DE19926850A1

DE19926850A1 - Plastic foam insulation for warm (in particular, water) pipelines comprises an inner layer of a material retaining its stiffness at elevated temperatures, while the outer layer consists of a plastic foam

Info

Publication number: DE19926850A1
Application number: DE19926850A
Authority: DE
Inventors: Jean-Paul Strasser
Original assignee: Gefinex Benelux Sa Thimister-Clermont; Gefinex Benelux S A
Current assignee: Fagerdala Benelux Sa Thimister-Clermont Be
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-06-12
Publication date: 2000-08-10

Abstract

The plastic foam insulation system takes the form of a multi-layered thermal insulation system whose inner layer (3) consists of a material retaining its stiffness at elevated temperatures, while the outer layer consists of a plastic foam.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kunststoffschaumisolierung für warme Rohrleitungen. Warme Rohrleitungen erfahren ohne Isolierung zwangsläufig einen erheblichen Wärmeverlust. Als Isolierung für Heizungsleitungen ist Kunststoffschaum bekannt. Der Kunststoffschaum ist für Heizungsleitungen bestens geeignet und hat sich in einer Unzahl von Gebäuden bewährt.The invention relates to plastic foam insulation for warm pipelines. Warm pipes inevitably experience a considerable amount without insulation Heat loss. Plastic foam is known as insulation for heating lines. The Plastic foam is ideal for heating pipes and has a myriad of Buildings.

Gleichwohl hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die Isolierung zu verbessern. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß herkömmliche Kunststoffschäume nur eine sehr begrenzte Warmfestigkeit besitzen. Nach der Erfindung wird eine höhere Warmfestigkeit durch eine mehrschichtige Isolierung erreicht, wobei die inneren Schichten warmfest ausgebildet sind und die äußere Schicht aus einem herkömmlichen Kunststoffschaum wie Polyethylen (PE) besteht.Nevertheless, the invention has set itself the task of improving the insulation. Here the invention is based on the knowledge that conventional plastic foams only one have very limited heat resistance. According to the invention there is a higher heat resistance achieved by multi-layer insulation, the inner layers being heat-resistant are formed and the outer layer of a conventional plastic foam such as Polyethylene (PE) exists.

Zu Kunststoffen, die mit PE vergleichbar sind, gehören auch Polystyrol und Polypropylen. Die warmfeste innere Schicht kann aus einem Textil bestehen. Das Textil kann aus organischen oder anorganischen Fasern bzw. Kunststoff-Fasern bestehen. Das Textil kann ein Gewebe oder ein Vlies sein.Polystyrene and polypropylene are also plastics that are comparable to PE. The heat-resistant inner layer can consist of a textile. The textile can be made organic or inorganic fibers or plastic fibers exist. The textile can be a Fabric or a fleece.

Die anorganischen Fasern können auch Keramikfasern oder Glasfasern sein. Hinzu kommen kann auch eine verspiegelte Zwischenschicht zur Reflexion der Strahlungswärme. Die verspiegelte Zwischenschicht kann eine Metallfolie sein.The inorganic fibers can also be ceramic fibers or glass fibers. In addition, a mirrored intermediate layer can be used to reflect the Radiant heat. The mirrored intermediate layer can be a metal foil.

Vorzugsweise besteht zumindest eine der inneren Schichten aus einem Siliconschaum oder dergleichen. Der Siliconschaum hat eine Warmfestigkeit bis 450 Grad Celsius. Die inneren warmfesten Schichten haben eine Gesamtdicke, an deren äußerem Rand die Temperatur auf ein Maß abgefallen ist, das mindestens 10 Grad Celsius, vorzugsweise mindestens 10 Grad, besser noch 20 Grad unter der Schmelztemperatur des umgebenden Kunststoffschaumes der äußeren Schicht liegt. Bei der Verwendung von PE für die äußere Schicht ist diese Temperatur 100 Grad Celsius. At least one of the inner layers preferably consists of a silicone foam or the like. The silicone foam has a heat resistance up to 450 degrees Celsius. The inner heat-resistant layers have a total thickness, on the outer edge of which Temperature has dropped to a level that is at least 10 degrees Celsius, preferably at least 10 degrees, better still 20 degrees below the melting temperature of the surrounding Plastic foam of the outer layer. When using PE for the outside Layer, this temperature is 100 degrees Celsius.

Die einzelnen Schichten können durch Haftvermittler miteinander verbunden werden. Dabei erlaubt ein Haftvermittler auch die Verbindung von Schichten, die an sich nicht verschweißbar sind. Der Haftvermittler kann ein Kleber sein. Der Haftvermittler kann auch ein aufgeschmolzener Kunststoff sein. Das Aufschmelzen erfolgt vorzugsweise durch Aufbringen eines Kunststoffgranulates und anschließendes Erwärmen bis über den Schmelzpunkt hinaus. Dabei entwickeln die einzelnen Kunststoffkörner eine erhebliche Haftung am Untergrund, auch an metallischen Schichten und verlaufen die Kunststoffkörner zu einer Kunststoffschicht. Für eine Schweißverbindung des Haftvermittlers mit einer aufextrudierten Kunststoffschaumschicht ist die Verwendung gleichartigen Materials und ein dem Aufextrudieren vorausgehendes Erwärmen der Oberfläche des Haftvermittlers günstig.The individual layers can be connected to one another by means of adhesion promoters. Here an adhesion promoter also allows the connection of layers that are not in themselves are weldable. The adhesion promoter can be an adhesive. The adhesion promoter can too be a melted plastic. The melting is preferably carried out by Applying a plastic granulate and then heating to above Melting point. The individual plastic grains develop a considerable amount Adhesion to the surface, also to metallic layers and the plastic grains run to a plastic layer. For a weld connection of the adhesion promoter with a extruded plastic foam layer is the use of the same material and a heating the surface of the adhesion promoter prior to extrusion.

In Betracht kommt auch eine mechanische Haftvermittlung durch eine strukturierte Schicht, deren Strukturen eine Verklammerung mit dem aufextrudierten Kunststoffschaum. Bei einer innen liegenden Isolierschicht aus Gewebe entsteht eine ausreichende Verklammerung mit entsprechend großen Maschenweiten des Gewebes. Bei engmaschigem Gewebe kann gleichwohl die mechanische Verklammerung erreicht werden, indem eine zusätzliche Gewebelage mit dem ausreichender Maschenweite außen vorgesehen ist.Mechanical adhesion mediation through a structured layer is also possible, the structures of which cling to the extruded plastic foam. At a there is sufficient interlocking with the inside insulating layer made of fabric correspondingly large mesh sizes of the fabric. In the case of tightly woven fabrics nevertheless the mechanical stapling can be achieved by an additional Fabric layer with a sufficient mesh size is provided outside.

Wahlweise ist eine zusätzliche Gewebelage entbehrlich, wenn einzelne Fäden teilweise aus dem Gewebe herausgezogen werden. Dabei können die aus dem Textil herausragenden Fäden Schlaufen und/oder freie Fadenenden bilden.Optionally, an additional fabric layer is unnecessary if individual threads are partially out pulled out of the tissue. The threads protruding from the textile can Form loops and / or free thread ends.

Für ein Vlies gilt ähnliches wie für das Gewebe. Das Vlies eignet sich besonders zum Herausziehen von Fäden.The same applies to a fleece as to the fabric. The fleece is particularly suitable for Pulling threads.

Das Herausziehen kann mit Hilfe eines Nagelbalkens durchgeführt werden. Ein Nagelbalken besitzt eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Nadeln mit Widerhaken. Zweckmäßig werden die Textilien vor dem Einbau als Isolierschichten in Bahnen genadelt. Dabei dringen die Nadeln soweit in das jeweilige Textil ein, bis mit einem Widerhaken eine Faser erfaßt wird. Mit dem Rückwärtshub wird die Faser so weit herausgezogen, wie der Rückwärtshub andauert. Ausreichend ist eine geringe Hubhöhe bis zu wenigen Millimetern oberhalb der Textiloberfläche. Bei gleichzeitigem Vorschub des Textils für die nächste Nadelung lösen sich die Nadeln mit dem nächsten Vorwärtshub von den herausgezogenen Schlaufen.The extraction can be carried out with the help of a nail bar. A nail bar has a large number of barbed needles arranged side by side. Appropriately the textiles are needled in sheets as insulation layers before installation. Doing so insert the needles into the respective textile until a fiber is gripped with a barb becomes. With the reverse stroke, the fiber is pulled out as far as the reverse stroke continues. A low lifting height of up to a few millimeters is sufficient Textile surface. Loosen for the next needling while feeding the textile the needles with the next forward stroke from the pulled loops.

Es kommen auch Textilien in Betracht, bei deren Herstellung bereits Schlaufen oder herausragende Fäden entstehen. Textiles may also be considered, the loops or outstanding threads are created.

Der erfindungsgemäße Verbund zwischen der warmfesten Isolierschicht und der umgebenden Schaumschicht erleichtert bei einer Herstellung der Isolierung auf einem Musterrohr bzw. bei einer anschließenden Montage der Isolierung auf einem Rohr das Abziehen von dem Musterrohr und das Aufschieben auf das für die warme Rohrleitung vorgesehene Rohr. Eine Montage der Isolierung ist auch ohne Schichtenverbund möglich, nur wesentlich aufwendiger.The composite according to the invention between the heat-resistant insulating layer and the surrounding one Foam layer facilitates when producing the insulation on a sample tube or at a subsequent assembly of the insulation on a pipe pulling it off Sample pipe and pushing it onto the pipe intended for the warm pipe. Installation of the insulation is also possible without a layer composite, only essential more complex.

Ein Schichtenverbund ist nach der Erfindung auch wie folgt möglich:
Im Falle von innen liegenden Schaumschichten können mit Hilfe von Strukturwalzen geeignete Strukturen für eine Verklammerung in die Oberfläche gewalzt werden. Der Schaum wird vorzugsweise dazu abgekühlt und anschließend wieder an der Oberfläche erwärmt bevor die Strukturwalzen zum Einsatz kommen. Die Strukturen werden wahlweise durch Vertiefungen und/oder Aufwerfungen gebildet, wobei von Vorteil ist, wenn sich in den Vertiefungen und/oder an den Aufwerfungen Hinterschneidungen bilden.A layer composite is also possible according to the invention as follows:
In the case of foam layers on the inside, suitable structures can be rolled into the surface with the help of structural rollers for clipping. For this purpose, the foam is preferably cooled and then reheated on the surface before the structure rollers are used. The structures are optionally formed by depressions and / or projections, it being advantageous if undercuts form in the depressions and / or on the projections.

Vorteilhafterweise eröffnet sich mit der erfindungsgemäßen Warmfestigkeit nicht nur die Möglichkeit, im industriellen Bereich Isolierungen in besonders wirtschaftlicher Weise darzustellen. Auch im üblichen Bereich von Gebäuden bietet die Erfindung neue Möglichkeiten. Das gilt vor allem für Solarheizungen. Bei Solarheizungen ist die Wirtschaftlichkeit sehr stark davon abhängig, daß in der Solarheizung eine starke Erwärmung, weit mehr als 100 Grad Celsius stattfindet. Für eine solche Erwärmung eignet sich Wasser nicht, Wasserdampf nur bei entsprechendem Druck. Die Verwendung hochgespannten Dampfes ist industriell zwar Standard und auch wirtschaftlich gerechtfertigt, weil entsprechende Dampfmengen durch die Leitungen transportiert werden. In Wohn- und Bürogebäuden bzw. zu Heizzwecken ist ein Betrieb mit hochgespanntem Dampf zu aufwendig. Nach der Erfindung wird gleichwohl in Solaranlagen eine starke Erwärmung durch Verwendung von Flüssigkeiten wie Solen (strömungsfähigen Salzen) möglich. Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Isolierung für Solaranlagen mit herkömmlichem Wasserbetrieb eine zusätzliche Betriebssicherheit, weil eine übermäßige Erwärmung nicht sofort zu einer Beschädigung der Isolierung führt. Unvorhergesehene übermäßige Erwärmungen können immer wieder vorkommen.Advantageously, not only opens up with the heat resistance according to the invention Possibility of insulating in a particularly economical way in the industrial field to represent. The invention also offers new ones in the usual area of buildings Possibilities. This is especially true for solar heaters. For solar heaters that is Profitability very much depends on the fact that in the solar heating a strong heating, far more than 100 degrees Celsius takes place. Water is suitable for such heating not, water vapor only at the appropriate pressure. The use of strained Steam is industry standard and also economically justified because appropriate amounts of steam are transported through the lines. In residential and Office buildings or for heating purposes are operated with high-tension steam complex. According to the invention, however, there is strong heating in solar systems possible by using liquids such as brines (flowable salts). In addition, the insulation according to the invention for conventional solar systems Water operation provides additional operational security because excessive heating does not immediately damage the insulation. Unforeseen excessive Warming can occur again and again.

Zusätzliche Sicherheit geht im Falle übermäßiger Erwärmung von einem Abspannventil in dem Wasser/Heizkreislauf vor. Das Abspannventil verhindert eine übermäßige Druckbelastung des Wassers durch Öffnung des Wasser/Heizkreislaufes, so daß Wasser abströmen kann, bis der Druck auf ein zulässiges Maximum abgesenkt ist.Additional security is provided in the event of excessive heating by a relief valve the water / heating circuit. The guy valve prevents excessive Pressure load of the water by opening the water / heating circuit so that water can flow out until the pressure is reduced to a permissible maximum.

Vorzugsweise wird die Isolierung mit geschlossenem Rohrquerschnitt erstellt. Der Rohrquerschnitt muß nicht rund sein. Er kann auch eckig ausgebildet werden. Es ist darüber hinaus die Herstellung von Schalen möglich.The insulation is preferably created with a closed pipe cross section. The Pipe cross section does not have to be round. It can also be square. It's about it the production of trays is also possible.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In the drawing, an embodiment of the invention is shown.

Fig. 1 zeigt einen rundes Leitungsrohr 2 aus Stahl, umschlossen von einer warmfesten Isolierschicht 3 aus Siliconschaum. Außen befindet sich eine aufextrudierte Kunststoffschaumschicht 4. Der Siliconschaum hat im Ausführungsbeispiel eine Belastungsgrenze von 450 Grad Celsius. Maximal ist in der Rohrleitung mit einer Temperatur von 170 Grad Celsius zu rechnen. Der Siliconschaum 3 isoliert das Leitungsrohr 2, so daß bei der vorgesehenen Maximaltemperatur an der Außenfläche der Siliconschaumschicht 3 eine Temperatur anfällt, die für eine Kunststoffschaumschicht 4 aus PE noch verträglich ist. Fig. 1 shows a round conduit 2 made of steel, enclosed by a heat-resistant insulating layer 3 made of silicone foam. There is an extruded plastic foam layer 4 on the outside. In the exemplary embodiment, the silicone foam has a load limit of 450 degrees Celsius. A maximum temperature of 170 degrees Celsius can be expected in the pipeline. The silicone foam 3 insulates the conduit 2 , so that at the maximum temperature provided on the outer surface of the silicone foam layer 3, a temperature is obtained which is still compatible with a plastic foam layer 4 made of PE.

Das Leitungsrohr 2 wird von Wasser 1 durchströmt.The conduit 2 is flowed through by water 1 .

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt der Rohrwandung und Isolierschichten nach Fig. 1, wobei aus Gründen der Vereinfachung Wandung und Schichten gerade dargestellt sind. FIG. 2 shows a section of the pipe wall and insulating layers according to FIG. 1, the wall and layers being shown for reasons of simplification.

In einem anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Leitungsrohr einen rechteckförmigen Querschnitt. Dadurch ergeben sich Wände und Schichten wie in Fig. 2 dargestellt.In another embodiment, not shown, the conduit has a rectangular cross section. This results in walls and layers as shown in FIG. 2.

Claims

1. Plastic foam insulation for warm pipelines, in particular for water-bearing pipelines, characterized by a multilayer insulation with an internal heat-resistant insulating layer ( 3 ) and an external plastic foam layer ( 4 ).

2. Device according to claim 1, characterized by a heat-resistant insulating layer ( 3 ) made of plastic foam such as silicone foam and / or from a textile and / or a plastic foam layer such as PE.

3. Device according to claim 2, characterized by an adhesion promoter between the different layers ( 3 ) and ( 4 ) and / or a mechanical clamping of the different layers ( 3 ) and ( 4 ) and / or mirrored intermediate layers and / or an extruded outer foam layers and / or a woven or non-woven fabric as a textile.

4. The device according to claim 3, characterized in that the adhesion promoter from a there is plastic-coated film, the plastic being meltable.

5. The device according to claim 3, characterized in that the textile made of organic or inorganic fibers and / or the mesh with its mesh size Permission of plastic foam is permitted and / or the textile is partially pulled out Has fibers.

6. The device according to claim 5, characterized by needled fibers and / or outstanding fibers in the form of loops.

7. The device according to claim 3, characterized in that the mirrored Interlayer is a film.

8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by insulation that can be pushed onto the pipeline.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized by a temperature limit of 100 degrees Celsius at the outer edge of the insulating layer ( 3 ).