DE3201878A1 - Waermeisolierte mauerwand sowie verfahren und vorrichtung zu ihrer herstellung - Google Patents

Description

THERMA-PLEX CORPORATION, Long Island City, N.Y., VStA

Wärmeisolierte Mauerwand sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung

Wesentliche Energiemengen werden durch das Aufheizen und Abkühlen der Mauerwerke von Gebäuden verschwendet. Dies ist auf die relativ geringe Isolationseigenschaft des Mauermaterials und seine Porosität zurückzuführen, die es Regen mit hoher Windgeschwindigkeit ermöglicht, in die Oberflächen der Mauerwände von Bauwerken und Gebäuden einzudringen. Das Eindringen von Feuchtigkeit in die Mauerwände verursacht Wärmeverluste, da ein Teil der im Gebäude erzeugten Wärme dazu verwendet wird, die eingedrungene Feuchtigkeit zu verdunsten.

Zum Verbessern dieser Situation wurden versuchsweise harzhaltige Überzüge aufgesprüht. Dabei wurde das flüssige Material mittels eines Luftstromes zerstäubt'. Andere Möglichkeiten, diese Materialien aufzutragen, sind Walzen-, Bürsten- und Pinselauftragungen. Diese herkömmlichen Auftragungsarten erzielten eine relativ dünne Verkleidungsschicht an der Wandaußenflache.

Wenn eine Saugsprühpistole zu nahe an die Oberfläche der Mauerwand gehalten wird, verspritzt das harzhaltige Material. Dies wird dadurch verursacht, daß die Mauersteine das herankommende, zerstäubte flüssige Material durch Kapillarwirkung nicht aufsaugen können. Daher muß die Sprühvorrichtung in der richtigen Entfernung von ungefähr 25 bis 30 cm (10 bis 12 inch) von der Wand gehalten werden, um ein Her ab tropf.en und Her ablauf en zu verhindern. Daraus folgt eine Auftragung mit atmosphärischem Druck. Eine Kapillaraufnahme von nur 0,8 bis 3,2 mm (1/32 bis 1/8 inch) kann lediglich eine dünne Deckschicht auf der Außenfläche erzeugen. Durch diese Auftragung wurde zwar die Dichtungseigenschaft der Mauerwand in bezug auf Was-

ser im Vergleich zur unbehandelten Wand verbessert, aber dies ist noch nicht vollständig befriedigend.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Dämm- oder Isoliermaterial tief in die Wand eines Gebäudes eindringen zu lassen, so daß zur Erzielung einer wirksamen Isolierung hinreichend viele umschlossene Luftzellen in der Mauerwand eingefangen sind.

Eine nach der Erfindung ausgebildete Mauerwand weist mehrere wärmeisolierende Dämmschichten auf, die aneinandergrenzend in die Wand eingelagert sind und sich von der Oberfläche der Wand aus quer nach innen erstrecken.

Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Wand zeichnet sich nach der Erfindung dadurch aus, daß in einen Luftstrom, der eine hohe Stoß- oder Strömungsgeschwindigkeit hat, eine wärmeisolierende Flüssigkeit eingespritzt wird, um einen Strom eines wärmeisolierenden Flüssigkeit-Luftgemisches zu bilden, der mit der genannten Geschwindigkeit strömt, daß der Strom des Flüssigkeit-Luftgemisches mit der erwähnten Geschwindigkeit in einer stoßartigen Weise für eine gewisse Zeitdauer gegen die Oberfläche der Mauerwand gerichtet wird und daß danach der Arbeitsgang wiederholt wird, aber unter Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit, der Auftragungszeit, der Viskosität der Flüssigkeit oder deren Temperatur oder irgendeiner Kombination dieser Parameter, wodurch die Mauerwand mit einer wärmeisolierenden Dämmschicht versehen wird.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist folgende Teile auf: ein Luftgebläse, Rohreinrichtungen, die an das Gebläse angeschlossen sind und eine Drehklappe haben, die in diesen Rohreinrichtungen im Gebläseluftstrom auf einer Achse, die quer zu diesen Rohreinrichtungen verläuft, drehbar befestigt ist und veranlaßt, daß der Luftstrom in kontinuierlichen Im-

pulsen strömt, eine konusförmige Düse, die an den Rohreinrichtungen stromabwärts der Klappe befestigt ist, und eine Saugvorrichtung, die an der Düse befestigt ist, und Einrichtungen besitzt, um eine wärmeisolierende Flüssigkeit dorthin zu fördern, wobei beim Betrieb dieser Vorrichtung ein stoßartig pulsierender Strom des wärmeisolierenden Flüssigkeit-Luftgemisches durch die Düse gegen die Oberfläche der Mauerwand gerichtet wird, um eine wärmeisolierende Dämmschicht in der Wand auszubilden, die sich von der Oberfläche der Wand aus quer nach innen erstreckt. Diese Schichten schließen wirkungsvoll ·das Mauerwerk mit einer wärmeisolierenden ' Dämmung ein, die den Energiebedarf des Bauwerks für Luftkühlung während der warmen Monate und für das Heizen des Bauwerkes während der kalten Monate verringert.

Während die wärmeisolierende Flüssigkeit durch den pulsierenden Luftdruck beschleunigt wird, saugen die . Steine, Körner und Teilchen des Mauerwerks durch die zusammengesetzte Wirkung der Kapillarkraft und der pulsierenden Kraft die Flüssigkeit auf, um die mit Luft eingeblasene Flüssigkeit in eine größere Sindringtiefe einzubringen, was durch eine herkömmliche kontinuierliche Luftgeschwindigkeit schwer erreichbar ist. Die PuI-sation bewirkt eine schnelle Speicherung und ein schnelles Freiwerden der Energie und erzwingt ein tieferes Eindringen der Flüssigkeit. Die Steinkörner und Lufträume werden in einem höheren Maß umschlossen, und dadurch kommt es zu einem geringeren Spritzen und Herabtropfen der aufgebrachten Isolierflüssigkeit.

Die eingeschlossenen, fest eingelagerten Lufträume zwischen den Steinkörnern wirken wie eine wärmeisolierende Dämmschicht. Die mehrfachen Schichten der eingeschlossenen Lufträume weisen zwei Hauptwirkungen auf:

1. Eine Wasserabdichtung, die das Eindringen von Feuchtigkeit in das Mauerwerk verhindert. Diese Feuchtigkeit würde, wenn sie eindringen könnte, die Wärmeverluste im Winter wie die Energie für Luftkühlung im Sommer durch die Verdunstung erhöhen. Außerdem wird die Mauer gegen Verunreinigung, Altern und Verfall geschützt.

2. Die mehrfachen Schichten von fest eingelagerten Luftzellen- schaffen eine mehrfach isolierende Wirkung in einem Mauerbauwerk, ohne sein Aussehen zu verändern, da die wärmeisolierende Hülle durch die Luft tief in die Steingitter eingeblasen, wird. Dies wurde festgestellt, da der Dampfdruck durch Atmung erniedrigt wird. Die mehrfachen wärmeisolierenden und wasserabdichtenden Schutzschichten sind dicker als die Haut. Dies weicht von einer Reihe von Auftragungen oder dünnen Deckschichten ab, die an der Außenfläche durch Sprühen, Walzen oder Pinsel aufgebracht werden können. Die mehrfachen Auftragungen verändern oft das Aussehen der Oberfläche durch eine dicke Außenschicht, die durch inneren Dampfdruck aufreißen oder sich ablösen kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält insbesondere einen Vorratsbehälter für eine wärmeisolierende Flüssigkeit, der auf einem fahrbaren Untersatz befestigt ist, der auch eine Saugvorrichtung in Form eines Sauggebläses trägt. Eine Stütze steht senkrecht auf dem untersatz und trägt einen schwenkbaren Arm, der quer zur Stütze verläuft. Ein Luftheizgebläse ist so an dem Rohr angebracht, daß es Längsbewegungen ausführen kann. Ein Rohr ist mit dem Ende des Gebläses verbunden und ist mit einer Drehklappe versehen, die im Strömungsweg des Luftstromes des Gebläses angebracht ist. Ein elastischer Schlauch ist an das Rohr angeschlossen und trägt eine konusförmige Düse, die geeignet ist, um gegen die Wandoberfläche gerichtet zu werden.

Die Düse weist eine Saugvorrichtung und Schläuche auf, die dazu vorgesehen sind, um die Saugvorrichtung mit ihrem Luftgebläse und dem Vorratsbehälter zu verbinden. Das Luftheizgebläse ist in drei verschiedenen Geschwindigkeitsstufen betriebsfähig und wenn erforderlich, bei höheren Temperaturen. Die Vorrichtung kann auch tragbar sein.

Während' des Betriebs ist die Düse gegen die Oberfläche der Mauerwand gerichtet, und das Luftheizgebläse wird betätigt, um einen kontinuierlichen pulsierenden Luftstrom zu erzeugen, der die angesaugte wärmeisolierende Flüssigkeit auf und in die Mauerwand trägt und drückt, um eine erste Dämmschicht herzustellen, die tief in die Viand eingelagert ist und in Querrichtung nach innen gesehen von der Wandoberfläche beabstandet ist. Ein zweiter Arbeitsgang erzeugt eine zweite, aber flachere Dämmschicht durch Verändern der Luftströmungsgeschwindigkeit oder der Auftragszeit oder der Zähigkeit der wärmeisolierenden Flüssigkeit oder seiner Temperatur oder irgendeiner Kombination dieser Parameter. Eine dritte Auftragung oder- mehr kann folgen, abhängig von der Dichte und Porosität der Mauerwand.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:

F I G . 1 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung der Erfindung;

F I G . 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 der Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab; F I G . 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab;

F I G . 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 der Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab;

F I G . 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 4;
F I G . 5a einen Querschnitt mit einer Änderung;

FIG. 5b einen Querschnitt längs der Linie 5b-5b der Fig. 5a;

F I G . 6 einen ausführlichen Schnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 1 in einem vergrößerten Maßstab; F I G . 7 eine perspektivische Ansicht einer tragbaren Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung;

F I G . 8 einen Querschnitt einer Mauer gemäß der Erfindung und einen Teil einer Düse der Vorrichtung nach der Erfindung.

Es ist ermittelt worden, daß die Wärmeisolierungseigenschaften von Mauern wesentlich durch die Schaffung von geschichteten Wärmeisolierungsbarrieren verbessert werden können, die sich von der Oberfläche der Wand quer nach innen erstrecken. Die Mauer kann aus Ziegelstein, Steinen, Sandstein, Marmor, Mörtel, Zement, Beton, Verputz und Kombinationen davon und ähnlichem sein. Diese Materialien unterscheiden sich in Porosität und Dichte.

Wie in Fig. 8 gezeigt, ist eine Mauer 58 mit einer Wärmeisolierungsbarriere B versehen, die eine erste tief eingelagerte Wärmeisolierschicht 90 aufweist. Die Tiefe der Schicht 90 variiert in Abhängigkeit von der Porosität und Dichte des Mauermateriäls der Wand und von dem Verfahren wie die Schicht erzeugt wird. Dies wird im folgenden ausführlicher beschrieben. Im allgemeinen wird die Schicht 90 in den Fällen tiefer in die Wand eingelagert sein, bei denen das Mauermaterial poröser und weniger dicht ist wie bei anderen Mauermaterialien, wie z.B. Marmor·.

An die Dämm- oder Isolierschicht 90 schließt sich unmittelbar eine weniger tief eingedrungene Wärmeisolationsschicht 92 an, die auch von der Oberfläche 59 der Wand 58 in Querrichtung nach innen beabstandet ist. Eine dritte Isolierschicht 9k erstreckt sich von der Oberfläche 59 der Wand 58 nach innen und grenzt an die Schicht 92 an. Ss sollte bemerkt werden, daß die Schichten zwar nebeneinander liegen, aber ihre Grenzflächen keine scharfen Trennlinien bilden, wie es in Fig. 8 abgebildet ist.

Der Stoff oder die Teilchen 95 des Mauermaterials der Wand 58 sind mit einer wärmeisolierenden Flüssigkeit 57 überzogen und'schließen dadurch Luft in den Hohlräumen 99 ein, die durch die überzogenen oder beschichteten Stoffteilchen gebildet werden. Es ist aber nicht bekannt was passiert, wenn der Stoff oder die Teilchen vollständig überzogen werden. Man nimmt an, daß die eingeschlossene Luft durch die Schichten entweicht und einige der Zwischenräume mit der wärmedäm*· menden Flüssigkeit gefüllt werden. Die wärmedämmende Flüssigkeit setzt sich aus polymerisierten Metacrylharzen zusammen. Die bevorzugte Zusammensetzung wird unter dem Warenzeichen THERMA-PLEX verkauft und ist von der THERMA-PLEX CORPORATION, Long Island City, N.Y. beziehbar.

Die entstehende Wärmeisolationsbarriere B der Wand bewirkt eine sehr wirksame Wärmeisolierung, die die Wärmeverluste durch die Wand während des kalten Wetters ebenso wie Wärmeverluste der abgekühlten Luft durch die Wand während der Betriebszeit der Klimaanlage verringert. Die Wärmeisolationsbarriere ist auch zur Abdichtung der Wand gegen Wasser wirksam und hält das Eindringen von Feuchtigkeit durch die Wand in den geheizten Raum ab. Dadurch wird der Energieverbrauch, der zum Heizen des Raums erforderlich ist, vermindert. Die eingeschlossene Luft in den Hohlräumen 99 der Wand und zwischen den Barriereschichten 90, 92 und 94. bewirkt ausgezeichnete Wärmeisolationseigenschaften der Wand. Die Wand kann mit zwei oder mehr wärmeisolierenden Schichten versehen werden.

Die Vorrichtung 10 der Fig. 1 ist vorteilhaft, um die wärmeisolierende Flüssigkeit auf die Oberfläche 59 der Wand 58 aufzubringen, sie in die Oberfläche eindringen zu lassen und um die wärmeisolierenden Schichten in der Wand einzuschließen. Die Vorrichtung weist ein Fahrgestell oder einen Wagen 12 auf, der ein Stützrohr 14 hat, das senkrecht nach oben steht und ein waagrechtes Rohr 16 abstützt. Am Rohr 16 ist ein Luftheizgebläse 18 aufgehängt, an dem ein Rohr 20 befestigt ist. Das Luftheizgebläse 18 hat einen Handgriff 19. Ein elastischer Schlauch 22 ist am Rohr 20 angeschlossen, und am Schlauchende ist eine konusförmige Düse 24 angebracht. Die Düse 24 trägt eine Saugvorrichtung 26, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Schläuche 28 und 30 verbinden die Saugvorrichtung mit einer Luftpumpe 32, die auf dem Wagen 12 befestigt ist, und mit einem Flüssigkeitsbehälter 34, der auch auf dem Wagen angebracht ist.

Der ¥agen 12 ist so gebaut, daß er leicht auf dem Gerüst bewegt werden kann, das längs der Wand eines Gebäudes aufgestellt ist, die wärmeisoliert werden soll. Demgemäß weist der Wagen zwei zur Seite hin voneinander beabstandete Schienen 36 auf, die mit Querträgern 38 verbunden sind. Zwei zusätzliche Flüssigkeitsbehälter 40 und 42 sind auf den Querträgern angebracht. Der Behälter 34 steht auf der Oberseite des Behälters 42, um den Ausfluß durch die Schwerkraft der wärmedämmenden Flüssigkeit aus dem Behälter 34 zu unterstützen, der eine Absperrvorrichtung 44 hat. Die Luftpumpe 32 der Saugvorrichtung ist auf dem Wagen 12 auf einem Querträger 46 montiert.

Wie in Fig. 6 am besten dargestellt ist, hat das Rohr 14 einen inneren Absatz 48, auf dem ein 90-Grad-. Rohrkrümmer 50 sich drehbar abstützt, an den ein Rohr 16 angeschlossen ist. Aus Fig. 3 wird am besten ersichtlich, daß das Rohr 16 zwei längliche Auflagerteile 52 hat, die seitlich voneinander beabstandet sind und eine Führungsbahn 54 bilden. In die Führungsbahn sind Rollführungen 56 eingehängt,, an denen ein in Längsrichtung des Rohres 16 verschiebbares Luftheizgebläse hängt. Damit wird erkennbar, daß das Luftheizgebläse und die daran befestigte Düse horizontal auf eine vertikale Mauerwand 58 leicht zu- und wegbewegt werden können (Fig. 1), ebenso können diese auf eine Wand zu- und weggeschwenkt werden.

Der Wagen 12 weist vertikale Rohre 60, die auf den Schienen 36 aufrechtstehen, und horizontale Rohre 62 und 64 auf, die mit den Rohren 60 verbunden sind. Die Rohre 64 werden auch durch vertikale Ständer 65 getragen. Die Rohre 64 erstrecken sich von der Stirnseite bis zur hinteren Seite des Wagens. Dort sind Griffe 66 vorgesehen, um den Wagen festzuhalten und

diesen über Räder 68 an einen Ort zu bewegen, ähnlich wie ein Schubkarren. Die Räder sind drehbar an den Enden der Achse 70 montiert, die an den Rohren 60 befestigt ist. Zwei hintere Wagenaufsatzstützen 71 sind an den Schienen 36 befestigt.

Wie aus den Fig. 4 und 5 am besten ersichtlich ist, weist das Rohr 20 eine·Drehklappe 72 auf, die auf einem Stift 74 befestigt ist, der quer zum Rohr steht und mit der Antriebswelle 76 eines Elektromotors 78 gekuppelt ist.

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, weist die Saugvorrichtung 26 einen Griff 80 und einen Drückerschalter 82 auf, der eine Absperrvorrichtung 84 der Saugvorrichtung zur Steuerung der Ausströmung der wärmedämmenden Flüssigkeit aus dem Behälter 34 betätigt. Die Saugvorrichtung ist in der Düse 24 über die Halterung 85 befestigt.

Das Luftheizgebläse 18 wird durch eine Schaltvorrichtung 86 (Fig. 1) gesteuert, so daß das Luftheizgebläse in drei verschiedenen Stufen arbeiten kann: Maximale Gebläsegeschwindigkeit mit maximaler Heiztemperatur, mittlere Gebläsegeschwindigkeit mit einer mitt-. leren Heiztemperatur und eine noch langsamere Geschwindigkeit mit einer noch niedrigeren Temperatur. Die Wärme hängt ganz von der Außemtemperatur ab. Zusätzlich wird der Behälter 34 mit einem Erhitzer 88 (Fig. 1) versehen, um die wärmeisolierende Flüssigkeit, wenn notwendig, im Behälter aufzuheizen. Vorzugsweise erhält man bei maximaler Gebläsegeschwindigkeit eine Gebläseluft mit einer Ausströmungsgeschwindigkeit zwischen etwa 2400 und 3600 m/min (8000 und 12000 feet/min): Die Anwendungszeit oder Auftragszeit beträgt 10 -bis 12 s.

Eine solche Ausströmungsgeschwindigkeit und Zeit erwiesen sich als notwendig, um eine tief eingelagerte Wärme-

isolierschicht im Beton, abhängig vom Absorptionsgrad., vorzusehen.

Zum Betrieb der Vorrichtung 10 wird der Wagen 12 in eine „5 geeignete Position gerollt, und die Bedienungsperson richtet die Düse 24 dadurch gegen die Wand 58, daß das Rohr 16 gedreht wird und das Luftheizgebläse längs des Rohres verschoben wird. Der Schalter 86 wird dann betätigt und. bewirkt, daß die Pumpe 32, das Luftheizgebläse 18 und der Motor 78 in Betrieb gesetzt werden. Der Anfangsbetrieb wird bei einer bestimmten Geschwindigkeit und Temperatur des Luftheizgebläses 18 liegen. Beim Betrieb der Pumpe 32 wird die wärmeisolierende Flüssigkeit aus dem Behälter 34 über den Schlauch 30 zur Saugvorrichtung 26 angesaugt, dort wird bei Betätigung des Drückers 82 die Flüssigkeit in die Düse 24 in Form eines Flüssigkeit-Luftgemisches eingespritzt, wie es am besten in Fig. 2 dargestellt ist. Gleichzeitig strömt ein erhitzter Luftstrom aus dem Luftheizgebläse 18 durch das Rohr 20, dabei gibt die Drehklappe 72 dieser Strömung eine pulsartige Bewegung. Die pulsierende und fließende Luftströmung schleudert das Flüssigkeitsgemisch, das in die Düse 24 angesaugt wird, gegen die Wandoberfläche 58 mit einer Strahlwirkung, die die wärmeisolierende Flüssigkeit tief in die Wand eindringen läßt und die erste tiefe Schicht 90 der Wärmebarriere B (Fig. 8) bildet. Die Schicht 90 enthält die ■ im wesentlichen mit der wärmeisolierenden Flüssigkeit überzogenen Teilchen der Mauerwand und die dazwischen eingeschlossene Luft. Nachdem die Schicht 90 hergestellt worden ist, wird in einem zweiten Arbeitsgang der Vorrichtung die Schicht 92 ausgebildet. Wenn es notwendig ist, wird eine dritte Schicht 94 durch Betätigen der Vorrichtung hergestellt.

Anstelle einer motorbetätigten Drehklappe, die dem Luftstrom Impulse gibt, kann eine S-förmige Klap-

pe 72 (Fig. 5a und 5b) im Rohr 20 vorgesehen werden, die aufgrund ihrer Form durch den Luftstrom im Rohr gedreht wird.

Fig. 7 zeigt eine tragbare Vorrichtung 10a nach der Erfindung, bei der das Luftheizgebläse 18a die angesaugte Luft zum Ansaugen der wärmeisolierenden Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in die Düse bereitstellt. Der Saugvorratsbehälter kann auch getrennt vorgesehen sein und durch ein Rohr mit der Saugvorrichtung verbunden sein.

Die Wärmeisolierungsschichten 92 und 94 mit ge- " ringerer Eindringtiefe können auf die Mauerwand aufgetragen werden, indem man eines der folgenden Merkmale des Flüssigkeits-Luftstromes oder eine Kombination dieser Parameter verändert; die Auftragzeil: des Flüssigkeit-Luftstroms auf die Wandoberfläche; die Temperatur des Flüssigkeit-Luftstromes; die Schnelligkeit oder Geschwindigkeit des Flüssigkeit-Luftstromes (die Strahlkraft) oder die Viskosität der Flüssigkeit im Flüssigkeit-Luftstrom. Da die flacheren Wärmeisolierungsschichten nicht so tief in die Mauerwand eindringen sollen wie die erste Wärmeisolierungsschicht, kann der Flüssigkeit-Luftstrom auf die Oberfläche der Mauerwand mit einer niedrigeren Geschwindigkeit von ungefähr 1800 bis 2400 m/min (6000 bis 8000 feet/min) und für eine kürzere Zeit, ungefähr 5 bis 8 s als beim erstmaligen Auftragen, gerichtet.

werden. Eine geringere Eindringtiefe kann ,ebenfalls erreicht werden, wenn fül» di© zweite Schicht die gleiche Zeit wie für die erste Schicht verwendet wird, aber die Flüssigkeit eine größere Viskosität als die Flüssigkeit der ersten Schicht hat.Die Temperatur des Flüssigkeit-Luftstromes kann ebenso verändert werden. Eine niedrigere Temperatur verursacht eine geringere

Eindringtiefe. Die Auftragzeit kann auch die gleiche sein, aber eine geringere Eindringtiefe wird erreicht, wenn der Flüssigkeits-Luftstrom auf die Oberfläche der Mauerwand mit einer geringeren Geschwindigkeit aufgebracht wird. Eine geringere Eindringtiefe kann auch dadurch erreicht werden, daß die Pulsationen durch Verwendung kleinerer Ventilgrößen im Rohr herabgesetzt werden oder daß die Pulsationen ganz wegfallen. Zusammengefaßt kann man sagen, daß eine geringere Eindringtiefe dadurch erreicht wird, wenn die Anströmgeschwindigkeit des Flüssigkeit-Luftgemisches verringert wird oder wenn die Zähigkeit der Flüssigkeit vergrößert wird oder wenn die Auftragzeit verringert wird oder wenn die Gemischtemperatur verringert wird oder wenn die Erhitzung ausgeschaltet wird oder wenn die Pulsationen"verringert oder ganz ausgeschaltet werden oder wenn irgendeine Kombination der vorhergehenden Maßnahmen verwendet wird. Was für die jeweilige Situation am besten ist, hängt von der Porosität und der Dichte des Mauermaterials und der Wahl der Variablen ab: Zeit, Geschwindigkeit, Zähigkeit, Temperatur und Pulsation. Ähnliche Ergebnisse können durch unterschiedliche Wahl oder Kombination erzielt werden. In der Praxis hat sich gezeigt, daß es einfacher ist, die Auftragszeit oder die Zähigkeit der wärmeisolierenden Flüssigkeit zu ändern, um flachere wärmeisolierende Schichten zu erzeugen oder die Luftanstromgeschwindigkeit zu ändern.

In einem Beispiel wurden Zementbausteine benutzt. Das Flüssigkeits-Luftgemisch wurde in Form eines Hochgeschwindigkeitsstrahls mit ungefähr 2400 m/min (8000 feet/min) auf die Bausteinoberfläche 15 bis 20 s lang aufgetragen. Die Viskosität der wärmeisolierenden Flüssigkeit THERMA-PLEX war verhältnismäßig niedrig (Fordbecher Nr. 4 entsprechend ASTM D1200 oder DIN 53211, etwa 22 s). Ein zweiter Auftrag wurde mit der

gleichen Anströmgeschwindigkeit wie bei der ersten Auftragung gemacht, aber mit einer Flüssigkeit von geringfügig höherer Konsistenz (Fordbecher Nr. 4, etwa 34 s) und der gleichen Zeitdauer. Schließlich wurde eine dritte Auftragung vorgenommen mit der gleichen Geschwindigkeit und der gleichen Zeitdauer, aber mit einer noch zäheren wärmeisolierenden Flüssigkeit (Fordbecher Nr. 4, 46 s). Untersuchungen an einem Block des Mauerwerks ergaben eine wärmeisolierende Barriere, die aus drei wärmeisolierenden Dämmschichten bestand, wie es in Fig. 8 dargestellt ist. Dabei war die erste Schicht 5 cm (2 inch) von der Oberfläche des Blocks entfernt, die zweite Schicht 2,5 cm (1 inch) und die dritte Schicht 0,6 cm (1/4 inch), und die Schichten erstreckten sich quer nach außen zur Oberfläche.

Untersuchungen der wärmeisolierenden Eigenschaften der wie oben beschrieben behandelten Mauerwände ergaben eine 44?oige' Verminderung der Wärmeverluste im Vergleich zu einer unbehandelten Wand. Ferner wurde, verglichen mit einer unbehandelten Wand, eine 9^ige Verminderung der Wärmeverluste festgestellt, wenn die Oberfläche der Mauerwand durch herkömmliches Besprühen, wie beim Spritzlackieren, mit der isolierenden Flüssigkeit THERMA-PLEX überzogen wurde. Ähnliche Ergebnisse wurden durch Auftragen der THERMA-PLEX-Flüssigkeit mittels einer Rolle auf die Wandoberfläche erreicht. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine 35%ige Erhöhung der Energieeinsparung im Vergleich zum Sprühen oder Aufrollen des wärmeisolierenden Materials auf die Mauer. Bei der Wärmeisolierung eines Gebäudes, das Betonwände hat, wurde ein Strahl des wärmeisolierenden Flüssigkeit-Luftgemisches (THERMA-PLEX-Flüssigkeit) auf die Wandoberfläche aufgetragen. Dabei wurde eine Düse 24 mit 25,4 cm (10 inch) Durchmesser bei einer Strömungsgeschwindigkeit zwischen 2400 und 3300 m/min

(8000 und 11000 feet/min) verwendet. Der Strahl wurde in einer Zeitdauer von ungefähr 10 s aufgetragen. Nach dieser Zeit wurde festgestellt, daß die Flüssigkeit anfing von der Wandoberfläche zu tropfen. Nachdem die Flüssigkeit getrocknet erschien, wurde ein zweiter Auftrag mit einer Dauer von ungefähr 7 s vorgenommen, bis sich die Farbe der Wandoberfläche leicht zu ändern begann. Danach wurde ein dritter Auftrag von ungefähr 3 s vorgenommen, um die Bildung der wärmeisolierenden Barriere B der Wand zu vervollständigen. Die Zähigkeit der wärmeisolierenden Flüssigkeit, ihre Temperatur und die Strömungsgeschwindigkeit waren bei allen drei Auftragungen gleich. Die Temperatur der THERMA-PLEX-Isolationsflüssigkeit liegt vorzugsweise zwischen 7 °C und 32 ⁰C (45 °F und 90 ⁰F). Eine zu lange Auftragdauer wird durch übermäßiges Tropfen der Flüssigkeit längs der Wandoberfläche oder durch Veränderung der Wandoberflächenfarbe angezeigt.

Obwohl THERMA-PLEX-Flüssigkeit bevorzugt wird, können auch andere Flüssigkeiten wie z.B. Schellack verwendet v/erden. Die Flüssigkeit, die als Gemisch einschließlich Lösungsmittel aufgetragen werden kann, sollte, wenn das Lösungsmittel verdunstet ist, an den Mauerbestandteilen haften und Bestandteil des Bauwerkes.werden. Die Flüssigkeit sollte so beschaffen sein, daß sie nicht verdampft oder von Luftverunreinigungen angegriffen wird.

Claims (9)

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Parktiraße 13
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THERMA-PLEX CORPORATION, Long Island City, N.Y., VStA

Patentansprüche

Wärmeisolierte Mauerwand, dadurch gekennzeichnet, daß die Mauerwand (58) mehrere wärmeisolierende Dämmschichten (90, 92, 94) aufweist, die in die Wand nebeneinander angrenzend eingelagert sind und die sich von der Wandoberfläche (59) aus quer nach innen erstrecken.

2. Wand nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß jede Dämmschicht Mauermaterial aufweist, das durchgehend mit wärmeisolierendem Material (97) und eingeschlossener Luft (99) durchsetzt ist.

3. Wand nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß das wärmeisolierende Material (97) die Körnchen (95) der Wand, die die Luft (99) dazwischen einschließen, einkapselt.

4. Wand nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß sich das wärmeisolierende Material (97) aus polymerisierten Metacrylharzen zusammensetzt.

5. Verfahren zur Herstellung der Mauerwand nach Anspruch 1, wobei ein Strom eines wärmeisolierenden Flüssigkeit-Luftgemisches auf die Wandoberfläche aufgebracht wird, um eine erste wärmeisolierende Dämm-

schicht herzustellen, '·■

dadurch gekennzeichnet, daß der Strom tief in das Innere der Wand und danach weniger tief in die Wand eingebracht wird, um eine weitere Dämmschicht herzustellen, die sich von der ersten Dämmschicht bis zur Wandoberfläche erstreckt.

6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen wärmeisolierenden Dämmschichten durch Ändern der Temperatur, der Viskosität oder der Strömungsgeschwindigkeit oder der Auftragszeit auf die Wandoberfläche oder irgendeiner beliebigen Kombination dieser Parameter hergestellt werden.

7. Vorrichtung zur Herstellung der Mauerwand nach Anspruch 1, enthaltend ein Luftgebläse, ein Rohr, das sich von einem Ende des Gebläses aus erstreckt, und eine konusförmige Düse, die auf dem Rohr so befestigt ist, daß sie gegen die Wandoberfläche gerichtet werden kann,

dadurch gekennzeichnet, daß eine an der Düse (24) angebrachte Saugvorrichtung

(26) Einrichtungen (28, .30, 32, 34) enthält, die mit einem Vorrat der wärmeisolierenden Flüssigkeit eine solche Verbindung herstellen, daß bei Betätigung des Luftgebläses (18) ein wärmeisolierendes Flüssigkeit s-Luftgemi sch durch die Düse (24) gegen die Oberfläche (59) der Mauerwand (58) gerichtet wird, um die wärmeisolierenden Dämmschichten (90, 92, 94) in der Wand herzustellen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohr (20) eine Drehklappe (72, 72a) im Strömungsweg des Luftstromes des Luftgebläses (18) drehbar auf einer Achse befestigt ist, die quer zum Rohr (20) verläuft, um dadurch zu veranlassen, daß der Luftstrom in kontinuierlichen Impulsen fließt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftgebläse (18) an einem schwenkbaren Arm (16) so aufgehängt ist, daß es längs des Armes (16) auf die Wand (58) zu und von der Wand (58) weg bewegt werden kann, und daß der schwenkbare. Arm (16) auf einem fahrbaren Untersatz (12) befestigt ist.