DE60213602T3

DE60213602T3 - Komprimierte, schalenförmige Rohrisolierung

Info

Publication number: DE60213602T3
Application number: DE60213602T
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Rias; Michel Delahoche; Frank Van Lookeren
Original assignee: Saint Gobain Isover SA France
Current assignee: Saint Gobain Isover SA France
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2022-07-11
Also published as: DK1407183T3; CA2453529A1; CA2708631C; EP1407183B2; DE60214050T2; ES2271926T3; EP1559946B1; DE60214050D1; RU2334908C2; ATE336689T1; DK1407183T4; WO2003008854A2; HUP0400461A2; JP2009063173A; PT1407183E; HRP20040041A2; PT1559946E; ATE335159T1; RU2004104460A; EP1559946A1

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Isolation und speziell das der Wärmedämmung und auch Schalldämmung von Leitungen (wie einer Rohrleitung), durch welche ein Fluid mit einer anderen Temperatur als derjenigen seiner Umgebung fließt oder welche es enthalten. Dabei ist es insbesondere erwünscht, den Wärmeaustausch zwischen der Rohrleitung und ihrer Umgebung zu begrenzen.
Sie ist insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung einer Einheit gerichtet, die einen Filz mit komprimiertem Volumen und mit in Bezug auf seinen entlasteten Zustand erhöhter Dichte umfasst.
Entsprechend einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Verfahrens ist die Einheit eine Schale, die für die Wärmedämmung Verwendung findet. Entsprechend einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Filz Bestandteil einer Schale und wird, um gelagert und transportiert zu werden, komprimiert und später entlastet, um als Schale an Rohrleitungen angebracht zu werden, die wärmeisoliert werden sollen. Entsprechend dieser zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform erlaubt es das Vermögen des Filzes, sich komprimieren zu lassen, ihn zu lagern und zu transportieren, wobei nur ein sehr kleines Volumen, verglichen mit den Schalen des Standes der Technik, benötigt wird, was zu sehr deutlichen Kostensenkungen bei Lagerung und Transport führt.
Eine spezielle erfindungsgemäße Verwendung betrifft auf dem Gebiet der Fluide im Haushalt Rohrleitungen, durch welche Warm- oder Kaltwasser fließt.
Es sind Dämmstoffe für Rohrleitungen unabhängig von deren Durchmesser, Länge und Krümmungsradius erwünscht.
Die Wärmedämmung von Rohrleitungen, durch welche Fluide fließen, ist weit verbreitet, sowohl, um die Rohrleitungen vor dem Einfrieren zu schützen als auch, um einen übermäßigen Verlust von Wärme oder Kälte, dies insbesondere aus Gründen der Energieeinsparung, zu verhindern.
Die Isolation im Wohn- und Dienstleistungssektor wie die Wärmedämmung von Rohrleitungen, durch welche Fluids fließen und welche durch unbeheizte Bereiche führen, setzt sich im Allgemeinen aus aufgeschäumten synthetischen Materialien oder Mineralwolle, speziell Glas- oder Gesteinswolle, zusammen. Die Wärmedämmung wird dann durch als Schalen bezeichnete zylindrische Elemente (englisch ”pipe section”) realisiert.
Es ist bekannt, ringförmige Elemente aus Mineralwolle zur Wärmedämmung von Rohren und Rohrknien zu verwenden, wobei die Mineralwollefasern im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
Gemäß dem Stand der Technik liegen die Wärmedämmsysteme aus Mineralwolle in Form von axial geschlitzten steifen zylindrischen Längen vor. Diese Längen sind aufgrund ihrer sehr hohen Dichte und der Verwendung von beträchtlichen Bindemittelmengen zwischen den Fasern steif geworden. Diese Schalen lassen sich nicht zusammendrücken, da, wenn eine Kraft ausgeübt wird, die ausreichend groß ist, um sie zu verformen, ihre Struktur beschädigt wird und der verformte Teil nicht wieder genau seine ursprüngliche Form annehmen kann. Somit weist die Schale keinen wirklichen ”Federeffekt” auf. Diese Schalen sind insbesondere nicht ausreichend flexibel, um den Konturen von Knien und Krümmungen, die von der Rohrleitung verlangt werden, zu folgen. Der Installateur, der eine solche Wärmedämmung anbringen soll, ist dann gezwungen, eine bestimmte Anzahl von Keilen in Form von Abschnitten mit geeigneten Abmessungen, die sich auf die erforderliche Rohrleitungslänge anpassen lassen, herauszuschneiden und anschließend mit der Hand um die jeweilige Krümmung oder das jeweilige Knie anzubringen. Dieses Verfahren braucht Zeit, ist unpraktisch und unter dem Gesichtspunkt der Wärmedämmung wenig effizient.
Aus dem französischen Patent FR 2 378 230 sind Schalen für die Wärmedämmung von Rohren bekannt, die sich aus geraden zylindrischen Elementen aus Mineralfasern zusammensetzen, in welchen die Fasern in einer quer zur Achse des Zylinders stehenden Ebene angeordnet sind. Diese Anordnung erlaubt es, relativ flexible Elemente zu erhalten, die insbesondere an den gekrümmten Teilen von Rohrleitungen verwendbar sind. Jedoch findet die Flexibilität ihre Grenzen, da hier ausschließlich die axiale Komprimierbarkeit der Schalen genutzt wird, die ihrerseits durch die Elastizität der Fasern gegeben ist.
Als Dokumente des Standes der Technik sind weiterhin die Dokumente WO 96/37728 , EP 0 205 714 , FR 2 278 485 , EP 0 133 083 und WO 98/12466 zu nennen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Einheit, die einerseits mindestens ein Element aus komprimiertem Mineralwollefilz und andererseits mindestens ein Mittel, um den Filz im komprimierten Zustand zu halten, umfasst. Dabei kann der komprimierte Filz sein ursprüngliches Volumen wieder annehmen, wenn er nicht mehr im komprimierten Zustand gehalten wird. Das bedeutet in diesem Sinne, dass der komprimierte Filz dekomprimierbar ist.
In dem Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Einheit finden folgende Stufen statt:

– Stanzen eines Filzelementes aus Mineralwolle aus einer Filzmatte, wobei die Länge des Elementes der Dicke der Matte entspricht,
– Komprimieren des herausgestanzten Elementes in derselben Richtung wie die Stanzrichtung, um sein Volumen zu verkleinern, und anschließend
– Blockieren des herausgestanzten Elementes im komprimierten Zustand durch ein Mittel, das in der Lage ist, es im komprimierten Zustand mit seinem verkleinerten Volumen zu halten.

Die Erfindung betrifft mindestens ein Filzelement für die Wärmedämmung von Rohrleitungen, wobei die Bezeichnung ”Element” mit der Bezeichnung ”Länge” äquivalent ist. Der Filz kann aus einer Mineralwolle wie Glas- bzw. Gesteinswolle bestehen. Der nicht komprimierte Ausgangsfilz, der erfindungsgemäß verwendet wird, wird als Filzrohling bezeichnet. Dabei kann beispielsweise ein Filzrohling mit einer in einer Ebene isotropen Struktur, wie er in EP 0 133 083 beschrieben ist, verwendet werden. Der erfindungsgemäß verwendbare Filzrohling muss leicht komprimierbar sein, das heißt sich von den Händen einer durchschnittlichen Person ohne großen Kraftaufwand zusammendrücken lassen. Nach dem Komprimieren mit einem Druck, der nicht in der Lage ist, die Fasern zu stark zu beschädigen (der Druck, der von den Händen einer durchschnittlich kräftigen Person ausgeübt wird, reicht aus), muss der Filz, gewissermassen mit einem ”Federeffekt”, wenn er von diesem Druck entlastet wird, seine ursprünglichen Abmessungen im Wesentlichen wieder annehmen. Dieser Federeffekt wird dem Filz von dem vernetzten Bindemittel verliehen, mit welchem diese Filztypen üblicherweise behandelt worden sind. Ohne ein Bindemittel würde sich der Filz wie eine Baumwolle ohne einen echten Federeffekt verhalten. Bei Verwendung einer zu großen Bindemittelmenge würde der Filz zu starr und hätte keinen Federeffekt mehr, wobei dann eine zu große Kraft aufgewendet werden müsste, um die Geometrie des Filzes zu verändern, was jedoch nicht ohne eine Beschädigung der Fasern, indem sie zerbrechen, abginge. Daher muss die Bindemittelmenge derart sein, dass sich eine Länge von 10 cm des Filzrohlings von nur einer Hand einer Person mit durchschnittlicher Kraft leicht zusammendrücken lässt, wobei dieser Filz praktisch sofort wieder sein ursprüngliches Volumen annehmen muss, wenn er von dieser Person losgelassen wird, was wenigstens nachgewiesen werden muss, wenn die Druckkraft in der Richtung ausgeübt wird, die der Richtung der zu bedeckenden Rohrleitung entspricht, das heißt der Richtung der Achse der Schale, das heißt der Längsrichtung. Der Filz enthält im Allgemeinen ein vernetztes Bindemittel mit einem Anteil von 3 bis 8 Gew.-%. Das Bindemittel ist im Allgemeinen ein Phenolharz.
Die Stanzrichtung entspricht der Richtung der Rohrleitung, die mit der Schale umhüllt werden soll, und das Stanzwerkzeug hat im Allgemeinen außen eine im Wesentlichen zylindrische Form. So hat das herausgestanzte Filzelement im Allgemeinen die Form einer Röhre, deren Länge im entlasteten Zustand der Dicke der Filzmatte (des Rohlings) entspricht. Diese Röhre umfasst als Außenflächen zwei zueinander parallel stehende ringförmige Grundflächen und eine zylindrische Oberfläche, die sich zwischen den zwei Grundflächen befindet.
Im Rahmen dieser Patentanmeldung wird mit ”Längsrichtung (bzw. Längssinn)” die Stanzrichtung, der ebenfalls die Richtung der zu isolierenden Rohrleitung entspricht, und für den Fall, dass das Filzelement ringförmig ist, dessen Rotationsachse bezeichnet. Als ”radiale Richtung (bzw. radialer Sinn)” werden die zur Längsrichtung senkrecht stehenden Richtungen bezeichnet.
Vorzugsweise verläuft die Längsrichtung senkrecht zur Ebene des Ablegens der Mineralwollefasern während der Herstellung des Filzes. So sind die Fasern vorzugsweise in radialer Richtung orientiert. Dabei ist es nicht ausgeschlossen, dass der Filz gewellt ist, wobei dies jedoch nicht bevorzugt ist. Der Filzrohling kann eine Dicke von 20 bis 300 mm und vorzugsweise von 100 bis 250 mm haben. Der Filzrohling kann beispielsweise eine Dichte von 5 bis 25 kg/m³ und vorzugsweise von 10 bis 15 kg/m³ (im entlasteten Zustand) haben. Durch Zusammendrücken zwischen den Händen einer durchschnittlich kräftigen Person ist dieser Filzrohling im Allgemeinen in Längsrichtung komprimierbar, bis er eine Dichte vom 7- bis 10-Fachen und ganz allgemein des 8-Fachen von derjenigen des Rohlings erreichen kann, ohne dass dabei seine Struktur beschädigt wird, sodass der Filz, wenn er entlastet wird, sein ursprüngliches Volumen wieder annimmt.
Als Mineralwolle kann eine Gesteinswolle verwendet werden, wobei jedoch die Verwendung einer Glaswolle bevorzugt ist. Aufgrund ihrer Herstellung durch ”Innenschleudern” weist die Glaswolle einen niedrigen Anteil an kugelförmigen Fasern und längere Fasern und infolgedessen bessere mechanische Eigenschaften auf, verglichen mit Gesteinswolle, die durch ”Außenschleudern” hergestellt wird.
Mit dem Stanzwerkzeug kann auch der Längsschnitt angebracht werden, der es erlaubt, das Filzelement derart zu öffnen, dass es um die zu isolierende Rohrleitung angebracht werden kann. Somit entspricht die Richtung des Längsschnittes der Stanzrichtung. Der Längsschnitt kann somit gleichzeitig mit dem Zuschneiden der röhrenförmigen Form des Filzelementes oder danach ausgeführt werden.
Nach dem Stanzvorgang wird das herausgestanzte Filzelement derart komprimiert, dass sein scheinbares Volumen verkleinert wird. Die Komprimierung wird mittels eines Drucks durchgeführt, der auf die zwei ringförmigen parallelen ebenen Grundflächen ausgeübt wird. Dabei muss der Druck ausreichend sein, um das scheinbare Volumen des Elementes zu verkleinern, ohne dabei die Fasern in einem Ausmaß zu zerstören, dass, wenn der Druck aufgehoben wird, das Element nicht wieder sein ursprüngliches Volumen annimmt. Um eine Vorstellung von der Größenordnung des notwendigen Drucks zu vermitteln, kann festgestellt werden, dass im Allgemeinen der von den Händen einer durchschnittlich kräftigen Person ausgeübte Druck geeignet ist.
Die Filzelemente sind im Allgemeinen röhrenförmig, und ihre Form kann durch eine Länge und zwei Durchmesser definiert werden, wobei der eine (D) dem äußeren kreisförmigen Querschnitt des Elementes entspricht, und der andere (d) dem inneren kreisförmigen Querschnitt des Elementes entspricht, wobei der letztere Durchmesser dem der zu isolierenden Rohrleitung (siehe [D] und [d] in 1) entsprechen kann oder sich diesem annähert.
Dabei kann (D) 35 bis 110 mm und ganz allgemein etwa 70 mm und (d) 19 bis 60 mm und ganz allgemein etwa 25 mm betragen.
In 1a ist der ursprüngliche Filz 1 mit der Dicke (l), aus welchem das Filzelement herausgestanzt wird, und das Stanzwerkzeug 2 in einer Position über dem Filz und für den Stanzvorgang bereit gezeigt. In 1b ist das herausgestanzte röhrenförmige Filzelement 3 gezeigt, wobei die Höhe der Röhre gleich derjenigen der ursprünglichen Filzmatte, das heißt gleich (l) ist. Ein Längsschnitt 4, der dazu dient, das Element derart zu öffnen, dass es um eine Rohrleitung herum angeordnet werden kann, wird nach dem Zuschneiden der Röhrenform des Filzelementes angebracht.
Entsprechend einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das aus dem Filzrohling herausgestanzte Element in Längsrichtung komprimiert und im komprimierten Zustand von einer Folie gehalten, die um seine zylindrische Oberfläche herum gewickelt wird. Damit das Filzelement ordnungsgemäß in der komprimierten Lage gehalten wird, ist es bevorzugt, die Folie um das Element zu kleben. Das Haltemittel ist somit in diesem Fall die Folie, vorzugsweise mit einem Klebstoff verbunden. Da das Filzelement in einem gewissen Maße auch in der radialen Richtung komprimierbar ist, ist es während des Anbringens der Folie möglich, dieses Element auch in radialer Richtung zu komprimieren, um seinen Durchmesser leicht zu verringern. Aufgrund des Federeffektes, der von dem Filzelement auch in der radialen Richtung ausgeübt wird, weist die auf der Schale angebrachte Folie ein gespannteres und weniger knittriges Aussehen auf, was ästhetisch vorteilhaft ist. Die bei der Herstellung der Oberflächenschale auf den Filz ausgeübte Komprimierung darf nur eine partielle sein, wenn es sich einerseits um die Komprimierung in Längsrichtung handelt, selbstverständlich aber auch, wenn es sich um die mögliche leichte radiale Komprimierung handeln. Der in der Oberflächenschale befindliche komprimierte Filz kann beispielsweise eine Dichte von 15 bis 30 kg/m³ und vorzugsweise von 18 bis 24 kg/m³ haben. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis von Dichte des in der Oberflächenschale komprimierten Filzes zu Dichte des Filzrohlings (vor dem Komprimieren) 1,5 bis 2,5.
Im Rahmen dieser ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird das komprimierte Filzelement tatsächlich nur teilweise komprimiert in Bezug darauf, was der Filzrohling theoretisch ertragen kann. Dies ist in dem Sinne, dass der komprimierte Filz komprimierbar bleibt. Dabei muss der für das Komprimieren ausgeübte Druck so sein, dass der im komprimierten Zustand gehaltene Filz derart verformbar bleibt, dass, wenn er im komprimierten Zustand um eine Rohrleitung herum angebracht wird, er leicht den Richtungsänderungen dieser Rohrleitung und insbesondere den 90°-Knien folgen kann. Das komprimierte Filzelement ist deshalb in dieser ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform leicht verformbar, um ein 90°-Knie zu bilden.
Die Folie umfasst mindestens eine Schicht aus einem Thermoplast wie einem Polyolefin (Polyethylen, Polypropylen oder dergleichen) oder einem Polyester wie Polyethylenterephthalat (PET). Die Folie kann auch eine Aluminiumschicht umfassen, und in diesem Fall im Allgemeinen deshalb, um der Schale ein metallisiertes Aussehen zu verleihen. Die mögliche Aluminiumschicht ist deshalb im Allgemeinen von außen sichtbar, sei es, weil sie sich auf der Außenseite der Schale befindet, oder sie durch die Thermoplastschicht hindurch zu sehen ist. Die Aluminiumschicht kann von einer Aluminiumfolie stammen, die auf die Thermoplastschicht gegengeklebt worden ist, oder sie kann aus einer Gasphasenabscheidung (Metallisierung oder Sputtern) stammen, die auf der Thermoplastschicht auf deren Innen- oder Außenseite (in Bezug auf die Schale) durchgeführt worden ist.
Die Folie kann auch von Fasern aus Glas oder einem Polymer (beispielsweise PET) verstärkt werden, im Allgemeinen von endlosen Fasern, die auf die Folie in parallelen Linien (Rovings, die parallele Linien bilden) oder welche ein Netz bilden, geklebt werden. Diese Fasern können auf die Folie mit einem Anteil von 10 bis 100 g/m² aufgebracht werden.
Die Dicke der Folie beträgt im Allgemeinen 10 bis 100 μm und vorzugsweise 10 bis 80 μm.

Anschließend werden einige Beispiele für für die Herstellung von Oberflächenschalen geeignete Folien gegeben:

Charakter der Schichten	Dicke (μm)	Flächengewicht (g/m²)
Metallisiertes Polyethylen (mit Aluminium auf der Innenseite)	12	17
Metallisierter Polyester	13	20
Glas/Polyester-Netz	-
Polypropylen	38,1	75
Metallisierter Polyester (mit Aluminium auf der Innenseite)	50	70
Metallisierter Polyester (mit Aluminium auf der Innenseite)	75	105
Metallisierter Polyester (mit Aluminium auf der Innenseite)	12	17
Aluminiumfolie	20
Glasfasernetz	-	90
Beschichtung mit Polyethylen mit niedriger Dichte	20

In dieser Tabelle bedeutet jede Zeile ein Beispiel. In der ersten Spalte dieser Tabelle ist, wenn die Folie mehrere Schichten umfasst, als Erstes die Außenschicht (von außerhalb der Schale sichtbar) angegeben, und die anderen Schichten sind anschließend in der Reihenfolge ihres Vorhandenseins ab der Außenschicht angegeben.
In 2 ist diese erste Ausführungsform veranschaulicht. In 2a ist ein aus dem Filzrohling herausgestanztes Element gezeigt, das frei von jeder Spannung und damit nicht komprimiert ist. In 2b sind mehrere (vier) dieser Elemente gezeigt, die nebeneinander angeordnet und derart komprimiert sind (die Länge eines jeden dieser Elemente ist in Bezug auf diejenige, die es in 2a hatte, verringert), dass es im komprimierten Zustand gehalten wird, während die mit Klebstoff versehene Folie um diese Elemente herum aufgebracht wird. In 2b ist die Verbindung von verschiedenen Elementen im Laufe der Herstellung gezeigt. Am Ende dieses Herstellungsvorgangs umgibt die Folie vollständig die nebeneinander angeordneten Elemente, um eine Oberflächenschale zu bilden (in Bezug auf den Oberflächenzustand, der der Schale von der Folie verliehen wird), die mehrere nebeneinander angeordnete herausgestanzte Filzelemente in sich vereinigt. Dabei wird mit der Bezeichnung Oberflächenschale die Einheit benannt, die mindestens ein komprimiertes Filzelement (im Allgemeinen mehrere komprimierte Filzelemente) in Längsrichtung umfasst, wobei das mindestens eine Element auf der Außenfläche parallel zu seiner Achse (X-X' in 2) von einer Folie umhüllt ist, von welcher sein komprimierter Zustand aufrechterhalten wird. Die möglichen verschiedenen Elemente haben ihre jeweilige Rotationsachse (X-X' in 2), die untereinander übereinstimmen. Selbstverständlich muss in dem Fall, in welchem ein Klebstoff für das Aufrechterhalten des komprimierten Zustandes erforderlich ist, der gewünschte komprimierte Zustand den Zeitraum lang aufrechterhalten werden, in welchem der Klebstoff aushärtet und es der Folie ermöglicht, allein den komprimierten Zustand aufrechtzuerhalten. Dabei ist es nicht ausgeschlossen, dass nur ein einziges Element von der Folie im komprimierten Zustand gehalten wird. Es werden jedoch im Allgemeinen mindestens zwei Elemente und ganz allgemein mindestens drei Elemente und noch allgemeiner vier, fünf, sechs oder sieben Elemente in der Oberflächenschale angeordnet. Diese einzelnen Elemente berühren sich in der Oberflächenschale mit ihren ringförmigen Grundflächen (Grundfläche mit der Form des Rings der Röhre, welche die Schale bildet). Selbstverständlich werden, wenn die Schale mehrere Elemente enthält, die Längsschnitte 4 der nebeneinander angeordneten einzelnen Elemente in der Oberflächenschale ausgerichtet. In ein und derselben Schale, die mehrere Elemente enthält, werden die Elemente unter der Wirkung ihrer eigenen Komprimierung aneinander festgespannt. So ist es möglich, dass die Oberflächenschale Rohrleitungen folgt, die ganz unterschiedliche Verläufe haben und nicht immer nur gerade sind, wie Knie, ohne dass sich die Elemente in der Schale voneinander lösen. Die Tatsache, dass das (die) Filzelement(e) in der Schale komprimiert ist (sind), wobei es (sie) noch komprimierbar bleibt (bleiben), verleiht der Schale das Vermögen, sich leicht um Rohrleitungen herum anordnen zu lassen, die nicht gerade sind und Knie enthalten können. An einem Knie folgt das Filzelement diesem, indem es sich auf der Innenseite des Knies weiter zusammendrücken lässt, und bleiben zwei Filzelemente auch ordnungsgemäß an einem solchen Knie nebeneinander angeordnet, wie es bereits erläutert worden ist. Somit erscheint es, obwohl es nicht ausgeschlossen ist, einzelne Filzelemente über ihre Grundflächen in einer Schale miteinander zu verkleben, nicht notwendig, wenn diese Elemente unter der Wirkung ihrer Komprimierung in der Schale ausreichend gegeneinander festgespannt werden.
Somit kann die Wärmedämmung der nicht geraden Teile einer Rohrleitung ordnungsgemäß sichergestellt werden.
Die Länge der Oberflächenschale kann beispielsweise 30 bis 120 cm betragen.
Im Allgemeinen sind die zu isolierenden Rohrleitungen länger als eine einzige Oberflächenschale, und es ist im Allgemeinen günstig, mehrere Oberflächenschalen nacheinander nebeneinander anzuordnen. Dabei kann es der Handwerker, der damit beauftragt ist, eine Rohrleitung zu isolieren, nützlich finden, die Komprimierbarkeit der Oberflächenschalen zu beeinflussen, um sie gegeneinander festzuspannen, indem er sie leicht in Richtung ihrer Achse (das heißt in derjenigen der Rohrleitung) zusammendrückt. So profitiert die Installation von dem Federeffekt der Schalen, um eine ordnungsgemäße Verbindung zwischen ihnen sicherzustellen.
Die Oberflächenschale kann vom Typ der in 3 dargestellten sein, in welcher die Schale 3 in Richtung ihrer Achse gezeigt ist. Diese Schale ist mit einer nachgiebigen Kunststofffolie 5 umhüllt. Diese Folie ist auf die zylindrische Außenfläche der Schale geklebt worden. Die Folie ist in ihrer Dimension, die vorgesehen ist, die Schale zu umlaufen, derart etwas länger als der Außenumfang der Schale, dass ein Überstand 6 angebracht wird. Dieser Überstand hat die Aufgabe, die Schale auf dem Längsschnitt 4 zu verschließen, nachdem sie um die zu isolierende Rohrleitung herum angebracht worden ist. Dabei kann der Überstand mit einer Klebschicht 7 (beispielsweise einem Klebstoff vom Typ eines Schmelzklebstoffs) versehen sein, die gestrichelt dargestellt ist. Die Klebstoffschicht kann ihrerseits mit einem Band 8 aus einem abziehbaren Film bedeckt sein (beispielsweise einem mit Silicon gummiertem Papier), dessen Aufgabe es ist, den Klebstoff bis zu seiner endgültigen Verwendung zu schützen. Nachdem die Schale um die zu isolierende Rohrleitung herum angebracht worden ist, wird vom Handwerker durch Abziehen das abziehbare Band 8 entfernt und der Überstand auf den anderen Rand der metallisierten Folie 5, das heißt auf den wie in 3 gezeigten Bereich 9 geklebt. Die Schale wird dann ordnungsgemäß auf der Rohrleitung an ihrer Stelle gehalten, und der Überstand bedeckt den Längsschnitt. Weiterhin ist es möglich, kein abziehbares Band verwenden zu müssen, wenn der Überstand 6 direkt auf den Bereich 9 geklebt und auch beliebig entfernt werden kann, indem auf die Eigenschaften des Dauerklebstoffs eingewirkt wird, der die Eigenschaft besitzt, eine erneute Anordnung zu ermöglichen. In diesem Fall wird vom Handwerker vor dem Anbringen um die Rohrleitung die Schale im geschlossenen Zustand angeordnet, wobei der Überstand 6 auf den Bereich 9 (ohne einen abziehbaren Film 8) geklebt wird. Er löst dann den Überstand ab, um den Längsschnitt 4 freizumachen, ordnet die Schale um die Rohrleitung herum an und verschließt die Schale, indem er den Überstand 6 wieder auf den Bereich 9 klebt. Aufgrund der von dem Klebstoff verliehenen Eigenschaft einer erneuten Anordnung ist es in der Folge immer leicht möglich, die Schale um die Rohrleitung zu entfernen und wieder anzubringen, indem der Überstand abgelöst und danach wieder verklebt wird, beispielsweise derart, dass an der Rohrleitung Reparaturen durchgeführt werden können.
Die Oberflächenschale besitzt weiterhin das Vermögen, sich in der senkrecht zu ihrer Achse verlaufenden Richtung komprimieren zu lassen. Der Handwerker kann diese Eigenschaft beeinflussen und die Schale verschließen, indem er eine die Rohrleitung mehr oder weniger fest umspannende Position des Überstands wählt. Aufgrund dieser Eigenschaft der Komprimierbarkeit ist es möglich, die Schale an Rohrleitungen anzubringen, deren Durchmesser nicht genau gleich dem Innendurchmesser der Schale vor deren Anbringen an der Rohrleitung ist. Der Durchmesser der Rohrleitung kann so etwas kleiner oder etwas größer als der Innendurchmesser der Schale vor deren Anbringen an der Rohrleitung sein.
Die Oberflächenschale hat insbesondere den Vorteil, die Reparatur der Rohrleitung, welche sie bedeckt, zu erleichtern. Für den Fall, dass die Rohrleitung repariert werden muss, ist es nicht zwingend, die Schale von der Rohrleitung zu entfernen. Es genügt, die Schale an der Stelle, an welcher repariert werden soll, in Längsrichtung übermäßig derart zusammenzudrücken, dass die Rohrleitung und der zu reparierende Defekt freigelegt werden, und diesen Zustand der Überkomprimierung aufrechtzuerhalten und die Reparatur durchzuführen. Nach deren Beendigung genügt es, die Überkomprimierung zu entlasten, damit die Schale die Rohrleitung wieder bedeckt. Es wird hier die Tatsache genutzt, dass die Oberflächenschale komprimierbar bleibt.
Die Oberflächenschale kann beispielsweise einen Innendurchmesser (”d” in 3) von 6 bis 34 mm und eine Dicke (”e” in 3) von 19 bis 25 mm haben.

Die Oberflächenschale kann beispielsweise folgende Abmessungen haben:

Außendurchmesser	72 mm	66 mm	80 mm	110 mm
Innendurchmesser	22 mm	28 mm	42 mm	60 mm
Länge	1200 mm	1000 mm	600 mm	1800 mm
Durchmesser der zu isolierenden Rohrleitung	17 bis 27 mm	33 bis 42 mm	40 bis 49 mm	50 bis 60 mm

Entsprechend einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist das Haltemittel nicht endgültig an dem Filzelement befestigt und kann derart entfernt werden, dass das Filzelement wieder sein Volumen vor dem Komprimieren einnimmt. Es wird hier davon profitiert, dass das herausgestanzte Filzelement in Längsrichtung komprimierbar, aber auch dekomprimierbar ist. In diesem Fall wird nach dem Komprimieren in Längsrichtung das Filzelement in seinem komprimierten Zustand von einem Haltemittel gehalten. Das Element kann so mit einem verkleinerten Volumen gelagert und transportiert werden. Vor Verwendung des Elementes, um es um eine zu isolierende Rohrleitung anzuordnen, wird das Haltemittel entfernt, was es dem Element erlaubt, wieder sein Volumen vor dem Komprimieren einzunehmen. Selbstverständlich sind es im Allgemeinen mehrere (zwei, drei, vier, fünf, sechs oder sieben und sogar noch mehr) Filzelemente, die über ihre ringförmige Grundfläche nebeneinander angeordnet, zusammen komprimiert und durch ein und dasselbe Haltemittel nebeneinander angeordnet zusammengehalten werden.
Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Einheit, die einerseits mindestens ein komprimiertes Filzelement aus Mineralwolle und andererseits ein Mittel, um dieses Element im komprimierten Zustand zu halten, umfasst, wobei Letzteres wieder einen weniger komprimierten Zustand annehmen kann, wenn das Haltemittel entfernt wird.
Nach Komprimierung auf das gewünschte Volumen wird das Filzelement in seiner Position durch mindestens ein Haltemittel in seinem komprimierten Zustand blockiert. Dieses Haltemittel kann ein beliebiges geeignetes System sein. Beispielsweise kann auf folgende Art und Weise verfahren werden: Anordnen eines steifen Blatts, beispielsweise aus Karton oder einem Kunststoff wie einem Polyolefin (beispielsweise PE und PP) auf jeder der zwei anzunähernden Seiten des herausgestanzten Elements und Ausüben eines Drucks auf die Außenseiten der zwei steifen Blätter, anschließend wird das Ganze in seiner komprimierten Position gehalten und von einer Hülle aus einer wärmeschrumpfbaren Folie umgeben, die derart erwärmt wird, dass sie schrumpft und die Einheit zusammenzieht, um sie im komprimierten Zustand zu halten. Dann kann der Anfangsdruck, der auf den Seiten der steifen Blätter lastet, aufgehoben werden, um eine Einheit zu erhalten, die ein Filzelement umfasst, das von einem Haltemittel im komprimierten Zustand blockiert wird. In diesem Fall besteht das Haltemittel aus den zwei steifen Blättern, die auf beiden Seiten des komprimierten Filzelements angeordnet sind, und der wärmeschrumpfbaren Hülle, die sich an das Filzelement und mindestens den Umfang der zwei steifen Blätter derart anschmiegt, dass der Einheit Kohäsion verliehen wird. Diese Einheit kann leicht gehandhabt, gelagert und transportiert werden, wobei sie ein kleines Volumen besitzt. Zum Zeitpunkt ihrer Verwendung genügt es, die wärmeschrumpfbare Hülle zu zerschneiden oder zu zerreißen, damit das Filzelement wieder sein ursprüngliches Volumen, das heißt das vor dem Komprimieren, annimmt. Das Filzelement kann dann an der zu isolierenden Rohrleitung als Schale angebracht werden.
Es kann auch auf folgende Weise verfahren werden: Mindestens ein Filzelement im nicht komprimierten Zustand wird in einem Zylinder angeordnet, der an einem Ende geschlossen und am anderen Ende mit einem Außengewinde versehen ist. Das Filzelement wird dann derart komprimiert, dass es vollständig in den Zylinder passt, anschließend wird der Zylinder mit einem Verschluss verschlossen, der auf das Außengewinde des Zylinders geschraubt wird. Hier genügt es zum Zeitpunkt der Verwendung des Filzelementes, den Verschluss vom Zylinder abzuschrauben, damit das Filzelement entlastet wird und sein Volumen vor dem Komprimieren, um von dem Haltemittel festgehalten zu werden, wieder annimmt. Das Filzelement kann dann als Schale an der zu isolierenden Rohrleitung angebracht werden.
Im Rahmen der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Filzelement im Allgemeinen nicht allein komprimiert, sondern mit weiteren gleichen Filzelementen verbunden, die auf dieselbe Weise komprimiert werden. In ihrem komprimierten Zustand sind alle diese Filzelemente über ihre ringförmigen Grundflächen nebeneinander angeordnet und befinden sich ihre zylindrischen Außenflächen alle in derselben Verlängerung.
In dieser zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das von seinem Haltemittel befreite Filzelement eine Isolationsschale sein. Dabei kann mindestens ein Filzelement auf seiner zylindrischen Außenfläche mit einer nachgiebigen Folie oder einem nachgiebigen Film versehen werden, die (der) dieses Element nicht daran hindert, komprimiert und dekomprimiert zu werden. Dabei kann es sich um eine Aluminiumfolie handeln, die im Allgemeinen auf die zylindrische Außenseite geklebt wird. Jedoch ist es, wenn gewünscht wird, das Element mit einer solchen Beschichtung auf seiner zylindrischen Außenseite zu versehen, bevorzugt, dass diese Beschichtung mindestens eine Schicht aus einem Thermoplast, beispielsweise auf der Basis eines Polyolefins (beispielsweise Polyethylen oder Polypropylen) umfasst. Ein solcher Thermoplast ist nachgiebiger als eine Aluminiumfolie, und die Komprimierung und Dekomprimierung drückt sich in seinem Fall durch ein weniger faltiges und damit ästhetischeres Aussehen der Außenseite aus. Weiterhin kann eine der im Rahmen der erfindungsgemäßen Ausführungsform genannten Folien verwendet werden. Im Allgemeinen sind bei Verwendung mehrerer Filzelemente und einer Folie diese Filzelement in ihrer Achse ausgerichtet, berühren sich über ihre ringförmige Grundfläche und sind angeordnet und von einer gemeinsamen Folie (eine Folienlänge umhüllt mehrere Filzelemente) umhüllt.
Im Rahmen der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist es möglich, den Filz derart zu komprimieren, dass sich seine Dichte dem weiter oben angegebenen möglichen Maximalwert annähert, nämlich dem 7- bis 10-Fachen und im Allgemeine etwa 8-Fachen der Dichte des Filzrohlings, ohne dabei die Struktur des Filzes zu beschädigen. Ganz allgemein wird das Komprimieren in der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform durchgeführt, um eine Dichte des Filzes von 15 bis 150 kg/m³ zu erreichen.
Im Rahmen der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist es möglich, als Filzelement eine Oberflächenschale zu verwenden, wie sie bereits in der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform beschrieben worden ist. In diesem Fall ist das Filzelement bereits innerhalb der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform partiell komprimiert und wird im Rahmen der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform weiter komprimiert. Wenn das Haltemittel entfernt wird, nimmt die Oberflächenschale ihr ursprüngliches Volumen wieder an, was zeigt, dass der Filz komprimiert bleibt, wie es bei der Realisierung der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform war.
In 4 sind die Teile gezeigt, die zur Herstellung einer Einheit verwendet werden können (zweite erfindungsgemäße Ausführungsform), die zwei Filzelemente umfasst, die über zwei steife Blätter (aus Karton, Kunststoff oder einem beliebigen anderen geeigneten Material) und einer wärmeschrumpfbaren Folie komprimiert gehalten werden. Auf eine Stange 10, die fest mit einer Grundfläche 11, die als Anschlag dient, verbunden ist, werden aufgereiht:

– ein erster starrer Dorn 12 (beispielsweise aus Metall),
– ein erstes steifes Blatt 13 (beispielsweise aus Karton) mit einem Durchmesser von ähnlich dem Durchmesser der zu komprimierenden Elemente,
– die zwei zu komprimierenden Elemente 3, die gegebenenfalls mit der (nicht dargestellten) Beschichtung aus einer nachgiebigen Folie versehen sind,
– ein zweites steifes Blatt 14 (beispielsweise aus Karton) mit einem Durchmesser von ähnlich dem Durchmesser der zu komprimierenden Elemente und anschließend
– ein zweiter starrer Dorn 15 (beispielsweise aus Metall).

Der Durchmesser der röhrenförmigen Dorne 12 und 15 ist kleiner als derjenige der steifen Blätter 13 und 14.
Danach wird derart ein Druck auf den Dorn 15 ausgeübt, dass die Einheit aus den auf der Stange 10 aufgereihten Teilen festgespannt und damit die Filzelemente komprimiert werden. Es wird der Druck ausgeübt, der zum Erreichen des gewünschten Komprimierungsgrades erforderlich ist. Anschließend wird eine Hülle aus einer wärmeschrumpfbaren Thermoplastfolie um die komprimierte Einheit herum angeordnet, wobei der Durchmesser dieser Hülle selbstverständlich größer als der Durchmesser der Filzelemente und der steifen Blätter, die festzuspannen sind, ist, wobei er ähnlich bleibt, und die Hülle derart erwärmt wird, dass sie schrumpft und den festgespannten Zustand der Elemente und der steifen Blätter aufrechterhält. Es wird dann eine wie in 5 gezeigte Einheit erhalten, die den Filz umfasst, der von den steifen Blättern aus Karton, die auf beiden Seiten des Filzes angeordnet sind, und der wärmeschrumpfbaren Folie im komprimierten Zustand gehalten wird. Dabei werden die Abmessungen der wärmeschrumpfbaren Folie derart gewählt, dass nach dem Schrumpfen die wärmeschrumpfbare Folie einen Zwischenraum übrig lässt, der auf den Seiten ausreicht, um die Dorne 12 und 15 herausziehen zu können. Dies bedeutet, dass die wärmeschrumpfbare Folie Öffnungen an den Seitenflächen der fertigen Einheit bildet, wobei der Durchmesser (y) dieser Öffnungen größer als derjenige der Dorne 12 und 15 ist, was es erlaubt, aus der den Filz enthaltenden Einheit die Dorne problemlos herauszuziehen.
In 6 ist ein weiteres Mittel zur Herstellung der komprimierten Einheit gezeigt. Drei herausgestanzte Filzelemente sind im dekomprimierten Zustand in einem transparenten Kunststoffzylinder 16 angeordnet, der mit einem Außengewinde versehen ist. Es genügt, diese Elemente mit dem Verschluss 18 zusammenzudrücken, der mit einem Innengewinde 19 versehen ist, das an das Außengewinde 18 derart angepasst ist, dass der Filz vollständig in den Zylinder gelangt, und anschließend den Verschluss auf dem Zylinder festzuschrauben, um die den komprimierten Filz enthaltende Einheit zu erhalten.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Einheit die einerseits ein Filzelement (3) aus einer Mineralwolle, die mit einem vernetzten Bindemittel verbunden ist, wobei das Element röhrenförmig und nach Vernetzung des Bindemittels in der Längsrichtung, die der Achse der Röhrenform entspricht, komprimiert ist, und andererseits mindestens ein Mittel (5), um den Filz im komprimierten Zustand zu halten, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass es die Stufen – Stanzen eines Filzelements aus Mineralwolle zu einer Filzmatte, wobei die Länge des Elements der Dicke der Matte entspricht, – Komprimieren des gestanzten Elements in derselben Richtung wie die Pressrichtung, um sein Volumen zu verkleinern, und anschließend – Blockieren des gestanzten Elements im komprimierten Zustand durch ein Mittel, das in der Lage ist, es im komprimierten Zustand mit seinem verkleinerten Volumen zu halten, umfasst.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Filzes vor dem Komprimieren 5 bis 25 kg/m³ beträgt.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des Filzes vor dem Komprimieren 10 bis 15 kg/m³ beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filzelement 3 bis 8 Gew.-% vernetztes Bindemittel enthält.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel eine Folie ist, die das Filzelement auf dessen zylindrischer Oberfläche umgibt.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie auf den Filz geklebt ist.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie mindestens eine Schicht aus einem thermoplastischen Polymer umfasst.
Verfahren nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie zu ihrer Verstärkung eine endlose Faser umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Filz komprimierbar bleibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des komprimierten Filzes 15 bis 30 kg/m³ beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte des komprimierten Filzes 18 bis 24 kg/m³ beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Dichte des komprimierten Filzes zu Dichte des Filzes vor dem Komprimieren 1,5 bis 2,5 beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel derart entfernt werden kann, dass das Filzelement wieder seine Dichte vor dem Komprimieren annimmt.
Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Filz derart komprimiert wird, dass er eine Dichte erreicht, die das 7- bis 10-Fache seiner Dichte vor dem Komprimieren beträgt.
Verfahren nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filzelement Bestandteil einer Isolierschale ist, die eine Einheit nach einem der Ansprüche 5 bis 12 umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der Röhrenform quer zur Ablegerichtung der Fasern im Filz verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mineralwolle eine Glaswolle ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit mehrere gleiche Filzelemente umfasst, die über ihre ringförmigen Grundflächen nebeneinander angeordnet sind und deren Außenflächen in derselben Verlängerung verlaufen.