DE102009024484A1

DE102009024484A1 - Verfahren zum Herstellen eines Vakuumpaneels

Info

Publication number: DE102009024484A1
Application number: DE102009024484A
Authority: DE
Inventors: Manfred Woschko; Donat Woschko
Original assignee: Woschko Beteiligungen GmbH
Current assignee: Woschko Beteiligungen GmbH
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2009-06-10
Publication date: 2010-12-16

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Vakuumpaneels, das nach außen gasdicht eine Füllung aus Kieselsäurepartikeln aufweist, wobei das Innere der Hülle durch eine verschließbare Öffnung in der Hülle hindurch evakuiert wird. Die Füllung wird als Platte (1) auf Maß bearbeitet. Zwei entsprechend geformte Metallbleche (11, 21) weisen zusätzlich noppenartige Prägungen (17) auf. Die Metallbleche werden aufgesetzt, derart, dass Prägungen (17) die Außenseite der Platte (1) berühren. Der Klebestreifen (25) wird dann dicht aufgebracht. Beim Evakuieren kann über den Körper der Platte (1) leicht evakuiert werden, wobei die Prägungen (17) sich eindrücken. Zweckmäßig weist die Platte (1) im Bereich der Evakuierungsöffnung (14) in der Hülle ein Durchgangsloch auf. Vorteilhaft weist die Platte (1) im Bereich des Klebestreifens (25) der Hülle mindestens eine umlaufende Nut (6) auf, die Klebestreifen-Falten aufzunehmen vermag.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines im Wesentlichen quaderförmigen Vakuumpaneels mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Es ist seit langem bekannt, dass Vakuum zwischen zwei Bauteilen hohe Wärmedämmung zu erreichen vermag. Rein labormäßige Anwendungen überschreitende Versuche resultierten in sogenannten Vakuumpaneelen, die zwischen solche Bauelemente einsetzbar sind. Grundsätzlich besteht ein Vakuumpaneel aus einer gasdichten Hülle, die eine Füllung aus einem Wärmedämmmaterial enthält, wobei die Hülle evakuiert wird. In der Praxis ergeben sich erhebliche Probleme zum einen, die Hülle ausreichend gasdicht zu gestalten, und zum anderen, die Hülle ausreichend stabil gegen Beschädigungen, etwa im rauen Betrieb einer Baustelle, zu gestalten. Darüber hinaus ist es erforderlich, Wärmebrücken zwischen den voneinander abgewandten Seiten des Vakuumpaneels, die jeweils einem der Bauelemente zugeordnet sind, zu vermeiden, zumindest jedoch möglichst gering zu gestalten.
Gemäß DE 100 31 149 A1 wird ein die Füllung bildender Stützkörper aus zum Beispiel Glas-, Steinwolle- oder Keramikfasern oder einem Kunststoffblock aus offenporigem Hartschaum beidseitig mit einer Deckplatte aus insbesondere Stahl versehen. An einander zugewandten jeweiligen umlaufenden Randbereichen der Deckplatten ist, den Stützkörper umgebend eine Folie aus Flüssigkristallpolyesther mittels eines Klebers aufgeklebt, wobei die Folie auch dünn mit Metall oder Metalloxid beschichtet sein kann. Eine zusätzliche Polymerfolie kann als Schutzfolie über diese Anordnung ebenfalls randseitig geklebt sein. Die Evakuierung erfolgt mit Hilfe einer Vakuumglocke über eine in einer der Deckplatten vorgesehene Öffnung, die anschließend mit Hilfe einer in der Vakuumglocke vorgesehenen Anordnung verschlossen wird.
Bei einem Vakuumpaneel gemäß WO 2008/071373 A2 besteht der die Füllung bildende Stützkörper aus Kieselsäurepartikeln und weisen die Metallbleche umfangsseitige zueinander weisende umgebogene Ränder auf, die voneinander beabstandet sind, wobei ein Klebestreifen auf die umlaufenden Ränder aufgeklebt ist. Zum mechanischen Schutz des Klebestreifens kann eine Kunststoffumspritzung oder -umgießung vorgesehen sein. Die bekannten Vakuumpaneele sind jedoch noch nicht ausreichend gebrauchssicher bei der Handhabung insbesondere beim Lagern, Transportieren und/oder auf einer Baustelle. Darüber hinaus hat sich aber gezeigt, dass das erwünschte hohe Vakuum, also der erwünschte hohe Evakuierungsgrad über das gesamte Vakuumpaneel nicht sicher erreicht werden kann.
Davon ausgehend ist es somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Vakuumpaneels anzugeben, das bei einfacher Herstellbarkeit im hohen Grade sicher evakuierbar ist und darüber hinaus hohe Sicherheit gegenüber Beschädigungen von außen besitzt.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß dem Anspruch 1 gelöst und die Merkmale der Unteransprüche weiter gebildet.
Durch das erfindungsgemäße Zusammenwirken von den die Füllung bildenden Stützkörper und die Hülle betreffenden Arbeitsschritten wird nicht nur eine hochstabile Anordnung erreicht sondern ferner erreicht, dass bei dem Absaugen von Luft zur Erreichung eines Evakuierungsgrades schnell und sicher alle Bereiche des Stützkörpers erreicht werden.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen
1 schematisch den grundsätzlichen Verfahrensablauf,
2 im Schnitt den grundsätzlichen Aufbau einer den Stützkörper bildenden Platte,
3 in Aufsicht die Platte gemäß 2,
4a und 4b im Schnitt die Möglichkeit, den Stützkörper durch einen Stapel von Teilplatten zu bilden,
5 in Aufsicht eines der Metallbleche der Hülle,
6 den Schnitt VI-VI in 5,
7 den Schnitt VII-VII in 5,
8 im Schnitt das Vakuumpaneel mit aufgesetztem Klebestreifen nach Evakuierung,
9 im Schnitt das Vakuumpaneel gemäß 8 nach Aufbringung einer Umspritzung.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines optimierten Verfahrens zur Herstellung eines im Wesentlichen quaderförmigen Vakuumpaneels näher erläutert. Es zeigt sich, dass die Verfahrensschritte grundsätzlich auch für die Herstellung von von der Quaderform abweichenden dreidimensionalen Vakuumpaneelen anwendbar ist, etwa für winkelförmig gestaltete oder eckenförmig gestaltete Vakuumpaneele.
Zunächst wird erläutert, wie die als Stützkörper ausgebildete Füllung hergestellt wird.
Es ist bereits früher festgestellt worden, dass sich Kieselsäure (bzw. -partikel) als Füllung gut eignet, da Kieselsäure nicht ausgast und darüber hinaus sehr kleine Abmessungen besitzt. Es hat sich nun gezeigt, dass im Handel erhältliche Platten aus hochdisperser Kieselsäure sich besonders gut eignen. Solche Platten werden aus pulverförmiger hochdisperser Kieselsäure mit Zusätzen hochdicht verfestigt und in Plattenform gepresst (Schritt S1 in 1).
Dieses Halbzeug wird dann entsprechend den gewünschten Abmessungen, den Abmessungen, die die Füllung nach der Evakuierung besitzen soll, auf Maß bearbeitet, beispielsweise durch Schneiden, Fräsen oder Bohren.
Die 2 und 3 zeigen eine typische Ausführungsform einer solchen auf Maß bearbeiteten Platte 1 nach der Bearbeitung im Bearbeitungsschritt S2 gemäß 1. Das Bearbeiten auf Maß bedeutet dabei nicht nur das Zuschneiden auf Länge, Breite und Dicke sondern auch das Vorsehen von Abrundungen, Nuten und Vertiefungen wie das im Folgenden erläutert wird, deren Lage und Bemessung durch Anforderungen an das Endprodukt, durch Anforderungen an die Evakuierbarkeit und durch Anforderungen und Einschränkungen bei der Herstellung der Hülle, die aus zum einen zwei schalenförmigen Metallblechen und zum anderen einem umlaufenden Klebeband besteht, welches die beiden Metallbleche dicht verbindet, wobei Metallbleche und Klebestreifen im evakuierten Zustand eng an die auf Maß bearbeitete Platte 1 anliegen soll.
Die 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform, bei der die auf Maß bearbeitete Platte 1 aus einer einzigen Halbzeug-Platte herstellbar ist.
Von Bedeutung sind eine in einer Deckfläche 2 vorgesehene Vertiefung 3, die vorzugsweise mittig angeordnet ist und eine von dieser Vertiefung 3 ausgehende zur anderen Deckfläche 4 führende Durchgangsöffnung 5 kleineren Durchmessers. Ferner ist etwa in einer Ebene parallel zu den Deckflächen 2, 4 umlaufend mindestens eine Nut 6 vorgesehen, deren Sinn weiter unten näher erläutert wird. Diese umlaufende Nut 6 befindet sich im evakuierten Zustand in einem Bereich der auf Maß bearbeiteten Platte 1, der von den weiter unten erläuterten Metallblechen nicht erreicht wird. Es kann zweckmäßig sein, mehrere solcher umlaufenden Nuten 6 vorzusehen.
An jeder der Deckflächen 2 und 4 ist eine umlaufende Randvertiefung 7 bzw. 8 vorgesehen und ist ferner im Anschluss daran in den Seitenwänden ebenfalls umlaufend eine entsprechende Randvertiefung 9 bzw. 10 vorgesehen. Die Übergangsbereiche zwischen den Randvertiefungen 7 und 9 bzw. 8 und 10 sind abgerundet. In gleicher Weise sind die Übergänge zwischen den Seitenwänden abgerundet.
Die so auf Maß geschnittene und bearbeitete Platte 1 wird zu Schutzzwecken zweckmäßig in einem Schritt S3 von einer sehr dünnen Folie wie einer Schrumpffolie umhüllt. Dies ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn nicht unmittelbar im Anschluss an die Bearbeitung die weiteren Arbeitsschritte sofort durchgeführt werden können, da das Material der Platte 1 sehr empfindlich ist, insbesondere sehr leicht bröckelt.
Falls es nicht möglich ist oder aus wirtschaftlichen Gründen nicht sinnvoll möglich ist, Halbzeug-Platten mit der gewünschten Dicke zu erhalten, ist es auch möglich, die auf Maß bearbeitete Platte 1 durch einen Stapel mehrerer Teilplatten zu bilden.
Wie die 4a und 4b erkennen lassen, besteht dann die auf Maß bearbeitete Platte 1 aus Teilplatten 1a und 1b.
Es zeigt sich, dass die mittige Vertiefung 3 in einer der Teilplatten, nämlich der Teilplatte 1a vorgesehen ist, dass die Durchgangsöffnung durch die Teildurchgangsöffnungen 5a und 5b gebildet ist, die miteinander fluchten, dass die umlaufende Nut 6 entweder nur in einer der Teilplatten, beispielsweise als umlaufende Nut 6a in der Teilplatte 1a vorgesehen ist oder auch alternativ in beiden Teilplatten vorgesehen sein kann. Die umlaufenden Randvertiefungen sind in gleicher Weise vorgesehen. Es sollte darauf geachtet werden, dass die im gestapelten Zustand aneinander liegenden Deckflächen 4a und 4b möglichst glatt sind, jedenfalls jedoch flächig aufeinander ruhen. Die Schutzfolie sollte im Schritt S3 über den gesamten Stapel von Teilplatten 1a, 1b vorgesehen werden. Es bereitet auch keine Mühe, eine auf Maß bearbeitete Platte 1 aus mehr als zwei Teilplatten zu stapeln.
Es ist darauf hinzuweisen, dass nach gegenwärtigem Sachstand Halbzeug-Platten mit einer Dicke von über 30 mm wirtschaftlich nicht sinnvoll herstellbar sind, und daher auch als Halbzeug nicht angeboten werden.
Falls es wirtschaftlich sinnvoll möglich ist ein Platte mit den Vorgaben der Platte 1 direkt aus dem hier in Rede stehenden Material zu pressen, könnte auf eine Bearbeitung von Halbzeug-Platten verzichtet werden.
Im Folgenden wird nun die Herstellung des der Deckfläche 2 zugeordneten schalenartigen Metallblechs, im Folgenden oberes Metallblech 11, näher erläutert. Die Erläuterung erfolgt anhand der 5, 6 und 7, wobei die Bearbeitung eines Rohbleches geringer Dicke (typisch 0,1.. 0,2 mm) in einem Bearbeitungsschritt S4 (1) durch spanlose Umformung erfolgt, und zwar in Anpassung an die Bearbeitung auf Maß der Platte 1, das heißt auf der Grundlage des gleichen Designs der äußeren Abmessungen unter Berücksichtigung dessen, was im gewerblichen auch wirtschaftlich Umfang auch machbar ist. Als Material eignet sich hochdichter korrosionsfester Edelstahl. Besonders vorteilhaft ist ein zweischichtiges Blech, wobei die Barriere-Folie bzw. der weiter unten näher erläuterte Klebestreifen 25 auf der außenseitigen Schicht am Edelstahl aufgebracht ist. Die außenseitige Schicht schützt gegen Korrosion von außen, die innenseitige Schicht ist dagegen zweckmäßig aus einem Stahlmaterial, das durch den Klebestreifen 25 dringende Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff zu Eisenoxid zu binden vermag. Dies wirkt wie ein Getter-Material um das Vakuum länger aufrecht erhalten zu können.
Das Metallblech 11 weist eine etwa schalenförmige Querschnittsform auf mit einem umlaufenden Rand 12 der im Wesentlichen vertikal von der Hauptebene des Bleches wegragt. Der umlaufende Rand 12 und eine randseitlich umlaufende Prägung 13 sind so bemessen, dass sie in die Vertiefungen 9 bzw. 7 der auf Maß bearbeiteten Platte 1 nach der Evakuierung vollständig einpassen. Der Übergang zwischen dem Rand 12 und der Prägung 13 ist typisch abgerundet wobei dessen Rundungsradius nicht größer als der Rundungsradius der Abrundung an der Platte 1 sein darf, allenfalls etwas geringer sein kann. Gleiches betrifft die Abrundungen am Übergang zwischen benachbarten zueinander senkrecht stehenden Randabschnitte des Randes 12.
Das Metallblech 1 weist etwa mittig, also in dem Bereich, der im zusammengesetzten Zustand der Vertiefung 3 und dem Durchgangsloch 5 zugeordnet ist, eine zweistufige Einprägung auf mit einer Mittel-Öffnung 14, einer im Vergleich zur Ebene des Metallblechs 11 unten bzw. entfernt liegenden, die Öffnung 14 umgebenden Prägung 15 und einer zwischen der Ebene des Metallblechs 11 und der Prägung 15 vorgesehenen mittleren Prägung 16, deren Gestalt keineswegs der Gestalt der unteren Prägung 15 folgen muss. Die untere Prägung 15 umgibt insbesondere ringförmig die zweckmäßige kreisförmige Öffnung 14. Für die mittlere Prägung 16 ist dagegen wesentlich, dass sie auf jeden Fall die untere Vertiefung oder Prägung 15 vollständig umgibt.
Ferner weist das Metallblech 11 mehrere, über die gesamte Fläche verteilte, noppenartige Einprägungen oder Vertiefungen 17 auf, wobei die Einprägungstiefe größer ist als die Prägungstiefen sowohl der randseitigen Prägung 13 als auch beider die Öffnung 14 umgebenden Prägungen 15, 16. Zweckmäßig befinden sich zumindest einige der noppenartigen Vertiefungen 17 in genau definierter Position, insbesondere bezüglich dem Rand 12. Nach der Herstellung, insbesondere durch Prägen und/oder Tiefziehen, eines solchen Metallbleches 11, ist es zweckmäßig, an der von der Ebene des Metallblechs 11 abgewandten Seite der unteren, die Öffnung 14 unmittelbar umgebenden Prägung 15, einen Filter 18 fest anzubringen, insbesondere anzukleben, dessen Filteröffnungen so gering sind, dass Partikel der Füllung nicht hindurchtreten können, wenn durch den Filter 18 hindurch bei der Evakuierung Luft gesaugt wird. Die Dicke des Filters 18 ist zweckmäßig so bemessen, dass bei Aufsetzen des Metallbleches 11 auf die auf Maß bearbeitete Platte 1, nämlich deren Deckfläche 2, der Filter 18 randseitig, an seinem Klebebereich, eingeklemmt wird, um dessen Halterung zu verbessern. Es zeigt sich ferner, dass bei Aufsetzen des Metallbleches 11 auf die Deckfläche 2 der Platte 1 die noppenartigen Vertiefungen 17 zur Anlage gegen die Deckfläche 2 gegebenenfalls die dort vorhandenen Schrumpffolie 19 (vgl. 6) kommen und einen Spalt zwischen dem Metallblech 11 und der Deckfläche 2 der Platte 1 belassen.
An der anderen Deckfläche 4 der Platte 1 ist ein weiteres, unteres Metallblech 21 anzulegen das im Aufbau dem Metallblech 11 entspricht, jedoch keine Öffnung 14 und keine zweistufigen Prägungen 15 und 16 besitzt.
Die Lage und Anzahl der noppenartigen Vertiefungen 17 im oberen Metallblech 11 und der korrespondierenden noppenartigen Vertiefungen im unteren Metallblech 21 muss nicht übereinstimmen. Wesentlich ist, dass zumindest einige der noppenartigen Vertiefungen 17 in beiden Metallblechen 11 und 21 eine genaue Lageposition besitzen, um die Ausrichtung der Metallbleche 11, 21 gegenüber der auf Maß bearbeiteten Platte 1 beim Zusammensetzen hochgenau zu ermöglichen und ferner auch um die beiden Metallbleche 11, 21 gut handhaben zu können, wie das durch einen eingreifenden Handhabungs- und/oder Justierbolzen 27 in 6 angedeutet ist.
Das Zusammenführen der auf Maß bearbeiteten Platte 1 und der beiden Metallbleche 11 und 21 erfolgt in einem Arbeitsschritt S5. Die zusammengeführten Teile und mittels der noppenartigen Vertiefungen in Lage gehaltenen Teile werden in eine Klebeanlage eingeführt, in der zunächst die umlaufenden Ränder 12 des Metallblechs 11 bzw. 22 des Metallblechs 21 umlaufend und durchgehend mit einem Kleber 23 bzw. 24 versehen werden. Wichtig ist, dass der Kleber 23 und 24 umlaufend um den jeweiligen Rand 12 bzw. 22 vollständig vorliegt, da auch nur geringfügiges Nichtvorhandensein eines Klebers 23 bzw. 24 Ursache von Lecks ist. Anschließend wird ein beide Ränder 12 und 22 verbindender Klebestreifen 25 aus einem entsprechenden Vorrat zugeführt und mittels der Kleber 23 und 24 fest und dicht mit den jeweiligen Rändern 12 bzw. 22 verbunden. Ferner erfolgt auch eine feste und dichte Verbindung der beiden Klebestreifen-Enden (nicht im Einzelnen dargestellt) zweckmäßig durch örtliche Überlappung und Verbindung mittels eines Klebstoffs. Nach Aushärten des Klebers 23, 24 kann die so gebildete Anordnung entnommen werden (Arbeitsschritt S6 in 1). Die Anordnung ist nun bereit zur Evakuierung.
Falls, wie oben ausgeführt, die auf Maß bearbeitete Platte von einer dünnen Folie, wie einer Schrumpffolie, umgeben worden ist bevor die Metallbleche 11 und 21 aufgesetzt worden sind, ist es notwendig, die Folie zumindest örtlich zu perforieren, etwa dadurch, dass durch Hitzeeinwirkung ein Aufplatzen verursacht wird. Dies kann dadurch erfolgen, dass die oder einige der noppenartigen Vertiefungen 19 kurzzeitig erhitzt werden und kann auch dadurch erfolgen, dass auch andere Stellen der Metallbleche 11 und 21, z. B. die die Öffnung 14 umgebenden Prägungen bzw. Vertiefungen 15 und/oder 16 ebenfalls erhitzt werden, damit die Schrumpffolie 19 an benachbarten Stellen zerstört werden kann.
Zwar wäre es möglich, allein durch Ansaugen von Luft durch die Öffnung 14 hindurch die Schrumpffolie zum Platzen zu bringen, doch wäre dies äußerst undefiniert und vor allem nicht in Bereichen, die von der Öffnung 14 örtlich gesehen entfernt liegen, beispielsweise auf der der Öffnung 14 abgewandten Seite im Bereich der Deckfläche 4 bzw. des unteren Metallblechs 21.
Dieser Perforationsvorgang oder Platzvorgang erfolgt in einem Arbeitsschritt S7 (1).
Die Anordnung kann dann der eigentlichen Evakuierung zugeführt werden (Schritt S8 in 1).
Für das Prinzip genügt es zunächst, dass über die Öffnung 14 in dem oberen Metallblech 11 (bei zerstörter Schrumpffolie 19) und den Filter 8 Luft aus dem Innenraum der durch die Metallbleche 11 und 21 sowie dem Klebestreifen 25 gebildeten Hülle abzusaugen. Da die Metallbleche 11 und 21 zunächst nicht eng an den Deckflächen 2 und 4 anliegen, sondern nur eine punktweise Berührung über die noppenartigen Vertiefungen 17 erfolgt, kann der Unterdruck großflächig, und zwar auf beide Deckflächen 2 und 4 über die Durchgangsöffnung 5 ausgeübt werden, was die Evakuierungszeit und den Evakuierungsgrad erheblich verbessert und mit hoher Sicherheit verhindert, dass „Luftnester” in der Füllung verbleiben. Während der Evakuierung werden aufgrund des Unterdrucks beide Metallbleche 11 und 21 gegen die auf Maß bearbeitete Platte 1 gezogen wobei sich die noppenartigen Vertiefungen 17 in die jeweilige Deckfläche 2 bzw. 4 hineindrücken bis die Metallbleche 11 und 21 eng an den Deckflächen 2 und 4 anliegen. Gleichzeitig bewegen sich die Ränder 12 und 22 in den entsprechenden umlaufenden Vertiefungen 9 bzw. 10, bis auch die randseitigen Prägungen 13 bzw. 23 vollständig in die umlaufenden Vertiefungen 7 bzw. 8 eingreifen.
Dadurch können in dem Klebestreifen 25 Falten entstehen die äußerst anfällig für Beschädigungen sind. Willkürliche Falten werden jedoch vermieden, da entsprechendes Überschussmaterial des Klebestreifens 25 in die mindestens eine Kerbe oder Nut 6 hineingezogen wird, und zwar aufgrund der Evakuierungswirkung. Im Evakuierungszustand liegt somit auch der Klebestreifen 25 eng an den Seitenwänden der auf Maß bearbeiteten Platte 1 an, wobei überschüssiges Material des Klebestreifens 25 in der Nut 6 aufgenommen ist und nicht vorsteht und damit anfällig für Beschädigungen wäre.
Das so gebildete Vakuumpaneel, vgl. 8, könnte unmittelbar weiterverarbeitet werden. Falls ein solches Vakuumpaneel noch gehandhabt werden muss, ist es empfindlich gegen Beschädigungen, insbesondere im Bereich des Klebestreifens 25. Es ist daher zweckmäßig, diese Anordnung vor einer Zwischenlagerung, Verpackung oder einem Transport in einem Schritt S9 mit einer an sich bekannten Umspritzung, beispielsweise aus PU-Material, vgl. 9, zu versehen. Zweckmäßig füllt die Umspritzung die umlaufenden Vertiefungen bzw. Prägungen 13 bzw. 23 derart aus, dass die entsprechende Kunststoffmasse nicht oder allenfalls geringfügig über die Ebene der Metallbleche 11 und 21 hinausgeht. Ferner überdeckt die Kunststoffmasse vollständig den Klebestreifen 25, einschließlich dessen Überlappungsbereiches (nicht im Einzelnen dargestellt). So ist ein robustes Vakuumpaneel geschaffen.
Wenn das erwünschte Vakuum im Inneren der Anordnung erreicht ist, wird die Öffnung 14 durch Verschlussmaterial wie einen Butylstopfen (nicht dargestellt) vakuumdicht verschlossen, wie das an sich bekannt ist, beispielsweise durch Kleben des Randes dieses Stopfens auf die untere, die Öffnung 14 umgebende Vertiefung 15. Darüber hinaus ist es zweckmäßig, in die obere Vertiefung 16 ein Verschlusselement einzukleben, das den Stopfen sicher in Lage hält und das beispielsweise aus Metall bestehen kann und Träger von Informationen sowohl technischer als auch wirtschaftlicher Art sein kann (wie Abmessungen, Fertigungsdatum, erreichter Unterdruck einerseits und Herstellerfirma und Typenbezeichnung andererseits).
Die Evakuierung des Inneren der Anordnung über die Öffnung 14 kann in an sich bekannter Weise entweder in einer Vakuumkammer oder mittels einer Vakuumglocke, die vakuumdicht die Öffnung 14 umgibt, erreicht werden.
Von Vorteil ist jedoch ein 2-stufiges Evakuierungsverfahren, bei dem in einer ersten Stufe ein niedriger Evakuierungsgrad erreicht wird und anschließend eine Dichtheitsprüfung oder Leckprüfung stattfindet, um Lecks in der Anordnung festzustellen, insbesondere in dem insoweit am empfindlichsten Klebestreifen 25 und dessen Verklebung über die Kleber 23 und 24 mit den Ränder 12 bzw. 22 der Metallbleche 11 bzw. 21. Falls nach der ersten Evakuierungsstufe ein Leck festgestellt wird, kann die Anordnung verworfen werden ohne dass der Aufwand für eine hohe Evakuierung notwendig geworden wäre.
Typisch kann dies dadurch erfolgen, dass nach Erreichen einer bestimmten Druckdifferenz zwischen Unterdruckes innerhalb und außerhalb der Paneelanordnung, ein Leckgas wie Helium außen zugeführt wird und über dann durch die Öffnung 14 abgesaugtes Gas festgestellt wird, ob ein Leck vorliegt oder nicht. Um dies zu erreichen scheint es zweckmäßig, nicht nur eine Vakuumkammer vorzusehen, sondern auch eine Evakuierungsglocke um die Öffnung 14 herum, wobei die Anordnung aus zu evakuierendem Paneel und Evakuierungsglocke in der Vakuumkammer angeordnet sind. Insbesondere ist es aus praktischen Gründen zweckmäßig das erwünschte Hoch-Vakuum nicht mittels der Glocke, die dann nur als Vorstufe dient und gegebenenfalls auch für die Leckprüfung, sondern durch die Vakuumkammer erreicht wird.
Darüber hinaus ist es zweckmäßig, in an sich bekannter Weise innerhalb der Evakuierungsglocke bzw. der Vakuumkammer nach Erreichen des gewünschten Evakuierungsgrades das Verschlussmaterial in die Öffnung 14 und die Prägung 15 einzusetzen. Die in der Prägung 16 einzusetzende Sicherungs-Platte kann auch außerhalb der Vakuumkammer bzw. der Evakuierungsvorrichtung eingeklebt werden.
Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann sehr schnell ein Vakuumpaneel hergestellt werden, wobei während der Produktion eine Qualitätsprüfung möglich ist. Ferner kann ein gut transportables Produkt erreicht werden, da der empfindlichste Teil, der Klebestreifen, durch die Umspritzung schätzbar ist. Aus welchen Materialien der Klebestreifen bestehen kann, ist in der eingangs erwähnten WO-Druckschrift bereits deutlich dargestellt.
Die Erfindung betrifft selbstverständlich auch ein Vakuumpaneel, das sich durch die Merkmale der Bestandteile, Füllung und Hülle, wie sie vorstehend erläutert und im jeweiligen Herstellverfahren dargestellt sind, auszeichnet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 10031149 A1 [0003]
- WO 2008/071373 A2 [0004]

Claims

Verfahren zum Herstellen eines im Wesentlichen quaderförmigen Vakuumpaneels, das nach außen gasdicht in einer Hülle eine Füllung aus Kieselsäurepartikeln aufweist, wobei das Innere der Hülle durch eine Öffnung in der Hülle hindurch evakuiert wird, wonach die Öffnung nicht verschlossen wird, wobei die Kieselsäurepartikel eng aneinander gerückt sind und von der Hülle umgeben sind und wobei die Hülle an zwei voneinander abgewandten Seiten jeweils ein Metallblech mit zueinander weisenden umlaufenden umgebogenen Rändern, die voneinander beabstandet sind, aufweist, wobei die Ränder außenseitig durch einen verbindenden Klebestreifen abgeklebt und miteinander verbunden sind, wobei der Klebestreifen aus einem Material besteht oder so ausgerüstet ist, dass er Permeations-Sperrwirkung, insbesondere in der gleichen Größenordnung wie die des Materials der Metallbleche, besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Platte aus hochdisperser Kieselsäure als Halbzeug gepresst wird, dass die Platte (1) auf Maß entsprechend den gewünschten Abmessungen der Füllung nach der Evakuierung bearbeitet wie geschnitten und/oder gefräst wird, dass die Metallbleche (11, 21) mit in der gleichen Richtung wie die Ränder (12, 22) weisenden noppenartigen Prägungen (17) versehen werden, dass die Metallbleche (11, 21) auf die auf Maß bearbeitete Platte (1) so aufgesetzt werden, dass die Prägungen (17) die Außenseite der Platte (1) berühren, dass dann der Klebestreifen (25) auf die Ränder (12, 22) der Metallbleche (11, 21) umlaufend dicht aufgeklebt wird und dass dann evakuiert wird, wobei die Prägungen (17) sich in die Platte (1) von der Außenseite her eindrücken.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bearbeitung der Platte auf Maß mindestens eine umlaufende Nut (6) so vorgesehen wird, dass sie nach der Evakuierung zwischen den zueinander weisenden umgebogenen Rändern (12, 22) der Metallbleche (11, 21) verläuft.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bearbeitung der Platte auf Maß im Bereich der Öffnung (14) in der Hülle eine Vertiefung (15) vorgesehen wird und im gleichen Bereich der Hülle eine korrespondierende Vertiefung (3) vorgesehen wird, derart, dass nach dem dichten Verschließen der Öffnung nach der Evakuierung ein Verschlussmaterial über die Ebene der Hülle nicht hinausragt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bearbeitung der Platte (1) auf Maß im Bereich der Öffnung (14) in der Hülle in der Platte (1) ein Durchgangsloch (5) zur anderen Seite der Platte (1) vorgesehen wird.
Verfahren nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Hülle vorgesehene Öffnung (14) in einem (11) der Metallbleche (11, 21) vorgesehen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite der Hülle im Bereich der Öffnung (14) in der Hülle an dieser ein die Öffnung überdeckender im Wesentlichen flächiger Filter (18) angebracht wie angeklebt wird der das Heraussaugen von Partikeln bei der Evakuierung verhindert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweistufige Vertiefung (15, 16) vorgesehen wird, das Verschlussmaterial nach Anbringung nicht über die plattennähere Stufe (15) hinausragt und ein flächiges weiteres Verschlussteil, das das Verschlussmaterial vollflächig abdeckt, in die plattenfernere Stufe (16) fest und dicht eingesetzt, insbesondere eingeklebt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufsetzen der Metallbleche (11, 21) die auf Maß bearbeitete Platte (1) mittels einer äußerst dünnen Schutzfolie, wie einer Schrumpffolie (19), umgeben wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzfolie kurz vor der Evakuierung oder mit Beginn der Evakuierung zerstört wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Evakuierung zumindest einige der Prägungen (17) kurzzeitig erhitzt werden, derart, dass die Schutzfolie in diesem Bereich aufplatzt.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass auch der Bereich der Umgebung der Öffnung (14) und/oder des Durchgangslochs (5) der Metallplatten (11, 21) kurzzeitig erhitzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte aus einem Stapel von Teilplatten (1a, 1b) gebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der noppenartigen Prägungen (17) in genau definierter Lage vorgesehen werden und diese Prägungen (17) beim Zusammensetzen und bei weiteren Handhabungen zur Lagepositionierung herangezogen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass über eine die Öffnung (14) umgebende und dort auf der Hülle dicht aufgesetzten Evakuierungsglocke evakuiert wird wonach dort das Verschlussmaterial eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ferner die Anordnung in einer Vakuumkammer vorgesehen wird und bei einer vorgegebenen Druckdifferenz zwischen dem Inneren der Anordnung und der Vakuumkammer zunächst ein Lecktest durchgeführt wird hinsichtlich Dichtheit, insbesondere der Klebeverbindungen des Klebestreifens (25) mit den Metallblechen (11, 21), bevor mittels der Evakuierungsglocke und/oder der Vakuumkammer hoher Evakuierungsgrad erreicht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die evakuierte Anordnung im Bereich des Klebestreifens (25) mit einem Kunststoffmaterial (26) wie Polyurethan umspritzt bzw. umgossen wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbleche (11, 21) hinsichtlich der auf Maß bearbeiteten Platte (1) eine umlaufende Vertiefung (13, 23) aufweisen und das Umspritzen bzw. Umgießen so ausgeführt wird, dass der umspritzte bzw. umgossene Kunststoff (26) nicht über die Ebene der Metallbleche (11, 21) hinausragt.
Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bearbeitung der Platte (1) auf Maß, die umlaufende Vertiefung (13, 23) der Metallbleche (11, 21) berücksichtigt (7, 8) wird.
Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18 auf dreidimensionale von einer Quaderform abweichende Vakuumpaneele.