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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumisolierplatte mit abgeschrägten
Rändern und eine Baugruppe aus solchen Vakuumisolierplatten.
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Eine
Vakuumisolierplatte mit abgeschrägten Rändern
ist beispielsweise aus der
EP-A-1
475 486 bekannt und umfasst eine Tafel aus Wärmeisoliermaterial
mit einer planaren Ober- und Unterseite und einer schmalen Seitenfläche
in einer Hülle aus einem metallhaltigen Film. Die Hülle
steht unter atmosphärischem Druck und die Hülle
selbst umgibt die Tafel aus Wärmeisoliermaterial in einer
vakuumdichten Weise. Die Hülle hat auf ihrer schmalen Seite
eine Schweißnaht mit einem vorstehenden Teil der Folie. Die
schmalen Seiten der Tafel sind abgeschrägt und die Vakuumisoliertafel
hat die Form eines Parallelepipeds. Die Schweißnaht mit
dem vorstehenden Teil der Folie ist in einer solchen Weise angeordnet,
dass die Vakuumisoliertafeln lückenlos zusammengefügt werden
können, um eine Isolierhülle zu bilden.
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Die
Geometrie eines Parallelepipeds ist besonders praktisch, weil sie
ein leichtes, lückenloses Zusammenfügen nebeneinander
liegender Platten ermöglicht. Demzufolge müsste
eine solche Anordnung, wenn sich die Schweißnähte über
oder unter der Mitte der schmalen Seite der Tafel befinden, eine verbesserte
Wärmeisolierung im Vergleich zu Platten bieten, bei denen
sich die Nähte in der gleichen Position entlang der schmalen
Seite der Tafel befinden und sich daher gegenseitig stören.
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In
der Praxis wurde jedoch gefunden, dass die Schweißnähte
nicht gut zusammenpassen, sondern eine Beabstandung nebeneinander
liegender Platten verursachen. Außerdem können
die abgeschrägten Randregionen der Platte Belastungen ausgesetzt
werden, die dazu führen können, dass sich die
dünnen Randregionen verziehen, so dass die Oberflächen
nicht mehr planar sind, sondern stattdessen eine gekrümmte
oder konvexe Konfiguration haben. Folglich kommt es zu signifikanten
Wärmeverlusten in der Überlappungsregion zwischen
nebeneinander liegenden Platten.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vakuumisolierplatte
und eine Baugruppe aus Vakuumisolierplatten bereitzustellen, die/der
die oben beschriebenen Nachteile überwindet oder wenigstens
abmildert.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vakuumisolierplatte
bereitgestellt, die ein Wärmeisoliermaterial umfasst, das
in einem undurchlässigen Mantel enthalten ist, wobei die
Platte zwei parallele Außenflächen hat, die sich
in einer mittleren Region der Platte überlappen, wobei
jede parallele Außenfläche eine Randregion hat,
in der sich die beiden parallelen Flächen nicht überlappen, wodurch
eine abgeschrägte Fläche in den Randregionen gebildet
wird, wobei jede Randregion eine Naht im Mantelmaterial an einem
freien Ende der Randregion aufweist, wobei eine Aussparung in einer
Region zwischen der abgeschrägten Fläche und der
angrenzenden parallelen Außenfläche zur Aufnahme einer
Naht einer angrenzenden Platte vorgesehen ist.
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Wenigstens
eine Aussparung kann in einer mittleren Region der Platte in dieser
Außenfläche gegenüber der abgeschrägten Fläche
ausgebildet sein. Bei Bedarf können mehrere Aussparungen
vorgesehen sein.
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Die
oder jede Aussparung kann linear oder wellenförmig sein.
Die oder jede Aussparung kann von einem Seitenrand der Platte im
Wesentlichen zu einem gegenüberliegenden Seitenrand verlaufen.
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Die
oder jede Aussparung kann in einer Richtung im Wesentlichen parallel
zu einem jeweiligen freien Ende der Randregion der Platte verlaufen. Es
sind jedoch auch andere Konfigurationen, wie z. B. eine Krümmung,
möglich. Mehrere Aussparungen können über
die Breite der Platte vorgesehen sein.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Baugruppe aus
Vakuumisolierplatten wie zuvor hierin definiert bereitgestellt, die
in einer Überlappungsbeziehung angeordnet sind, wobei eine
Naht in einer Aussparung aufgenommen wird, die in einer ersten angrenzenden
Platte vorgesehen ist, und die andere Naht in einer Aussparung aufgenommen
wird, die in einer zweiten angrenzenden Platte vorgesehen ist.
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Für
ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und
für eine deutlichere Darlegung ihrer Umsetzung wird nun
beispielhaft auf die Begleitzeichnungen Bezug genommen. Dabei zeigt:
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1 eine
Baugruppe aus Vakuumisolierplatten in einer idealen Konfiguration;
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2 eine
Baugruppe aus Vakuumisolierplatten gemäß dem Stand
der Technik;
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3 eine
Seitenansicht einer Ausgestaltung eines Teils einer Vakuumisolierplatte
gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
Seitenansicht einer Baugruppe aus Vakuumisolierplatten gemäß der
vorliegenden Erfindung;
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5 eine
Draufsicht auf eine Vakuumisolierplatte gemäß der
vorliegenden Erfindung; und
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6 bis 10 eine
Auswahl alternativer Konfigurationen für Endregionen einer
Vakuumisolierplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.
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1 zeigt
eine Baugruppe aus nebeneinander liegenden Vakuumisolierplatten
in einer idealen Konfiguration. Das heißt, die konisch
zulaufenden Endregionen der Platten sind nicht verzogen und die Schweißnähte
behindern die Anordnung der Platten nicht. Auf diese Weise ist die
kombinierte Dicke der beiden überlappenden Endregionen
gleich der Dicke jeder Platte in einer mittleren Region davon, so
dass Wärmeverluste minimiert werden.
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2 zeigt
eine Überlappungsregion zwischen zwei nebeneinander liegenden
Vakuumisolierplatten gemäß dem Stand der Technik,
wobei die Schweißnähte verhindern, dass sich die
Platten bis zu dem gewünschten Maß überlappen,
und wobei die konisch zulaufenden Endregionen verzogen sind und dort,
wo sich die beiden nebeneinander liegenden Platten überlappen,
in einer reduzierten Isolierdicke resultieren. Folglich sind die
Wärmeverluste in den Endregionen der Platten signifikant.
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Die
in den 1 bis 5 dargestellte Vakuumisolierplatte
gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen
Kern 1 aus herkömmlichem Wärmeisoliermaterial,
wie z. B. ein mikroporöses Wärmeisoliermaterial
auf der Basis von pyrogenem Siliziumdioxid, und einen Mantel 3 aus
herkömmlichem Material, wie z. B. metallbeschichtete Kunststoffe.
Die Platte hat eine planare Oberseite 5 und eine planare
Unterseite 7, wobei die Ober- und die Unterseite parallel zueinander
sind, und konisch zulaufende oder abgeschrägte Endregionen 9, 11.
An einem Ende 9 ist die Unterseite 7 länger
als die Oberseite 5 und die Endregion läuft im
Wesentlichen bis zu einem Punkt konisch zu, an dem eine abgeschrägte
Fläche 13 der Randregion auf die Unterseite trifft.
Am anderen Ende 11 ist die Oberseite 5 länger
als die Unterseite 7 und die Endregion läuft im
Wesentlichen bis zu einem Punkt konisch zu, an dem eine abgeschrägte Fläche 15 der
Randregion auf die Oberseite trifft.
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Zur
Lösung des Problems der Unterbringung der Schweißnähte
ist eine Aussparung 17, 19 in der Region ausgebildet,
in der die abgeschrägte Fläche auf die kürzere
der beiden planaren Oberflächen in der jeweiligen Endregion
der Platte trifft. Das heißt, die Aussparung 19 ist
in der Region ausgebildet, wo die abgeschrägte Fläche 13 auf
die Oberseite 5 trifft und die Aussparung 17 ist
in der Region ausgebildet, wo die abgeschrägte Fläche 15 auf
die Unterseite 7 trifft. Die Aussparungen 17, 19 stellen
einen von der planaren Oberfläche 7 oder 5 abgesetzten
Raum bereit, in dem die Schweißnähte 23, 21 aufgenommen werden,
ohne dass die Schweißnähte die Art und Weise,
in der nebeneinander liegende Platten relativ zueinander positioniert
sind, oder die Gesamtdicke der Platten beeinflussen.
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Zur
Lösung des Problems des Verziehens der Endregionen der
Platten ist eine Aussparung 25, 27 in der mittleren
Region voller Dicke jeder Platte in der Nähe der Endregionen
ausgebildet, wobei eine Aussparung in jeweils der Ober- und der
Unterseite ausgebildet ist und im Allgemeinen parallel zu den Endregionen
der Platte von Seite zu Seite verläuft. Die Aussparungen 25, 27 sind
auf der Seite der Platte positioniert, die den Aussparungen 17, 19 gegenüber
liegt, d. h. die Aussparung 25 befindet sich auf der Seite
der Platte gegenüber der Aussparung 17 und die
Aussparung 27 befindet sich auf der Seite der Platte gegenüber
der Aussparung 19. Man nimmt an, dass sich die Endregionen
herkömmlicher Vakuumisolierplatten verziehen, weil sich
die relativen Längen des Mantelmaterials auf gegenüberliegenden
Seiten der Platten darin unterscheiden, dass der abgeschrägte
Rand länger als die planare Seite ist. Die Aussparung 25, 27 bewirkt,
dass das Mantelmaterial auf der planaren Seite der Platte einem
Pfad größerer Länge folgt, wobei sich
gezeigt hat, dass dadurch die Wahrscheinlichkeit, dass sich die
Endregionen der Platte verziehen, reduziert wird.
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Obschon
in den Figuren auf jeder Seite der Platte eine einzige Aussparung 25, 27 dargestellt
ist, kann auf Wunsch mehr als eine Aussparung vorgesehen werden.
Außerdem kann die Konfiguration der oder jeder Aussparung
abweichen, z. B. kann die Breite der Aussparung reduziert sein und
die Gestalt der Aussparung muss nicht linear sein, sondern kann beispielsweise
wellenförmig sein. Die jeweiligen Aussparungen brauchen
nicht über die gesamte Breite der Platte zu verlaufen,
stattdessen können mehrere Aussparungen über die
Breite der Platte vorgesehen sein. Die Form der Aussparung(en) ist
derart, dass die Länge des Mantelmaterials auf der ansonsten glatten
Fläche der Platte in der Region jedes Endes zunimmt, so
dass die Länge des Mantelmaterials auf der ansonsten planaren
Fläche der Länge des Mantelmaterials auf der Fläche
mit dem abgeschrägten Rand in jeder Endregion der Platte
näher kommt.
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4 zeigt
eine Baugruppe aus Vakuumisolierplatten gemäß der
vorliegenden Erfindung. Wie zu sehen ist, wird jede Schweißnaht 21, 23 in
einer entsprechenden Aussparung 19, 17 in einer
angrenzenden Platte aufgenommen, wobei weder die Seite-an-Seite-Anordnung
der Platten gestört, noch die Gesamtdicke der Platten erhöht
wird.
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Da
die Aussparungen 25, 27 auf der Seite der Platte
positioniert sind, die der abgeschrägten Fläche 13, 15 gegenüberliegt,
befinden sich die Aussparungen 25, 27, wenn alle
vier Ränder einer Platte auf derselben Seite abgeschrägt
sind, auf derselben Seite der Platte und können praktischerweise
quadratisch angeordnet werden. Ebenso können, wenn zwei
nebeneinander liegende Ränder auf derselben Seite abgeschrägt
sind (wie dies bei einer Platte in Form eines Parallelepipeds der
Fall sein kann), nebeneinander liegende Aussparungen in Form eines
L vorliegen, so dass eine L-förmige Aussparung auf jeder
Seite der Platte vorliegt.
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Die 6 bis 10 zeigen
eine Reihe alternativer Konfigurationen für Endregionen
einer Vakuumisolierplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die illustrierten Konfigurationen sind jedoch lediglich als
Beispiele für die Auswahl möglicher Konfigurationen
anzusehen. Die Aussparungen, insbesondere Aussparungen 17, 19,
sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
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Eine
Vakuumisolierplatte umfasst ein Wärmeisoliermaterial, das
in einem undurchlässigen Mantel enthalten ist. Die Platte
hat zwei parallele Außenflächen 5, 7,
die sich in einer mittleren Region der Platte überlappen,
wobei jede parallele Außenfläche eine Endregion 9, 11 hat,
in der sich die beiden parallelen Flächen nicht überlappen,
wodurch eine abgeschrägte Fläche 13, 15 in
den Randregionen gebildet wird. Jede Randregion hat eine Naht 21, 23 im Mantelmaterial
an einem freien Ende der Randregion. Eine Aussparung 17, 19 ist
in einer Region zwischen der abgeschrägten Fläche 13, 15 und
der angrenzenden parallelen Außenfläche 5, 7 zur
Aufnahme einer Naht 23, 21 einer angrenzenden
Platte vorgesehen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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