DE102008030539A1

DE102008030539A1 - Verbundwerkstoff zur Wärmedämmung und Schallisolation sowie Verfahren zu seiner Herstellung sowie Haushaltsgerät

Info

Publication number: DE102008030539A1
Application number: DE102008030539A
Authority: DE
Inventors: Egbert Classen
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2008-06-27
Filing date: 2008-06-27
Publication date: 2009-12-31
Anticipated expiration: 2028-06-28
Also published as: CN102077273A; EP2304715A1; DE102008030539B4; WO2009156330A1

Abstract

Die Aufgabe einen Verbundwerkstoff zur Wärmedämmung und Schallisolation bereitzustellen, der eine gegenüber dem Stand der Technik weitaus bessere Dämm- und Isolationswirkung aufweist, wird durch den erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff zur Wärmedämmung und Schallisolation gelöst, bestehend aus einzelnen flächigen Schichten unterschiedlicher Werkstoffe, wobei wenigstens drei Schichten (1, 2, 3) verwendet werden, und das Material der jeweils äußeren Schichten (1, 2) so beschaffen ist, dass eine Durchnetzung der wenigstens einen mittleren (3) Schicht erfolgt. Die Aufgabe ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs zur besseren Wärmedämmung und Schallisolation bereitzustellen, wird dadurch gelöst, dass auf eine äußere schmelzweiche Bitumenschicht (1) mit/ohne Steinmehlfüllung eine Steingranulatschicht aufgetragen wird und über diese wenigstens eine mittlere Schicht (3) eine abschließende schmelzweiche Bitumenschicht (2) mit/ohne Steinmehlfüllung aufgetragen wird, wobei der Aggregatzustand der beiden äußeren Bitumenschichten (1, 2) so gewählt wird, dass schmelzweicher Bitumen der oberen Schicht (2) durch die wenigstens eine mittlere Schicht (3) in die untere Schicht (1) fließt, in der unteren Bitumenschicht (1) schließlich aushärtet und so eine Durchnetzung der wenigstens einen mittleren Schicht (3) ausbildet. Die Aufgabe ein Haushaltsgerät mit einer besseren Wärme- und Schallisolation zu schaffen, wird dadurch gelöst, dass der erfindungsgemäße ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff zur Wärmedämmung und Schallisolation sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspül- oder Waschmaschine, die mit einem Verbundwerkstoff zur Wärmedämmung und Schallisolation verkleidet ist.
Aus der DE 198 58 002 A1 ist eine Geräusch- und Wärmeisolierung aus Bitumenmaterial, insbesondere für Spülbehälter aus Metall für Geschirrspülmaschinen bekannt. Die Geräusch- und Wärmeisolierung aus Bitumenmaterial ist im wesentlichen aus einer Bitumenmaterialschicht aufgebaut, in der zur Erzielung einer verbesserten Wärmeisolation in der Grenzschicht zum Blechmaterial des Spülbehälters eine mechanisch stabile, thermische Isolierschicht aufgenommen wird, die aus Blähglasgranulat oder aus Blähton bestehen kann. Die Grenzschicht kann behälterseitig zusätzlich noch mit einem Kontaktkleber versehen werden, der die wiederlösbare Verbindung zwischen der Isolierung und dem Blechmaterial des Spülbehälters herstellt. Trotz Verwendung des Blähglasgranulats oder Blähtons in der Grenzschicht ist die Geräusch- und Wärmeisolierung nicht optimal.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Verbundwerkstoff zur Wärmedämmung und Schallisolation bereitzustellen, der eine gegenüber dem Stand der Technik weitaus bessere Dämm- und Isolationswirkung aufweist. Ferner ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs zur besseren Wärmedämmung und Schallisolation bereitzustellen. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Haushaltsgerät mit einer besseren Wärme- und Schallisolation zu schaffen.
Diese Aufgaben werden durch den erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1, sowie durch das Haushaltsgerät mit den Merkmalen gemäß des weiteren unabhängigen Anspruchs, sowie schließlich durch das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs mit den Merkmalen gemäß des nächsten weiteren unabhängigen Anspruch gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff zur Wärmedämmung und Schallisolation besteht aus einzelnen flächigen Schichten, aus unterschiedlichen Werkstoffen, wobei wenigstens drei Schichten verwendet werden, und das Material der jeweils äußeren Schichten so beschaffen ist, dass eine Durchnetzung der wenigstens einen mittleren Schicht erfolgt.
Vorteilhafterweise wird die Durchnetzung im wesentlichen von Stegen aus Bitumen gebildet, die durch die wenigstens eine mittlere Schicht reichen.
Erfindungsgemäß sind die äußeren Schichten im wesentlichen aus einem Bitumenwerkstoff hergestellt und können bei unterschiedlichen Ausführungsformen der Erfindung aus einer Mischung aus Bitumenwerkstoff mit Steinmehl bestehen. Der Vorteil einer Steinmehlbeimengung ist die Erhöhung der Schallisolation, da Steinmehl aufgrund seiner spezifischen Dichte ein höheres Resorptionspotenzial aufweist als reiner Bitumen.
Bevorzugt erfolgt die Durchnetzung im wesentlichen durch den Bitumenwerkstoff.
Die wenigstens eine mittlere Schicht besteht nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung aus einem offen- oder großporigen Werkstoff. Dieser offen- oder großporige Werkstoff ist so beschaffen, dass schmelzweicher Bitumen von der Oberschicht in Richtung oder sogar bis in die Unterschicht fließen kann, so dass nach Aushärtung des Bitumen Stege zwischen der unteren und oberen, jeweils äußeren Schicht durch die wenigstens eine mittlere Schicht reichen.
Alternativ können derartige offen- oder großporige Werkstoffe beispielsweise Steingranulat oder Kies oder auch Glasperlen sein.
Mit dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff werden die jeweiligen positiven Eigenschaften der einzelnen Schichten optimal miteinander verbunden. Die Bitumenbahnen an den jeweiligen Außenseiten des Verbundwerkstoffs haben eine hohe Geräuschdämmung und die Steingranulatschicht weist, je nach Luftzirkulation, eine relativ hohe Thermoisolation bzw. Thermoleitfähigkeit auf. Bei gleicher Bahndicke wird somit gegenüber herkömmlichen Materialien weniger Bitumen verwendet bei jedoch höherer Geräuschdämmung und besserer Isoliereigenschaften.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es daher gelungen, einen Verbundwerkstoff zur Wärmedämmung und Schallisolation bereitzustellen, der eine gegenüber dem Stand der Technik weitaus bessere Dämm- und Isolationswirkung aufweist.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs zur Geräuschdämmung und Schallisolation, bestehend aus einzelnen flächigen Schichten, wird auf eine äußere schmelzweiche Bitumenschicht mit/ohne Steinmehlfüllung eine Steingranulatschicht aufgetragen und über diese wenigstens eine mittlere Schicht eine abschließende schmelzweiche Bitumenschicht mit/ohne Steinmehlfüllung aufgetragen, wobei der Aggregatszustand der beiden äußeren Bitumenschichten so gewählt wird, dass schmelzweicher Bitumen der oberen Schicht durch die wenigstens eine mittlere Schicht in die untere Schicht fließt, in der unteren Bitumenschicht schließlich aushärtet und so eine Durchnetzung der wenigstens einen mittleren Schicht ausbildet. Durch diese Durchnetzung wird der Verbund der jeweiligen Schichten verstärkt, so dass eine einheitliche Isolier- und Geräuschdämmungsbahn bereitgestellt wird.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs zur besseren Wärmedämmung und Schallisolation bereitzustellen.
Bei dem erfindungsgemäßen Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspül- oder Waschmaschine, ist dessen Spül- oder Laugenbehälter mittels des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs verkleidet.
Vorteilhafterweise ist der Verbundwerkstoff auf den Spül- oder Laugenbehälter aufgeklebt oder aufgeschmolzen.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der offen- oder großporige Werkstoff so beschaffen, dass die wenigstens eine mittlere Schicht über entsprechende Belüftungsmittel belüftbar ausgebildet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Haushaltsgerät wird die wenigstens eine mittlere Schicht des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs, die aus groß- oder offenporigem Werkstoff besteht, mittels eines entsprechendem Gebläses von einem Luftstrom durchströmt, so dass die Wärmeabfuhr aus dem Spül- bzw. Laugenbehälter erhöht werden kann. Während der Trocknungsphase kann es daher vorteilhaft sein, eine schnelle Wärmeabfuhr aus dem Spül- bzw. Laugenbehälter zu erzielen, so dass durch eine entsprechende Kondensation an der Innenwand des Spül- bzw. Laugenbehälters der Trocknungsprozess des Spül- bzw. Waschguts beschleunigt wird. Während der Reinigungs- und Klarspülphase hingegen wird eine Luftzirkulation unterbunden, so dass in der wenigstens einen mittleren Schicht eine hohe Wärmeisolationswirkung vorliegt.
Mit der vorliegenden Erfindung ist ein Haushaltsgerät mit einer besseren Wärme- und Schallisolation geschaffen.
Die vorliegende Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in den nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff;
2 eine Schnittdarstellung durch den erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs während des Herstellungsprozesses und
3 eine schematische Seitenansicht eines teilweise dargestellten erfindungsgemäßen Haushaltsgeräts.
1 zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff mit einer unteren Schicht 1, einer mittleren Schicht 3 und einer oberen Schicht 2. Die beiden äußeren Schichten 1 und 2 bestehen aus einem Bitumenwerkstoff, der zweckmäßigerweise mit Steinmehl angereichert sein kann. Der Vorteil einer Steinmehlbeimengung ist die Erhöhung der Schallisolation, da Steinmehl aufgrund seiner spezifischen Dichte ein höheres Resorptionspotenzial aufweist als reiner Bitumen.
Die Steinmehlbeimengung muss jedoch nicht in beide äußere Bitumenschichten vorgenommen werden, sondern kann in lediglich einer der beiden Schichten 1 oder 2 vorliegen. Zweckmäßigerweise wird jedoch bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs die äußere Bitumenschicht nicht mit Steinmehl angereichert bzw. nicht in gleichem Maße wie die Unterschicht, da für die Ausbildung der Stege 4a bis 4z eine gewisse Viskosität des Bitumen notwendig ist, und diese Viskosität durch die Beimengung von Steinmehl negativ beeinflusst werden kann.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs weist daher die untere Schicht 1 eine höhere Steinmehlkonzentration als die obere Schicht 2 auf. Die obere Schicht 2 ist mit der unteren Schicht über eine Vielzahl von Stegen 4a bis 4z miteinander verbunden, so dass die relativ lose wenigstens eine mittlere Schicht 3 im Verbund zuverlässig gehalten wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff werden die jeweiligen positiven Eigenschaften der einzelnen Schichten optimal miteinander verbunden. Die Bitumenbahnen an den jeweiligen Außenseiten des Verbundwerkstoffs haben eine hohe Geräuschdämmung und die Steingranulatschicht weist, je nach Luftzirkulation, eine relativ hohe Thermoisolation bzw. Thermoleitfähigkeit auf. Bei gleicher Bahndicke wird somit gegenüber herkömmlichen Materialien weniger Bitumen verwendet bei jedoch höherer Geräuschdämmung und besserer Isoliereigenschaften.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es daher gelungen, einen Verbundwerkstoff zur Wärmedämmung und Schallisolation bereitzustellen, der eine gegenüber dem Stand der Technik weitaus bessere Dämm- und Isolationswirkung aufweist.
2 zeigt das Herstellungsverfahren des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs. Auf der mit oder ohne Steinmehl angereicherten unteren Bitumenschicht 1 wird mittels einer nicht näher erläuterten, geeigneten Vorrichtung 5 Steingranulat oder ein entsprechendes Gefüge, wie bspw. Kies, Glasperlen oder andere schüttbaren Partikel, die eine günstige thermische Übertragungseigenschaft aufweisen, aufgebracht.
Nach bzw. während der Ausbringung des schüttbaren Guts 3 wird die noch schmelzweiche obere Schicht 2 aufgetragen, die sich aufgrund der Viskosität des schmelzweichen Bitumens, der Schwerkraft folgend, absenkt und abschnittsweise Stege 4a bis 4z ausbildet, die bis in die untere Schicht 1 reichen können. Bereichsweise kann es jedoch auch sein, dass die Stege nicht bis in die jeweilige andere äußere Schicht reichen, sondern bereits in der wenigstens einen mittleren Schicht erstarren.
Nach Fertigstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs kann dieser in Bahnen zugeschnitten und mittels Klebeschicht oder anderer sinnvollen Fügeverfahren mit der Außenwand eines Spülbehälters oder Laugenbehälters dauerhaft verbunden werden.
Um eine noch höhere Wärmedämmung bzw. Schallisolation zu erreichen, ist es ferner denkbar, mehrere mittlere Schichten unterschiedlicher Konsistenz vorzusehen. Für die Haltbarkeit und Verarbeitbarkeit des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs ist es lediglich notwendig, dass die jeweils äußeren Schichten 1, 2 über die Durchnetzung von Stegen 4a bis 4z so miteinander verbunden sind, dass eine einheitlicher Verbundwerkstoff entsteht. Es ist daher denkbar, eine Steingranulatschicht und eine Glasperlenschicht übereinander anzuordnen und die jeweiligen physikalischen Eigenschaften der einzelnen Schichten so optimal für die Schallisolation und Wärmedämmung bzw. -abfuhr einzusetzen.
Mit der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs zur besseren Wärmedämmung und Schallisolation bereitzustellen.
In 3 wird eine Teilansicht eines nicht näher beschriebenen Haushaltsgeräts in Schnittdarstellung gezeigt, im gezeigten Ausführungsbeispiel einer Geschirrspülmaschine, wobei die Wände 7 deren Behandlungsbehälter – des Spülbehälters – mit dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff beschichtet ist.
Zur Unterstützung der Wärmedämmung bzw. Wärmeabfuhr wird ein Gebläse 6 so an den Querschnitt des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs angebracht, dass durch die offen- und großporige mittlere Schicht 3 eine gewisse Luftzirkulation ausgebildet werden kann.
Eine Luftzirkulation kann bspw. während der Trocknungsphase die im Spülbehälter befindliche Restwärme schneller nach außen transportieren, da der Wärmeleitkoeffizient α an der Grenzfläche des Steingranulats durch die Luftzirkulation wesentlich erhöht wird. Wird jedoch während der Aufwärmphase eine Wärmedämmung gewünscht, die eine Wärmeabfuhr aus dem Spülbehälter verhindert, so würde eine Luftzirkulation unterbunden und der offen- und großporige Werkstoff der wenigstens einen mittleren Schicht 3 würde isolierend wirken.
Der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff weist somit den Vorteil auf, die Wärmedämmung bzw. Wärmeabfuhr und Schallisolation, insbesondere in einer Geschirrspülmaschine, optimal zu beeinflussen, da die jeweiligen Schichten des Verbundwerkstoffs ihre technischen Eigenschaft zu unterschiedlichen Zeitpunkten im Spülprogramm optimal entfalten können.
Die technische Wirkung der jeweiligen Schichten kann durch die Ergänzung einer Luftzirkulation wesentlich beeinflusst werden, so dass der Energieverbrauch eines Haushaltsgerätes, insbesondere einer Geschirrspülmaschine, günstig durch den erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff beeinflusst wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff werden die jeweiligen positiven Eigenschaften der einzelnen Schichten optimal miteinander verbunden. Die Bitumenbahnen an den jeweiligen Außenseiten des Verbundwerkstoffs haben eine hohe Geräuschdämmung und die Steingranulatschicht weist, je nach Luftzirkulation, eine relativ hohe Thermoisolation bzw. Thermoleitfähigkeit auf. Bei gleicher Bahndicke wird somit gegenüber herkömmlichen Materialien weniger Bitumen verwendet bei jedoch höherer Geräuschdämmung und besserer Isoliereigenschaften.
Mit der vorliegenden Erfindung ist ein Haushaltsgerät mit einer besseren Wärme- und Schallisolation geschaffen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19858002 A1 [0002]

Claims

Verbundwerkstoff zur Geräuschdämmung und Schallisolation, bestehend aus einzelnen flächigen Schichten aus unterschiedlichen Werkstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei Schichten (1, 2, 3) verwendet werden, und das Material der jeweils äußeren Schichten (1, 2) so beschaffen ist, dass eine Durchnetzung der wenigstens einen mittleren Schicht (3) erfolgt.
Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchnetzung im wesentlichen von Stegen (4a–4z) gebildet wird, die durch die wenigstens eine mittlere Schicht (3) reichen.
Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schichten (1, 2) im wesentlichen aus einem Bitumenwerkstoff bestehen.
Verbundwerkstoff gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Schichten (1, 2) aus einer Mischung aus Bitumenwerkstoff und Steinmehl bestehen.
Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchnetzung im wesentlichen durch den Bitumenwerkstoff erfolgt.
Verbundwerkstoff nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine mittlere Schicht (3) aus einem offen- oder großporigen Werkstoff besteht.
Verbundwerkstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der offen- oder großporige Werkstoff Steingranulat oder Kies ist oder aus Glasperlen besteht.
Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspül- oder Waschmaschine, dessen Spül- bzw. Laugenbehälter mittels eines Verbundwerkstoffs nach einem der vorherigen Ansprüche verkleidet ist.
Haushaltsgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbundwerkstoff auf den Spül- oder Laugenbehälter aufgeklebt oder aufgeschmolzen ist.
Haushaltsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der offen- oder großporige Werkstoff so beschaffen ist, dass die wenigstens eine mittlere Schicht (3) über entsprechende Belüftungsmittel (6) belüftbar ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs zur Geräuschdämmung und Schallisolation, bestehend aus einzelnen flächigen Schichten (1, 2, 3), dadurch gekennzeichnet, dass auf eine äußere schmelzweiche Bitumenschicht mit/ohne Steinmehlfüllung eine Steingranulatschicht aufgetragen wird und über diese wenigstens eine mittlere Schicht eine abschließende schmelzweiche Bitumenschicht mit/ohne Steinmehlfüllung aufgetragen wird, wobei der Aggregatszustand der beiden äußeren Bitumenschichten so gewählt wird, dass schmelzweicher Bitumen der oberen Schicht (2) durch die wenigstens eine mittlere Schicht (3) in die untere Schicht (1) fließt, in der unteren Bitumenschicht schließlich aushärtet und so eine Durchnetzung der wenigstens einen mittleren Schicht (3) ausbildet.