DE2008455A1 - Isolierung für Geräte, Bauteile, Rohre, Leitungen u. dgl - Google Patents

Description

2005455

Hamburger Flugzeugbau GmbH 2j5. Februar 1970

Hamburg - Finkenwerder · Pt I98

Scha/Mü

Anlage zum Patentgesuch vom 2^. Februar I97Q

Isolierung für Geräte, Bauteile, Rohre, Leitungen u.dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isolierung für Geräte, Bauteile, Rohre," Leitungen u.dgl., mit Isolierschichten, zwischen denen zum Bilden von Luftspalten Abstandhalter angeordnet sind. Eine solche Isolierung kann sowohl zur Wärme- als auch zur Kälteisolierung verwendet werden.

Es ist zum Isolieren gegen Wärme- wie auch Kälteverluste bekannt, zwischen Isolierschichten Luftspalte anzuordnen, deren Anzahl und Höhe in Abhängigkeit von der jeweiligen Wärmebilanz gewählt wird. Bei Wärmeisolationen werden mehrere, mit radialem Abstand voneinander konzentrisch angeordnete Strahlungsmäntel verwendet, zwischen denen sich Abstandhalter befinden. Die gebräuchlichen Isolationen sind zumeist stationär angeordnet, so daß deren räumliche Ausdehnungen und Eigengewichte im Vergleich zur erzielten Isolierleistung von untergeordneter Bedeutung sind. ,

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Isolierung mit Luftspalten zu schaffen, bei der sich die günstigsten technologischen wie auch baulichen Eigenschaften ergeben. Mit der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß als Isolierschichten aus beispielsweise Metall, -Leichtmetall oder Kunststoff bestehende dünne Schichten oder Folien dienen und daß diese mittels auf ihnen befestigter Wellenprofile auf dem zu isolierenden Teil und gegebenenfalls aufeinander abgestützt sind sowie daß die Wellenprofile etwa dachförmige Querschnitte mit an den Querschnittsscheiteln kleinen Berührungsradien aufweisen.

Hiermit wird eine sehr gute Isolierung gegen Wärme- wie auch Kälteverluste mit einer vergleichsweise recht geringen Bauhöhe und einem vorteilhaft geringen Eigengewicht des Isoliermantels erreicht. Die

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als Abstandhalter dienenden Wellenprofile sind leichte und gut verformbare Bauelemente, mit denen die Biegsamkeit der dünnen Schichten oder Folien weitgehend erhalten bleibt. Die Wellenprofile werden auf den dünnen Schichten oder Folien mittels Nieten, Punktschweißen oder Kleben befestigt. Die an den Querschnittsscheiteln der Wellenprofile vorgesehenen kleinen Berührungsradien gewährleisten kleinstmögliche Berührungsflächen mit dem zu isolierenden Teil bzw. mit der darunter befindlichen Isolierschicht, so daß der Wärmeübergang durch Wärmeleitung so klein wie möglich gehalten wird» Neben der geringen Bauhöhe und dem kleinen Eigengewicht wird somit die Isolierleistung verbessert.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Schichten oder Folien aus Streifen mit an deren Innenflächen parallel zu deren Längskanten befestigten Wellenprofilen bestehen und nebeneinanderliegend ein- oder mehrschichtig auf dem zu isolierenden Teil angeordnet oder - beispielsweise bei Rohren oder Leitungen - wendelförmig um das zu isolierende Teil gewickelt sind. Die Streifen und Wellenprofile lassen sich dadurch fertigungsrünstig herstellen und zusammenfügen. Die Breite der Streifen wird entsprechend den baulichen Gegebenheiten des zu isolierenden Teiles gewählt, so daß die Isolierung auch bei schwierigen Arbeitsbedingungen verhältnismäßig einfach, beispielsweise auf ein Gerät, Rohr oder eine Leitung, aufbringbar ist.

Ein anderes Merkmal der Erfindung sieht vor, daß bei mehrschichtigen Isolierungen die Streifen mit sich kreuzenden Wellenprofilen angeordnet bzw. mit gegenläufiger Steigung gewickelt sind. Das hat den Vorteil, daß die Steifigkeit der Isolierung verbessert wird und bei auftretenden Wärmespannungen die Wellenprofile sich elastisch ausdehnen können und somit Ausbeulungen und Verformungen sowohl in der Isolierung als auch in dem zu isolierenden Teil vermieden werden.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dadurch, daß die Schichten oder Folien bzw. Streifen beidseitig mit einer Feingoldauflage beschichtet sind. Diese kann nicht poliert odor blank poliert sein. Die Stärken der Feingoldauflage richten sich nach der in dem zu isolie-

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renden Teil herrschenden inneren Temperatur. Wenn die Isolierleistung erhöht werden soll, können die Feingoldauflagen blank poliert werden.

Erfindungsgemäß können die Wellenprofile mittels Einbuchtungen, Ausbuchtungen, Sicken od.dgl. versteift sein. Damit wird die Gestaltfestigkeit der Wellenprofile erhöht, so daß im Bedarfsfalle die Wandstärken der Wellenprofile zu Gunsten von Gewichtseinsparungen verringert werden können.

Eine weitere Bauform der Erfindung besteht darin, daß bei mehrschichtig angeordneten Schichten oder Folien bzv/. Streifen die Wellenprofile schichtweise verschieden hoch sind. Damit besteht die Möglichkeit, die Höhen der einzelnen Luftspalten in Abhängigkeit von der Wandtemperatur des zu isolierenden Teiles und des zulässigen Wärmeflusses durch die Isolation volumen- oder gewichtsoptimal zu bestimmen. Eine solche Anpassung an den jeweiligen Anwendungsfall der Isolation wird außerdem durch Verändern der inzahl der Luftspalten verfeinert.

Ausführunr;sbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeilen:

Abb. 1 in perspektivischer Darstellung eine als Isolierschicht dienende dünne Schicht oder Folie, auf der Wellenprofile befestigt sind,

Abb. 2 in perspektivischer Darstellung einen Teil eines Wellenprofils in vergrößertem Maßstab,

Abb. 5 in perspektivischer Darstellung ein zu isolierendes Rohr mit zwei aus dünnen Schichten oder Folien bestehenden Isolierschichten, die an ihren Innenflächen mit Wellenprofilen ausgestattet und im zusammengebauten Zustand mehrschichtig auf dem Rohr angeordnet sind,

Abb. 4 in .perspektivischer Darstellung eine mehrschichtige Isolierung aus Streifen für ebene zu isolierende Flächen

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mit sich kreuzenden Wellenprofilen in vergrößertem Maßstab,

Abb. 5 eine Draufsicht auf ein zu isolierendes Rohr mit mehrschichtig und mit gegenläufigen Steigungen wendelförmit aufgewickelt^ als Isolierschichten dienenden Streifen, an deren Innenflächen Wellenprofile befestigt sind,

Abb. 6 bis 9

senkrechte Längsschnitte durch verschiedene Ausführun :sformen von Versteifungen in den dachförmigen Querschnitten der Wellenprofile,

Abb. 10 bis 13

waagerechte Querschnitte durch die Wellenprofile nach den Linien X-X, XI-XI, XII-XII und XIII-XIII in den Abb. 6 bis 9.

Zum Isolieren von in der Zeichnung nicht dargestellten Geräten, Bauteilen, Leitungen u.dgl. dienen Isolierschichten, zwischen denen zum Bilden von Luftspalten Abstandhalter angeordnet sind. Bei den in den Abb. 1, 3> ^ und 5 veranschaulichten Ausführungsbeispielen dienen als Isolierschichten aus beispielsweise Metall, Leichtmetall oder Kunststoff bestehende dünne Schichten oder Folien. Die Abb. 1 zeigt eine dünne Schicht oder Folie 1, die mittels auf ihr befestigter Wellenprofile 2 auf einem nicht dargestellten zu isolierenden Teil abgestützt ist. Sind mehrere Isolierschichten übereinander angeordnet, so werden die Folien 1 mittels der Wellenprofile 2 aufeinander abgestützt.

Aus den Abb. 1 und 2 ist ersichtlich, daß die V.'ellenprofile 2 etwa dachförmige Querschnitte 2a mit an den Querschnittscheiteln kleinen Berührungsradien 2b aufweisen. Die Seitenflächen der dachförmiren Querschnitte sind mittels Einbuchtungen 2c versteift. Als Versteifungen können auch τ wie nachfolgend beschrieben wird - Ausbuchtungen, Sicken od.dgl. vorgesehen werden. Die Wellenprofile sind an ihren Aufla^eflächen 2d mittels Schweißen, Nieten oder Kleben auf der dünnen Schicht oder Folie 1 befes-

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tigt. Aus der Abb. 1 ist ferner ersichtlich, daß die Schichten oder Folien 1 aus Streifen mit an deren Innenflächen parallel zu deren Langskanten Ib befestigten Wellenprofilen 2 bestehen.

Wie die Abb. 3 erkennen läßt, dienen bei diesem Ausführungsbeispiel zur Isolierung Folien 3, die in zusammengebautem Zustand aneinanderliegend und mehrschichtig auf■ dem zu isolierenden Teil angeordnet sind. Das zu isolierende Teil besteht aus einem Rohr 4, um das als Isolierschichten die Folien J5 wendelförmig und zweischichtig gewickelt sind. Die Folien sind als mehrschichtige Streifen mit sich kreuzenden Wellenprofilen 5 angeordnet und mit gegenläufigen Steigungen gewickelt.

Abweichend von dem in der Abb. 5 veranschaulichten Ausführungsbeispiel kann das zu isolierende Teil statt aus einem Rohr mit einem kreisförmigen Querschnitt aus einem Gerät oder Bauteil mit einem beliebigen Querschnitt bestehen. Beispielsweise kann ein Rohr mit einem ellyptischen Querschnitt mit der erfindungsgemäßen Isolierung versehen werden.

Die Abb. 4 zeigt das Anordnen von mehreren Schichten ebener Streifen 6 mit sich kreuzenden Wellenprofilen 7 zum Isolieren von ebenen Flächen., Auch hier können die Streifen aus einem für eine gute Isolierung geeigneten Metall, Leichtmetall oder Kunststoff bestehen. Die Wellenprofile 7 sind mittels Schweißpunkten 8 an den Streifen 6 befestigt. Zwischen den Streifen 6 befinden sich in den Bereichen der Wellenprofile 7 Wärmeausdehnungen gestattende Spalten.

Bei der in der Abb. 5 gezeigten Bauform ist ein zu isolierendes Rohr 9 mit aus Streifen 10 bestehenden Schichten oder Folien umkleidet, an deren Innenflächen parallel zu deren Langskanten befestigte Wellenprofile 11 vorgesehen sind. Die Folien 10 werden zum Herstellen der Isolierung mehrschichtig, und zwar hier dreischichtig, wendelförmig und mit gegenläufigen Steigungen um das zu isolierende Teil gewickelt. Dabei weisen die Wellenprofile 11 zum Rohr 9 hin und stützen sich auf dem Rohr bzw. auf dem jeweils darunter befindlichen Streifen 10 ab. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Wellenprofile so angeordnet, daß sie mit den kleinen Berührungsradien ihrer Querschnittsscheitel an

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dem jeweils zu Isolierenden Teil, d.h. am Rohr 9 bzw. an der darunter befindlichen Folie 10 anliefen. Das ist besonders bei Isolierungen fUr Heißgasleitungen von Vorteil, weil dann die Wellenprofile mit einer geringstmöglichen Berührungsfläche zum Kleinhalten des Wärmeüberganges durch Wärmeleitung an dem zu isolierenden oder innerhalb der Isolierung an dem jeweils wärmeren Teil der Isolierung anliegen.

Die Wellenprofile können zum Erhöhen ihrer Festigkeit in ihren dachförmigen Querschnitten mit beispielsweise in den Abb. 6 bis 13 gezeigten Versteifungen versehen werden. Die dachförmigen Querschnitte 12 und 13 nach den Abb. 6, 10 und 8, 12 sind mit versteiften Einbuchtungen Ik und 15 versehen, wänrend die dachförmigen Querschnitte 16 und YJ nach den Abb. 7, 11 und 9, 13 versteifende Ausbuchtungen IS und I9 aufweisen. Statt der Ein- und Ausbuchtungen können auch Sicken oder andere die Gestaltfestigkeit der Wellenprofile erhöhende, bleibende Verformungen in den dachförmigen Querschnitten der Wellenprofile vorgesehen werden.

Wie bereits eingangs erwähnt, ist die erfindungsgemäße Isolierung für Wärme- und Kälteisolierungen geeignet. Sie ist auch bei Geräten und Bauteilen mit ebenen Flächen anv/endbar. Die als Isolierschichten dienenden dünnen Schichten, Folien oder Streifen wie auch die Wellenprofile werden aus einem dem jeweiligen Anwendungsfall angepaßten Werkstoff, beispielsweise Metall, Leichtmetall oder Kunststoff hergestellt. Bei Wärmeisolierungen können zum Erhöhen der Isolierleistung auf die Berührungsflächen zwischen den Wellenprofilen und den Isolierschichten den Wärmeübergang hemmende Werkstoffe aufgespritzt werden.

Bei den beschriebenen wie auch bei anderen ausführungsformen der Erfindung können die Schichten oder Folien bzw. Streifen beidseitig mit einer Feingoldauflage beschichtet sein. Die Fein.soldauflage kann nicht poliert oder blank poliert sein und richtet sich in ihrer Stärke nach der inneren Temperatur in dem zu isolierenden Bauteil. Mehrschichtig als Isolierschichten angeordnete Schichten oder Folien bzw. Streifen können mit schichtweise verschieden hohen Wellenprofilen versehen wer-

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den. Damit werden die Höhen der einzelnen Luftspalten in Abhängigkeit von der Wandtemperatur des zu isolierenden Teiles und des zulässigen Wärmeflusses durch die Isolierung volumen- wie auch gewichtsgünstig bestimmt.

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Claims (1)

1. Patentanspr U c Ii e

   ί 1JIsolierung für Geräte, Bauteile, Leitungen, Rohre u.d,.l., mit Isolierschichten, zwischen denen zum Bilden von Luftspalten Abständig alter angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Isolierschichten aus beispielsweise Metall, Leichtmetall oder Kunststoff bestehende dünne Schichten oder Folien dienen und daß diese mittels auf ihnen befestigter V/ellenprofile auf dem zu isolierenden Teil und gegebenenfalls aufeinander abgestützt sind sowie daß die Wellenprofile etwa dachförmige Querschnitte mit an den Querschnittsscheiteln kleinen Berührungsradien aufweisen.

   2. Isolierung nach .inspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten oder Folien aus Streifen mit an deren Innenflächen parallel zu deren Längskanten befestigten Wollenprofilen bestehen und aneinanderliegend ein- oder mehrochichti, auf dem zu isolierenden Teil angeordnet oder - beispielsweise bei Rohren oder Leitungen - wendelförmig um das zu isolierende Teil gewickelt sind.

   5. Isolierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichndt, daß bei mehrschichtigen Isolierungen die Streifen mit sich kreuzenden Wellenprofilen angeordnet bzw. mit gegenläufiger Steigung gewickelt sind.

   4. Isolierung nach einem oder mehreren der .nsprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Schienten oder Folien bzw. Streifen beidseitig mit einer FeingoldaufIa^e beschichtet sind.

   5· Isolierung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 birj 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenprofile mittels Einbuchtungen, Ausbuchtungen, Sicken od.dgl. versteift sind.

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   6. Isolierung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehrschichtig angeordneten Schichten oder Folien bzw. Streifen die Wellenprofile schichtweise verschieden hoch sind.

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