DE2336056A1

DE2336056A1 - Waermeisolierender verbundstoff

Info

Publication number: DE2336056A1
Application number: DE19732336056
Authority: DE
Inventors: Harold Edminston Lemont; Robert Charles Miller
Original assignee: Summa Corp
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 1972-07-17
Filing date: 1973-07-16
Publication date: 1974-02-07
Also published as: CA987219A; FR2193170B1; FR2193170A1; DE2336056C2; JPS545529B2; JPS4952350A; GB1446336A

Description

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Ihr Zeichen

Summa Corporation

Centinela Avenue & Teale, Culver City,

California'/ USA

Wärmeisolierender Verbundstoff

Die Erfindung betrifft wärmeisolierende Verbundstoffe und insbesondere einen verbesserten wärmeisolierenden Verbundstoff, der hauptsächlich aus Metall ist, eine niedrige Leitfähigkeit hat, von geringem Gewicht ist und mit Bauformen hergestellt werden kann, die eine beträchtliche mechanische Festigkeit und chemische Stabilität aufweisen« .

Es gibt bereits zahlreiche Arten von Isolierungen, von denen jede besondere physikalische und thermische Eigenschaften besitzt, durch welche diese verschiedenen Materialien für eine gegebene Anwendungsform besonders geeignet gemacht werden.

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Beispielsweise beschreibt die US-Patentschrift 273 688 vom 6. März 188 3 ein Metallgeflecht, das benachbart einer Leitung angeordnet ist und dazu dient, eine thermisch nichtleitende plastische Masse bzw. einen Zement in einem Abstand von der Leitung zu halten, um dadurch einen Totluftraum zwischen der Leitung und der nichtleitenden Masse zu bilden.

Die US-Patentschrift 2 179 057 vom 7. November 1939 beschreibt die Verwendung eines Asbestpapiers, das kleine Nasen aufweist. Mit Nasen versehenes flächenhaftes Material wird so aufgelegt, daß jeder mit Nasen versehene Abschnitt eine Luftzelle bildet. Ferner ist die Verwendung einer Aluminiumfolie geschichtet mit dem mit Nasen versehenen Asbestpapier beschrieben.

Die US-Patentschrift 2 51M- 170 vom «*. Juli 1950 ist auf eine Wärmeisolierung für Düsentriebwerke u. dgl. und zeigt verschiedene Ausführungsformen. Bei einer Ausführungsform trägt ein offenes Metallgeflecht eine Tasche, die mit Asbest u. dgl. in einem Abstand zu einem Rohrstück gefüllt ist. Bei einer anderen Ausführungsform wird eine Strahlungsabschirmung in Form einer Folie verwendet, wobei die Aussenflache aus Asbesttuch ist. Es sind auch mehrere weitere Ausführungsformen von Wärmeisolierungen gezeigt, bei jeder von welchen Drahtgeflechte verwendet sind.

Die US-Patentschrift 3 00 7 5 96 vom 7. November 1961 beschreibt eine Isolierung, die aus abwechselnden Lagen eines Strahlungsabschirmungsmaterials und eines Isoliermaterials, wie Glaswolle, hergestellt ist.

Für hohe Temperaturen von beispielsweise 93°C bis 220O⁰C

(200⁰F bis 4000⁰F) sind verschiedene Materialien im Handel erhältlich, die jedoch nichtmetallisch sind. Typisch

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sind Aluminiumsilikatpulver, Silikafasern, Zirkonoxidpulver, Kaliumtitanat, Glasfasern, Aluminiumfasern, expandiertes Perlit, kolloidales Siliciumdioxid und Silika-Aerogele. Diese Materialien können als keramische Schaumstoffe (Siliciumcarbid, Aluminium-Zirkonoxid und Siliciumdioxid) mit organischen Bindemitteln, beispielsweise mit einem Epoxyharz, verwendet werden. Mehrlagige Verbundstoffe aus Glasfaser und Schäumstoffmatten sind ebenfalls erhältlich.

Bestimmte dieser Materialien haben zwar eine niedrige Wärmeleitfähigkeit beispielsweise von etwa 0,0248 kcal mh ⁰C (etwa 0,2 btu/hr-ft -°F/in.) für Pulvergemische und Polymerbindemittel, haben sie auch eine hohe Dichte von beispielsweise 320 - 481 kg/m³ (20 - 30 lbs/ft³), obwohl einige im Handel erhältliche Materialien in Form einer

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Watte eine Dichte von nur 5 6,1 kg/m (3,5 lbs/ft ) haben.

Im allgemeinen haben diese Materialien geringe Druckfe-

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stigkeiten von etwa 250 kp/cm (etwa 3 600 lb/in ) bei einer

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Dichte von 481 kg/m (30 lbs/ft ). Ausserdem bestehen ernste Beschränkungen hinsichtlich der Umgebung, in welcher sie verwendet werden können, z.B. chemischer Art, baulicher Art usw.. In manchen Fällen können Erosionsprobleme bestehen oder eine Affinität für Feuchtigkeit oder für bestimmte Gase, welche die Leistung des Isoliersystems nachteilig beeinflussen. Gewicht und Dicke können ebenfalls Probleme darstellen, besonders wenn die Isolierung in einem Luftfahrzeug oder in einem Raumfahrzeug verwendet werden soll, da zum Erzielen eines angemessenen Schutzes die Isolierung zu sperrig, zu schwer oder von sich aus ungeeignet sein kann, die bauliche Festigkeit zu verleihen, die für hohe Beanspruchungen, unter denen die Isolierung verwendet werden soll, notwendig ist. Beispielsweise

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ist es bei Hubschrauberrotorblättern, die einen Gaskanal für das Triebwerkabgas bilden sollen, wünschenswert, die Innenfläche des Rotorblattes gegen die Abgase zu isolieren* Bei einem solchen Anwendungsfall können die Abgase eine Temperatur bis 540⁰C (1000⁰F) bei einem Druck von 2,80 kp/cm absolut (M-O psi absolut) mit einer Machzahl der inneren Strömung von 0,45 haben. Wegen dieser extremen Bedingungen innerhalb des Rotorblattes ist es wünschenswert, die Temperatur des Rotorblattes aus mehreren Gründen auf einen Wert von etwa 80⁰C (180 F) zu begrenzen. Für eine Temperatur von 80⁰C (180⁰F) kann das Blatt aus herkömmlichen Werkstoffen geformt werden. Dies würde zumindest aus wirtschaftlichen und baulichen Gesichtspunkten vorteilhaft sein. Ferner wird durch die Herabsetzung der Temperatur des Blattes die Infrarotanzeige vermindert, so daß der Hubschrauber bei Nacht nicht leicht aufgefunden werden kann. Dies ist für militärische Zwecke wünschenswert.

In einer solch ungünstigen Umgebung würde eine Isolierung mit solchen physikalischen Eigenschaften, daß sie einer Temperatur von 5 4O°C (1000⁰F) standhalten kann, und thermischen Eigenschaften mit einer Wärmeleitfähigkeit, die so niedrig wie die der Luft ist, sehr erwünscht sein. Die gegenwärtig verfügbaren Isolierungssysteme mit solchen Eigenschaften sind jedoch baulich leider unbefriedigend. Beispielsweise enthalten einige bekannte und in Handel erhältliche Isolierungssysteme kreideartige Materialien, bei denen die Gefahr besteht, daß sie abbröckeln und absplittern. Diese Eigenschaften haben solche Isoliersysteme wenig geeignet zur Verwendung für hohe Beanspruchungen, beispielsweise für ein Rotorblatt, gemacht, bei dem extreme Schwingungs- und Fliehkraftbelastungen auf-

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treten» Kreideartige Materialien absorbieren Feuchtigkeit und treten mit den Abgasen chemisch in Reaktion. Hohe Temperaturen können die Feuchtigkeit.. verdampfen und die Zusammensetzung der Isolierung selbst in der Weise verändern, daß unerwünschte Gase innerhalb der Isolierung entstehen. In solchen Fällen spricht man von Entgasungsvorgängen. Ferner ist in der Nähe von mit hoher Geschwindigkeit strömenden Fluxden damit zu rechnen, daß diese Materialien erodieren, wodurch die Dicke der Isolierung herabgesetzt wird. Eine verringerte Dicke kann nicht nur aus bauliehen Gründen nachteilig sein, sondern auch hinsichtlich der thermischen Eigenschaften der Isolierung.

Bekanntlich ist ein Luftraum ein wirksames Isolierungsmedium zumindest, wenn Wärmeleitung die Hauptursache für den Wärmeübergang ist. Innerhalb eines Luftraumes können jedoch andere Arten von Wärmeübergang als Wärmeleitung von Bedeutung sein. Beispielsweise ist es bekannt, daß in einem Gravitationsfeld Luft zirkuliert, wodurch Wärme von eins? heisseren Fläche zu einer kälteren Fläche gebracht wird. Dies wird als natürliche Konvektion bezeichnet.

Wärme kann auch in einem Luftraum übertragen werden, wenn die Luft zwischen den Flächen hindurchgeblasen bzw. -getrieben wird. Dieser Vorgang ist als erzwungene Konvektion bekannt. Schließlich kann Wärme durch einen Luftraum durch Strahlung übertragen werden, bei welcher von einer heissen Oberfläche ausgehende Strahlen eine kältere Oberfläche beaufschlagen und diese erwärmen.

Bei den Bemühungen, den Wärmeübergang durch natürliche und erzwungene Konvektion auf ein Mindestmaß herabzusetzen, wurde Luft durch verschiedene Einrichtungen eingeschlossen,

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um die Lufträume zu erzeugen. Bekanntlich ist es jedoch zur Anpassung eines Luftraum-Isoliersystems an eine ungünstige Umgebung wünschenswert, daß die Einschliessungseinrichtungen Eigenschaften haben, die es ermöglichen, daß diese ernsten Bedingungen standhalten können. Viele der bekannten Einschliessungseinrichtungen hatten Wärmedehnungseigenschäften, die zu einer übermässigen Dehnung führten. Ausserdem waren viele der bekannten Einschliessungseinrichtungen nicht in der Lage, extremen Temperaturen, wie 540⁰C (1000⁰F) standzuhalten.

Bei "den bekannten Einschliessungseinrichtungen wird das Problem noch dadurch erschwert, daß keine Mittel zur Entlüftung der Lufträume vorgesehen sind, so daß über die Hautschichten Druckunterschiede entstehen. Ferner saugen einige der Einschliessungseinrichtungen Feuchtigkeit auf. Durch hohe Temperaturen wird die Feuchtigkeit verdampft, wodurch Drücke innerhalb der Lufträume erzeugt werden. Diese Innendrücke können beträchtliche Kräfte auf die Hautschichten ausüben, so daß die Isolierungen beschädigt werden können,

Mittel, zur Befestigung der Isolierung an einer Fläche sind besonders unwirksam, wenn starke Schwingungen auftreten. Ausserdem ist, wenn die Lufträume besonders groß sind, die Wärmekonvektion ein nachteiliger Faktor. Die zur Befestigung der Elemente der bekannten Isoliersysteme aneinander oder an einer tragenden Konstruktion verwendeten Mittel, um die gewünschte bauliche Integrität zu erzielen, stellen eine starke Beeinträchtigung der thermischen Eigenschaften der Isolierung dar. Ferner sind die bekannten Einschliessungseinrichtungen besonders schwer, vor allem zur Verwendung in einem Flugzeug.

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Ein typisches Anwendungsgebiet für eine Wärmeisolierung sind Leitungen für Hochtemperaturfluide unter hohen oder niedrigen Drücken. Feuerwände für Brennstofftanks in einem Flugzeug oder Triebwerkfeuerwände sowie Feuerwände für am Boden errichtete Bauten oder Konstruktionen sind ein weiteres typisches Anwendungsgebiet, Für die Feuerwände in einem Flugzeug schreibt die Federal Aeronautics Administration gewöhnlich vor, daß die Feuerwand

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Temperaturen von 9 80 C (1800 F) für 10 Minuten standhalten muß. Diesen Kriterien wurde durch die Verwendung massiver Stahlplatten mit einer Dichte von 7914 kg/m³ (494· lbs/ft³) Rechnung getragen, was eine extrem hohe Dichte für Materialien darstellt, die für eine solche Hilfseinrichtung, jedoch notwendige Einrichtung, verwendet werden.

Die erfindungsgemasse Wärmeisolierung ist mit einer Anzahl Hautschichten versehen, die durch mindestens ein Abstandselement voneinander in Abstand gehalten werden. -Das Abstand selement kann in mindestens einer Richtung verformt werden, um mit-den Hautschichten eine Anzahl Räume zu bilden, die gewöhnlich ein Fluid wie Luft einschliessen. Die Hautschichten, von denen eine durch das zu isolierende Bauelement gebildet werden kann und die Abstandselemente sind aus Metallen hergestellt, vorzugsweise aus Metallen wie nichtrostender Stahl, Molybdän oder aus irgendeinem anderen feuerfesten Metall, das" in einer Umgebung von hoher Temperatur funktionsfähig bleiben kann. Wenn eine der Hautschichten durch das zu isolierende Bauelement gebildet wird, braucht diese Schicht nicht aus Metall zu sein.

Die Verwendung von Metallen als die Hauptfunktionskomponenten verleiht der Isolierung wesentliche Vorteile. Metalle saugen keine Feuchtigkeit auf, so daß die mit den bekannten Isolierungen verbundenen Entgasungsprobleme nicht auftreten.

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Ferner können die Elemente der Isolierung an verschiedenen tragenden Konstruktionen durch Schweissen befestigt werden, um eine Verbindung von hoher Festigkeit zu erhalten, die auch erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden kann. Zusätzlich kann der Verbundstoff, da die Hauptfunktionselemente der Isolierung aus Metall sind, in verschiedene selbsttragende und bauliche Formen von besonderer Festigkeit gebracht werden, die mit den bekannten Wärmeisolierungen normalerweise nicht erzielbar ist. Es werden hohe Festigkeitswerte bei geringer Dichte erreicht, beispielsweise eine Druckfestigkeit von 1400 kp/cm (20 000 psi bei einer Dichte von 481 kg/m³ (30 lbs/ft³).

Die aus Metallen geformte Wärmeisolierung ist hochelastisch und kann anderen Bedingungen standhalten, die zu einer ungünstigen Umgebung beitragen können. Beispielsweise kann sie einem hohen Grad von Schwingungen standhalten und Fluiden ausgesetzt werden, die beträchtliche Geschwindigkeiten haben. Diese Eigenschaften machen die Isolierung besonders geeignet zur Verwendung für Leitungen, beispielsweise für das Innere eines Heißgaskanals, wie das Rotorblatt eines Hubschraubers,

Eine oder beide-der Hautschichten können perforiert sein, um die Lufträume zu entlüften und dadurch die Druckunterschiede herabzusetzen, die sonst über die Hautschicht auftreten könnten. Beispielsweise kann die Hautschicht ein Drahtsieb sein. Ein Sieb ist für diesen Zweck besonders vorteilhaft, da es zum Glätten seiner Oberfläche kalandriert werden kann, wodurch unawünschte Grenzschichteffekte in den benachbart der Oberfläche strömenden Fluiden auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden können.

Das Drahtsieb ist ferner vorteilhaft, da es zwischen den

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Drähten offene Räume bildet, die in sich jede Längung der Drähte, welche durch Wärmedehnung verursacht werden kann, aufnehmen. Daher tritt, wenn die Isolierung in der Nähe von Fluiden mit erhöhten Temperaturen verwendet wird, keine wesentliche Dehnung in irgendeiner besonderen Richtung auf.

Die Abstandse'lemente können in mindestens einer Richtung eingetieft werden derart, daß die Spitze jeder der Eintiefungen eine oder beide Hautschichten berühren. Bei dieser Ausführungsform kann-das Abstandselement an der Hautschicht durch Widerstandspunktschweissung an jeder der Berührungsstellen befestigt werden. Die Punktschweissungen begrenzen den Kontakt zwischen den Abstandsdementen und der Hautschicht und die Eintiefungen bilden einen verhältnismässig langen Leitungsweg. Die Punktschweissungen und die Eintiefungen verhindern praktisch einen Leitungswärmeübergang zwischen den Hautschichten. Die Lufträume können in ihrer Grosse beschränkt werden, um den Wärmeübergang durch natürliche Konvektion wesentlich herabzusetzen. Ferner können die Hautschichten durch mehr als ein Abstandselement voneinander getrennt werden, von denen jedes eine Abschirmung mit Eigenschaften bildet, die den Wärmeübergang durch Strahlung verhindern.

In Kombination ergeben diese Vorteile die Isolierung mit thermischen Eigenschaften, die der Wärmeleitfähigkeit des Fluids, beispielsweise Luft, in den Räumen sehr nahe kommen. Die baulichen Merkmale der Isolierung machen sie besonders geeignet zur Verwendung in einer ungünstigen Umgebung. Die Isolierung kann verhältnismässig dünn sein, so daß ihre Verwendung an der Innenfläche eines ein Fluid leitenden Kanals die QuerschnittsfSihe desselben nicht wesentlich verringert. Die Isolierung kann leicht mit im

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Handel erhältlichen Bauelementen hergestellt und leicht repariert werden.

Die vorstehenden und weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen und zwar zeigen:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines Hubschraubers mit einem Triebwerk und Rotorblättern, die Abgaskanäle für das Triebwerk bilden;

Fig. 2 eine Teilansicht in schaubildlicher Darstellung eines der Rotorblätter von Fig. 1, bei welchem eine erfindungsgemässe Isolierung innerhalb des Rotorblattes dargestellt ist;

Fig. 3 eine Ansicht der in Fig. 2 gezeigten erfindungsgemäßen Isolierung im Aufriß;

Fig. 4 eine Draufsicht der erfindungsgemässen Isolierung nach der Linie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 eine Draufsicht in etwas schematischer Darstellung, teilweise im Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 2;

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Isolierung;

Fig.BA eine Ansicht der Isolierung im Schnitt nach der Linie 6A-6A in Fig. 6;

Fig. 7 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht einer zusätzlichen Ausführungsform der erfindungsgemässen Isolierung,

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bei der Teile weggebrochen sind;'

Fig. 7A eine Ansicht der Isolierung im Schnitt nach der Linie 7A-7A inFig. 7;

Fig. 7B eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemässen Isolierung;

Fig. 7C eine Ansicht der Isolierung im Schnitt nach der Linie 7C-7C in Fig. 7B;

Fig. 8 eine Ansicht, teilweise im Schnitt und teilweise im Aufriß, einer weiteren Ausführungsform der Isolierung;

Fig. 9 eine Ansicht der Isolierung im Schnitt nach der Linie 9-9 in Fig. 8;

Fig. 10 eine Ansicht, teilweise im Schnitt und teilweise im Aufriß, einer zusätzlichen Ausführungsform der Isolierung;

Fig. 11 eine Ansicht der Isolierung nach der Linie 11-11 in Fig. 10;

Fig. 12 eine Ansicht teilweise im Schnitt und teilweise im Aufriß wieder einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 13 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 13-13 in Fig. 12;

Fig. 14 eine Schnittansicht einer zusätzlichen Ausführungsform der Isolierung;

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Fig. 15 eine Ansicht der Isolierung im Schnitt nach der Linie 15-15 in Fig. IH;

Fig. 16 eine Ansicht teilweise im Schnitt und teilweise im Aufriß wieder einer weiteren Ausführungsform der Isolierung;

Fig. 17 eine Ansicht der Isolierung im Schnitt nach der Linie 17-17 in Fig. 16;

Fig. 18 eine Ansicht im Schnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 19 eine der Fig. 18 ähnliche Schnittansieht, welche die Verwendung eines ^Siebelementes als Strahlungsabschirmung zeigt;

Fig. 20 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei welcher Metallwolle in den Zwischenräumen der Isolierung gemäß der Erfindung verwendet worden ist;

Fig. 21 eine Schnittansicht eines Bauelements, das als Feuerwand verwendbar ist und in der erfindungsgemässen -Weise aufgebaut ist;

Fig. 22eine Schnittansicht einer Abänderungsform des Bauelements nach Fig. 21, das' als Feuerwand verwendbar und in der erfxndungsgemässen Weise aufgebaut ist;

Fig. 2 3 eine Schnittansicht einer Leitung mit einer erfindungsgemässen Isolierung an ihrer Aussenflache;

Fig. 2H eine Schnittansicht einer Leitung mit einer erfin-

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dungsgemässen Isolierung auf ihrer Innenseite;

Fig. 25 eine Ansicht im Schnitt einer erfindungsgemässen isolierten Leitung, die für Flüssigkeiten verwendet werden kann;

Fig. 26 eine Ansicht im Schnitt eines Tragflügels mit einem Oberflächenteil, der in der erfindungsgemässen Weise wärmeisoliert ist;

Fig. 27 in vergrössertem Maßstab eine Teilansicht des in Fig. 26 mit A bezeichneten Teils;

Fig. 28 eine Schnittansieht einer erfindungsgemäß isolierten Abgasleitung zur Herabsetzung ihrer Infrarotanzeige;

Fig. 29 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die als Isolierung für relativ hohe Temperaturen verwendbar ist;
und

Fig. 30 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemässen Verbundstoffes, bei welchem die Niedertemperaturseite des isolierenden Verbundstoffes aus Metallwolle hergestellt ist.

In den Zeichnungen, die bevorzugte Ausführungsformen der. Erfindung zeigen, werden die Merkmale der Erfindung und verschiedene Aus führungs formen derselben zunächst in Verbindung mit einem Hubschrauber beschrieben, der allgemein mit 11 bezeichnet ist. Zusätzlich zu einem Rumpf 12 besitzt der Hubschrauber 11 ein Triebwerk 13, das am Rumpf 12 befestigt ist,

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und Rotorblätter 15, die auf dem Rumpf 12 drehbar gelagert sind. Jedes der Rotorblätter 15 besitzt eine Wurzel 17 an seinem Einbauende und eine Spitze 19 an seinem freien Ende.

Die Blätter 15 des Hubschraubers sind bei der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen hohl, so daß sie eine Leitung für die Verbrennungsgase bilden, die vom Triebwerk 13 stammen. Beispielsweise treten die Verbrennungsgase gewöhnlich in die Blätter 15 in der Nähe der Wurzel 17 ein und verlassen das Blatt 15 in der Nähe der Spitze 19. Ein solches Abgassystem ist vorteilhaft, da die Verbrennungsgase eine Kraft erzeugen, die zur Winkelverlagerung der Blätter 15 beiträgt. Die Abgase haben eine erhöhte Temperatur, die bis 5 40⁰C (1000⁰F) betragen kann und einen Druck von 2,80

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kp/cm absolut (M-O psi absolut) sowie eine Machzahl der inneren Strömung von 0,45.

Die Rotorblätter 15 besitzen gewöhnlich eine Aussenfläche 21 und eine Innenfläche 23, Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein isolierender erfindungsgemässer Verbundstoff 25 an der Innenfläche 23 zumindest über einen Teil des Abstandes zwischen der Wurzel 17 und der Spitze 19 der Blätter 15 angebracht. Auf diese Weise dient die Isolierung 25 als Mittel, durch welches das Rotorblatt 15 auf einer Temperatur gehalten werden kann, die wesentlich niedriger als die erhöhten Temperaturen der Abgase ist. Die Isolierung 25 bringt daher für den Hubschrauber 11 wesentliche Vorteile, Vor allem mußte, wenn das Blatt 15 nicht isoliert wäre, dieses aus Werkstoffen hergestellt werden, die der erhöhten Temperatur der Abgase standhalten. Solche Materialien sind jedoch ziemlich schwer, so daß durch sie das Gewicht des Hubschraubers 11 wesentlich erhöht wird.

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Je höher die Temperatur der Aus senf lache' 21 des Rotorblattes ist, desto grosser ist natürlich der Wärmeverlust an die Atmosphäre, Dieser Wärmeverlust kann bis 1,7 % der verfügbaren Energie des Systems betragen und kann einem Verlust an Rotorleistung von 1,2 % entsprechen. Wenn die Isolierung 25 an der Innenfläche 23 des Rotorblattes 15 angebracht wird, kann dieser Rotorleistungsverlust auf 0,5 % herabgesetzt werden.

Ferner wurden, wenn die Blätter 15 nicht isoliert sind, diese bald die Temperatur der Abgase erreichen« Blätter mit einer erhöhten Temperatur von beispielsweise 5 40 C (1000⁰F) haben eine besonders hohe Infrarotanzeige, durch die sie bei Nacht leichter erkennbar gemacht werden. Für militärische Zwecke wird diese Infrarotanzeige vorzugsweise so gering wie möglich gehalten. Wenn die Innenfläche 2 3 des Blattes 15 mit der Isolierung 25 verkleidet ist, kann die Temperatur der Aussenflache 21 wesentlich herabgesetzt werden, beispielsweise auf 24°C (75⁰F), S-O daß der Hubschrauber eine relativ geringe Infrarotanzeige erhält. Die Innenfläche 2 3 (die Innenfläche des eigentlichen Bauelements) des B]ätes kann eine Temperatur von beispielsweise 80⁰C (180⁰F) haben, so daß hier herkömmliche Materialien mit einer hohen baulichen Steifigkeit und einem relativ geringen Gewicht zur Herstellung der Struktur des Blattes 15 verwendet werden können.

Obwohl die erfindungsgemässe Isolierung besonders geeignet zur Anwendung in den Rotorblättern eines Hubschraubers ist, machen sie ihre thermischen und baulichen Eigenschaften besonders vorteilhaft zur Verwendung in vielen anderen Isolierungsfällen. Beispielsweise kann die Isolierung wirksam zur Verkleidung der Innenfläche

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oder der Aussenflache einer Leitung oder eines Rohres verwendet werden, wenn die Temperatur des Rohres auf einer Höhe gehalten werden soll, die niedriger als die Temperatur des durch das Rohr geleiteten Fluids ist. Die Isolierung kann in der Nähe anderer Flächen verwendet werden oder für sich selbst mit relativ geringer Abstützung standhalten.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Isolierung 25 wird eine erste Hautschicht 27 von einer zweiten Hautschicht 28 durch mindestens ein Abstandselement 2 9 in Abstand gehalten werden. Die Haut 27 bildet die Hochtemperaturseite der Isolierung, während die Haut 28 sich auf der ftiedertemperaturseite befindet und, wie gezeigt, Teile aufweist, die sich mit der Innenfläche 23 des Rotorblattes 15 in Kontakt befinden. Das Abstandselernent 29 kann die Form eines flachen Metallsiebes ähnlich wie die Haut 27 haben. Die Hautelemente 27 und 2 8 sowie das Abstandselement 29 sind aus nicht rostendem Stahl. Bei einer abgeänderten Ausführungsform kann ein zusätzliches Siebelement zwischen der Fläche und der Haut 28 vorgesehen werden, in welchem Falle das zusätzliche Siebelement als zweites Hautelement wirkt und die Haut 28 als Abstandselement mit dem Abstandselement 29 dient.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Form wirkt das Abstandselement 29 mit den Hautelementen 27 und 28 zur Bildung einer Vielzahl von Lufträumen 31 zusammen. Obwohl hier als Lufträume bezeichnet, können die Räume 31 in einem \äcuum begrenzt sein oder sie können andere Fluide als Luft in Form von Flüssigkeiten oder Gasen einschliessen.

Das Abstandselement 29 kann in mindestens einer Richtung,

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beispielsweise in der Richtung zum Hautelement 27 verformt werden. Die Verformungen können von beliebiger Gestalt sein, jedoch bilden sie bei dieser bevorzugten Ausführungsform eine Vielzahl von ersten Eintiefungen 3 7 im Abstandselement 2 9. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das zweite Hautelement 28 ebenfalls mit Eintiefungen versehen, wie bei 38 gezeigt, die eine Vielzahl zusätzlicher Lufträume 38a bilden. Jeder der Scheitel der ersten Eintiefungen 37 ist in Kontakt mit dem Hautelement 27 an einem Punkt angeordnet. In ähnlicher Weise sind die Scheitel der zweiten Eintiefungen 38 in Kontakt mit dem ersten Abstandselement 29 an Punkten in seitlichem Abstand zwischen den ersten Eintiefungen 37 angeordnet. Eine Vielzahl von Bindeelementen, wie die Wider Standspunkt schweissungen m, verbinden das Hautelement 27 und das Abstand se lement 29, um diese Elemente in einem im wesentlichen festen Verhältnis zueinander zu halten. Beispielsweise verbinden bei der Ausführungsform mit den Eintiefungen 37 und 38 die Schweißstellen m den Scheitel jedes der Eintiefungen 37 mit dem Hautelement 2 7 und den Scheitel jedes der Eintief ungen 38 mit dem ersten Abstandselement 29. Die Bindeelemente könnten auch durch Hartlöten, Weichlöten, Vernieten, Vernähen oder Zusammenklammern gebildet werden,Die Isolierung 25 wird als Einheit an einer Fläche durch ein beliebiges von mehreren an sich bekannten Verfahren angebracht, um ein Metallelement an einem anderen zu befestigen, beispielsweise durch Widerstandsschweissung u. dgl., wie erwähnt.

Bei der -äja Fig. 3 gezeigten Gestaltung nimmt der Hauptteil der Wärme (aus dem in Kontakt mit dem Hautelement befindlichen Gas), die zwischen dem Hautelement 27 und der Irßleiifläche 23 geleitet wird, seinen Weg längs des

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ORIGINAL INSPECTED

Abstandselements 29. Hierbei ist jedoch zu erwähnen, daß die Wärme, die auf diese Weise übertragen wird, einen verhältnismässig langen Leitungsweg längs einer besonderen ersten Eintiefung 37·, von dieser zu einer besonderen zweiten Eintief ung 38 und längs der besonderen zweiten Eintiefung 38 zur Innenfläche 23 hat. Ein langer Leitungsweg ist wünschenswert, da je langer der Leitungsweg ist, desto grosser der Widerstand gegen den Wärmeübergang ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 kann der Leitungsweg' dadurch verlängert werden, daß die Trennung der Eintiefungen 3 7 und 38 der Elemente 29 und 2 8 so groß wie möglich gemadt wird. Diese Trennung ist jedoch gewöhnlich begrenzt, damit die gewünschte Abstützung für das Hautelement 27 erhalten wird. Beispielsweise sind bei der dargestellten Ausführungsförm die ersten Eintiefungen 37 am Abstandselement 29 in Reihen und Kolonnen angeordnet, die einen Abstand von 12,5 mm (1/2 ") (Fig.4) voneinander haben. Die zweiten Eintiefungen 38 sind in ähnlicher Weise an der zweiten Hautfläche 28 angeordnet. Die Reihen und Kolonnen der zweiten Eintiefungen 38 können zwischen den Reihen und Kolonnen der ersten Eintiefungen 3 7 ausgefluchtet sein. Durch eine solche Gestaltung wird der Abstand zwischen den ersten Eintiefungen 37 und den zweiten Eintiefungen 38 für einen gegebenen Abstand der Reihen und Kolonnen maximal gehalten und ein hoher Grad an baulicher Abstützung für das Verbundgebilde 25 erhalten.

Wärme kann ferner von dem Hautelement 27 zur Innenfläche über die Lufträume 31 und 38a geleitet werden. Bekanntlich hat Luft eine relativ niedrige Wärmeleitfähigkeit von etwa

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0,0298 kcal/mh°C (0,2<+ btu/hr-ft²/°F/in.), so daß die Wärmeleitung über die Lufträume 31 und 38a minimal ist.

Die Dicke der Isolierung 25 kann gering sein und beispielsweise nur 3,3 mm (OJB ") betragen. Dies ist aus mindestens zwei Gründen vorteilhaft. Erstens haben, wenn die Isolierung 25 dünn ist, die Lufträume 31 und 38a ebenfalls eine beschränkte Dicke, Dies wirkt der Luftzirkulation innerhalb der Räume 31 und 38a entgegen, wodurch der Wärmeübergang durch natürliche Konvektion verringert wird. Zweitens beansprucht eine dünne Isolierung weniger Querschnxttsfläche innerhalb des Blattes 15, so daß eine grössere Querschnittsfläche zur Leitung der Abgase zur Verfügung steht.

Die Hautelemente 27 und 28 und das Abstandselement 29 sind vorzugsweise aus einem Metall mit Eigenschaften geformt, die es ermöglichen, den erhöhten Temperaturen ihrer Umgebung standzuhalten. Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei welcher Abgase mit einer Temperatur von etwa 54-0⁰C (1000⁰F) benaehbart der Isolierung 25 (an der Seite des Hautelements 27) strömen, können die Hautelemente 2 7 und 2 8 und das Abstandselement 29 aus nichtrostendem Stahl, Titan, Molybdän oder aus irgendeiner anderen Hochtemperaturlegierung oder einem feuerfesten Metall hergestellt werden.

Wie in Fig. 5 gezeigt, weist das Hautelement 27 Teile auf, die eine Vielzahl von Perforationen 43 begrenzen, die sich durch das erste Hautelement 27 hindurch erstrecken. Das erste Hautelement 27 kann daher eine dünne Folie sein, die mit Perforationen versehen ist, und in manchenFällen kann es wünschenswert sein, Perforationen von Mikrogrösse zu verwenden, d.h. mit mikroskopischen Abmessungen.

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Wenn Be- und Entlüftung'nicht ein wichtiges Erfordernis sind, kann das Haute leinen t 27 eine unperforierte Folie sein. Wenn Perforationen 4 3 vorgesehen sind, dienen sie als Mittel zur Entlüftung der Lufträume 31, so daß keine Druckdifferenz an dem ersten Hautelement 27 entsteht. Ohne die Perforationen 43 können die Druckunterschiede beträchtliche Kräfte auf das erste Hautelement 2 7 ausüben, wodurch die Isolierung 25 beschädigt werden kann. Zur Komplizierung des Problems können diese Kräfte eine Verformung des ersten Hautelements 27 in einer Richtung herbeiführen, die eine Erhöhung ihres Widerstandes gegen die Gasströmung innerhalb des Blattes 15 zur Folge hat.

Die Hautelemente 27 und 28 und das Abstandselement 29 bilden bei der dargestellten Ausführungsform Drahtsiebe, die allgemein mit 45 bezeichnet sind und durch eine Vielzahl gewebter Drahtstränge 47 gebildet werden, _; Zwischen den Drähten 47 wird eine Vielzahl von Zwischenräumen begrenzt, welche die Perforationen 43 im Hautelement 27 bilden. Die Webart des Drahtsiebes 45 kann irgendeine der bekannten verschiedenen Bindungen, beispielsweise die "stranded weave", die Köperbindung und die in Fig. 5 gezeigte Leinenbindung, sein. Das Sieb 45 kann die Form eines Netzes mit 150 Drähten je 25,4 mm (je ") haben. Die Drähte 47 können einen Durchmesser von 0,0664 mm (0,002 6 ") haben, um ein Sieb 45 mit einer offenen Querschnitt sflache von 37 % und einem Gewicht von 0,049 kp/cm² (0,07 lb/ft²) zu erhalten. Andere Drahtgrössen und Gestaltungen sind für den Fachmann naheliegend, beispielsweise ein Hetz von 500 Drähten je 25,4 mm (je ") oder mehr.

Das Drahtsieb 45 wird für die Plautelemente 2 7 und 28 und für das Abstandselement 29 noch aus einem anderen wich-

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tigen Grund bevorzugt. Es ist bekannt, daß sich Werkstoffe, insbesondere. Metalle, bei der Erwärmung dehnen. Der Betrag der Dehnung bzw. Längung hängt von den Eigenschaften des Materials und von der Änderung in seiner Temperatur ab. Diese Wärmedehnung stellt bei den bekannten Isolierungen ein besonderes Problem dar, insbesondere, wenn es sich um Hubschrauberrotorblätter handelt. Beispielsweise haben, wenn das Blatt 15 kalt ist, die Innenfläche 23, das Abstandselement 29 und die Hautelemente

27 und 28 Temperaturen, die der Umgebungstemperatur, beispielsweise von 15°C(59°F), im wesentlichen gleich sind. Wenn jedoch das Blatt 15 durch Abgase mit einer Temperatur von beispielsweise 540⁰C (1000⁰F) erhitzt wird, kann die Temperatur des Hautelementes 27 auf 540⁰C (1000⁰F) ansteigen, während die Temperatur der Innenfläche 23 auf eine Temperatur von nur 80⁰C (l80°F) ansteigt. Die Temperatur des Ά> Standselements 29 und des zweiten Hautelements

28 nimmt einen Wert an, der zwischen den beiden letztgenannten Werten liegt. Daher ist, selbst wenn die Hautelemente 27 und 28, das Abstandselement 29 und das Blatt 15 aus ähnlichen Materialien mit gleichen Längen hergestellt wären, bei dem ersten Hautelement 27 eine Dehnung um einen grösseren Betrag ä.s bei dem Blatt 15 zu erwarten, allein schon, weil seine Temperaturänderung grosser ist. In den meisten Verwendungsfällen kann dies nicht hingenommen werden, besonders wenn das Hautelement 2 7 am Blatt 15 an gesonderten Stellen angebracht ist. Unter solchen Umständen wurden infolge der unterschiedlichen Dehnung die Befestigungselemente einen Bruch erleiden. Ferner besteht die Gefahr, daß die Isolierung 25 sich über die Spitze 19 des Blattes 15 hinaus erstreckt.

Wenn dieses Problem besteht und wenn es sich um das Wachsen oder um wesentliche Veränderungen in den relativen Abmessungen

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der die Isolierung 25 bildenden Elemente handelt, wird das Problem durch die Verwendung von Sieben für eines der Hautelemente oder für beide gelöst. Beispielsweise kann das Hautelement 28 eine Folie sein, da es sich in einer "Niedrigtemperatur"-Zone befindet, während das erste Hautelement 27 durch ein Drahtsieb 45 gebildet wird. Wenn sich die Drähte 47 im Drahtsieb 45 bei einer Temperaturveranderung dehnen, haben sie das Bestreben, sich nach innen in die Zwischenräume 49 zu dehnen. Auf diese Weise kann die Dehnung des Hautelements 27 auf die Dehnung des Blattes 15 beschränkt werden.

Wenn ein Fluid in der Nähe einer Oberfläche strömt, hat eine dieser Oberfläche benachbarte Schicht des Fluids eine verhältnismässig geringe Geschwindigkeit.Diese Schicht wird allgemein als die Grenzschicht bezeichnet. Wenn die Strömung des Fluids so groß wie möglich sein soll, ist es wünschenswert, die Grenzschicht so gering wie möglich zu halten. Dies wird bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch erreicht, daß das erste Hautelement 27 mit einer Oberfläche vorgesehen wird, die in der Richtung der Fluidströmung so glatt wie möglich ist. Beispielsweise kann das Drahtsieb 45 zwischen Druckwalzen hindurchgezogen werden, um das Sieb 45 zu kalandrieren. Bei einer anderen Ausführungsform können die Drähte 47 vor dem Verweben mit einem rechteckigen Querschnitt versehen werden. Hierdurch wird dem Drahtsieb 45 ebenfalls eine verhältnismässig glatte Oberfläche verliehen, um die Dicke der Grenzschicht auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Eine andere Alternative ist die Verwendung einer dünnen Metallfolie, die mit Mikro- oder Makroabmessungen perfoüfert werden kann, mit dem Zweck, den Druck an der Rückseite des ersten Hautelements 27 zu entlüften, wenn

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die besondere Anwendungsform dies empfiehlt.

Um den Widerstand gegen die Gasströmung in der Richtung des Blattes 15 noch weiter herabzusetzen, kann das Drahtsieb 45 so angebracht werden, daß die Drähte 47 mit einem Winkel von beispielsweise 45° zur Strömung der Abgase angeordnet sind, wie in Fig. 5 gezeigt.

Bei den nachstehend beschriebenen weiteren Ausführungsformen der Isolierungen sind diejenigen Elemente, deren Eigenschaften denjenigen der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen ähnlich sind, mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet, die durch einen Buchstaben ergänzt snd. Beispielsweise sind in Fig. 6 eine weitere Ausführungsform des Hautelements 27 mit 2 7a bezeichnet. Das Hautelement 27a kann aus einem Blech 50 hergestellt werden, das mit einer sich vorzugsweise in mindestens zwei Richtungen erstreckenden Verformung versehen ist. Beispielsweise kann wie in Fig. 6 und 6A gezeigt, das Hautelement 2 7a so verformt werden, daß eine Anzahl erster Wellungen 51 erhalten wird, die sich in einer ersten Richtung erstrecken, und eine Anzahl zweiter Wellungen 53, die sich in einer zweiten Richtung quer zur ersten Richtung erstrecken. Die ersten und zweiten Wellungen können miteiner Vielzahl von rautenförmigen Mustern angeordnet werden, von denen eines in Fig. 6 allgemein mit bezeichnet ist. Die rautenförmigen Muster 54 können so angeordnet werden, daß sie eine Vielzahl gerader Linien 5 bilden, in welchem Falle es wünschenswert sein kann, eine Vielzahl von Schlitzen 5 8 vorzusehen, von denen sich jeder durch das Hautelement 2 7a erstreckt und eine zugeordnete Linie 5 6 schneidet. Die Wellungen 51 und 5 3 sowie die Schlitze 5 8 bilden Mittel, durch welche das thermische Wachsen der Isolierung 25 an der Innenseite des Hautelements

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27a absorbiert werden kann. Ferner kann, wenn die ersten und zweiten Wellungen 51 und 53 sich in zwei normalen Richtungen erstrecken, das thermische Wachsen der Isolierung 25 in jeder Richtung durch das Hautelement 27a selbst absorbiert werden.

Wenn das verformte Hautelement 27a verwendet wird, wird es vorzugsweise innerhalb des Blattes 15 so angeordnet, daß die Wellungen 51 und 5 3 mit einem Winkel von 45 zur Strömung der Abgase verlaufen. Hierdurch wird die Tiefe der in den Abgasen erzeugten Grenzschicht verringert. Die rautenförmigen Muster 54 stellen lediglich Beispiele von Mustern dar, durch die dem Blech 50 Verformungen zur Aufnahme der Wärme dehnung gegeben werden, wobei die ScHitze 5 8 die geraden Linien in dem Muster halbieren und die Lufträume unterhalb des Hautelements 27 entlüften.

Wenn die Isolierung 25 in der Nähe eines Fluids verwendet wird, kann es -wünschenswert sein, daß das Hautelement unperforiert bleibt, so daß das Fluid nicht in die Isolierung 25 eindringt. Eine Ausführungsform mit einem unperforierten Hautelement 27b ist in Fig. 7 gezeigt. Das Hautelement 27b kann gepreßt oder in anderer Weise so geformt werden, daß Verformungen erhalten werden, die ein Muster bilden, welches im wesentlichen frei von geraden Linien ist. Ein solches Muster wird bevorzugt, damit die Wärmedehnung ohne Knickung oder Krümmung innerhalb der Grenzen des Hautelements 27b aufgenommen werden kann.

Bei dieser Ausführungsform werden die Verformungen durch eine Vielzahl kreisförmiger Muster 75 gebildet, von denen jedes eine Anzahl konzentrischer ringförmiger Schultern 77 aufweist, welche kreisförmige Stufen bilden. Jedes der kreisförmigen Muster 75 ist vorzugsweise annähernd tan-

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gential zu dem benachbarten kreisförmigen Muster 75 angeordnet, so daß gerade Linien im Muster der Verformungen nicht auftreten.

Eine andere Form der Isolierung 25 ist in Fig. 7B und 7C gezeigt, bei welcher ein unperforiertes Hautelement 27c mit Verformungen versehen ist, die eine Anzahl Windungen aufweisen, die sich in mindestens zwei Richtungen erstrecken, Jede der Windungen 79 schneidet vorzugsweise mindestens eine der anderen Windungen 79, so daß die Wärmedehnung längs jeder der Windungen 79 durch die jeweilige überschneidende Windung 79 aufgenommen werden kann.

Jedes dieser Hautelemente 27, 27a, 27b, 27c kann in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsformen des Abstandselements 2 9 und zweiten Hautelementen 28 verwendet werden. Beispielsweise ist bei einer, weiteren Ausführungsform der Isolierung 25, wie sie in Fig. 8 und 9 gezeigt ist, das zweite Hautelement 2 8a so verformt, daß eine Vielzahl von Wellungen 61 vorhanden sind, die sich je diagonal zu den Reihen und Kolonnen der Eintiefungen 37 im ersten Abstandselement 29 erstrecken. Die Wellungen 61 können so angeordnet werden, daß sie das Abstandselement 29 längs der Teile berühren, die sich zwischen den ersten Eintiefungen 37 erstrecken. Die Punkt sch we issungen 41 können mit Abständen von 12,5 mm (1/2 ") längs der Berührungslinien zwischen den Wellungen 61 und dem ersten Abstandselement 29 vorgesehen werden. Bei dieser Ausführungsform ist die Isolierung 25 innerhalb des Blattes 15 vorzugsweise so angeordnet, daß die zweiten Wellungen 61 sich mit einem Winkel von 45° zur Strömung der Abgase erstrecken.

Bei einer zusätzlichen Ausführungsform der Isolierung 25 nach Fig. 8 und 9 ist das Abstandselement 29 so verformt,

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daß es eine Vielzahl von ersten Wellungen, die sich in einer ersten Richtung erstrecken, statt Eintiefungen 37 aufweist. Bei dieser Ausführungsform, ist das zweite Hautelement 28ä mit den zweiten Wellungen versehen, die sich in einer zweiten Richtung quer zur ersten Richtung der Wellungen in dem ersten Hautelement erstrecken. Die Punktschweissungen Hl sind vorzugsweise längs der zweiten Wellungen vorgesehen, wo diese das Abstandselement 29 berühren, und längs der ersten Wellungen, wo diese das Hautelement 2 7 berühren. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist diese Isolierung in dem Blatt 15 so angeordnet, daß die ersten und zweiten Wellungen sich je mit einem Winkel von U5 zur Strömungsrichtung der Abgase erstrecken.

Aus vorangehend dargelegten Gründen kann es wünschenswert sein, das Abstandselement 2 9 aus einem Drahtsieb herzustellen. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch vorteilhaft sein, das Abstandselement 2 9 aus einer Metallfolie mit einer Dicke von 0,05 mm,(0,002") herzustellen.

Die aus einer Metallfolie hergestellten Abstandselemente können bei der in Fig, 10 und 11 gezeigten Ausführungsform besonders vorteilhaft sein, bei welcher das erste Abstandselement 29 eine Vielzahl von Wellungen aufweist, während die beiden Hautelemente durch ein Netzelement 59 voneinander getrennt sind, das in der angegebenen Weise angeordnet ist. Beispielsweise ist das Abstandselement 29 mit ersten Wellungen 61 versehen und das zweite Hautelement 28 mit zweiten Wellungen 63 im rechten Winkel zu den Wellungen 61, Bei dieser Ausführungsform weisen Teile der ersten Wellungen 61 eine Anzahl Schlitze 65 auf und Teile der zweien Wellungen 63 eine Anzahl Schlitze 67, Die Schlitze 65 und 67 können sich gesondert in jeder Richtung quer zu den Wellungen 61 und 63 erstrecken. Bei der bevor-

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zugten Aus führung s form ist jeder der Schlitze "65 und jedoch in einer Ebene angeordnet, die zur Richtung der jeweiligen Wellungen 61 und 63 im wesentlichen senkrecht ist. Die Schlitze 65 und 67 können eine Breite von beispielsweise 0,20 mm (0,008 ") haben, und in Abständen von etwa 25,H mm (1 ") längs der Wellungen 61 und 63 angeordnet sein.

Die Schlitze 65 und 6 7 sind für diese Ausführungsform des Isoliersystems besonders vorteilhaft. Erstens können sie als Mittel zur Entlüftung der Lufträume 31 dienen, um das Entstehen von Druckunterschieden quer zur Isolierung 25 zu verhindern. Zweitens bilden die Schlitze und 67 einen Raum innerhalb der Isolierung 25₁ in welchen sich die Folie in einer Richtung quer zu den Wellungen und 63 ausdehnen kann. So kann zur Aufnahme der Wärmedehnung die das Abstandselement 2 9 bildende Folie mit ersten Wellungen 63 versehen werden, die sich in einer ersten Richtung erstrecken, während sich die Schlitze in ihnen in einer zweiten Richtung erstrecken. In ähnlicher Weise kann die das zweite Abstandselement 30 bildende Metallfolie mit den zweiten Wellungen 61 sich in der zweiten Richtung erstreckend versehen sein, während sich die Schlitze 65 in diesen in der ersten Richtung erstrecken.

Jedes der Hautelemente 2 7 und 28 und das Abstandselement 29 bildet eine Abschirmung gegen Wärmeübertragung durch Strahlung. Je grosser die Zahl der Strahlungsabschirmungen ist, desto weniger Wärme wird zwischen dem Hautelement und der Innenfläche 2 3 übertragen. Eine Möglichkeit zur Erhöhung der Zahl der Strahlungsabschirmungen besteht in der Verwendung zusätzlicher Abstandselemente zwischen den Hautelementen 27 und 28. Je nach der Dicke der Lufträume 31 kann die Wärmedurchgangszahl der Isolierung

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bis um 0,049 6 kcal/mh°C C 0,4· btu/hr-ft²-°F) mit jedem zusätzlichen Abstandselement oder einer anderen Strahlungsabschirmung herabgesetzt werden. Da zusätzliche Lufträume gebildet werden, kann ein zusätzliches Abstandselement auch die geringe Wärmeleitung der Isolierung 25 verbessern. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, daß andere Faktoren wie Grosse, Gewicht und Kosten den Vorteilen, die durch die Verwendung eines zusätzlichen Abstandselements erhalten werden, Abbruch tun.

Es ist möglich, eine zusätzliche Strahlungsabschirmung zu erhalten, ohne die Dicke der Isolierung 25 wesentSch zu erhöhen. Beispielsweise kann ein ebenes Netzelement zwischen dem Abstandselement 29 und dem zweiten Hautelement 28 bei jeder der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen angeordnet warden. Das ebene Element 5 9 wird vorzugsweise aus einemDrahtsieb hergestellt, um die vorerwähnten Vorteile zu erhalten. Gegebenenfalls kann das Element 59 eine Metallfolie sein, die perforiert ist, falls eine Druckentspannung erforderlich ist.

Bei einer anderen Ausführungsform der Isolierung 25, wie sie in Fig. 12 und 13 gezeigt ist, werden die Abstandselemente durch eine Vielzahl von rohrförmigen Elementen 68 gebildet, die einander an ihren Enden 69 berühren. Die rohrförmigen Elemente 68 sind aus einem Drahtsieb aus nichtrostendem Stahl hergestellt und haben die Form eines Zylinders mit einem Aussendurchmesser von 4,7625 mm (0,1875 "). Die Länge von einem Ende 69 zum anderen kann beispielsweise etwa 15 cm (6 ") betragen. Die rohrförmigen Elemente 6 8 stoßen an ihren Enden stumpf aneinander und bilden eine Vielzahl von Säulen 71, die sich in einer besonderen Richtung erstrecken. Die Säulen 71 können so nebeneinander angeordnet werden, daß jede der Säulen 71 sich mit einer

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benachbarten Säule 71 auf jeder Seite in Kontakt befindet, wie in Fig. 12 gezeigt. Die Säulen 71 können durch Widerstandssehweissungen ti in Abständen von beispielsweise 12,5 ram (1/2 ^lf) längs der Berührungslinien aneinander befestigt werden.

Jedes der rohrförmigen Elemente 6 8 kann Kontakt mit mindestens einem der Elemente 27 und 23 haben. Beispielsweise können, wie in Fig. 12 gezeigt, die rohrförmigen Elemente 28 eine obere Gruppe von Säulen 71 bilden, deren Abstände kleiner als der Aussendurchmesser der rohrförmigen Elemente 6 8 ist und die in Kontakt mit dem Hautelement 27 angeordnet ist. Eine untere Gruppe der Säulen 71 kann mit ähnlichen Abständen vorgesehen und in Kontakt mit der Innenfläche 23 ' des Blattes 15-angeordnet werden. Bei dieser Gestaltung sind die Säulen 71, welche benachbarte Paare bilden, in entgegengesetzten Gruppen der Säulen 71 angeordnet.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Isolierung 25, wie sie in Fig. Vi und 15 gezeigt ist, ist jedes der rohrförmigen Elemente 68 in den Säulen 71 so angeordnet, daß es sowohl das Hautelement 27 als auch die Innenfläche 23 berührt. Bei dieser Ausführungsform ist die Dicke der Isolierung 25 im wesentlichen gleich dem Aussendurchmesser des rohrförmigen Elements 67,

Bei der in Fig. 12 und 13 dargestellten Ausführungsform dient der eine Satz von rohrförmigen Elementen sowohl als Abstandselement als auch als zwätes Hautelement in dem Sinne, daß der Teil des Verbundstoffes, der durch die Fläche der rohrförmigen Elemente gebildet wird, die der Fläche 23 zugekehrt ist, die zweite Hautfläche ist. Bei der in Fig.IM- und 15 gezeigten Ausführungsform dient die einzige Schicht von rohrförmigen Elementen in gleicher Weise sowohl als

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Abstandselement und weist Flächenteile^auf, welche die zweite Kautflache bilden, wie dargestellt.

Bei wieder einer weiteren Aus führungs form der Isolierung 25, die in Fig. 16 und 17 gezeigt ist, sind die Abstandselemente mit einer Vielzahl von Stiften 70 versehen, von denen jeder im wesentlichen zylindrisch ist und eine Wandstärke von 0,127 mm (0,005 ") und einen Aussendurchmesser von 1,59 mm (1/16 ") hat. Die Stifte 70 sind vorzugsweise mit ihrer axialen Richtung im wesentlichen senkrecht zum Hautelement 27 und zur Innenfläche 23 angeordnet. Aus Fig. 16 ergibt sich, daß die Isolierung das ebene Element 5 9 enthalten kann, wobei eine obere Gruppe 7 2 der Stifte 70 zwischen dem Hautelement 27 und dem ebenen Element 5 9 angeordnet ist und eine untere Gruppe 7 3 der Stifte 70 zwischen dem ebenen Element 5 9 und der Innenfläche 2 3. Die Enden der Stifte können erweitert sein, um eine breitere Basis zur Abstützung zu erhalten.

Die die obere und die untere Gruppe 7 2 und 7 3 bildenden Stifte können in Reihen und Kolonnen mit einem Abstand von 12,5 mm (1/2 ") angeordnet werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Reihen und Kolonnen der oberen Gruppe 7 2 zwischen den Reihen und Kolonnen der unteren Gruppe 7 3 der Stifte 70 angeordnet. Durch diese Gestaltung wird eine maximale Länge für den Leitungsweg zwischen dem Hautelement 2 7 und der Innenfläche 2 3 erhalten, um den Wärmeübergang zwischen beiden herabzusetzen.

Auch in diesem Falle hat die untere Gruppe 73 der Stifte eine zweifache Funktion, nämlich als Abstandselement und als zweite Hautfläche. Es kann natürlich unter bestimmten Bedingungen wünschenswert sein, ein gesondertes zweites

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Hautelement zwischen dem Teil der Abstandselemente vorzusehen, welche die zweite Hautfläche bilden. Ein solches gesondertes Hautelement kann ein Netz oder eine Folie oder eine perforierte Folie je nach der Art des Einbaus sein. Ein zweites Hautelement kann gewöhnlich verwendet werden, wenn der Isolierungsverbundstoff an einer Stelle zusammengebaut wird und an einer anderen Stelle eingebaut wird, d.h. in einem "Retrofit"-Vorgang.

Im Aufbau der Isolierungen nach den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen sind die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Temperaturen aufgetreten. Die einzelnen Ausführungsformen sind durch die Figuren unterschieden, in denen sie in der Zeichnung dargestellt sind. Beispielsweise bezeichnet die Ausführungsform No. 3-4 die in Fig. 3 und 4 dargestellte Ausführungsform, bei welcher die Elemente 2 8 und 2 9 mit Eintiefungen 37 bzw. 38 versehen sind. Die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Temperaturen beziehen sich auf die in der Innenfläche des Rotorblattes gemessene Temperatur bei einer Temperatur der Abgase von 517,5⁰C (9 65°F). Ferner ist das Gewicht je qm jeder der bevorzugten Ausführungsformen der Isolierung angegeben.

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82	»	2	(180)
96	S	1	(205)
96	»	1	(205)
97	9	2	(207)
96	9	1	(205)
113	»	9	(237)

Ausführungs- Gewicht in kg je qm Temperatur des Aufbaus

form Nr. (lbs je Quadratfuß) ⁰C (⁰F)

3-4 0,771 (.158)

8-9 0,771 (J.58)

10 - 11 0,986 (.202)

12 - 13 1,010 (.207)

14 - 15 1,035 (.212)
16 - 17 1,17 (.24)

Die vorangehend beschriebenen Ausführungsfοrmen der Isolierungen 25 sind besonders zur Verwendung in einer ungünstigen Umgebung geeignet. Beispielsweise kann die Isolierung an der Innenfläche einer Abgasleitung angeordnet werden, um diese gegen die hohe Geschwindigkeit und die erhöhten Temperaturen der Abgase zu isolieren. Die Isolierung kann eine Wärmeleitfähigkeit von nur 0,029 8 kcal/mh°C (0,24 btu/hr-ft²- °F/in.) haben, so daß bei einer Mindestdicke die Isolierung Kontakt mit Abgasen haben kann, deren Temperatur 5 40⁰C (1000 F) beträgt, und dennoch die Innenfläche der tragenden Konstruktion auf einer Temperatur von 80⁰C (180 F) halten kann. Ferner kann die Isolierung aus feuerfesten Metallen, wie Molybdän und Titan, hergestellt werden, damit sie den hohen Temperaturen standhalten kann.

Die Elemente 28 und 29 der Isolierung können so gestaltet werden, daß ein relativ langer Leitungsweg erhalten wird, so daß der Wärmeübergang der Isolierung in erster Linie durch die Wärmeübergangseigenschaften der Luft in den Lufträumen beeinflußt wird. Die Lufträume können ebenfalls in ihrer Grosse beschränkt werden, so daß ein Wärmeübergang durch natürliche Konvektion praktisch verhindert wird. Die Abstandselemente können ausserdem Eigenschaften erzeugen,

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die einen Wärmeübergang durch Strahlung verhindern.

Das Hautelement 27 kann eine Vielzahl von Perforationen zur Entlüftung der Lufträume aufweisen, so daß keine Druckunterschiede quer zur Isolation"entstehen können. Das Hautelement 27.kann aus einem Drahtsieb oder aus einem Stück Blech, das mit einer Vielfalt von Mustern verformt ist, hergestellt werden. Diese Ausführungsformen ermöglichen einen hohen Grad an Wärmedehnung innerhalb des Hautelements, so daß sich die Isolierung nicht über die tragende Konstruktion hinaus dehnt. Das Drahtsieb kann kalandriert werden, um das Hautelement 27 mit einer relativ glatten Oberfläche in Kontakt mit den Abgasen zu versehen, so daß ' die Grenzschicht der Gase so gering wie möglich gehalten werden kann.

Durch die Verleihung von Eigenschaften, durch die sie einer ungünstigen Umgebung standhalten kann, kann die Isolierung innerhalb dss Rotorblattes eines Hubschraubers angeordnet werden, so daß das Rotorblatt auf einer Temperatur von 80⁰C (180⁰F) gehalten werden kann. Hierdurch wird nicht nur der Verlust an Rotorleistung herabgesetzt, sondern auch die Infrarotanzeige des Hubschraubers vermindert, so daß dieser weniger der Gefahr der Entdeckung ausgesetzt ist.

Bei der in Fig. 18 dargestellten Ausführungsform weist der Isolierverbundstoff 25 voneinander in Abstand befindliche Hautelemente 75 und 7 6 in Form eines Metallnetzes auf. Es können verschiedene Siebe von verschiedenen Webarten verwendet werden, beispielsweise sogar kompliziertere Webarten wie Leinen-Dutch-Bindung, geköperte Dutch- oder Doppelautchbindung* Wenn solche Siebe kalan-

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driert werden, verringert sich der offene Flächeninhalt des Siebes bzw. des Netzes, jedoch bleibt das Gebilde dennoch in dem Sinne porös, daß jeder Druckaufbau entlüftet werden kann. Diese Art Netzanordnung hat den Vorteil, daß sie wirksamer als eine Strahlungsabschirmung zur Herabsetzung des Wärmeübergangs durch Strahlung arbeitet. Eines der Hautelemente 75 und 76 oder beide können von dieser Art Netz sein. Ferner ist zu erwähnen, daß bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen kalandrierte Netze verwendet werden können, wenn der Strahlungsübergang geregelt und gleichzeitig eine Porosität zur Entlüftung eines möglichen Druckaufbaus erhalten werden soll.

Die Abstandselemente 79 sind aus mehreren verschiedenen Elementen zusammengesetzt, beispielsweise aus einer Metallfolie 80, die sich zwischen eingetieften Netzabstandsschichten 81 und .82 befindet. Die eingetieften Net^istandsschichten 81 und 82 können von der vorangehend beschriebenen Art sein und mit verschieden gestalteten Eintiefungen versehen sein, was für den Fachmann ohne weiteres verständlich ist. Ferner kann natürlich eine Vielzahl von Abstandselementen 79 zur Bildung eines Isolierverbundstoffes 25 verwendet werden, d.h. eine Anordnung von mehreren Gruppen von Abstandsschichten 81 und 82, die durch eine Folie 80 voneinander getrennt sind und sich zwischen Hautelementen 75 und 7 6 befinden. Unter bestimmten umständen kann es wünschenswert sein, eine dünne unporöse Folie anstelle des Netzes 75 oder anstelle des Netzes 76 zu verwenden. Zusätzlich kann das Netz 76 weggelassen werden derart, daß die eingetiefte Netzabstandsschicht 82 ein zweites Hautelement zusätzlich zu seiner Funktion als Abstandsschicht bildet.

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Bei der in Fig. 18 dargestellten Ausführungsform sind alle Elemente der Wärmeisolierung aus Metall, beispielsweise aus nicht rostendem Stahl, obwohl natürlich auch andere Metalle verwendet werden können, sowie Metalllegierungen und feuerfeste Metalle, wenn die zu erwartende Temperatur ausreichend hoch ist.

Statt eingetiefte Netzabstandsschichten zu verwenden, ist es innerhalb des Rahmens der Erfindung, eine der Abstandsschichten 81 und 8 2 oder beide mit Windungen zu formen, wobei die Abstandsschichten mit Bezug aufeinander so angeordnet sind, daß die jeweiligen Windungen einander kreuzen, d.h. die Reihen des einen Satzes von Windungen sind sänkrecht zu den Reihen des anderen Satzes von Windungen angeordnet. Ferner können die jeweiligen Reihen von Windungen so angeordnet werden, daß sie auf einer Diagonale liegen, wenn dies gewünscht wird. Natürlich können mehrere Anordnungen von Abstandselementen 79, bei welchen die jeweiligen Abstandsschichten Windungen sind, verwendet werden oder Kombinationen von eingetieften und gewundenen Abstandsschichten, wenn, gewünscht.

Bei der in Fig. 18 dargestellten Ausführungsform wird das Ganze durch eines von verschiedenen Mitteln zusammengehalten, beispielsweise durch Widerstandsschweissen, Vernähen mit einem Faden aus nichtrostendem Stahl oder Zusammenklammern u, dgl.. Auf diese Weise werden alle Elemente des Verbundstoffes mit Bezug aufeinander relativ stationär gehalten, wodurch der Wärmeisolierung eine bauliche Integrität mitgeteilt wird.

Wie bei den anderen dargestellten Ausführungsformen der Erfindung wird eine beträchtliche Festigkeit dadurch er-

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zielt, daß die einzelnen Elemente der Wärmeisolierung so vereinigt werden, daß ihre Bauelemente in einem festen Verhältnis zueinander gehalten werden, beispielsweise durch Schweissen od. dgl.. Da alle Teile des Isolierverbundstoffes aus Metall und vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl oder aus einer anderen Legierung sind, wird im Gegensatz zu den bekannten Isolierverbundstoffen eine beträchtliche bauliche Festigkeit erreicht. Dies ermöglicht die Herstellung selbsttragender Bauelemente von verschiedenen Gestalten und ermöglicht sogar den Zusammenbau der Isolierung zu einer bestimmten Form an einem bestimmten Ort zum Einbau an einer entfernten Stelle einer zu isolierenden Konstruktion.

Bei der in Fig. 19 gezeigten Ausführungsform, bei welcher gleiche Bezugsziffern, so weit es möglich war, verwendet wurden, ist ein Netzelement 85 zwischen den eingetieften Netzabstandsschichten 81 und 82 angeordnet, wobei zu erwähnen ist, daß die verschiedenen vorangehend beschriebenen Abänderungsformen auch in Verbindung mit der in Fig. 19 dargestellten Ausführungsform verwendet werden können. D.h. es können gewickelte Netzabstandsschichten verwendet werden und es können, wenn mehrere Abstandselemente 79 vorgesehen werden, die einzelnen Abstandselernente aus verschiedenen Anordnungen von eingetieften Netzabstandsschichten oder gewickelten Netzabstandsschichten hergestellt werden, wobei die letzteren mit Schlitzen versehen werden können, wie beschrieben, oder nicht, je nachdem wie es der besondere Einbau erfordert. Im Rahmen der Erfindung ist es ferner möglich, Netzschichten und Folien abwechselnd in den mehreren verschiedenen Schichten von Abstandselementen 7 9 in den Fällen zu verwenden, in welchen die Strahlung geregelt werden soll, während gleichzeitig eine gewisse Porosität innerhalb der Struktur der Isolierung 25 erhalten werden

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Mit Rücksicht auf den Umstand, daß die Wirksamkeit eines Elements hinsichtlich der Strahlung durch sein Strahlungsvermögen bestimmt wird, werden gemäß einer der Varianten der Erfindung Netzschichten oder Folien aus einem Material mit einem geringen Strahlungsvermögen verwendet, d.h. das Element wirkt nicht als wirksames Absorptionselement und Energiestrahler. Es können verschiedene Metalle und deren Oxide als Überzüge entweder auf dem Netz oder auf der Folie verwendet werden, wobei die bevorzugten Materialien diejenigen sind, die ein verhältnismässig geringes Strahlungsvermögen haben, wie Gold, elektrolytisch abgeschiedenes Kupfer, Chrom, hochpolierte-s Messing, hochpoliertes Aluminium, galvanischer Nickelüberzug, poliertes Platin, Rhodium, Rhodium-Iridium-Legierungen, poliertes Silber und poliertes Zink. Die vorangehend gegebene Aufstellung ist natürlich nicht vollständig und es können auch andere dem Fachmann für den angegebenen Zweck als geeignet bekannte Materialien verwendet werden, ebenso wie die Methoden, durch welche dünne Filj&e gebildet werden können. Die Wahl des besonderen Materials ist ebenfalls eine Funktion der zu erwartenden Temperatur, der es ausgesetzt wird. Die Verwendung eines Materials in Form eines Oberzugs oder in Form einer Folie oder als Netz mit geringem Strahlungsvermögen ermöglicht eine Herabsetzung der Zahl der Komponenten, die zur Regelung des Wärmeübergangs durch Strahlung notwendig sind. Dies kann wünschenswert sein, wenn Bauformen von geringem Gewicht notwendig sind, die als Wärmeisolierung in denjenigen Fällen wirksam sind, in welchen der Haupt-Wärmeübergang durch Strahlung erfolgt.

Ein hochwirksamer wärmeisolierender Verbundstoff ist in

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Fig. 20 dargestellt, in welcher, wo es möglich war, gleiche Bezugsziffern verwendet wurden. Bei dieser besonderen Ausführungsform haben voneinander in Abstand befindliche Hautelemente 75 und 76 zwischen sich Netzschichten 81 und 82 angeordnet, die eingetieft oder gewickelt werden können, um eine Vielzahl von Kohlräumen 8 von der in Fig. 18 dargestellten Art zu bilden. Bei der in Fig. 20 dargestellten Ausführungsform ist jeder der Hohlräume 8 3 mit einer Füllung aus unbrennbaren Metallfaden 90 in Form einer sehr feinen "Wolle" versehen, die sich durch eine grosse Länge mit Bezug auf den Durchmesser auszeichnet. Das "Wolle"-Material kann von der in der US-Patentanmeldung Ser.No. 272 469 vom 17. Juli 1972 beschriebenen Art sein.

Die Wirkung der Verwendung der Fadenfüllung 90 in den Hohlräumen 83 besteht in der Bildung einer Vielzahl von gesonderten und sehr kleinen Lufträumen oder Gasräumen derart, daß die Wärmeleitfähigkeit in dem mit dem Fadenmaterial 90 gefüllten Raum 8 3 im wesentlichen gleich diejenige des in den Hohlräumen befindlichen Gases ist. Da das Fadenmaterial eine beträchtliche Linie bezogen auf seinen Querschnitt hat, welch letzterer im wesentlichen rund ist, leiten die einzelnen Fäden, die mattenförmig miteinander verschlungen sind, in der Querrichtung nur an denjenigen Kontaktbereichen, die praktisch Punktkontakte bilden, da die Fäden im allgemeinen einen kreisförmigen Querschnitt haben. Hierbei ist jedoch zu erwähnen, daß anderes Fadenmaterial von abweichenden Ouerschnittsformen verwendet werden kann, beispielsweise elliptische, quadratische, rautenförmige, halbkreisförmige usw. Formen, obwohl die Kreisform bevorzugt wird, da ein Punktkontakt an den Fadenüberschneidungspunkten erhalten wird.

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Das im Rahmen der Erfindung verwendbare Fadenmaterial hat einen kleinen Durchmesser von beispielsweise zwischen etwa M- und etwa 25 Mikron und vorzugsweise im Bereich von 4-8 Mikron. Die Dichte des Materials kann von 32 kg/m bis etwa 5 61 kg/m (2 - etwa 35 lbs je Kubikfuß) schwanken. Die Fäden haben ein beträchtliches Länge/Durchmesser-Verhältnis von beispielsweise 12500 oder höher und es können Fäden von allen den erwähnten Metallen oder Legierungen verwendet werden. Das Metall der Wolle kann das gleiche wie das der anderen Komponenten der Isolierung oder verschieden von diesen sein, vorausgesetzt, daß keine nachteiligen elektrolytischen Wirkungen entstehen.

Während die in Fig. 20 dargeteilte Ausführungsform die Verwendung von zwei Netzabstandsschichten 81 und 8 2 zeigt, kann natürlich ein einzelnes Netzabstandsstück zur Bildung der Hohlräume 83 verwendet werden, die mit Fadenmaterial gefüllt werden, pder es können mehrere Lagen von Netzabstandsschichten, wie vorangehend beschrieben, zur Bildung eines Verbundstoffes benutzt werden. Gegebenenfalls können Strahlungsabschirmungen in Form von Folien oder Netzen zwischen den Abstandsschichten angeordnet werden, wenn dies zur Herabsetzung des Wärmeübergangs durch Strahlung erforderlich ist.

Die in Fig. 20 dargestellte Ausführungsform der Erfindung hat den Vorteil, daß sie eine beträchtliche Druckfestigkeit in Anbetracht des Umständes aufweist, daß die jeweiligen Elemente des Verbundstoffes durch Verschweissung oder in irgendeiner anderen Weise, wie vorangehend beschrieben, zusammengehalten werden. Wenn keine Folien als Teil des Gebildes verwendet werden, können die beschriebenen Verbundstoffe durch Heften mittels eines Fadens aus nichtrostendem Stahl zusammengehalten werden. Die Verwendung eines

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Fadens aus nichtrostendem Stahl hat Vorteile, wenn ein Fadenmaterial 90 in den Hohlräumen vorhanden ist, da der Faden dazu beiträgt, das Fadenmaterial innerhalb des Hohlraumes 83 richtig angeordnet zu halten,

Fig. 21 gibt in schematischer Darstellung eine Ansicht der Verwendung des erfindungsgemässen wärmeisolierenden Verbundstoffes in Verbindung mit einer Feuerwand. Die Wand 91 kann beispielsweise eine Wand eines Flugzeugs im Kabinen- oder Cockpitbereich sein oder die Feuerwand eines Triebwerkabteils. Die "heisse" oder potentiell heisse Seite ist mit 92 bezeichnet. Dies kann beispielsweise die Triebwerkseite im Triebwerkabteil sein oder die Seite des Flugzeugs, an der Brennstofftanks angebracht sind, welche eine potentialle Brandgefahr darstellen. Die "kalte" Seite der Feuerwand ist allgemein mit 93 bezeichnet.

Zwischen der hei ssen Seite 92 und der kalten Seite 9 3 und von der Wand 91 getragen befindet sich eine Wärmeisolierung 25 , die eine der verschiedenen vorangehend oder hier nachfolgend beschriebenen Formen haben kann. Bei der gezeigten Ausführungsform hat die Isolierung 25 die in Verbindung mit Fig. 18 beschriebene Form, wobei die Folie 80 als Flammenschirm dient, um einen direkten Kontakt mit der tragenden Viand 91 und Flammen auf der heissen Seite der Isolierung zu verhindern.

Aus Fig. 21 ergibt sich, daß die Isolierung 25 leicht an der tragenden Wand 91 angebracht werden kann. Zusätzlich kann das Anbringen der Isolierung an der tragenden Konstruktion 91 durch einen nachträglichen (retrofitting) Arbeitsvorgang geschehen und wegen der relativ dünnen Querschnittsabmessung der Isolierung 25 und deren Fähigkeit, gegen beträchtliche Temperaturen zu schützen, werden

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durch die erfindungsgemässe Wärmeisolierung mehrere neuartige wünschenswerte Vorteile in Verbindung mit der Verwendung in einem Flugzeug oder in anderen Fahrzeugen erhalten, in welchen das Gewicht ein Problem darstellt. Der Teil 91 kann natürlich beispielsweise auch die Wand eines Brennstoffbehälters in Form einer Trommel mit einem Fassungsvermögen von 208 1 (55 Gallonen) oder mehr sein, an welche Wand eine Wärmeisolierung 25 leicht dadurch angebracht werden kann, daß sie zu einem Mantel vorgeformt wird.

Als spezifisches Beispiel sei erwähnt, daß ein herkömmlicher Aluminium-Brennstofftank in etwa 6 Minuten durchbrennt. Wenn er mit dem erfindungsgemässen wärmeisolierenden Verbundstoff isoliert ist, brennt der gleiche Brennstofftank nicht in 6 Minuten durch und zeigt nach 15 Minuten einen Anstieg in der Brennstofftemperatur von 55° (100 F) über die anfängliche Temperatur.

Eine weitere Form für eine Feuerwand ist in Fig. 22 dargestellt, in welcher das bauliche Hauptmerkmal ein Hautelement 95 ist, welches die Form eines selbsttragenden Netzes mit "Dutch"-Endung hat. Im Abstand vom Netz 95 ist ein zweites Netz. 96 vorgesehen, wobei der Raum zwischen den beiden Netzen 95 und 9 6 durch Abstandsschichten von irgendeiner der vorangehend beschriebenen Ausführungsfbrmen eingenommen wird. Der Vorteil dieser besonderen Anordnung besteht darin, daß sie eine selbsttragende Struktur hat, die in allen Fällen verwendet werdenflcann, in welchen Feuerwande als Hilfsstrukturen erforderlich sind. Eine Folie kann zusätzlich als Flammenschutz verwendet werden.

Liner der Hauptvorteile der Erfindung besteht in dem Umstand, daß der Wirkungsgrad der beschriebenen wärmeisolie-

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renden Verbundstoffe, besonders wenn hohe Temperaturen zu erwarten sind, die Herabsetzung der Querschnittsabmessung des zu schützenden baulichen Haupte lernen ts ermöglicht. Beispielsweise kann im Falle von Feuerwünden von der in Fig. 21 dargestellten Art, venn die Feuerwand konstruiert werden statt eine "retrofitt" Modifikation sein soll, die Querschnittsabmessung des tragenden Llements herabgesetzt werden, da kein zusätzliches Metall zur Kompensation für den Qualitätsverlust und die physikalischen Eigenschaften, die hohen Temperaturen zuzuschreiben sind, erforderlich ist.

Ein typischer Anwendungsfall für eine Leitung besteht bei einem Kurzstartflugzeug, bei welchem ganz besondere Vorteile erzielt werden, da Hochtemperaturgase von beispielsweise 1090°C (2000⁰F) geleitet werden können. Die herkömmliche Praxis ist die Verwendung eines Niecertemperaturgases wegen der Schwierigkeiten, die infolge der Gewichts- und/oder Volumenprobleme, die bei der Herstellung von für hohe Temperaturen geeigneten Leitungen auftreten. Beispielsweise nimmt der Turbinen- und Kreisprozeßwirkungsgrad mit zunehmender Temperatur zu und die weiterentwickelten Triebwerke können Hochtemperaturgase nur verwenden, wenn sie mit einer luftgekühlten Beschaufelung der Turbinenläufer ausgestattet sind. Das erfindungsgemässe Leitungssystem bietet den Vorteil, daß hochtemperaturgase bei einem relativ geringen Gewicht der Leitungen verwendet werden können.

Als Beispiel wird auf Fig. 2 3 verwiesen, die eins Leitung 100 mit einer aussen angebrachten Isolierung 2S zeigt. Die Isolierung 25 kann von der vorangehend beschriebenen Art sein. Bei der dargestellten Form ist die Leitung zur Verwendung für Gase bestimmt, die eine Temperatur von

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etwa 98Ö°C (18OO°F) haben und ein geeignetes Metall für einen solchen Verwendungszweck ist beispielsweise ein Material, das im Handel unter der Bezeichnung "Inconel" bekannt ist. Wenn die Isolierung 25 an der Aussenseite der Leitung angebracht ist, befindet sich die Leitung selbst in airektem Kontakt mit dem he is sen Gas und erreicht eine Temperatur, die annähernd gleich der des Gases ist.

Wenn jedoch die erfindungsgemässe Isolierung 25 - an der Innenseite einer Leitung 101 angebracht ist, ist die Leitung gegen das Gas, das durch dieLeitung 101 hindurchtritt, isoliert. Bei dieser Ausführungsform hat die Leitung eine wesentlich niedrigere Temperatur, so daJb es möglich ist, den Querschnitt herabzusetzen, wodurch sich wesentliche Gewichtseinsparungen erzielen lassen. Im Falle einer Leitung aus "Inconel" können die Einsparungen im Gewicht bis 90 und 91 % in den Fällen betragen, in welchen sich im Inneren der Leitung ein Gas von 9 80⁰C (1800⁰F) befindet. Es ist ferner möglich, anstelle von Inconel auch andere Metalle, beispielsweise-Aluminium, zu verwenden, in welch letzterem Falle die Gewichtseinsparung ganz beträchtlich ist und über 95 % liegt.

Eine modifizierte Form der Leitung ist in Fig. 25 dargestellt, bei welcher das durch die Leitung strömende Fluid eine Flüssigkeit ist. Bei dieser besonderen Ausführungsform sind zwei Leitungen 103 und 105 zueinander konzentrisch angeordnet und ist der Zwischenraum zwischen ihnen mit einer Isolierung 25 gefüllt. Eine solche Anordnung ist besonders zweckmässig für Niederdruck-Hochtemperatur-Flüssigkeiten, wobei die innere Leitung 105 die Aufgate hat, zu verhindern, daß die heisse Flüssigkeit in die Isolierung 25 eindringt. Es ist erfindungsgemäß ferner möglich, die innere Leitung 105 als zusammenhängende Folie

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zu formen, welche die innere freiliegende Fläche der Isolierung bildet. Eine solche Abänderungsform ist in denjenigen Fällen möglich, in welchen der Druck der Flüssigkeit nicht übermässig hoch ist, d.h. nicht höher

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als etwa 3,5 kp/cm (50 psi) liegt.

Obwohl der Querschnitt der Leitung rund dargestellt ist, können natürlich auch je nach den Notwendigkeiten andere Querschnittsformen vorgesehen werden.

In Fig. 2 6 ist die Verwendung der erfindungsgemässen Isolierung 25 als Bauelement für einen allgemein mit 110 bezeichneten Tragflügel dargestellt. Wie gezeigt, ist die Aussenkontur der Haupttragflügelfläche 110 bei 112 abgestuft und die Isolierung ist um denjenigen Teil der Tragflügelfläche 110 herum angeordnet, die relativ hohen Temperaturen ausgesetzt ist.

Wie in Fig. 2 7 gezeigt, ist das bauliche Hauptelement des Tragflügels bienenwabenförmig dargestellt, obwohl auch andere Formen vorgesehen werden können. An dem Tragflügel ist die Isolierung 25_} die von irgendeiner der vorangehend beschriebenen Arten sein kann, so befestigt, daß eine glatte Tragflügeloberfläche erhalten wird. Mit Rücksicht auf den Umstand, daß die erfindungsgemässe Wärmeisolierung 25 auch eine bauliche Festigkeit besitzt, bietet sie wesentliche Vorteile gegenüber Isolierungen der bisher bekannten Arten.

Eine weitere Verwendung der erfindungsgemässen Wärmeisolierung ist in Fig. 28 dargestellt, bei welcher die Isolierung 25 um die Aus senflaehe einer Abgasleitung 115 herum angeordnet ist. Bei dieser besonderen Ausführungsform dient die Isolierung 25 dazu, die Infrarot anzeige wesentlich herabzusetzen, die durch die erhitzte Abgasleitung 115 ver-

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ursacht wird. Die Wärmexsolierung 25 kann von irgendeiner der vorangehend beschriebenen Arten sein.

Was den in Fig. 29 dargestellten wärmeisolxerenden Verbundstoff 25 betrifft, so ist dieser von einer Art, die in denjenigen Fällen verwendbar ist, in welchen ausserordentlich hohe Temperaturen zu erwarten sind. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die "heisse" Seite mit 117 bezeichnet und die "kalte" Seite mit 118. Bei dieser Form ist das der heissen Seite 117 benachbarte Element eine Folie 120, welche die Aus senflache bildet. In einem Abstand von dem Element 120 befindet sich eine Folie 121, welche die andere Oberfläche bildet und auf der kalten Seite 118 angeordnet ist. Ein Abstandselement 125 ist zusammengesetzt aus sieben 126, 127 und 128, wie angegeben, welche, wie dargestellt, mit Folien 129 und 130 abwechseln.

Bei der besonderen in Fig. 29 dargestellten Ausführungsform können die Folien aus verschiedenen Metallen sein. Beispielsweise kann die Folie 120 auf der heissen Seite aus nicht rostendem Stahl sein ebenso wie die Folie 129, während die Folien 130 und 121 aus Aluminium sein können, da sie näher zur kalten Seite 118 angeordnet sind. Die Siebe 12 6, 12 7 und 128 können von der gleichen oder von verschiedenen Maschenweiten sowie von verschiedenen Webarten sein oder sie können von der gleichen Webart sein, jedoch unterschiedliche Maschengrössen haben. Bei der dargestellten besonderen Ausführungsform können die Siebe 12 8 und 127 aus nicht rostendem Stahl sein, während das Sieb 12 6 aus Aluminium sein kann, da das Letztere der kalten Seite 118 näher gelegen angeordnet ist.

Die beschriebenen Elemente des Verbundstoffes 25 werden durch

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Verschweissen oder andere geeignete Mittel zusammengehalten, wie vorangehend beschrieben. Die erwähnte besondere Form des Siebes ist für relativ hohe Temperaturen bestimmt und illustriert diejenige Variante der Erfindung, bei welcher verschiedene Metalle zur Herstellung der verschiedenen Komponenten der Wärmeisolierung verwendet werden können.

Hierbei ist zu erwähnen, daß die Folienseite 120 auf der kalten Seite angeordnet werden kann und die freiliegenden Oberflächen auf jeder Seite beide Folien oder beide Siebe sein können.

Eine Abänderungsform der Bauform von Fig. 29 ist in Fig. dargestellt, in welcher soweit wie möglich gleiche Bezugsziffern verwendet wurden. Bei der Ausführungsform nach Fig. 30 können die Siebe und Folien 120 und 124- sowie 126 - 130 aus nichtrostendem Stahl oder Inconel sein. Auf der Folie 121 ist eine Isolierstruktur 135 in Form einer Wolle angeordnet, die von der in Verbindung mit Fig. 20 beschriebenen Art sein kann oder von der Art, wie sie in der erwähnten US-Patentanmeldung Ser.No. 272 4 69 beschrieben ist.

Bei der in Fig. 30 dargestellten Ausführungsform kann die heisse Seite Temperaturen von etwa 9 8O°C (etwa 18 00⁰F) auf der heissen Seite ausgesetzt werden, wobei eine Herabsetzung der Temperatur auf einen Wert zwischen 100° bis 200° (zwischen 200° und 400⁰F) auf der kalten Seite erhalten wird. Typische Abmessungen eines solchen Systems sind für die "Wolle"-Schicht 135 7,6 - 10,2 mm (0,3 bis 0,4 ") in der Dicke bei einer Folien-Hetz-Gruppierung von einer Dicke zwischen 5 mm und 15 mm (zwischen 0,2 und 0,6 ").

In denjenigen Fällen, in welchen der erfindungsgemässe

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wärmeisolierende Verbundstoff in einer Umgebung verwendet wird, die stark oxidierend wirkt, kann die Gesamtanordnung durch einen Oxidations schutzüberzug an sich bekannter Art geschützt werden oder es können eines oder mehrere der Elemente behandelt werden, um ihre Oxidationsbeständigkeit zu erhöhen. Beispielsweise ergeben viele der Materialien, die als Überzüge von geringem Strahlungsvermögen verwendbar sind, auch eine hohe Oxidations-Isständigkeit, wie Gold und Platin.

Aus der vorangehenden Beschreibung ergibt sich, daß die erfindungsgemässe Wärmeisolierung in mehrfacher Hinsicht einzigartig ist. Vor allem ist sie fast ganz aus metallischen Materialien hergestellt. Normalerweise würde man nicht erwarten, daß Metalle die durch die Erfindung erzielten Isoliereigenschaften geben können.In der Tat ergibt sie erfindungsgemässe Wärmeisolierung eine niedrige Wärmeleitfähigkeit, die gleich der von stehender Luft oder nicht wesentlich verschieden von dieser ist. Ausserdem geht der Temperaturbereich für Isolierungen aus nichtrostendem Stahl bis 1425°C (2600⁰F) und bis 220O⁰C (4000⁰F) für feuerfeste Metalle. Darüber hinaus hat die erfindungsgemäsee Isolierung ein geringes Gewicht und besitzt hervorragende bauliche Merkmale hinsichtlich Druckfestigkeit und Festigkeit gegen Abrieb und Erosion durch mit hoher Geschwindigkeit strömende Medien. Durch die Verwendung von chemisch relativ inerten Materialien, wie nichtrostender Stahl u. dgl. werden die Probleme der bekannten Isolierungen hinsichtlich Feuchtigkeitsabsorption und chemischem Abbau weitgehend vermieden. Da die erfindungsgemässe Wärmeisolierung aus Metall hergestellt ist, besteht zusätzlich noch der Vorteil der Schwingungsdämpfung, der akustischen Dämpfung und einer hohen ballistischen Toleranz.

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Vergleichsweise ermöglicht die erf xndungsgemäs se Wärmeisolierung bei Verwendung mit einer ganzmetallischen Feuerwand aus nichtrostendem Stahl die Vorteile eines geringen Gewichtes und einer geringen Wärmeströmung, Im besonderen werden unter Verwendung von nur 4 % des Gewichtes des massiven Metalls vergleichsweise Isoliereigenschaften erzielt. Ausserdem ermöglicht das erfindungsgemässe Material bei gleichem Metallgewicht einen Wärmeübergang von nur 0,16 % der Wärmeströmung, bezogen auf Gewichtsbasis.

Einer der Hauptvorteile der Erfindung besteht in der Möglichkeit der Verwendung eines wirksamen Wärmeisolierungsmaterials als tragender Bauteil. Beispielsweise kann eine Leitung durch Anschweissen oder eine andere Befestigungsart von Metallfolien an einem Anbauflansch derart, daß die Folien sich voneinander in Abstand befinden und zueinander im wesentlichen konzentrisch sind, gebildet werden. Die Folien werden längs ihrer Nähte zur Bildung von Leitungen geschweißt. Der Zwischenraum zwischen den Folienrohren wird durch abwechselnde Schichten von Netzen und Folien eingenommen, die aneinander und an den Folienrohren durch Verschweissen u. dgl. befestigt sind. Die Aussenfläche des äusseren Folienrohres ist von einer Auflage aus Geflecht und Folie bedeckt, welch letzteres an dem äusseren Folienrohr befestigt ist. In gleicher Weise wird die Innenfläche des inneren Folienrohres durch eine Auflage aus Geflecht und Folienelementen bedeckt, die aneinander und an dem inneren Folienrohr befestigt sind. Die Zahl der Folien- und Geflechtelemente kann je nach der Temperatur des Fluids in der Leitung und der gewünschten Temperaturherabsetzung schwanken. Natürlich kann eine einzige Folie mit dem Flansch zur Bildung der Leitung verbunden werden, während die übrigen Komponenten an der Folienleitung und mit dem Flansch

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verbunden werden, um ein tragendes Bauelement zu bilden.

Der vorangehend beschriebene Bauteil bildet eine Leitung, die eine geringe Infrarotanzeige haben, so daß es als Abgasleitung für Flugzeugtriebwerke verwendet werden kann.

Die Möglichkeit zur Formgebung bei den Bauelementen ermöglicht die Verwendung der erfxndungsgemässen Wärmeisolierung auch für Waffen mit einer hohen Feuergeschwindigkeit, z.B. für Orgelgeschütze und schnellfeuernde Feuerwaffen, bei denen die Laufwärme eine auffindbare Infrarotquelle erzeugt.

Bei der Verwendung bei Temperaturen oder in Umgebungen und Temperaturen, unter denen oxidierend wirkende Bedingungen bestehen, können eine oder mehrere der Komponenten durch einen dünnen Filmais einem Material, wie Rhodium, Chrom, Iridium oder Platin oder deren Legierungen geschützt werden, welche Materialien durch Aufdampfen oder andere an sich bekannte Verfahren aufgebracht werden.

lh denjenigen Fällen, in welchen die erf xndungsgemäs se Isolierung in einer Umgebung von vermindertem atmosphärischem Druck verwendet werden, bei spie Is weise im Weltraum, und wenn die Isolierung aus nichtrostendem Stahl ist, haben Versuche eine beträchtliche Stabilität gegen Oxidation angezeigt. Beispielsweise war bei 0,007 kp/cm absolut (0,1 psia) und nach einer Erhitzung von 2 Stunden der Gewichtsverlust an Metall infolge Oxydation zwischen 3 % bei 2 6O°C (500⁰F) bis etwa 15 % bei 137O°C (25 0O⁰F) bei einem nahezu linearen Verhältnis zwischen den beiden

2 Extremen. Bei einem Druck von 0,175 kp/cm (2,5 psi) nach 2 Stunden Erhitzung betrug der Prozent-Gewichtsverlust an Metall etwa 4 % bei 2 6O°C (500⁰F) und etwa 18 % bei

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137O°C (250O⁰F) ebenfalls mit einem nahezu linearen Verhältnis zwischen den beiden Endwerten. Bei einem

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Druck von 0,07 kp/cm absolut (1,0 psia) und bei einer Erhitzungsperiode von 2 Stunden betrug der prozentuale Gewichtsverlust an Metall etwa 6 % bei 2 6O°C und etwa 23 % bei 137O°C (250O⁰F) bei einem fast linearen Verhältnis zwischen den beiden Endwerten.

Andere Verwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemässen Wärmeisolierung umfassen auch solche Einbauen, bei welchen Kühlluft in einem Triebwerkabteil zwischen dem Triebwsrk und der das äussere Abteil bildenden Wand zirkuliert. Bei der üblichen Bauform wird derjenige Teil des Abteils, der dem Kühllufteinlaß benachbart ist, wirksam gekühlt, jedoch werden die diesem abgelegenen Teile manchmal nicht ausreichend gekühlt, um die Infrarotanzeige zu verringern. Die erfindungsgemässe Wärmeisolierung eignet sich infolge ihrer Wirksamkeit, ihres geringen Gewichts, ihres sehr geringen Raumbedarfs und der Möglichkeit, sie in bauliche Formen von komplizierter Gestalt zu bringen, gut als Wärmemantel zur Kühlung des Abteils. Besonders wichtig bei solchen Kühlluftanlagen ist die Möglichkeit, hohen G-Lasten und Schwingungsbeanspruchungen standzuhalten. Ein zusätzlicher Vorteil besteht in der Geräuschminderung wegen der akustischen Eigenschaften des erfindungsgemässen Materials.

Obwohl die erfindungsgemässe Wärmeisolierung in erster Linie in Verbindung mit hohen Temperaturen von beispielsweise 260⁰C bis 1200⁰C (500⁰F bis 4000⁰F) beschrieben wurde, kann sie natürlich auch in dem kryogenen Temperaturbereich Anwendung finden. Ausserdem macht die Möglichkeit der Herstellung in verschiedenen Formen die beschriebenen

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Verbundstoffe als Wärmeisolierung in der chemischen Verfahrens Industrie geeignet, besonders wegen der hohen Korrosionsbeständigkeit von Metallen und Legierungen wie nichtrostender Stahl u. dgl.. In diesen Fällen, in welchen Gewicht und Raumbedarf Faktoren sind, bietet das erfindungsgemässe Material klare Vorteile ebenso wie die Eignung zur Herstellung in verschiedenen baulichen Formen und die relative Leichtigkeit des Einbaus entweder als Originalausstattung oder als zusätzliche Modifikation bereits bestehender Bauformen.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die vorangehende Beschreibung beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.

Patentansprüche;

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Claims

Pat e η t a η s ρ r ü c h e :

lj Ganzmetall-Verbundstoff von niedriger Wärmeleitfähigkeit, hoher Leistung und verhältnismässig geringem Gewicht zur Verwendung als Wärmeisolierung, gekennzeichnet durch

ein metallisches Element, das eine Hautfläche bildet und dazu bestimmt ist, einer Zone von einer Temperatur ausgesetzt zu werden, ein Element, das eine zweite Hautfläche bildet und dazu bestimmt ist, einer Zone von einer anderen Temperatur ausgesetzt zu werden, die von der erwähnten einen Temperatur verschieden ist,

welches metallische Element sich von dem Element, das eine zweite Haut bildet, in Abstand befindet, um zwischen sich einen Fluidraum zu bilden, metallische Mittel, die in dem Fluidraum so angeordnet sind, daß dessen entgegengesetzte Flächenteile dem erwähnten metallischen Element und den erwähnten Mitteln benachbart und zugekehrt sind, welche das metallische Element und die die zweite Haut bildenden Mittel sowie die metallischen Mittel in einem festen Verhältnis zueinander halten, das metallische Element und die die zweite Haut bildenden Mittel sowie die metallischen Mittel zusammenwirken, um eine Zone zu begrenzen, welche im wesentlichen dem Fluidraum entspricht und einen wesentlich herabgesetzten Wärmeübergang durch Konvektion hat und

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der beschriebene Verbundstoff im wesentlichen frei
von nichtmetallischen Komponenten ist.

2. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallische Element ein poröses metallisches
Element ist.

3, Verbundstoff nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse metallische Element ein metallisches
Geflecht ist.

Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Mittel durch ein poröses Metallelement gebildet werden.

5. Verbundstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Metallelement ein metallisches GeELecht ist.

6. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Mittel ein metallisches Geflecht sind.

7. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Mittel durch mindestens zwei
metallische Elemente gebildet werden.

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8. Verbundstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Geflechte durch mindestens zwei metallische Elemente gebildet werden, die an den übrigen Komponenten des Verbundstoffes befestigt sind.

9. Verbundstoff nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Geflechte Verformungen aufweisen.

10. Verbundstoff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungen voneinander in Abstand befindliche Eintiefungen sind.

11. Verbundstoff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungen voneinander in Abstand befindliche Wellungen sind.

12. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß·die erwähnten metallischen Elemente rohrförmige Elemente sind.

13. Verbundstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, · daß die rohrförmigen Elemente die Form von rohrförmigen GefIe chten ha ben,

welche rohrförmigen Geflechte so angeordnet sind, daß der eine Teil der äusseren rohrförmigen Fläche derselben dem metallischen Element zugekehrt ist und der andere Flächenteil die erwähnten Mittel bildet, welche

eine zweite hautfläche bilden.

Verbundstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Metallelemente mindestens zwei abwechselnde Schichten gesonderter voneinander in Abstand befindlicher rohrförmiger Elemente bilden, wobei sich die rohrförmigen Elemente jeder Schicht voneinander in Abstand befinden.

15. Verbundstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die rohrförmigen Elemente axial senkrecht zu den erwähnten metallischen Elementen angeordnet sind.

16. Verbundstoff nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Verformungen Hohlräume bilden und die erwähnten -'Hohlräume mit einer unbrennbaren metallischen Masse aus Fadenmaterial gefüllt sind.

17. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Mittel, welche eine zweite Hautfläche bilden, ein Geflecht mit Verformungen ist,

ein Teil dieser Verformungen sich mit den erwähnten metallischen Mitteln in Kontakt befindet und ein weiterer Teil dieser Verformungen die zweite Hautfläche bildet.

18. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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die erwähnten metallischen Mittel Abstandsschichten bilden, welche relativ lange Wege zur Wärmeleitung zwischen der erwähnten Hautfläche und der zweiten Haut— fläche bilden und

die Abstandsschichten eine Vielzahl von Fluidhohlräumen zwischen den entgegengesetzten Hautflachen bilden, um die Gaszirkulation zwischen den voneinander in Abstand befindlichen Hautflächen zu tegrenzen.

19. Verbundstoff nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsschichten eingetieft sind und die erwähnten die zweite Hautfläche bildenden Mittel eingetieft sind und

die Eintiefungen der Abstandsschichten so angeordnet sind, daß sie sich über den nicht eingetieften Teil der die zweite Hautfläche bildenden Mittel befinden.

20. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Mittel durch mindestens zwei Geflechte bzw. Siebelemente gebildet werden.

21. Verbundstoff nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Elemente zwischen den erwähnten beiden Siebelementen angeordnet sind.

22. Verbundstoff nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten beiden Siebelemente Verformungen aufweisen, wobei die Verformungen des einen Siebelements so

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angeordnet sind, daß sie sich über den unverformten Teilen des anderen Siebelements befinden.

23. Verbundstoff nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten metallischen Elemente Mittel zur Bildung einer Strahlungsabschirmung darstellen.

24, Verbundstoff nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige der durch die Verformungen gebildeten Hohlräume zumindest teilweise mit unbrennbarem Fadenmaterial gefüllt sind.

25. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Mittel durch eine Folie und ein Sieb gebildet werden, die miteinander abwechseln und so angeordnet sind, daß sich das Sieb benachbart' einer Folie befindet, welche eine Aussenflaehe bildet.

26. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten metallischen Mittel durch eine Folie und ein Sieb gebildet werden, die miteinander abwechseln und so angeordnet sind, daß sich die Folie benachbart einem Siebelement befindet, welches eine Aussenfläche bildet.

27. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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der einen der erwähnten hautflächen eine Schicht aus unbrennbaren Fadenmaterial benachbart ist, die eine Vielzahl von Hohlräumen enthält.

8. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Elemente und die Mittel, welche die erste und die zweite Hautfläche bilden, metallische Siebe sind und

die metallischen Mittel durch ein metallisches Sieb von einer Maschengrösse gebildet werden, die von der des metallischen Elements und den Mitteln, welche die erste und die zweite Hautfläche bilden, verschieden sind.

29. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Strahlungsabschirmung in dem erwähnten Fluidraum angeordnet ist, welche mindestens eine Oberfläche aus einem Material von geringem Strahlungsvermögen besitzt.

30. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Komponenten Mittel aufweisen, die eine Oxydation derselben verhindern.

31. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Hautoberfläche ein poröses Sieb ist, und einer sich bewegenden Masse eines erhitzten Fluids ausgesetzt vjerden kann.

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32. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die räitoberf lache, welche der Zone hoher Temperatur ausgesetzt ist, ein fIuzaundurchlassiges metallisches Folienelement ist.

33. Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten metallischen Mittel das metallische Element an in Abstand voneinander befindlichen Punkten berühren, um einen Wärmeübergang durch Leitung zwischen beiden zu verhindern.

34..Verbundstoff nach Anspruch 1, dadurch'gekennzeichnet, daß alle Komponenten desselben porös sind.

35. Verbundstoff nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten rohrförmigen Elemente in mindestens zwei Lagen angeordnet sind, wobei sich die rohrförmigen Elemente der einen Lage in einer solchen Anordnung befinden, daß sie mit Bezug auf die rohrförmigen Elemente der benachbarten Lage versetzt sind, und Siebe zwischen benachbarten Lagen angeordnet sind.

36. Ganzmetall-Verbundstoff von geringer Leitfähigkeit, hoher Leistung und verhältnismässig geringem Gewicht zur Verwendung als Wärmeisolierung, gekennzeichnet durch

ein metallisches Element, das eine Hautfläche bildet, die einer Zone von der einen Temperatur ausgesetzt werden

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Mittel, welche eine zweite Hautfläche bilden, die einer Zone von einer anderen Temperatur ausgesetzt werden kann, welche von der erwähnten einen Temperatur verschieden ist,

welches metallische Element sich von den erwähnten Mitteln, die eine zweite Haut bilden, in Abstand befindet, um einen Fluidraum zwischen sich zu bilden, metallische Mittel, die so in dem Fluidraum angeordnet sind, daß entgegengesetzte Flächenteile derselben dem metallischen Element und den erwähnten Mitteln benachbart zugekehrt sind, welche iretallische Mittel dazu dienen, eine Vielzahl von Räumen von begrenztem Volumen zwischen den erwähnten Hautflächen zu bilden, so daß die Wärmeleitfähigkeit des Fluidraums im wesentlichen die Wärmeleitfähigkeit des Fluids in dem erwähnten begrenzten Volumen ist,

das metallische Element, die erwähnten Mittel und die metallischen Mittel einander so überlagert sind, daß die erwähnten Mittel die Hautflächen an in Abstand voneinander befindlichen Stellen berühren, um den Wärmeübergang durch Leitung zu verringern, Befestigungsmittel, durch welche das metallische Element und die erwähnten Mittel sowie die metallischen Mittel in einem festen Verhältniszueinander gehalten werden,

das metallische Element und die erwähnten Mittel sowie die erwähnten metallischen Mittel zusammenwirken, um eine Zone zu begrenzen, die im wesentlichen dem Fluidraum von wesentlich herabgesetztem Wärmeübergang durch Konvektion begrenzen, und

der Verbundstoff im wesentlichen frei von nichtmetallischen Komponenten ist.

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37. Kombination eines zu isolierenden Bauelements und einer Wärmeisolierung für dieses, gekennzeichnet durch einen tragenden Bauteil mit einer Oberfläche, die einer hohen Temperatur ausgesetzt ist, eine Wärmeisolierung, die direkt an dem Bauteil angebracht ist,

welche Isolierung ein metallisches Element aufweist, das sich von der erwähnten Oberfläche in Abstand befindet und mit dieser einen Fluidraum begrenzt, metallische Mittel, die in dem erwähnten Fluidraum angeordnet sind und Oberflächenteile aufweisen, die dem metallischen Element zugekehrt sind, Mittel, welche das metallische Element und die metallischen Mittel in einem festen Verhältnis zueinander und zu dem tragenden Bauteil halten, und die erwähnte Wärmeisolierung im wesentlichen frei von nichtmetallischen Komponenten ist«

8. Kombination nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisolierung auf derjenigen Fläche des tragenden Elements angeordnet ist, die der hohen Temperatur ausgesetzt ist.

39. Kombination nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeisolierung auf derjenigen Fläche des tragenden Bauteils angeordnet ist, die nicht,diejenige ist, welche der erwähnten hohen Temperatur ausgesetzt ist.

40, Kombination nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß

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der erwähnte Bauteil eine Leitung für Hochtemperaturgase ist und

die Wärmeisolierung an der Innenfläche der erwähnten Leitung angebracht ist.

4-1, Kombination nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Bauteil eine Leitung für Hochtemperaturf luide ist,

die Leitung Mittel aufweist, welche einen für Fluide undurchlässigen Innenmantel und einen ebensolchen Aussenmantel bilden, und

die Wärmeisolierung zwischen den erwähnten Mänteln angeordnet ist.

42. Kombination nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel aus einer Folie ist, welche die eine Hautfläche der Wärmeisolierung bildet.

43, Kombination nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauteil eine Feuerwand ist und die Wärmeisolierung eine Flammensperre aufweist.

44·. Kombination nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauteil eine Tragfläche ist und die Wärmeisolierung an demjenigen Teil der Tragfläche angeordnet ist, der erhöhten Temperaturen ausgesetzt wird.

45. Kombination nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß

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der erwähnte Bauteil eine Triebwerkabgasleitung ist und die Wärmeisolierung an der Aussenfläche der Abgasleitung angebracht ist, um die Infrarotanzeige der Abgasleitung herabzusetzen.

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