- und/oder Schalldämmung sowie ein Verfahren
zur Herstellung eines solchen Elementes. Zur Wärme- und/oder
Schalldämmung werden Wände und/oder Decken von
Gebäuden mit geeigneten Dämmmaterialien versehen.
Hierbei gelangen vielfach faserartige Produkte wie Mineralwollefasern
zum Einsatz. Die aus Schmelzen entsprechender Rohstoffe durch Spinnen
hergestellten Fasern werden zur Anwendung als Wärme- oder
Schalldämmmaterial gegebenenfalls durch den Zusatz geeigneter
Bindemittel zu einem Vlies verarbeitet, welches zu Dämmstoffplatten
oder -matten verarbeitet werden kann.
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Das
so erhaltene Material lässt sich in vorteilhafter Weise
sowohl zur Schalldämmung als auch zur Wärmedämmung
einsetzen.
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In
Räumen, in denen nutzungsbedingt Schallbelastungen auftreten,
werden vielfach zur Geräuschdämmung sogenannte
Absorber eingesetzt, welche die Schallbelastung reduzieren. Als
Absorber werden Vorrichtungen bezeichnet, die die in den Schallwellen
enthaltene Energie in Wärmeenergie umwandeln. Mineralwolle,
beispielsweise Stein- und/oder Glaswolle sind vorzugsweise verwendete Materialien
zur Herstellung solcher Absorber. Die genannten Materialien haben
die Eigenschaft, schalloffen zu sein.
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Die
Absorber können entweder sichtbar als Wand- oder Deckenabsorber
angebracht sein oder nicht sichtbar in Bauteile integriert sein.
In der ersten Variante als sichtbare Wand- oder Deckenabsorber werden
beispielsweise vlieskaschierte Mineralwollplatten in Rahmen eingebracht
und als sogenannte „Baffle" von der Decke abgehängt
oder an der Wand befestigt.
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Eine
Alternative sind abgehängte Deckensysteme, jedoch unter
der Voraussetzung, dass sie ausreichend schalloffen sind. Für
solche Systeme eignen sich insbesondere Glas- oder Steinwolleplatten,
die mit dekorativen Vliesen versehen sind und in abgehängte,
standarisierte Schienen und Rahmen eingelegt oder direkt unter der
Decke angebracht werden können.
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Es
hat sich jedoch herausgestellt, dass aus Gründen des Designs,
der Optik oder wegen der benötigten sehr widerstandsfähigen
Oberflächen die vorgenannten Systeme nicht anwendbar sind. Wünscht
der Architekt oder Bauherr beispielsweise eine Metalldecke oder
soll die Wand einer Werkhalle mit Trapezprofilen verkleidet werden,
sind die zuvor genannten Systeme in der Regel nicht anwendbar.
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Geschlossene
Metalloberflächen sind im Regelfall schallhart und tragen
daher nicht zur Schallabsorption bei. Um bei den gewählten
Materialien ein Eindringen der Schallwellen sicherstellen zu können, werden
die Oberflächen häufig mit Perforierungen versehen.
Hierbei ist es aus dem Stand der Technik sowohl bekannt, mikroperforierte
Systeme anzuwenden, welche über eine Vielzahl von Perforierungen mit
kleinstem Durchmesser eine große Fläche erzeugen,
die zum Abbau der Schallenergie beiträgt, als auch Systeme
mit größeren Durchmessern der Perforierung einzusetzen,
wobei die Schallwellen durch die Perforierung eindringen und dann
in einem, hinter beispielsweise dem Metall angebrachten Absorber abgebaut
werden.
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Perforierte
Metalldecken aus Stahlblech oder Leichtmetallkonstruktionen wie
Aluminium werden ebenfalls mit vlieskaschierten Absorbern ausgerüstet,
wobei die Vlieskaschierung auf der Metalldecke aufliegt.
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Bei
den heute verwendeten Absorbern handelt es sich im Regelfall um
Mineralwolle, die in Polyethylen (PE-Folie), wegen der Optik häufig
in schwarzer Farbe, eingeschweißt ist. Unter dem Begriff
Mineralwolle sind hierbei Glaswolle, Steinwolle und Schlackenwolle
zu subsumieren.
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Durch
das Einschweißen in PE-Folie wird das Herausrieseln von
Fasern ebenso verhindert, wie das „Herauswaschen" auf der
Rückseite oder den Kanten, falls der oberhalb der abgehängten
Decke vorhandene Raum zur Luftführung genutzt wird.
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Eine
Alternative, bei der vorder- und rückseitig vlieskaschierte
Mineralwollprodukte Verwendung finden, deren Kanten dann ebenfalls
mit Vliesen kaschiert sind, ist teuer, da die Seiten nur schwierig
mit Vlies beschichtet werden können. Im Regelfall reißen diese
Stellen wieder auf und es können Mineralwollfasern in die
Luft gelangen.
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Das
Einschweißen in Polyethylen-Folie hat sich als marktübliche
und gängige Variante zwischenzeitlich durchgesetzt. Die
Klassifizierung von Bauprodukten und Bauarten zu ihrem Brandverhalten
erfolgt nach der Norm DIN EN 13501-1. Diese unterscheidet
zwischen homogenen und nicht homogenen Bauprodukten. Absorberelemente
auf Basis eines aus Polyethylen-Folie gebildeten Beutels (Polybeutel)
sind nicht homogene Bauprodukte, da sie aus mehr als einem Bestandteil
bestehen.
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Homogene
und nicht homogene Bauprodukte werden gemäß der
genannten Norm in unterschiedliche Brandschutzklassen eingeteilt,
wobei die höchste Brandschutzklasse die Klasse A1 ist.
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Für
den Einsatz von Baustoffen in bestimmten Bereichen der Bautechnik
ist zwingend die Verwendung von Baustoffen bestimmter Brandklassifizierungen
vorgesehen.
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Bisher
sind aus dem Stand der Technik keine folienkaschierten, also mit
entsprechenden Kunststofffolien ummantelte Absorberelemente bekannt, welche
zumindest der Brandschutzklasse A2 genügen. Vielfach ist
jedoch für den Einbau entsprechender Materialien insbesondere
im Bereich der öffentlichen Gebäude eine Brandschutzkiassifizierung
der Klasse A2 zwingend vorgeschrieben.
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Für
die Herstellung folieneingeschweißter Absorber werden im
Regelfall Polyethylen- oder Polypropylenschläuche oder
alternativ -halbschläuche verwendet. Im Herstellungsprozess
dieser Absorber werden die Schläuche an der einen Seite
durch geeignete Einrichtungen wie beispielsweise Schweißbalken
verschlossen. In den so entstandenen Beutel werden die auf Maß konfektionierten
Dämmwollzuschnitte eingeschoben und das offene Ende wird
wiederum verschweißt. Der so entstandene allseitig geschlossene
Beutel wird dann vom Endlosfolienschlauch abgetrennt. Alternativ
wird bei Verwendung von Halbschläuchen der Dämmstoffzuschnitt
auf eine Folienhälfte gelegt, die andere Folienhälfte übergeschlagen
und anschließend an den offenen Enden verschweißt.
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Die
so hergestellten Absorber weisen neben einer schlechten Brandschutzklassifizierung
weitere maßgebliche Nachteile auf. So wird beispielsweise eine
Vielzahl von unterschiedlichen Abmessungen der Folienschläuche
benötigt, um Beutel unterschiedlicher Abmessungen bereitzustellen.
Darüber hinaus muss die Wandstärke der Folie möglichst dünn
gehalten werden, um die schallabsorbierenden Eigenschaften nicht
nachteilig zu beeinflussen. Andererseits muss die Wandstärke
des eingesetzten Folienschlauchs hinreichend dick sein, um die notwendige
Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beschädigungen
zu bieten. Dies führt zu einem schlecht zu lösenden
Widerspruch, da einerseits eine mechanisch stabile Folie schalldämmtechnische Mängel
mit sich bringt und andererseits ein offenporiges Vlies oder eine
deutlich dünnere Folie mechanisch nicht widerstandsfähig
genug sind, um auf der mechanisch belasteten Seite ein Austragen
der Mineralwollefasern zu verhindern.
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Weiter
nachteilig ist, dass vielfach die Folienschlauch- und Mineralwoll-Abmessung
nicht exakt aufeinander abgestimmt ist, wodurch Folie übersteht, welche
dann bei der Verwendung auf der Baustelle durch das Hantieren beschädigt
werden kann.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,
ein Absorberelement für die Wärme- und/oder Schalldämmung anzugeben,
welches die aus dem Stand der Technik bekannten und zuvor genannten
Nachteile zu überwinden vermag und wenigstens eine Brandschutzklassifizierung
der Klasse A2 erreicht. Darüber hinaus ist es die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines
solchen Absorberelementes anzugeben.
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Hinsichtlich
des Absorberelementes wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Absorberelement für
die Wärme- und/oder Schalldämmung gelöst,
bestehend aus einem faserförmigen Dämmmaterial
und einem flächig ausgebildeten Ummantelungsmaterial, mit
welchem das faserförmige Dämmmaterial ummantelt
ist, wobei das faserförmige Dämmmaterial ein Flächengewicht
von 0,1 bis 6,0 kg/m2 aufweist, und das
flächig ausgebildete Ummantelungsmaterial ein Flächengewicht
von 0,01 bis 0,17 kg/m2 bei einem Brennwert
pro Masse von 0 bis 48 MJ/kg und einem Brennwert pro Fläche
von 0 bis 4,0 MJ/m2 aufweist.
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Das
in dem erfindungsgemäßen Absorberelement eingesetzte
Dämmmaterial weist einen Brennwert pro Masse von 0 bis
3 MJ/kg und einen Brennwert pro Fläche von 0 bis 19,4 MJ/m2 auf.
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In
dem erfindungsgemäßen Absorberelement kann das
Ummantelungsmaterial ein Polymermaterial aufweisen.
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In
einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Absorberelementes
ist das Ummantelungsmaterial aus einem flächig ausgebildeten
Trägermaterial und einem flächig ausgebildeten
Abdeckmaterial ausgebildet, wobei das faserförmige Dämmmaterial auf
das Trägermaterial aufgebracht ist und das Abdeckmaterial
das faserförmige Dämmmaterial abdeckt, wobei Trägermaterial
und Abdeckmaterial wenigstens entlang aller Berührungsflächen
miteinander verbunden sind und so einen vollständig geschlossenen
Beutel ausbilden, welcher das faserförmige Dämmmaterial
aufnimmt und wobei das Trägermaterial und das Abdeckmaterial
unterschiedliche Eigenschaften aufweisen können.
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Als
das Ummantelungsmaterial bildendes Trägermaterial und/oder
Abdeckmaterial können Kunststofffolie, ein Vlies, eine
Metallfolie oder ein Gewebe wie z. B. Glasfasergewebe, Metallgewebe
oder Kunststoffgewebe zum Einsatz gelangen. Bei der Verwendung von
Kunststofffolien haben sich insbesondere Polyethylen, Polypropylen,
Polyurethan, Polyvinylchlorid oder Copolymere dieser als geeignet erwiesen.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass Trägermaterial
und Abdeckmaterial aus Kunststofffolien gebildet werden, wobei sich
die Folien hinsichtlich ihrer Wandstärke unterscheiden.
So kann das Trägermaterial eine schalltechnisch günstige dünne
Kunststofffolie sein, wohingegen das Abdeckmaterial eine mechanisch
beständige dicke Kunststofffolie sein kann. Als mechanisch
beständige Kunststofffolien haben sich insbesondere Kunststofffolien
wie Polyethylenfolien mit einer Stärke Von ca. 40 μm
erwiesen. Als schalltechnisch günstige Folien haben sich
insbesondere Polyethylenfolien mit einer Folienstärke < 25 μm
erwiesen. Darüber hinaus kann erfindungsgemäß vorgesehen
sein, dass das Trägermaterial und/oder das Abdeckmaterial
zur Verbesserung der schalltechnischen Eigenschaften perforiert oder
mikroperforiert wird. Ebenso kann erfindungsgemäß eine
Verstärkung des Trägermaterials und/oder des Abdeckmaterials
durch geeignete Gewebe, wie z. B. Glasfasergewebe oder Metallgewebe vorgegeben
sein. Darüber hinaus kann das Trägermaterial und/oder
das Abdeckmaterial mit flammhemmenden Mitteln ausgerüstet
sein.
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Als
Dämmmaterial können erfindungsgemäß Mineralwollefasern
sowie aus diesen Fasern hergestellte Produkte vorgesehen sein. Unter
Mineralwollefasern sind Glaswollefasern, Schlackenwollefasern und/oder
Steinwollefasern zu verstehen.
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Das
Abdeckmaterial ist mit dem Trägermaterial wenigstens an
den Berührungsstellen verklebt, vernäht, verschweißt
oder zusammengeklammert. Darüber hinaus kann vorgesehen
sein, dass das Abdeckmaterial mit dem Trägermaterial auch
durch das Dämmmaterial hindurch mit geeigneten Mitteln
verbunden ist. So kann das Abdeckmaterial mit dem Trägermaterial
beispielsweise durch das Dämmmaterial hindurch vernäht
werden.
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Das
Dämmmaterial kann erfindungsgemäß zur
Verbesserung der mechanischen Eigenschaften ein Bindemittel aufweisen.
Geeignete Bindemittel sind z. B. Phenolharze oder anorganische Bindemittel,
welche vorteilhafter Weise unbrennbar sind. Die ordnungsgemäß eingesetzten
Dämmmaterialien können desweiteren Zusatzstoffe
wie flammhemmende Mittel oder Mittel zur Staubbindung und/oder Hydrophobierung
wie z. B. Mineralöle aufweisen.
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In
einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Absorberelementes weist dieses einen Brennwert pro Masse des Absorbers ≤ 3,0
MJ/kg auf. Bei einer solchen Ausgestaltung erfüllt das
Absorberelement die brandschutztechnischen Voraussetzungen der Klasse
A gemäß der Norm DIN EN 13501-1 und
kann in entsprechenden Bereichen eingesetzt werden. Erzielt wird
ein Brennwert pro Masse des Absorberelementes ≤ 3,0 MJ/kg
durch Verwendung entsprechender Träger- und/oder Abdeckmaterialien
sowie geeigneter Dämmmaterialien gemäß den
zuvor ausgeführten Maßgaben. Die Rohdichte des
erfindungsgemäß eingesetzten Dämmmaterials kann
zwischen 9 und 100 kg/m3 liegen, mit einem
bevorzugten Bereich zwischen 12 und 60 kg/m3.
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Die
erfindungsgemäßen Absorberelemente weisen eine
Gesamtdicke von 10 bis 70 mm, bevorzugt zwischen 20 und 50 mm, und
noch bevorzugter von ca. 20 mm auf.
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In
einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Absorberelementes
wird die Rohdichte des substantiellen Bestandteils des Absorberelementes,
also der Mineralwolle, bei unverändertem Bindemittel-Anteil
angehoben. Hierdurch kann beispielsweise bei einem Träger-
und Abdeckmaterial aus einer Polyethylenfolie mit einer Materialstärke
von 20 μm bei Verwendung einer Steinwolle mit 3% Bindemittelanteil und
mit einer Rohdichte von mindestens 44 kg/m3 ein Brennwert
pro Masse des Absorberelementes von 2,99 MJ/kg erreicht werden.
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Bei
der Verwendung von Glaswolle mit 5% Bindemittelanteil und mit einer
Rohdichte von mindestens 59 kg/m3 kann bei
gleichem Träger- und/oder Abdeckmaterial ein Brennwert
pro Masse Absorberelement von 2,92 MJ/kg erzielt werden.
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Alternativ
kann die Rohdichte der Mineralwolle deutlich geringer angehoben
werden, wenn der Bindemittel-Anteil im Mineralwoll-Produkt reduziert wird.
So kann beispielsweise bei einem verwendeten Träger- und
Abdeckmaterial auf Basis von Polyethylenfolien mit einer Materialstärke
von 20 μm bei Verwendung einer Steinwolle mit 2% Bindemittel
und mit einer Rohdichte von mindestens 40 kg/m3 ein
Brennwert pro Masse eines solchen Absorberelementes von 2,966 MJ/kg
erreicht werden.
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Bei
Verwendung von Glaswolle mit 4% Bindemittel und mit einer Rohdichte
von mindestens 50 kg/m3 als Dämmmaterial
beträgt der Brennwert pro Masse eines solchen Absorberelementes
2,97 MJ/kg.
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Alternativ
kann lose Wolle als Dämmmaterial eingesetzt werden. Hierbei
handelt es sich um ein Produkt, das nahezu ohne Bindemittel und
nur mit einem geringen Anteil von Hydrophobierungsölen
ausgerüstet ist. Der Öl-Anteil beträgt
im Regelfall 0,1% mit einem Brennwert von 42 MJ/kg Öl.
Damit kann die Rohdichte der Mineralwolle (für Stein- und
Glaswolle) von heute 27,5 kg/m3 bzw. 15
kg/m3 auf 34 kg/m3 geändert
werden.
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Bei
einer solchen Ausgestaltung und der Verwendung eines Träger-
und Abdeckmaterials auf Basis von Polyethylenfolien mit einer Materialstärke
von 20 μm kann ein Brennwert pro Masse von 2,944 MJ/kg
erzielt werden.
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Das
zuvor beschriebene Absorberelement bei einer Gesamtdicke von 20
mm hat nur eine geringe Festigkeit. Um die Festigkeit des Fasergefüges
zu verbessern, kann erfindungsgemäß ein Vernadelungsprozess
der losen Wolle vorgesehen sein.
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Als
weitere Alternative können statt der zuvor beschriebenen „brennbaren"
Bindemittel mit hohen Werten für die Verbrennungswärme/kg
auch nichtbrennbare, anorganische Bindemittel-Systeme verwendet
werden.
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Hierbei
werden erfindungsgemäß als brennbare Substanzen
nur geringe Mengen von 0,1 bis 0,2% Mineralöle zur Staubbindung
und Hydrophobierung eingesetzt. Bei 0,1% ergeben sich gleiche Rohdichten
von 34 kg/m3 für Stein- und Glaswolle.
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Gemäß der
Erfindung können auch zwei unterschiedliche Bindemittel,
sowohl organischer als auch anorganischer Ausbildung, in unterschiedlichen Mengen
in einem Absorberelement verwendet werden. In Abhängigkeit
von der Menge des eingesetzten organischen Bindemittels ergeben
sich für Steinwolle minimale Rohdichten von 34 bis 44 kg/m3 und für Glaswolle minimale Rohdichten
von 34 bis 59 kg/m3.
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Alternativ
können organische Bindemittel weiter modifiziert werden,
so dass der Wert der Verbrennungswärme/kg fertig gemischtes
Bindemittel entsprechend sinkt. In Abhängigkeit von dem
Restwert der Verbrennungswärme des eingesetzten, modifizierten
Bindemittels bestimmt sich dann die einzusetzende Rohdichte der
Mineralwolle, um einen Brennwert pro Masse des Gesamtproduktes von ≤ 3,0
MJ/kg zu erreichen.
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Hinsichtlich
des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren
zur Herstellung eines Absorberelementes, aufweisend die Verfahrensschritte:
- – Bereitstellen eines Trägermaterials;
- – Aufbringen eines faserförmigen Dämmmaterials auf
das Trägermaterial;
- – Abdecken des auf das Trägermaterial aufgebrachten
Dämmmaterials mit einem Abdeckmaterial;
- – Verbinden des Abdeckmaterials mit dem Trägermaterial
zur Ausbildung eines das Dämmmaterial enthaltenden Beutels,
wobei ein Trägermaterial mit von dem Abdeckmaterial unterschiedlichen
Eigenschaften verwendet wird.
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Hierbei
können Trägermaterial und Abdeckmaterial vorteilhafterweise
flächig ausgebildet sein. Das Trägermaterial und/oder
das Abdeckmaterial können beispielsweise Kunststofffolie,
ein Vlies, eine Metallfolie und/oder ein Gewebe sein. Die unterschiedlichen
Eigenschaften des Trägermaterials und des Abdeckmaterials
können darin begründet sein, dass unterschiedliche
Materialien wie beispielsweise ein Vlies als Trägermaterial
und eine Kunststofffolie als Abdeckmaterial verwendet werden oder,
dass als Trägermaterial eine Kunststofffolie mit einer
deutlich geringeren Wandstärke verwendet wird, welche gute schalltechnische
Eigenschaften aufweist, während als Abdeckmaterial eine
mechanisch stabile Kunststofffolie eingesetzt wird.
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Beim
Einsatz von Kunststofffolien haben sich insbesondere Polyethylenfolien
als geeignet erwiesen. Darüber hinaus sind auch Folien
aus Polypropylen oder Polyethylen-Polypropylen Copolymeren erfindungsgemäß einsetzbar.
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Um
die schalltechnischen Eigenschaften des Trägermaterials
weiter zu verbessern kann vorgesehen sein, dieses schall- und gasdurchlässig
auszubilden. Hierbei kann die Schall- und/oder Gasdurchlässigkeit
materialimmanent sein, wie beispielsweise bei der Verwendung eines
Vlieses, oder durch entsprechende Aufbereitung des Trägermaterials
wie Perforierung oder Mikroperforierung von Folien erfolgen.
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Durch
die gasdurchlässige Ausgestaltung des Trägermaterials
kann dieses im erfindungsgemäßen Verfahren in
vorteilhafter Weise an eine Fördereinrichtung angesaugt
werden, wobei das auf das Trägermaterial aufgebrachte Dämmmaterial
durch den angelegten Unterdruck auf dem Trägermaterial fixiert
wird.
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Bei
dem auf das Trägermaterial aufgebrachten Dämmmaterial
handelt es sich vorteilhafterweise um Steinwollefasern und/oder
Glaswollefasern.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass das Abdeckmaterial, nachdem das Dämmmaterial
auf dem Trägermaterial aufgebracht wurde, mit dem Trägermaterial
zur Ausbildung eines das Dämmmaterial enthaltenden Beutels
verbunden wird. Hierbei werden das Trägermaterial und das
Abdeckmaterial vorteilhaft wenigstens entlang der Berührungsflächen zwischen
Abdeckmaterial und Trägermaterial verbunden. Darüber
hinaus kann vorgesehen sein, das Abdeckmaterial mit dem Trägermaterial
durch das Dämmmaterial hindurch mittels geeigneter Einrichtungen
zu verbinden, wodurch die mechanischen Eigenschaften des entstehenden
Absorberelementes beeinflusst werden können.
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Zur
Verbindung des Abdeckmaterials mit dem Trägermaterial kann
ein Vernähen, ein Verkleben, ein Verschweißen
oder ein Aneinanderklammern vorgesehen sein.
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Bei
der Verbindung der Trägerfolie aus einem Polymermaterial
wie z. B. Polyethylen mit einer Abdeckfolie aus z. B. Aluminium
oder Glasvlies wird das Polymermaterial der Trägerfolie
durch Aufheizen in den Randbereichen bis zum Erweichungspunkt als „Klebstoff"
verwendet, um keine zusätzliche Brandlast durch Klebstoff
zu generieren.
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Darüber
hinaus kann es vorgesehen sein, dass Trägermaterial und/oder
Abdeckmaterial zumindest teilweise mit dem Dämmmaterial
verbunden sind.
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Bei
der Verwendung von Kunststofffolien als Trägermaterial
und/oder Abdeckmaterial kann beispielsweise das Verbinden mittels
Schweißbalken erfolgen, mit welchem das Trägermaterial
und das Abdeckmaterial aneinander geheftet werden.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens. Hierbei wird
auf eine Transporteinrichtung 1 ein Trägermaterial 2 aufgebracht.
Auf das Trägermaterial 2 wird ein Dämmmaterial 3 aufgebracht.
Hierbei werden einzelne, der Größe des herzustellenden
Absorberelementes angepasste Portionen des Dämmmaterials 3 voneinander
beabstandet auf das Trägermaterial 2 aufgebracht.
Das Dämmmaterial 3 wird sodann mit einem Abdeckmaterial 4 abgedeckt.
Hierbei wird das Abdeckmaterial 4 so aufgebracht, dass
es in die Zwischenräume 5 zwischen den Portionen
des Dämmmaterials 3 einsinken kann oder mittels
geeigneter Einrichtungen in die Zwischenräume 5 eingedrückt
wird. Sodann werden Trägermaterial 2 und Abdeckmaterial 4 mittels
einer Verbindungsvorrichtung 6 miteinander verbunden. Hierbei
kann die Verbindungsvorrichtung 6 ein Schweißbalken,
ein Nähkopf, eine Einrichtung zum Verkleben oder zum Zusammenklammern
sein. In Förderrichtung ist eine Trennvorrichtung 7 vorgesehen,
welche die entstandenen Absorberelemente voneinander trennt. An
der Unterseite der Transporteinrichtung 1 kann eine Einrichtung
zur Erzeugung eines Unterdrucks vorgesehen sein, mit welchem sich
das Trägermaterial 2 und gegebenenfalls das Dämmmaterial 3 auf
der Transporteinrichtung fixieren lassen.
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In 2 ist
schematisch die Auftragung des Dämmmaterials 3 auf
das Trägermaterial 2 gezeigt. Hierbei ist zu erkennen,
dass es erfindungsgemäß vorgesehen sein kann,
dass das Dämmmaterial 3 in in beiden Horizontalrichtungen
voneinander beabstandeten Portionen aufgebracht werden kann, so dass
die in 3 gezeigte Absorberelementanordnung auf dem Trägermaterial 2 entstehen
kann.
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4 zeigt
einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Absorberelement,
mit einem Kern aus einem Dämmmaterial 3, einem
Abdeckmaterial 4, einem Trägermaterial 2 und
einer Verbindungsstelle 9 zwischen Trägermaterial
und Abdeckmaterial 4.
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5 zeigt
in einer dreidimensionalen graphischen Auftragung die Abhängigkeiten
der Eigenschaften einer in einem erfindungsgemäßen
Absorberelement einsetzbaren Folie hinsichtlich Flächengewicht,
Brennwert und PCS-Wert. Hierbei stellt der schraffierte Bereich
in der oberen rechten Ecke der Diagrammfläche einen Bereich
dar, in welchem die Gesamteigenschaften der Folie in Abhängigkeit
der Einzeleigenschaften Flächengewicht, Brennwert pro Fläche
des Absorberelementes und Brennwert pro Masse des Absorberelementes
außerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches
liegen. Die in der Graphik punktiert dargestellte Diagrammfläche
stellt den Bereich der Gesamteigenschaft der Folie dar, in welchem
eine entsprechende Gesamteigenschaften aufweisende Folie in einem
erfindungsgemäßen Absorberelement einsetzbar ist.
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6 stellt
in einer dreidimensionalen Abbildung die Eigenschaften eines in
einem erfindungsgemäßen Absorberelementes einzusetzenden
Dämmmaterials hinsichtlich dessen Flächengewicht,
Brennwert pro Fläche des Absorberelementes und einem Brennwert
pro Masse des Absorberelementes dar. Dabei repräsentiert
die punktiert gezeichnete Diagrammfläche den Bereich der
Gesamteigenschaft des Brennmaterials, in welchem ein solches in
einem erfindungsgemäßen Absorberelement anwendbar ist.
Vorliegend ist zu erkennen, dass das Dämmmaterial über
den gesamten wiedergegebenen Diagrammflächenbereich in
einem erfindungsgemäßen Absorberelement anwendbar
ist.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen
erfindungsgemäßer Absorberelemente näher
dargestellt, ohne dass sich die Erfindung jedoch auf diese Ausführungsbeispiele
beschränken lässt.
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Beispiel 1:
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Zur
Herstellung eines erfindungsgemäßen Absorberelementes
mit einer Abmessung von 1.200 × 600 × 30 mm (Länge × Breite × Höhe)
wird eine auf Übermaß geschnittene Polyethylenfolie
bereitgestellt. Das Übermaß beträgt dabei
40 mm pro Seite, so dass die Übermaßfolie eine
Abmessung vom 1.280 mm × 680 mm aufweist. Die Folienstärke
beträgt 20 μm, das spezifische Gewicht beträgt
940 kg/m3 und der Brennwert pro Masse 40
MJ/kg. Auf die bereitgestellte Folie wird maßhaltig, das
heißt in einem Bereich von 1.200 × 600 × 30
mm Steinwolle mit einer Rohdichte von 38 kg/m3 und
einem Bindemittelgehalt von 2% aufgebracht. Der Brennwert pro Masse
beträgt für das Bindemittel 25 MJ/kg. Somit ergibt
sich für die eingesetzte Steinwolle ein Brennwert pro Masse
von 0,5 MJ/kg. Bei einer Schichtdicke der Steinwolle von 30 mm ergibt
sich daraus ein Brennwert pro Fläche von 0,57 MJ/m2. Anschließend wird die aufgebrachte
Steinwolle mit einer ebenfalls auf Übermaß geschnittenen
Polyethylenfolie mit einer Materialstärke von 20 μm
und der Brennwert pro Masse 40 MJ/kg und einem spezifischen Gewicht von
940 kg/m3 abgedeckt, wobei diese Folie im
Unterschied zu der Unterfolie nicht perforiert ist. Die Ober- und
Unterfolien werden mittels eines Schweißbalkens miteinander
verschweißt, wodurch ein maßhaltiges geschlossenes
Absorberelement mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften
auf den beiden großen Flächen entsteht. Zur Kennzeichnung der
Ober- und Unterseite ist auf der Oberseite eine entsprechende Kennzeichnung
mittels Farbaufdruck vorgesehen.
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Ein
so hergestelltes Absorberelement weist einen Brennwert pro Fläche
von 2,09 MJ/m2 und einen Brennwert pro Masse
von 1,83 MJ/kg auf.
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Beispiel 2:
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Zur
Herstellung eines Absorberelementes mit der Abmessung 1.000 × 1.000 × 20
mm (Länge × Breite × Höhe) wird
eine Polyethylenfolie mit einer Materialstärke von 20 μm
und einem spezifischen Gewicht von 940 kg/m3 auf Übermaß zugeschnitten und
als Unterfolie des Absorberelementes genutzt. Die Unterfolie weist
einen Brennwert pro Masse von 45 MJ/kg auf. Auf die Unterfolie wird
eine Steinwolle mit einer Rohdichte von 50 kg/m3 und
einem Bindemittelgehalt von 0,7% aufgebracht, bis eine Materialstärke
von 20 mm erreicht ist. Die hierbei aufgebrachte Steinwolle weist
ein Bindemittel mit einem Brennwert pro Masse von 25 MJ/kg auf.
Unter Berücksichtigung der Rohrdichte ergibt sich daraus
ein Brennwert pro Masse für die Steinwolle von 0,175 MJ/kg. Bei
einer Schichtdicke der Steinwolle von 20 mm ergibt sich somit ein
Brennwert pro Fläche von 0,175 MJ/m2.
Auf die aufgebrachte Steinwolle wird eine ebenfalls aus einer Polyethylenfolie
bestehende Oberfolie mit einer Stärke von 25 μm
aufgebracht. Die als Oberfolie eingesetzte Polyethylenfolie weist einen
Brennwert pro Masse von 40 MJ/kg und spezifisches Gewicht von 940
kg/m3 auf. Die Ober- und Unterfolien werden,
wie in Beispiel 1, miteinander verschweißt, um ein entsprechendes
Absorberelement herzustellen. Zur Kennzeichnung der Ober- und Unterseite
ist wiederum eine Markierung mittels farbigem Aufdruck vorgesehen.
Ein so hergestelltes Absorberelement weist einen Brennwert pro Fläche
von 1,96 MJ/m2 und einen Brennwert pro Masse
von 1,88 MJ/kg auf.
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- 1
- Transporteinrichtung
- 2
- Trägermaterial
- 3
- Dämmmaterial
- 4
- Abdeckmaterial
- 5
- Zwischenraum
- 6
- Verbindungsvorrichtung
- 7
- Trennvorrichtung
- 8
- Vakuum
an Unterseite
- 9
- Verbindungsstelle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - DIN EN 13501-1 [0012]
- - DIN EN 13501-1 [0028]