DE4336173A1 - Wärmedämmeinrichtung sowie zugehöriges Dichtelement - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmedämmeinrichtung, insbeson­ dere für elektrische Speicherheizgeräte, bei der plattenartige Formteile aus wärmedämmendem Material unter Bildung von Fugen aneinandergesetzt sind. Ferner betrifft die Erfindung ein ge­ eignetes Dichtelement für derartige Wärmedämmeinrichtungen.

Elektrische Speicherheizgeräte bestehen im wesentlichen aus einem aufheizbaren Speicherkern, der bedarfsweise mit einem Wärmeträgerfluid, z. B. Luft beaufschlagt wird, und einem umge­ benden Gehäuse, wobei die Wärmedämmeinrichtung zwischen dem Speicherkern und dem Gehäuse angeordnet ist.

Neben dem speziellen Einsatzgebiet der elektrischen Spei­ cherheizgeräte ist die Erfindung mit gleichen Vorteilen auch auf andere Heizgeräte anwendbar, bei denen vergleichbare Ver­ hältnisse vorliegen. Verwiesen sei z. B. auf öl- oder gasbe­ heizte Brennkammern und Kessel, die einer Wärmeisolierung bzw. wärmeresistenten Dichtung bedürfen.

Die plattenartigen Formteile der Wärmedämmeinrichtung be­ stehen in der Regel aus relativ starrem Material. Dementspre­ chend ist es schwierig, diese Teile so zusammenzufügen, daß ei­ nerseits die Wärmeverluste minimiert werden und daß anderer­ seits eine weitgehende Abdichtung für die den Speicherkern durchströmende Luft erzielt wird. Aus der Praxis ist es be­ kannt, die Kanten der Formteile so zu gestalten, daß die Fugen ein labyrinthartiges Spaltsystem bilden. Der herstellungstech­ nische Aufwand hierfür ist relativ hoch, ohne daß eine optimale Abdichtung erzielt würde. Toleranzen und Wärmedehnung sind zu beherrschen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und die Abdichtung zwischen den plattenartigen starren Bauteilen in konstruktiv einfacher Weise zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Wärmedämmeinrichtung nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in die Fugen, die ex­ tra geschaffen oder gewollt vergrößert dem können, Dichtele­ mente eingelegt sind, die einen Kern aus hochdisperser Kiesel­ säure, vorzugsweise versetzt mit einem Trübungsmittel, und einen den Kern umhüllenden, flexiblen Schlauch aus Glasseidefä­ den aufweisen, wobei die Glasseidefäden geometrische Dimensio­ nen deutlich größer als die lungengängiger Fasern, d. h., einen Durchmesser <3 µm, vorzugsweise <5 µm haben.

Es wurde gefunden, daß auf diese konstruktiv sehr einfache Weise eine praktisch luftdichte Abdichtung zwischen den plat­ tenartigen Formteilen erzielbar ist. Die pulverförmige, hoch­ disperse Kieselsäure im Schlauch verformt sich beim Zusammenfü­ gen der Formteile, so daß sich der Schlauch flach an die jewei­ ligen Wände der Fugen anlegt. Dadurch wird ein Luftdurchtritt zwischen den Dichtelementen und den Fugenwänden verhindert. Ein Luftdurchtritt durch den Körper der hochdispersen Kieselsäure ist aufgrund des dichtgepackten Pulvers ebenfalls nicht mög­ lich. Sowohl die Glasseidefäden als auch die hochdisperse Kieselsäure haben eine Temperaturfestigkeit, die den gestellten Anforderungen ohne weiteres genügt. Der fertigungstechnische Aufwand ist gering, da die Kanten der plattenartigen Formteile keiner besonderen Bearbeitung bedürfen. Auch lassen sich die Dichtelemente kostengünstig herstellen.

Die hochdisperse Kieselsäure wird verfestigt und erhält eine Konsistenz, die etwa der von geformtem feuchten Sand ent­ spricht. Zusammengehalten wird diese Struktur von dem Schlauch aus Glasseidefäden, deren Durchmesser so gewählt ist, daß jeg­ liche Gesundheitsgefährdung entfällt. Die Dichtelemente sind begrenzt verformbar und weisen geringe elastische Gegenkräfte auf. Ihre Formbeständigkeit läßt sich in vorteilhafter Weise noch dadurch erhöhen, daß der hochdispersen Kieselsäure als Verstärkung nicht-lungengängige, temperaturbeständige Glasfäden beigemengt werden.

Bei kasten- oder rahmenförmigem Aufbau der Wärmedämmein­ richtung ist es vorteilhaft, zwischen den plattenartigen Form­ teilen parallel nebeneinander verlaufende Fugen auszubilden, in die parallel nebeneinander verlaufende Dichtelemente eingelegt sind. Damit läßt sich die Dichtwirkung noch zusätzlich erhöhen.

In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß bei über Eck zusammenstoßenden Fugen die Dicht­ elemente durchgehend von einer Fuge in die andere übergehen, wobei die Umlenkstellen der Dichtelemente von Einschnürungen des Schlauches gebildet werden. Damit lassen sich die relativ unflexiblen Dichtelemente als umlaufende Dichtungen montieren, was anwendungstechnisch von besonderem Vorteil ist.

Vorzugsweise umschreiben bei kasten- oder rahmenförmigem Aufbau der Wärmedämmeinrichtung die durchgehend von einer Fuge in die andere übergehenden Dichtelemente weitere, winklig zu letzteren verlaufende Dichtelemente. Dies gewährleistet in den Eckenbereichen eine optimale Abdichtung.

Die Einschnürungen des Schlauches der Dichtelemente werden vorteilhafterweise von Steppnähten gebildet, die sich ohne wei­ teres in dem Glasseidefadenmaterial herstellen lassen. Ferner ist es vorteilhaft, daß der Schlauch aus flächigem Glasseide­ fadenmaterial besteht und eine längslaufende Verbindungsnaht aufweist. Auch dies bietet keine herstellungstechnischen Schwierigkeiten.

In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß der Schlauch der Dichtelemente hochtemperatur­ feste Glasseidefäden enthält. Normale Glasseide unterliegt oberhalb einer Grenztemperatur von ca. 650°C einem Umwandlungs­ prozeß, der zur Versprödung führt. Dadurch kann sie ihre Stütz­ funktion für den Kern aus hochdisperser Kieselsäure mehr oder weniger einbüßen. Bei hochtemperaturfestem Glas, wie etwa bei Quarzglas, tritt dieser Umwandlungsprozeß nicht auf. Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß es ausreicht, eine rela­ tiv geringe Anzahl von Fäden aus hochtemperaturfestem Glas in das Schlauchmaterial einzubinden, um diesem eine dauerhafte Temperaturbeständigkeit zu verleihen.

Die Erfindung schafft ferner ein Dichtelement zum Einlegen in die Fugen von zusammengesetzten plattenartigen Formteilen aus wärmedämmendem Material, insbesondere für elektrische Speicher­ heizgeräte, wobei dieses Dichtelement gekennzeichnet ist durch einen Kern aus hochdisperser, vorzugsweise ein Trübungsmittel enthaltender Kieselsäure und einen den Kern umhüllenden Schlauch aus Glasseidefäden, wobei die Glasseidefäden geo­ metrische Dimensionen größer als die lungengängiger Fasern, d. h., einen Durchmesser <3 µm, vorzugsweise <5 µm haben. Dieses Dichtelement läßt sich einfach und preisgünstig herstellen und sorgt aufgrund seiner Struktur und Verformbarkeit für eine vor­ zügliche Abdichtung zwischen den plattenartigen Formteilen, ohne erhöhte Anforderungen an die Gestaltung der Formteile zu stellen.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Dichtelementes ergeben sich aus den Unteransprüche 11 bis 16.

Als erfindungswesentlich offenbart gelten auch solche Kom­ binationen der erfindungsgemäßen Merkmale, die von den vorste­ hend diskutierten Verknüpfungen abweichen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Ausfüh­ rungsbeispiele im Zusammenhang mit der bei liegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen horizontalen Teil-Schnitt durch ein elektri­ sches Speicherheizgerät;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Eckengestaltung einer erfindungsgemäßen Wärme­ dämmeinrichtung;

Fig. 4 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Dich­ telements;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 4;

Fig. 6 ein erfindungsgemäßes Gasseidefädenmaterial.

Das elektrische Speicherheizgerät nach Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem Gehäuse 1, einem Speicherkern 2 und ei­ ner zwischen dem Speicherkern und dem Gehäuse angeordneten Wärmedämmeinrichtung, die aus plattenartigen Formteilen 3, 4 und 5 zusammengesetzt ist. Letztere bestehen aus wärmedämmendem Material. An den Stoßstellen der Formteile sind Fugen 6 und 7 ausgebildet, in die ein Dichtelement 8 eingelegt ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, geht das Dichtelement 8 von der Fuge 6 in eine rechtwinklig dazu verlaufende Fuge 9 und von hier aus in die Fuge 7 über. Dabei umschreibt es weitere Dicht­ elemente 10 und 11, die rechtwinklig zum Dichtelement 8 verlau­ fen.

Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform einer Ecken­ konstruktion für die erfindungsmäße Wärmedämmeinrichtung. Hier bilden drei plattenartige Formteile 12, 13 und 14 im Gehäuse 1 zwei parallel zueinander verlaufende Fugen 15 und 16, in die zwei parallel zueinander verlaufende Dichtelemente 17 und 18 eingelegt sind. Dies steigert die Dichtwirkung der Dicht­ elemente.

Fig. 4 zeigt in vergrößertem Maßstab das Dichtelement 8 nach den Fig. 1 und 2. Letzteres weist einen Kern 19 aus hochdisperser Kieselsäure auf, der von einem Schlauch 20 aus Glasseidefäden umhüllt ist. Die hochdisperse Kieselsäure, ggf. versetzt mit Trübungsmittel, besitzt eine pulvrige Struktur von - nach Füllverdichtung - gewisser Formbeständigkeit, die von dem Schlauch aus Glasseidefäden gestützt wird. Das Dichtelement 8 ist begrenzt verformbar und kann sich daher glatt an die Fugenwände anlegen. Dadurch wird eine sehr gute, kostengünstige sowie konstruktiv und herstellungstechnisch einfache Abdichtung geschaffen. Die nicht-lungengängigen Dimensionen der Glasseidefäden verhindern jegliche Gesundheitsgefährdung. Zur Stabilisierung der hochdispersen Kieselsäure sind in den Kern nicht-lungengängige, temperaturbeständige Fasern 21 eingelegt, wie aus Fig. 5 hervorgeht.

Die äußerst günstige Möglichkeit der Eckenumläufe wird bei dem Dichtelement 8 durch Einschnürungen 22 gewährleistet, die je von einer Steppnaht 23 gebildet werden. Der Schlauch 20 wird ggf. aus einem flächigen Glasseidefadenmaterial gebildet und weist dann nach Fig. 5 eine längslaufende Verbindungsnaht 24 auf.

Trübungsmittel 27 können nach Fig. 5 der hochdispersen Kieselsäure 19 zugemengt sein, um den Wärmedämmeffekt zu ver­ bessern.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, besteht der Schlauch 20 aus un­ terschiedlichen Glasseidefäden, nämlich aus hochtemperatur­ festen Fäden 25 und aus normalen Glasseidefäden 26. Letztere sind kostengünstiger, unterliegen jedoch nach Temperaturbe­ lastung der Gefahr der Versprödung. Die teueren Glasseidefäden 25, die beispielsweise aus Quarzglas bestehen, werden nur in relativ geringer Anzahl benötigt.

Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglich­ keiten gegeben. Beispielsweise kann das Material des Schlauches aus reinen Quarzfäden bestehen. Ferner kann auf das Einliegen von Verstärkungsfäden in die hochdisperse Kieselsäure verzich­ tet werden. Wo es nicht erforderlich ist, können auch die Ein­ schnürungen der Dichtelemente entfallen. Schließlich bietet sich abweichend von Fig. 3 eine Vielzahl von Eckengestaltungen an.

Claims (16)

1. Wärmedämmeinrichtung, insbesondere für elektrische Spei­ cherheizgeräte, bei der plattenartige Formteile (3-5, 12-14) aus wärmedämmendem Material unter Bildung von Fugen (6, 7, 9; 15, 16) aneinandergesetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß in die Fugen (6, 7, 9; 15, 16) Dichtelemente (8, 10, 11; 17, 18) eingelegt sind, die einen Kern (19) aus hochdisperser Kiesel­ säure und einen den Kern umhüllenden flexiblen Schlauch (20) aus Glasseidefäden (25, 26) aufweisen, wobei die Glasseidefäden geometrische Dimensionen größer als die lungengängiger Fasern, d. h., einen Durchmesser <3 µm, vorzugsweise <5 µm haben.

2. Wärmedämmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der hochdispersen Kieselsäure als Verstärkung nicht-lungengängige, temperaturbeständige Glasfäden (21) beige­ mengt sind.

3. Wärmedämmeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der hochdispersen Kieselsäure Trübungsmittel (27) zur Verbesserung der Dämmwirkung beigemengt sind.

4. Wärmedämmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei kasten- oder rahmenförmigem Aufbau der Einrichtung zwischen den plattenartigen Formteilen (12 bis 14) parallel nebeneinander verlaufende Fugen (15, 16) ausgebildet sind, in die parallel nebeneinander verlaufende Dichtelemente (17, 18) eingelegt sind.

5. Wärmedämmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei über Ecke zusammenstoßenden Fugen (6, 7, 9) die Dichtelemente (8) durchgehend von einer Fuge in die andere übergehen, wobei die Umlenkstellen der Dichtelemente von Einschnürungen (22) des Schlauchs (20) ge­ bildet werden.

6. Wärmedämmeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei kasten- oder rahmenförmigem Aufbau der Ein­ richtung die durchgehend von einer Fuge (6, 7, 9) in die andere übergehenden Dichtelemente (8) weitere, winklig zu letzteren verlaufende Dichtelemente (10, 11) umschreiben.

7. Wärmedämmeinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einschnürungen (22) des Schlauchs (20) der Dichtelemente (8) von Steppnähten (23) gebildet werden.

8. Wärmedämmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (20) mittels einer längslaufenden Verbindungsnaht (24) aus flächigem Glasseiden­ fadenmaterial gebildet ist.

9. Wärmedämmeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (20) der Dichtelemente (8, 10, 11; 17, 18) hochtemperaturfeste Glasseidefäden (25) enthält.

10. Dichtelement zum Einlegen in die Fugen von zusammenge­ setzten plattenartigen Formteilen aus wärmedämmendem Material, insbesondere für elektrische Speicherheizgeräte, gekennzeichnet durch einen Kern (19) aus hochdisperser Kieselsäure und einen den Kern umhüllenden Schlauch (20) aus Glasseidefäden (25, 26), wobei die Glasseidefäden geometrische Dimensionen größer als die lungengängiger Fasern, d. h., einen Durchmesser <3 µm, vor­ zugsweise <5 µm haben.

11. Dichtelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der hochdispersen Kieselsäure als Verstärkung nicht-lungen­ gängige, temperaturbeständige Fasern (21) beigemengt sind.

12. Dichtelement nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der hochdispersen Kieselsäure zur Verbesserung der Wärmedämmwirkung Trübungsmittel (27) beigemengt wird.

13. Dichtelement nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schlauch (20) in Längsrichtung beabstandete Einschnürungen (22) aufweist.

14. Dichtelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürungen des Schlauches von Steppnähten (23) ge­ bildet werden.

15. Dichtelement nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch (20) mittels einer längslau­ fende Verbindungsnaht (24) aus flächigem Glasseidefadenmaterial gebildet ist.

16. Dichtelement nach einem der Ansprüche 10 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß der Schlauch (20) hochtemperaturfeste Glasseidefäden (25) enthält.