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Die
Erfindung betrifft ein modulares Isolationssystem für Behälter
mit mehreren miteinander verbindbaren Isolationselementen.
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Wärmeisolationen
für beispielsweise Heißwasserbehälter
sind unter anderem aus der
EP
0 030 930 A1 bekannt. Hierbei weist die mehrteilige Isolationshülle
eine von einem äußeren Mantel umgebene Schaumstoffschicht
auf, wobei die einzelnen Teile stufenförmig abgesetzte
Kanten aufweisen. Eine weitere Isoliermantel für einen
Heißwasserspeicher ist der
AT 9.358 U1 zu entnehmen.
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Nachteilig
an diesen Isolationssystemen ist, dass sie genau für eine
Behältergröße gefertigt sein müssen
und daher äußerst unflexibel im Bezug auf ihren
Einsatzbereich sind.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Isolationssystem für
Behälter zur Verfügung zu stellen, das flexibel
an unterschiedliche Behältergrößen ohne großen
Aufwand angepasst werden kann.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Isolationssystem
der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, dass
jeweils zwei benachbarte Isolationselemente über eine gelenkige
Verbindung miteinander verbindbar sind. Aufgrund des modularen Aufbaus
des erfindungsgemäßen Isolationssystems können
eine Vielzahl von Isolationselementen aneinander gereiht werden,
jeweils in Abhängigkeit von dem Umfang des zu isolierenden
Behälters. Um die Isolierung an die jeweilige Behältergröße
anpassen zu können, müssen lediglich einzelne
Isolationselemente aus dem Verbund entnommen oder in den Verbund
eingefügt werden. Die gelenkige Verbindung der einzelnen
Isolationselemente miteinander erlaubt eine Anpassung an den Außenradius
des Behälters, sodass die Isolationselemente stets weitgehendst
flächig auf der Behälterwand aufliegen und so eine
bestmögliche Isolierung des Behälters gewährleisten.
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In
einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die gelenkige
Verbindung der einzelnen Isolationselemente derart ausgeführt,
dass jedes Isolationselement an einer ersten Kante über
ein Kopfteil und an einer zweiten, der ersten gegenüberliegenden
Kante über eine Ausnehmung verfügt, wobei der Kopfteil
eines ersten Isolationselementes in die Ausnehmung eines zweiten,
benachbarten Isolationselementes einsteckbar und in der Ausnehmung
um eine parallel zur Kante verlaufende Achse verdrehbar ist. Diese
Art der gelenkigen Verbindung lässt sich schnell und einfach
verbinden und wieder zerlegen.
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Besonders
einfach lässt sich diese Verbindung realisieren, wenn der
Kopfteil zylinderförmig ausgebildet ist. Das entsprechende
Gegenstück, die Ausnehmung, in die der Kopfteil einsetzbar
ist, weist in diesem Fall einen im Wesentlichen halbkreisförmigen
Querschnitt auf.
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In
der einfachsten Ausführung der Erfindung sind der Kopfteil
und die Ausnehmung einstückig mit dem Isolierelement gefertigt.
Um jedoch eine höhere Stabilität und eine bessere
Verdrehbarkeit des Kopfstücks in der Ausnehmung zu erreichen,
ist in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ein erstes Profil
vorgesehen, auf dessen Stirnseite sich der Kopfteil befindet, und
das über einen ersten Schenkel verfügt, der in
eine schlitzförmige Aufnahme im Schaumstoff des Isolationselementes
einsetzbar ist, und einen zweiten Schenkel, der zumindest teilweise an
der Kante des Isolationselementes aufliegt, sowie ein zweites Profil,
das ebenfalls über zwei Schenkel verfügt und an
seiner Stirnseite die Ausnehmung zur Aufnahme des Kopfteils aufweist.
Beide Profile werden in den Schaumstoff des Isolationselementes
gesteckt, und die Isolationselemente über den Kopfteil und
die Ausnehmung miteinander gelenkig verbunden. Diese Profile sollten
stabil und möglichst verschleißfest sein und sind
daher bevorzugt aus Kunststoff, Metall oder Holz gefertigt.
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Zusätzlich
ist in einer weiteren Ausführung an der ersten und der
zweiten Kante des Isolationselementes eine Nut-Feder-Struktur vorgesehen.
Dadurch wird eine Unterbrechung der Wärmeisolation zwischen
zwei benachbarten Isolationselementen im Bereich der gelenkigen
Verbindung vermieden.
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Um
ein geeignetes Isolatuionsvermögen zu erzielen, ist das
Isolationselement aus mineralischen Fasern, wie beispielsweise Glas-
oder Steinwolle, oder aus Schaumstoff, wie beispielsweise Polyurethan,
Polyvinylchlorid (PVC), Polypropylen oder Polystyrol hergestellt.
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Der
Schaumstoff der Isolationselemente besteht bevorzugterweise aus
Polyurethan, und insbesondere aus recycliertem Polyurethanschaum,
der hervorragende Dämmeigenschaften aufweist und im Gegensatz
zu frisch hergestelltem Schaum auch in großen Wandstärken
von 100 mm bis 200 mm eingesetzt werden kann. Frisch hergestellter
Polyurethanschaum kann nur in dünnen Wandstärken
produziert werden, weil die bei der Herstellung entstehende Wärme über
dicke Schichten nur schlecht abgeführt werden kann, und
damit keine gleichmäßige Schaumbildung möglich
ist.
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Da
das erfindungsgemäße Isolationselement aus mineralischen
Fasern oder Schaumstoff eine nur mäßige Stabilität
gegenüber mechanischer Beanspruchung aufweist, ist vorteilhafterweise
das Isolationselement auf der dem zu isolierenden Gegenstand abgewandten
Seite mit einer Abdeckung, zum Beispiel aus hartem Kunststoff, Holz
oder Metall, versehen. Dadurch lassen sich Beschädigungen
der Isolationselemente von außen vermeiden.
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Diese
Abdeckung kann direkt auf das Isolationselement beispielsweise durch
Kleben angebracht sein. Alternativ dazu ist die Abdeckung in das
den Kopfteil tragende Profil einsteckbar. Dadurch kann die Abdeckung
von dem Isolationselement abgenommen und durch ein neues ersetzt
werden, sollte die Abdeckung verschmutzt oder beschädigt
sein.
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Im
Folgenden wird anhand eines nicht-einschränkenden Ausführungsbeispiel
mit zugehörigen Figuren die Erfindung näher erläutert.
Darin zeigen 1 eine Ausführung des
erfindungsgemäßen Isolationssystems in einem zusammengesteckten
Verbund in einer Ansicht von oben, 2 zwei miteinander
verbundene Isolationselemente und 3 die Verbindung
der beiden Isolationselemente aus 2 in einer
stark vergrößerten Draufsicht.
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Wie
in der 1 dargestellt, besteht das erfindungsgemäße
Isolationssystem 1 aus einer Vielzahl von Isolationselementen 2,
die miteinander verbunden einen Behälter (nicht dargestellt),
beispielsweise einen Warmwasserbehälter oder aber auch
einen Behälter in der chemischen Industrie, wie Raffinerietanks
etc., umschließen und gegen die Umgebungstemperatur isolieren.
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Die
Isolationselemente 2, 2' sind dabei gemäß 2 einerseits über
eine gelenkige Verbindung 3 miteinander verbunden, andererseits
sorgt eine zusätzliche Nut-Feder-Struktur 4 für
eine ausreichende Dichtheit der Wärmeisolation im Bereich
der gelenkigen Verbindung der beiden Isolationselemente 2, 2'.
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Ist
das Isolationselement 2, 2' aus nicht-brennbaren,
beispielsweise mineralischen Fasern gefertigt, so wird üblicherweise
auf eine derartige Nut-Feder-Konstruktion verzichtet, weil aufgrund der
Winkelstellung benachbarter Isolationselemente 2, 2' zueinander
eine Verdichtung der Fasern im Berührungsbereich der Isolationselemente 2, 2' erfolgt. Dadurch
wird die Herstellung der Isolationselemente 2, 2' einfacher
und kostengünstiger.
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Die
Nut-Feder-Verbindung besteht aus einer Feder 20, die an
der Stirnfläche von Isolationselement 2 angeordnet
ist und mit einer entsprechenden Nut 20a in gegenüberliegenden
Isolationselement 2' zusammenwirkt. In der in 2 dargestellten
gestreckten Stellung liegt kein Eingriff vor. Bei einer Schwenkbewegung
um die Achse 3a der gelenkigen Verbindung 3 kommen
Feder 20 und Nut 20a miteinander in Eingriff,
wobei insbesondere eine konvex gekrümmte Seitenfläche 21 der
Feder 20 an einer konkav gekrümmten Fläche 22 der
Nut 20a anliegt. Die beiden gekrümmten Flächen 21 und 22 sind
im Wesentlichen zylindrisch mit der Achse 3a. Auf diese Weise
wird eine zusätzliche Abdichtung durch das Anliegen der
Flächen 21 und 22 erreicht.
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In
der 3 ist die gelenkige Verbindung 3 im Detail
dargestellt. Im Bereich einer Kante 5 weist das Isolationselement 2 einen
Einschnitt 6 auf, in den ein Schenkel 7 eines
Profils 8 eingeschoben ist. Der Einschnitt 6 verläuft
dabei für gewöhnlich über die gesamte
Höhe des Isolationselementes 2. Die Kante 5 des
Isolationsteils 2 weist eine Abschrägung auf,
die in die in dieser Figur nicht dargestellten Nut-Feder-Struktur 4 mündet.
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Der
Schenkel 7 des Profils 8 ist mit einem Kopfteil 9 einstückig
verbunden, während ein zweiter Schenkel 10 von
diesem ausgehend die Kante 5 bis zu dem Außenbereich
des Isolationselementes 2 abdeckt. An seinem Ende weist
der Schenkel 10 einen im Querschnitt im Wesentlichen U-förmigen
Fortsatz 11 auf, in den eine Abdeckung 12 eingeschoben
ist. Diese Abdeckung 12 dient zum Schutz der Außenseite
des Isolationselementes 2 sowie zu dessen Versteifung und
ist im Gegensatz zu dem Isolationselement 2, das in dieser
Ausführung der Erfindung aus Schaumstoff gefertigt ist,
aus einem widerstandfähigeren Material, für gewöhnlich
harter Kunststoff wie PVC oder Ähnliches.
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Das
mit dem ersten Isolationselement 2 verbundene zweite Isolationselement 2' weist
an seiner Kante 5' ebenfalls ein Profil 8' auf,
das über einen Schenkel 7' in einen Einschnitt 6' im
Schaumstoff des Isolationselementes 2' eingesteckt ist.
Das Profil 8' weist eine im Querschnitt bogenförmige
Ausnehmung 13 auf, in die das Kopfteil 9 des ersten
Profils 8 eingesetzt ist. Der Kopfteil 9 kann
dabei in der Ausnehmung um seine Längsachse, die im Wesentlichen entlang
der Kante 5 des Isolationselementes 2 verläuft,
verdreht werden. Die bogenförmige Ausnehmung 13 läuft
in einen zweiten Schenkel 10' mit einer Rastnase 14 aus,
die beim Verbinden der beiden Isolationselemente 2, 2' in
einem abgeflachten Bereich 15 des Kopfteils 9 einrastet.
Die Rastnase 14 verhindert so ein ungewolltes Lösen
der Verbindung 3. Erst unter stärkerer Zugbeanspruchung
gibt die Rastnase 14 nach und der Kopfteil 9 gleitet
aus der Ausnehmung 13, wodurch die Verbindung 3 getrennt
wird.
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Jedes
Isolationselement 2, 2' weist an einer ersten
Kante 5 ein Profil 8 mit einem Kopfteil 9' und an
einer der ersten Kante 5 gegenüberliegenden zweiten
Kante 5' ein Profil 8' mit einer Ausnehmung 13 auf.
Dadurch können im Prinzip endlos viele Isolationselemente 2 aneinander
gereiht werden und anschließend zu einem Ring (siehe 1),
der den zu isolierenden Behälter umgibt, geschlossen werden. Die
Anzahl der verwendeten Isolationselemente 2 ist dabei ausschließlich
von dem Umfang des zu isolierenden Behälters abhängig.
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Es
versteht sich, dass die Art der gelenkigen Verbindung nicht allein
auf die in dem Ausführungsbeispiel beschriebene Ausgestaltung
beschränkt ist. In einer einfacheren Variante sind Kopfteil
und Ausnehmung einstückig mit dem Isolationselement gefertigt,
wobei Kopfteil und/oder Ausnehmung beispielsweise mit einem Material
beschichtet sein können, das ein verbessertes Gleiten des
Kopfteils (aus Schaumstoff) in der Ausnehmung erlaubt. Auch die Art
der Verbindung von Profil mit dem Isolationselement ist nicht auf
die dargestellte Lösung durch Einstecken des Profils in
den Schaumstoff des Isolationselementes beschränkt. Das
Profil kann ebenso beispielsweise auf die Kante des Isolationselementes
aufgeklebt oder auf andere Art befestigt sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0030930
A1 [0002]
- - AT 9358 U1 [0002]