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Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von hermetisch geschlossenen,
eine Füllmasse enthaltenden Isolationselementen, insbesondere für Kühlschränke Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und die dazugehörige Einrichtung zur
Herstellung hermetisch geschlossener, eine Füllmasse enthaltender Isolationselemente,
z. B. für Kühlschränke, wobei der Innendruck der Elemente niedriger ist als der
Druck der sie umgebenden Atmosphäre. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf Isolationen
dieser Art, deren äußere Begrenzungswandungen dünn sind und bei denen der infolge
der Entlüftung der Isolation vorhandene äußere atmosphärische Überdruck von der
Füllmasse aufgenommen wird. Es ist der Zweck der Erfindung, eine Vereinfachung der
Einfüllung der Füllmasse und gleichzeitig eine möglichst gleichmäßige Verteilung
dieser Masse in sämtlichen Teilen der Isolationselemente zu erreichen.
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Es ist an sich bekannt, Rohre mit einer Wärmeschutzmasse zu bekleiden,
wobei die Masse in Breiform in einen die Rohre umgebenden Mantel eingeschüttet wird.
Die eingefüllte Masse wird dann durch Verdarnpfung der Füllflüssigkeit getrocknet
und erhärtet, damit nach Entfernung der äußeren Schutzmäntel eine zusammenhängende,
die Rohre isolierende, gleichmäßige Umhüllung von geringer Dichte entsteht. .Weiterhin
ist es selbstverständlich auch bekannt, breiige Massen, z. B. Rüttelbeton, unter
Einwirkung von Erschütterungen einzufüllen. Es handelt sich aber bei diesen bekannten
Verfahren nicht um Isolationen der vorerwähnten besonderen Art, d. h. Isolationen,
die einerseits hermetisch geschlossen sind und andererseits eine Füllmasse enthalten,
wobei die Isolationselernente einen niedrigeren Innendruck aufweisen als der Atmosphärendruck.
Bei der Erfindung besteht eine besondere Aufgabe, die den bekannten Verfahren ganz
fremd ist, nämlich ein Füllverfahren zu schaffen, das nach seiner Vollendung ein
Eindrücken des evakuierten Isolierelementes mit Sicherheit vermeidet, trotzdem aber
eine Porosität in der Füllmasse sicherstellt, die einen Wärmefluß durch direkte
Überleitung auf ein Minimum herabsetzt. Dieses wird nun erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß die Füllmasse in das Isolationselement eingeschlämmt wird, wobei die
hierzu erforderliche Menge der Schlämmflüssigkeit so gewählt wird, daß sie etwa
dem Porenvolumen zwischen den Füllkörnchen bei der erwünschten Dichte des Trockenpulvers
entspricht, derart, daß das Pulver nach Entfernung der Schlämmflüssigkeit mit Sicherheit
imstande ist, den auf die Wandungen des Isolationselementes ausgeübten Druck der
Atmosphäre aufzunehmen und einer Verformung dieser Wandungen entgegenzuwirken. Dieses
Verfahren ermöglicht es, die Isolation auf einfachste Weise mit der richtigen Menge
Füllmasse zu versehen. Wenn also das trokkene Pulver einen bestimmten Prozentsatz,
beispielsweise einViertel des Gesamtvolumens,
des mit Pulver zu
füllenden Isolationsraumes zwecks Erzielung einer gewünschten Dichte der Isolation
ausfüllen soll, so braucht nur die entsprechende Menge Pulver mit drei Teilen von
der Flüssigkeit gemischt zu werden; nach Einfüllung in das Isolationselement und
der nachfolgenden Entfernung der Flüssigkeit haben die einzelnen Pulverkörnchen
die erstrebte gegenseitige Lage und Dichte. Die 13infü llung der Füllmasse mitsamt
der Flüssigkeit kann in an sich bekannter Weise durch Erschütterung des Isolationselementes
erleichtert werden. Die Entfernung der Flüssigkeit und das Luftleermachen des Isolationselementes
kann z. B. mittels Pumpen, gegebenenfalls unter Erhitzung der Isolationseinheit,
erfolgen. Weitere Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und dem
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.
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Fig. i zeigt in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Ausführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung.
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Fig. 2 und 3 zeigen zwei Einzelheiten des in Fig. i veranschaulichten
Isolationselementes in vergrößertem Maßstab.
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In Fig. i ist das mit der Füllmasse zu füllende Isolationselement
mit 2 bezeichnet. Es ist im vorliegenden Fall als ein doppelwandiger Behälter ausgebildet,
wobei die äußeren und inneren aus Metall bestehenden Wandun-;yen 3, 4 des Behälters
über einen schlecht wärmeleitenden Verbindungsstreifen 5, der ebenfalls aus Metall
bestehen kann, und einen vorderen Rahmen 6 miteinander gasdicht verbunden sind.
An der Rückseite des äußeren Kastens 3 ist eine Öffnung 7 vorgesehen, in die das
untere Ende- einer zweckmäßig trichterförmigen Fülleitung 8 eingeführt ist. Das
obere Ende der Leitung 8 mündet in einen Behälter 9, der zur Aufnahme des Pulver-und
Flüssigkeitsgemisches dient. Der Behälter 9 kann init einer Skala io zur Ablesung
des Flüssigkeitsstandes versehen sein. Der Trichter 8 besitzt eine Abschlußvorrichtung
i i für die einzufüllende Flüssigkeit. Der Isolationsbehälter :2 ruht bei dem dargestellteil
Ausführungsbeispiel auf einem federnden Tisch i2, der mit dein festen Gestell 13
verbunden ist und an dem ein Motor 14 mit außermittig gelagertem Schwungrad befestigt
ist.
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Die äußere Isolationswandung 3 steht außerdem durch ein Rohr 15 mit
der Außenluft in Verbindung, welches Rohr zweckmäßig in einer Vertiefung 16 der
Behälterwandung 3 befestigt ist. Die Mündung des Rohres 15 ist an der Innenseite
der Wandung 3 durch ein Sieb 17 (Feg. 3) umgeben, und der Zwischenraum zwischen
diesem Sieb und der Wandung 3 ist zweckmäßig von einem porösen Stoff ausgefüllt,
der sich nicht verlagert und infolgedessen durch Unterdruck im Rohr 15 nicht in
dieses eingesaugt werden kann.
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Die Füllung der Isolationseinheit erfolgt in der folgenden Weise.
In den Behälter 9 wird eine Mischung von einer Flüssigkeit, z. B. Wasser, und einer
feinpulvrigen Masse, wie z. B. Kieselgur, eingefüllt. Die Volumenverhältnisse zwischen
Flüssigkeit und Pulver sind dabei so gewählt, daß das Pulver etwa dasselbe Volumen
in der Flüssigkeit ausfüllt, das es später in dein Isolationsbehälter in fertiger
trockener Form besitzen soll. Die Mischung von Flüssigkeit und Pulver fließt durch
die Leitung 8 nach unten in den Behälter 2, wobei gleichzeitig die Leitung 15 offen
ist, damit die im Behälter :2 vorhandene Luft ausströmen kann. Die Einführung der
Füllmasse wird zweckmäßig durch das außermittig gelagerte Schwungrad erleichtert,
das den Tisch z2 in eine Rüttelbewegung versetzt, die das Fließen der zähen Füllmasse
erleichtert. Nach beendeter Füllung wird die Üftnung durch einen Deckel i8 verschlossen,
der zweckmäßig an die @@7and 3 angeschweil:lt wird. Die Behälterwandung 3 kann an
der Öffnung 7 etwas nach innen gebogen sein, und die so entstandene Einbuchtung
l:anti nachträglich als eine Sicherhettsmaßnallnie tntt einem besonderen Dichtnn-sstof,
wie, I'eclt o. dgl., ausgefüllt werden.
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Die Leitung 15 wird jetzt an eine Saugpumpe zum Zwecke der Entfernung
der Füllfliissigkeit angeschlossen. Der Behälter 2 kann gleichzeitig in einen Ofen
eingesetzt und zur Erwärmung gebracht werden, um das Austreiben der Füllflüssigkeit
zu erleichtern. Wenn die Flüssigkeitsdämpfe die Füllmasse dur?-,hdringen, entstehen
in dieser kleine Kanäle, die auch nach Trocknung der Masse bestehen bleiben und
wodurch die schließliche Hntlüftung bis in die Nähe des absoluten Vakuums wesentlich
erleichtert wird. Der bei dem Luftleermachen des Isolierbehälters sich auf dessen
dünnen Wandungen geltend machende atmosphärische Überdruck wird infolge der Dünne
dieser Wandungen auf die Füllmasse überführt, die durch das vorerwähnte Füllverfahren
genügend Festigkeit erhalten hat, um den atmosphärischen Überdruck aushalten zu
können, ohne daß sich die Form der Behälterwandungen praktisch ändert. Die Behälterwandungen
können sogar so dünn ausgeführt sein, claß sie nicht einmal für sich imstande sind,
die verhältnismäßig niedrigen Beanspruchungen während des Füllvorganges auszuhalten,
dann aber müssen sie während der Füllung in irgendeiner Weise abgestützt werden,
z-. B. durch eine sie umschließende Foren.
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Nachdem der erwünschte Unterdruck, z. 13. o,i bis 2 mm Hg, erreicht
ist, wird die L eitung
15 in der Nähe der Behälterwandung 3 zusammengedrückt
und z. B. durch eine Schweißflamme abgeschnitten, wodurch gleichzeitig die erforderliche
Abdichtung erhalten wird. Das zurückbleibende Rohrende wird schließlich, wie mit
gestrichelten Linien in Fig. 3 angedeutet, in die Vertiefung 16 eingebogen. Die
Vertiefung 16 kann gegebenenfalls nachträglich mit einem geeigneten Dichtungsstoff,
wie Pech o. dgl., ausgefüllt werden, der auch dazu dient, das Rohrende gegen äußere
Beanspruchungen beim Transport o. dgl. zu schützen.
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Die Erfindung kann in mannigfacher Weise verwirklicht werden. Falls
die Füllflüssigkeit aus Wasser besteht, kann die Evakuierungsleitung 15 nach beendeter
Füllung zuerst an eine Wasserstrahlpumpe angeschlossen werden, durch die das meiste
Wasser abgesaugt wird, und erst dann an eine Hochvakuumanlage. Als Füllflüssigkeit
eignen sich sehr wohl Flüssigkeiten mit niedriger Verdampfungswärme, wie z. B. Alkohol
o. dgl., durch die die Entlüftungszeit in hohem Maße abgekürzt werden kann. Der
Behälter g kann mit einem besonderen Umrührer ausgerüstet sein. Die den Behälter
g tragende Grundplatte kann auch federnd angeordnet und gegebenenfalls mit dem Tisch
12 verbunden sein, derart, daß beide Behälter 2 und 9 einer gemeinsamen Schüttelbewegung
ausgesetzt werden.