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Die Erfindung betrifft eine Wandung,
insbesondere eine Schiffswandung, bestehend aus zumindest einem
großflächigen Wandelement,
auf dem zur Aussteifung des Wandelementes zumindest ein stegförmiges Element
angeordnet ist, welches sich insbesondere parallel zur Flächennormalen
des Wandelementes erstreckt, und zumindest einem Dämmelement,
welches aus Mineralfasern besteht und im Wesentlichen mit einer
großen
Oberfläche
am Wandelement anliegt und zumindest ein stegförmiges Element übergreift.
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Derartige Wandungen sind aus dem
Stand der Technik bekannt. In der Regel handelt es sich hierbei
um Wandungen aus Metall, insbesondere Stahl oder Aluminium sowie
aus Kunststoff. Derartige Wandungen werden aus großformatigen
Platten dieser Materialien hergestellt und weisen zur Erhöhung ihrer
Stabilität,
insbesondere zur Verbesserung ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Beulen, stegförmige Element,
beispielsweise auch in Form von Sicken auf. Diese Wandungen werden
beispielsweise als Bordwände
oder Decks von schwimmenden Körpern,
wie Schiffen, Bohrplattformen oder dergleichen verwendet. Die stegförmigen Elemente
können
integraler Bestandteil der Wandung oder durch Befestigungsmittel
mit der Wandung verbunden sein. Beispielsweise können diese stegförmigen Elemente durch
Aufschweißen,
mit Hilfe von Nieten und/oder mittels Klebemitteln, kraft- und formschlüssig am großflächigen Wandelement
angeordnet sein.
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Die stegförmigen Elemente können unterschiedlich
profiliert sein. Im einfachsten Fall handelt es sich beispielsweise
um stegförmige
Elemente mit rechteckigem Querschnitt. Üblicherweise werden aber auch
solche stegförmigen
Elemente an den großflächigen Wandelementen
befestigt, die im Querschnitt L-förmig, T-förmig oder Doppel-T-förmig ausgebildet
sind. Im Schiffbau werden darüber
hinaus stegförmige
Elemente verwendet, die als sogenannte HP-Profile bezeichnet werden.
Bei diesen Profilen ist das raumseitige Ende des stegförmigen Elementes
wulstartig umgebogen.
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Neben der Verwendung derartiger Wandungen
im Schiffsbau können
derartige Wandungen selbstverständlich
auch bei technischen Anlagen vorgesehen sein. Nachfolgend wird die
Erfindung aber im Wesentlichen hinsichtlich einer Schiffswandung erläutert.
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Wandungen, insbesondere Schiffswandungen
müssen
zum einen gegen Wärmeverlust
und zum anderen gegen die Bildung von Tauwasser geschützt werden.
Ferner ist der Brandschutz bei derartigen Wandungen sehr bedeutungsvoll.
Für die
Vermeidung des Wärmeverlustes
und die Erhöhung
des Brandschutzes werden daher vornehmlich nicht brennbare oder
zumindest schwer entflammbare Dämmelemente
verwendet, deren tatsächliche
Eignung als Brandschutzelemente in entsprechenden Bauteil-Prüfungen nachzuweisen
ist. Vorzugsweise finden daher Glaswolle-Dämmstoffe Verwendung. Derartige
Dämmstoffe
bestehen aus glasig erstarrten Fasern, die in der Regel mit geringen
Mengen duroplastisch aushärtender
Gemische von Phenol-Formaldehyd-Harnstoffharzen gebunden werden.
Zur Hydrophobierung und zur Staubbindung werden darüber hinaus
hoch siedende Mineralöle
in der Mineralfasermasse verteilt angeordnet. Glaswolle-Dämmstoffe werden aus silikatischen
Schmelzen hergestellt, die relativ hohe Anteile an Alkalien oder
Boroxiden aufweisen. Nachteilig bei derartigen Glaswolle-Dämmstoffen ist aber die Neigung
zur Sinterung bzw. zu einem Aufschmelzen bei Temperaturen oberhalb
von ca. 600° C.
Glaswolle-Dämmstoffe
können deshalb
im Brandfall nur ganz kurze Zeit Widerstand leisten.
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Die Zerfaserung einer Glasschmelze
erfolgt zumeist in Zerfaserungsaggregaten, die einen rotierenden,
schüsselartig
ausgebildeten Zerfaserungsteller aufweisen. Dieser Zerfaserungsteller
hat gelochte Wandungen, durch die die Glasschmelze aufgrund der
Zentrifugalkraft austritt und dabei zu Mineralfasern verformt wird.
Die Mineralfasern werden in einem unterhalb des Zerfaserungstellers
angeordneten Fallschacht mit Bindemitteln und sonstigen Zusätzen, beispielsweise
den hoch siedenden Mineralölen
imprägniert
und auf einer langsam laufenden Fördereinrichtung aufgesammelt.
Mehrere derartige Zerfaserungsaggregate sind hintereinander angeordnet,
um die für
eine wirtschaftliche Produktion erforderliche Fasermasse zu gewinnen.
Die nacheinander erfolgende Ablagerung der Mineralfasern führt im Bezug
auf die derart ausgebildete endlose Faserbahn zu einem Ausgleich
der in jeder Lage vorhandenen Inhomogenitäten.
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Die voranstehend beschriebene Vorgehensweise
zur Bildung von Mineralfasern aus einer Glasschmelze führt durch
die Zusammensetzung der Glasschmelze und durch die Art der Zerfaserung
zur Bildung relativ langer glatter Mineralfasern, die auf der Fördereinrichtung
ohne ausgesprochene Vorzugsrichtung flach übereinander liegend abgelagert werden.
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Dämmelemente
aus Glaswolle werden im allgemeinen mit Rohdichten von weniger als
45 kg/m3, insbesondere weniger als 30 kg/m3
hergestellt. Eine aus Glaswolle hergestellte Mineralfaserbahn braucht
daher nur leicht in ihrer Höhe
zusammengedrückt
und ihre Struktur durch Aushärten
des jeweiligen Bindemittels mittels hindurchgesaugter Heißluft fixiert
zu werden. Charakteristisch für
die auf diese Weise hergestellten Dämmstoffe aus Glaswolle ist
ihre relativ hohe Zugfestigkeit parallel zu den beiden Raumachsen
in den Ebenen der großen
Oberflächen
der Dämmstoffe
und die geringe Querzugfestigkeit rechtwinklig zu den beiden erstgenannten
Richtungen. Werden derartige Dämmelemente
auf Biegung beansprucht, so erfolgt die Verformung zum einen durch
die entsprechende Biegbarkeit einzelner Mineralfasern oder Mineralfaserlagen,
als auch durch Relativbewegungen der Mineralfaserlagen innerhalb
des Dämmelementes.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt
der Erfindung die Augabe zugrunde, eine gattungsgemäße Wandung
dahingehend weiterzubilden, dass insbesondere der Brandschutz verbessert ist,
die Wandung aber darüber
hinaus auch eine verbesserte Wärmedämmung und
einen verbesserten Schutz gegen die Bildung von Tauwasser aufweist.
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Die Lösung dieser Aufgabenstellung
sieht erfindungsgemäß vor, dass
das Dämmelement
eine Temperaturbeständigkeit
von mehr als 1.000°C
gemäß DIN 4102,
Teil 17 aufweist und dass das Dämmelement auf seinen beiden
großen
Oberflächen
ein Gittergewebe aufweist, welches eine Flexibilität hat, die
die Verformbarkeit des Dämmelementes
nicht einschränkt.
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Bei einer derartigen Wandung ist
der Brandschutz wesentlich verbessert. Darüber hinaus ermöglicht die
Anordnung eines Gittergewebes auf jeder der großen Oberflächen des Dämmelementes eine verbesserte
Aussteifung der Wandung, wobei gleichzeitig eine Verformbarkeit
des Dämmelementes
gegeben ist, die es ermöglicht,
das Dämmelement
auch im Bereich der stegförmigen
Elemente derart anzuordnen, dass es annähernd vollflächig am Wandelement
und am stegförmigen
Element anliegt. Hierdurch werden Unstetigkeitsstellen bei der Wärmedämmung vermieden.
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Der verbesserte Brandschutz, insbesondere die
Temperaturbeständigkeit
von mehr als 1.000°C wird
bei einer erfindungsgemäßen Wandung
dadurch erzielt, dass das Dämmelement
aus Steinwolle ausgebildet ist.
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Basis für die Herstellung von Dämmstoffen aus
Steinwolle sind erdalkalireiche, eisenoxidhaltige SiO2-Al2O3-Glasschmelzen.
Die Faserbildung erfolgt auf sogenannten Kaskaden-Zerfaserungsmaschinen,
mit denen gleichzeitig Mineralfasern und nicht faserige Partikel
gebildet werden, wobei die nicht faserigen Partikel überwiegend
abgeschieden werden. Die hierbei gebildeten Mineralfasern sind sehr
kurz und zudem auch noch in sich gebogen. Die Mineralfasern aus
einer Gesteinsschmelze werden ebenfalls zur Bildung einer endlosen
Mineralfaserbahn direkt auf einer Fördereinrichtung aufgesammelt,
wobei üblicherweise
ein sogenanntes dünnes
Primärvlies
gebildet wird, welches anschließend
durch eine Pendelvorrichtung quer zu seiner Förderrichtung auf einer nachgeschalteten
Förderrichtung
abgelegt wird. Diese zweite Mineralfaserbahn wird als Sekundärvlies bezeichnet
und dient der Herstellung der Dämmelemente,
so dass das Sekundärvlies
im Hinblick auf die angestrebte Dicke und Rohdichte der Dämmelemente
in der erforderlichen Höhe
kontinuierlich auf der zweiten Fördereinrichtung
abgelegt wird.
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Entsprechende Dämmelemente aus Steinwolle werden
in Form von Matten, Dämmfilzen,
Platten oder sonstigen Formkörpern
hergestellt. Die Matten bestehen aus schwach gebundenen Mineralfasermassen,
die zumeist mit einer Träger schicht
verbunden sind. Bekannt sind darüber
hinaus Drahtnetzmatten, bei denen auf einer Oberfläche ein Drahtnetz
angeordnet ist, welches mit der Mineralfasermatte insbesondere versteppt
oder vernäht
ist. Derartige, einseitig mit einem Drahtgeflecht ausgebildete Drahtnetzmatten
dienen beispielsweise auch der Dämmung
heißgehender
Anlagen und können bis
zu Temperaturen von 600° C
verwendet werden. Vorzugsweise weisen derartige Drahtnetzmatten Rohdichten
von mehr als 70 kg/m3, insbesondere von mehr
als 90 kg/m3 auf. Durch die hohen Rohdichten und die Verbindung
der Drahtgeflechte mit der Mineralfasermatte eignen sie sich aber
nicht zur Dämmung
hier in Rede stehender Wandungen.
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Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Wandung
sieht daher vor, dass das Dämmelement als
insbesondere elastifizierter Dämmfilz
ausgebildet ist. Dämmfilze
sind beispielsweise einen Meter breite und mehrere Meter lange Mineralfaserbahnen,
die zumeist in Form von komprimierten Rollen gehandelt werden, so
dass sie in einfacher Weise transportiert und gelagert werden können. Gleichzeitig
weisen Dämmfilze
durch ihre Eignung zum gerollten Transport und Lagern auch den Vorteil
auf, dass sie im Bereich eines beschränkten Raumangebots, beispielsweise
in einem Schiffsrumpf in vorteilhafter, da einfacher Weise gehandhabt
werden können.
Derartige Dämmfilze
aus Steinwolle haben somit den Vorteil, dass sie einerseits großflächig ausgebildet
sind und andererseits aufgrund ihrer Rollbarkeit in einfacher Weise
auch in beengten Raumverhältnissen
verarbeitbar sind. Dämmfilze
können
sowohl mit oder auch ohne Trägermaterial,
d.h. einer Trägerschicht
ausgebildet sein. Wird ein Trägermaterial
oder eine Trägerschicht
verwendet, so besteht die in der Regel aus einer Aluminiumfolie,
die auf die Mineralfaserbahn des Dämmfilzes kaschiert ist. Hierbei
ist lediglich zu berücksichtigen,
dass entsprechende Aluminiumfolien nicht bei jedem Anwendungsfall
von Vorteil sind, da sie gegebenenfalls als Dampfbremse dienen können, so
dass Feuchtigkeit zwischen dem Wandelement und der Aluminiumfolie
im Dämmelement
verbleibt und gegebenenfalls zur Korrosion führen kann. Andererseits vermindern
die Aluminiumfolien die Rissgefahr des Dämmfilzes bei der Dämmung von
Wandelemente mit geringen Krümmungsradien,
insbesondere im Bereich von stegförmigen Elementen, so dass sie
hier der Verbesserung der Biegefestigkeit der Dämmfilze dienen.
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Alternativ zu Aluminiumfolien können die Dämmfilze
mit Glasfasergewebe verstärkt
sein.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist
vorgesehen, dass das Dämmelement
eine Rohdichte zwischen 21 und 35 kg/m3, insbesondere zwischen 25
und 29 kg/m3 und/oder einen Bindemittelgehalt
zwischen 1,5 und 2,7 Masse-% aufweist. Dämmelemente mit der bevorzugten
Rohdichte und dem bevorzugten Bindemittelgehalt sind einerseits ausreichend
stabil, um ein Zerbrechen der Dämmelemente
bei der Montage vermeiden zu können.
Andererseits sind diese Dämmelemente
ausreichend flexibel, insbesondere biegbar, um sie auch im Bereich der
stegförmigen
Elemente möglichst
vollflächig
an das Wandelement und die stegförmigen
Elemente anzulegen.
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Das Gittergewebe ist vorzugsweise
als Fasergittergewebe aus Glasfasern, Kohlenstofffasern, Kunststofffasern,
Naturfasern und/oder Drähten
mit geringem Durchmesser < 0,8
mm ausgebildet. Insbesondere die Verwendung eines Fasergittergewebes aus
Glasfasern, Kohlenstofffasern, Kunststofffasern oder Naturfasern
hat den Vorteil, dass derartige Fasergittergewebe zum einen eine
hohe Stabilität
und zum anderen eine große
Biegbarkeit aufweisen, so dass wiederum das Dämmelement in seiner Formgebung
ausreichend stabil ist und gleichzeitig eine Biegung ermöglicht,
die ein Anlegen des Dämmelementes
an die stegförmigen
Elemente erleichtert.
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Vorzugsweise hat das Gittergewebe
eine Gitterweite zwischen 5 mm und 25 mm, wobei das Gittergewebe
insbesondere quadratisch ausgebildete Maschen mit einer Kantenlänge von
10 mm aufweist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist
vorgesehen, dass das Gittergewebe mit dem Dämmelement verklebt ist. Beispielsweise
kann das Gittergewebe vor dem Aushärten des Bindemittels innerhalb
des Dämmelementes
auf die großen
Oberflächen
des Dämmelementes
aufgelegt und im Härteofen
angepresst werden, so dass die Verklebung des Gittergewebes mit
dem Dämmelement
durch das Bindemittel im Dämmelement
erfolgt. Selbstverständlich
kann auch vorgese hen sein, dass das Gittergewebe mit einem ergänzenden
Klebstoff auf die Oberflächen
des Dämmelementes
aufgeklebt ist.
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Das Dämmelement weist mit dem Gittergewebe
eine über
seine Länge,
Breite und Höhe
gleichbleibende Verformbarkeit auf. Hierzu wird das Dämmelement,
insbesondere der Dämmfilz
durch eine kontrollierte Kompression und Dekompression in Richtung
der Flächennormalen
seiner großen
Oberflächen
und einer gleichzeitigen wechselgerichteten Biegung elastifiziert.
Zu diesem Zweck wird der Dämmfilz
beispielsweise durch mehrere Walzengänge gefördert, die zum einen die erforderliche
Kompression bzw. Dekompression und zum anderen die wechselseitige
Biegung des Dämmfilzes
ausführen. Durch
die starken Kompressionen und die wechselgerichteten Biegungen werden
festere Bereiche des Dämmfilzes,
beispielsweise auch Inhomogenitäten
in der Mineralfaser- und/oder der Bindemittelverteilung aufgebrochen,
um eine gleichmäßige Verformbarkeit des
Dämmfilzes
bzw. der daraus hergestellten Dämmelemente
zu erreichen.
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Es ist nach einem weiteren Merkmal
der Erfindung vorgesehen, dass das Wandelement stiftförmige Vorsprünge aufweist,
die das Dämmelement durchgreifen.
Diese stiftförmigen
Vorsprünge
sind nagelartig ausgebildet und verlaufen parallel zur Flächennormalen
des Wandelementes. Das Dämmelement
wird auf die stiftförmigen
Vorsprünge
aufgesteckt. Durch diese Ausgestaltung wird auch sichergestellt,
dass das Dämmelement
in gestreckter Haltung auch bei schräg oder lotrecht angeordneten Wandelementen
vollflächig
an dem Wandelement anliegt. Hierbei kann auf zusätzliche Befestigungselemente,
beispielsweise Kleber verzichtet werden, die ohnehin die Brandschutzeigenschaften
einer entsprechenden Wandung nur nachteilig beeinflussen können.
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Schließlich ist nach einem weiteren
Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass auf die stiftförmigen Vorsprünge Halteteller
aufgesetzt sind, die auf dem Dämmelement
aufliegen. Mit diesen Haltetellern wird das Dämmelement auch in seiner Lage
relativ zum Wandelement fixiert. Entsprechende Halteteller können beispielsweise
eine zentrisch angeordnete Bohrung aufweisen, die in drei Schlitze übergeht,
die in gleichmäßigen Abständen zueinander,
d.h. um einen Winkel von 120° versetzt
zueinander verlaufend angeordnet sind. Beispielsweise bestehen derartige Halteteller
aus einer Metall- oder Kunststoffscheibe, die im Bereich der die
stiftförmigen
Vorsprünge
aufnehmenden Bohrung ausreichend flexibel ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung,
in der eine bevorzugte Ausführungsform
einer Wandung, nämlich
einer Schiffswandung dargestellt ist.
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Die Figur zeigt einen Abschnitt eines
Schiffsrumpfes 1 mit einem Zwischendeck 2 und
einer Schottwand 3, die rechtwinklig zum Zwischendeck 2 ausgerichtet
ist.
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Der Schiffsrumpf 1, das
Zwischendeck 2 und die Schottwand 3 bestehen aus
Wandungen 4, die jeweils aus mehreren großflächigen Wandelementen 5 und
mehreren Dämmelementen 6 zusammengesetzt sind.
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Das Zwischendeck 2 hat darüber hinaus noch
ein zweites Wandelement 7, welches im Abstand zum Wandelement 5 angeordnet
ist, wobei zwischen den Wandelementen 5 und 7 das
Dämmelement 6 angeordnet
ist.
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Jedes großflächige Wandelement 5 weist stegförmige Elemente 8 auf,
die im Querschnitt rechteckförmig
ausgebildet und integraler Bestandteil des Wandelementes 5 sind.
Die stegförmigen
Elemente 8 erstrecken sich parallel zur Flächennormalen
des Wandelementes 5 und dienen der Aussteifung des Wandelementes 5.
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Das Dämmelement 6 besteht
aus einem Dämmfilz
aus Mineralfasern, nämlich
aus Steinwolle, wobei das Dämmelement 6 eine
Temperaturbeständigkeit
von mehr als 1.000°C
gemäß DIN 4102,
Teil 17 aufweist.
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Im Bereich des Schiffsrumpfes 1 und
der Schottwand 3 ist eine Oberfläche 18 des Dämmelementes 6 zu
erkennen, auf der ein Gittergewebe 9 angeordnet ist. Ein
derartiges Gittergewebe 9 ist auch auf der zweiten großen Oberfläche, welche
in der Figur nicht erkennbar ist, angeordnet. Gleiches gilt hinsichtlich
des Dämmele mentes 6,
das im Bereich des Zwischendecks 2 zwischen dem Wandelement 5 und
dem Wandelement 7 angeordnet ist.
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Das Gittergewebe 9 ist als
Fasergittergewebe aus Glasfasern ausgebildet und weist eine Flexibilität auf, die
die Verformbarkeit des Dämmelementes 6 nicht
einschränkt,
so dass das Dämmelement 6 mit
den auf seinen Oberflächen 18 angeordneten
Gittergeweben an die Formgebung des Wandelementes 5, beispielsweise
an die gekrümmte
Formgebung des Wandelementes 5 im Bereich des Schiffsrumpfes 1 angepasst
werden kann. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, dass das Dämmelement 6 das
stegförmige
Element 8 übergreift.
Durch die hohe Verformbarkeit des Dämmelementes 6 mit
den beiden Gittergeweben 9 besteht die Möglichkeit,
die Herstellung einer entsprechenden Wandung wesentlich zu vereinfachen
bzw. die Kosten einer derartigen Wandung zu verringern, da ein Zuschneiden
von beispielsweise steifen Dämmelementen 6 entfällt, welche
in die Zwischenräume
zwischen benachbart angeordneten stegförmigen Elementen 8 eingepasst werden.
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Die Wandung 4 weist darüber hinaus
innenseitig, d.h. im Bereich der dem Dämmelement 6 zugewandten
Fläche 10 des
Wandelementes 5 stiftförmige
Vorsprünge 11 auf,
die nagelartig ausgebildet sind und auf die das Dämmelement 6 aufsteckbar
ist, um das Dämmelement 6 in
seiner Lage relativ zum Wandelement 5 zu fixieren.
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Auf die das Dämmelement 6 durchgreifenden
Vorsprünge 11 sind
Halteteller 12 aufgesteckt, die auf dem Dämmelement 6 in
seiner montierten Position aufliegen.
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Das Dämmelement 6 weist
eine Rohdichte von 27 kg/m3 auf und enthält einen
Bindemittelgehalt von 2 Masse-%. Das als Fasergittergewebe
ausgebildete Gittergewebe 9 weist quadratisch ausgebildete
Maschen mit einer Kantenlänge
von 10 mm auf. Die beiden Gittergewebe 9 sind mit dem Dämmelement 6 verklebt,
wobei das Dämmelement 6 mit
dem Gittergewebe 9 eine über seine Länge, Breite und Höhe gleichbleibende
Verformbarkeit aufweist, so dass das Dämmelement 6 nicht
orientierungsgebunden eingebaut werden muß.