EP1019589A1 - Evakuiertes wärme- und schallisolierendes wandelement - Google Patents

Evakuiertes wärme- und schallisolierendes wandelement

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EP1019589A1
EP1019589A1 EP99950464A EP99950464A EP1019589A1 EP 1019589 A1 EP1019589 A1 EP 1019589A1 EP 99950464 A EP99950464 A EP 99950464A EP 99950464 A EP99950464 A EP 99950464A EP 1019589 A1 EP1019589 A1 EP 1019589A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
outer plate
wall element
spacers
elements
heat
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99950464A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Dieter Braun
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Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP1019589A1 publication Critical patent/EP1019589A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/76—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls specifically with respect to heat only
    • E04B1/78—Heat insulating elements
    • E04B1/80—Heat insulating elements slab-shaped
    • E04B1/803—Heat insulating elements slab-shaped with vacuum spaces included in the slab
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
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    • E04B1/74—Heat, sound or noise insulation, absorption, or reflection; Other building methods affording favourable thermal or acoustical conditions, e.g. accumulating of heat within walls
    • E04B1/88—Insulating elements for both heat and sound
    • E04B1/90—Insulating elements for both heat and sound slab-shaped
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
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    • G10K11/162—Selection of materials
    • G10K11/168—Plural layers of different materials, e.g. sandwiches
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/24—Structural elements or technologies for improving thermal insulation
    • Y02A30/242—Slab shaped vacuum insulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B80/00—Architectural or constructional elements improving the thermal performance of buildings
    • Y02B80/10—Insulation, e.g. vacuum or aerogel insulation

Definitions

  • the invention relates to a partially evacuated or evacuated, heat and sound insulating wall element with a variety of uses.
  • Evacuated wall elements with heat-insulating properties are known from the prior art, in which a solid filler with low thermal conductivity is provided between two parallel outer plates. Since the thermal conductivity of solids is relatively large, only a moderate insulation effect can be achieved with small wall thicknesses. The insulation effect can be significantly improved if the space between the outer panels is evacuated and no filler is used. This presupposes, however, that suitable structural measures prevent the outer panels from being pressed together by the external air pressure. It is known to insert support ribs, webs or the like made of poorly heat-conducting materials and additionally to provide measures against heat transfer by radiation.
  • DE 37 05 61 3 shows a conventional thermal insulation device consisting of thermally insulating material with gas-impermeable intermediate layers, the intermediate layers being constructed in such a way that they form a honeycomb structure when strung together and the individual cells of the honeycomb structure are connected by opening paths so that short evacuation paths arise and a convection in the vertical direction is prevented.
  • This arrangement has average thermal insulation and poor sound insulation.
  • the object is achieved with a wall element according to claim 1.
  • an evacuated wall element with outer plates is provided, spacers being arranged at a plurality of support points distributed over the inner surfaces of the outer plates and the spacers being designed such that heat-conducting paths which run from one inner surface to the other inner surface via the spacers multiply theirs Change direction so that the heat conducting paths are at least twice as long as the distance between the inner surfaces of the outer plates.
  • the vacuum provides good thermal insulation.
  • the spacers ensure that the external air pressure does not deform the wall sections between the support points. Due to the long heat conduction paths, the good degree of insulation of the vacuum is not reduced by an impermissibly high heat conduction between the plates via the spacers. As a result, the wall element has good thermal insulation.
  • devices which additionally dampen the transmission of ambient sound if the damping from the vacuum is insufficient.
  • the damping elements can, for. B. made of rubber exist and be arranged between the spacers. Since the spacers can have a wide variety of shapes, the shapes of the damping elements must be adapted accordingly.
  • the heat conduction paths have a low specific heat conductivity, whereby the insulation effect is further improved, i. H. materials with a particularly low specific thermal conductivity are used to form the thermal conduction paths.
  • the heat conduction paths are at least three times as large as the distance between the outer plates, which already brings about a particularly high level of heat and sound insulation.
  • the spacers form a push-pull construction, which is alternately constructed from push and pull elements.
  • a push-pull construction which is alternately constructed from push and pull elements.
  • rod-shaped connecting elements form a composite structure with particularly long heat-conducting paths.
  • the essence of this construction is that the rods provided as connecting elements are designed or shaped so that the rods do not run the shortest way from the outer plate to the outer plate, but are angled several times.
  • the composite construction must be designed in such a way that compressive forces acting perpendicularly to the outer plates are safely absorbed, so that tilting moments are avoided and the rods are not bent or deformed. A more detailed description is given in the exemplary embodiments.
  • the spacer is designed such that - On the inside of the first outer plate, two thick pressure bars are arranged spaced, which extend in the direction of the second outer plate,
  • the U-profiles used here can be manufactured technologically well, which means that the manufacturing costs are low.
  • the spacer is designed such that
  • a rod-shaped pressure element supporting on the outer plate extends in the direction of the outer plate
  • an approximately semi-circular strip element is arranged on the end section of the pressure element
  • a further strip element is arranged on the strip element, so that a crescent-shaped structure is formed, the strip elements being firmly connected to one another at the end sections,
  • a further pressure element is arranged in line with the first pressure element, which again has a crescent-shaped structure, which is followed by a further pressure element, which is supported on the outer plate.
  • the wall element consists of a plurality of stacked sheets of materials of appropriate strength, over the surface of which angular or hollow, conical designs are distributed.
  • the flanks of the angles or the cones have the same angle within a sheet.
  • the placed or seated sheet has a larger angle, so that the sheets only touch at their pyramid tips. This structure is repeated several times as required.
  • FIG. 1 a and 1 b show a first schematic diagram of the invention in
  • FIG. 1 c which shows the prior art.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the invention.
  • Fig. 4 shows a fourth embodiment of the invention.
  • Fig. 5 shows a fifth embodiment of the invention.
  • FIG. 1 a shows a first schematic representation of a wall element 1 with the outer plates 2 and 3, between which connecting webs 4 are arranged. are not. In this case, these connecting webs are approximately three times as long as the distance A between the inner sides of the outer plates 2 and 3.
  • FIG. 1b shows a second basic illustration of a wall element 1 with the outer plates 2 and 3, between which connecting webs 4 are arranged. In this case, these connecting webs are approximately 7 times as long as the distance A between the outer plates 2 and 3.
  • 1 c shows a conventional wall element for illustration, the connecting webs 4 of which are as long as the distance A between the outer plates 2 and 3.
  • the heat can be transferred by heat conduction and / or by convection or / and by radiation. In the following considerations it is assumed that the heat transfer by radiation is limited by suitable measures known to the person skilled in the art.
  • thermo conductivity depends on the cross section, the specific thermal conductivity of the material and the length of the webs. Since the specific heat conduction of the material and the cross section can only be changed within predetermined limits and the web length corresponds to the distance A, no increase in the insulation effect can be achieved with a conventional solution according to FIG. 1 c. However, if the web length, ie the heat conduction path, is significantly larger than A, the insulation effect also improves significantly, ie the distance A can be significantly smaller with the same good insulation effect.
  • Reference numerals 2 and 3 designate the lower and the upper outer plate of the wall element, respectively.
  • Two support elements 5, 6 are perpendicular to the outer plate 2.
  • Two pairs of tension elements 7, 8 and 9, 10 each extend obliquely downward from the upper end sections of the support elements 5, 6, the lower end sections of which are connected to a pyramid-shaped intermediate piece 11 are.
  • the intermediate piece 1 1 consists of 4 bars which form the side edges 4a, 4b, 4c and 4d of a pyramid, over the tip 4e of which two further tension elements 1 2 and 1 3 are tensioned, which form a V-shaped element 14 with two legs 1 5 and 1 6 wear, the tip of which is in contact with the outer plate 3.
  • the support elements 5, 6 are connected at their end sections to a connecting element 17 which runs parallel to the outer plates 2 and 3.
  • the heat conduction path 5, 6 runs over 7, 8, 9, 10 over 1 1 over 12, 13 and over 1 5, 1 6 and is considerably longer than the distance between the outer plates 2 and 3.
  • this structure has a symmetrical force distribution, so that vertical forces F are absorbed and distributed evenly.
  • This rod train Construction can be carried out in different variants, whereby the basic principle remains the same.
  • the elements or sections which are subjected to tension and which, in accordance with the inventive concept, alternate in principle with the supporting elements or sections which are subjected to pressure, bring about substantial advantages for heat and sound insulation.
  • the tension elements or tension sections only absorb tensile forces and, unlike the pressure-absorbing support elements, need not be designed for kink resistance. Therefore, the tension elements can be dimensioned very thin, which means that they have poor heat and sound conduction properties.
  • FIG. 3 shows a further embodiment of the invention.
  • two different types of acute-angled profiled sheets 1 8 to 25 are alternately interlaced, the individual sections of which are mutually stressed by tension and pressure.
  • the profiles each have different dimensions and angles, the shape of the profiles being designed such that the profile sheets alternately touch each other only at their inner and outer tips.
  • very long thermal conduction paths are also generated here, as can be seen from the drawing without additional explanations.
  • This embodiment can be produced particularly easily and inexpensively from a technological point of view, with the sections which are subjected to tension again being thin, e.g. B. can be formed as a membrane.
  • the macroscopic version is e.g. B. shown in Fig. 3 on a scale of 1: 1.
  • a microscopic version can e.g. B. 1 0 ... 20 times or even smaller.
  • sheets or hard foils with deep-drawn pyramids of any shape can also be used.
  • 4 shows a further embodiment of the invention in a side view. It can be clearly seen that two thicker rods with sufficient kink resistance are attached vertically to the outer plate 2. The upper end section is angled and carries a tension element. This tension element can be very thin and only has to have the required tensile strength. Since specialist wires with very high tensile strength are available to the person skilled in the art, it becomes clear that only a very low heat conduction and also sound conduction are possible via such a wire. In the selected example, a heat flow 1 1 changes direction, ie an extremely long heat conduction path is generated, which clearly shows and without calculation that the heat conduction via the spacers is negligibly small.
  • a kink-resistant support 34 carries a crescent-shaped structure made of two strip elements 35, 36, which are welded or glued together at their end sections.
  • a kink-resistant support is again arranged on this crescent-shaped structure and the crescent-shaped structure is in turn arranged on it.
  • the end of the outer plate is again formed by a pressure element 38.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein wärme- und schallisolierendes Wandelement (1) mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß Außenplatten (2, 3) vorgesehen sind, die mittels spezieller Abstandshalter (18-25) verbunden und voneinander beabstandet sind, wobei die Abstandshalter (18-25) so ausgebildet sind, daß Wärmeleitpfade, die über die Abstandshalter (18-25) von einer zur anderen Außenplatte verlaufen, mindestens doppelt so groß sind wie der Abstand zwischen den Innenflächen der Außenplatten (2, 3).

Description

EVAKUIERTES WÄRME- UND SCHALLISOLIERENDES WANDELEMENT
Die Erfindung betrifft ein teilevakuiertes oder evakuiertes, wärme- und schallisolierendes Wandelement mit vielseitigen Einsatzmöglichkeiten. Aus dem Stand der Technik sind evakuierte Wandelemente mit wärmeisolieren- den Eigenschaften bekannt, bei denen zwischen zwei parallelen Außenplatten ein fester Füllstoff mit geringem Wärmeleitvermögen vorgesehen ist. Da das Wärmeleitvermögen von Feststoffen relativ groß ist, kann bei kleinen Wandstärken nur eine mäßige Isolationswirkung erzielt werden. Die Isolationswirkung kann wesentlich verbessert werden, wenn der Raum zwischen den Außenplatten evakuiert ist und kein Füllstoff eingesetzt wird. Das setzt jedoch voraus, daß durch geeignete konstruktive Maßnahmen ein Zusammenpressen der Außenplatten durch den äußeren Luftdruck vermieden wird. Es ist bekannt, Stützrippen, Stege o. ä. aus schlecht wärmeleitenden Materialien einzufügen und zusätzlich Maßnahmen gegen die Wärmeübertragung durch Strahlung vorzusehen.
Die DE 37 05 61 3 zeigt eine herkömmliche thermische Isoliereinrichtung auf, bestehend aus thermisch isolierendem Material mit gasundurchlässigen Zwischenschichten, wobei die Zwischenschichten so aufgebaut sind, daß sie aneinandergereiht eine Wabenstruktur ergeben und die einzelnen Zellen der Wabenstruktur durch Öffnungswege so verbunden sind, daß kurze Evakuierungswege entstehen und eine Konvektion in senkrechter Richtung verhindert wird. Diese Anordnung weist eine durchschnittliche thermische Isolation und eine schlechte Schallisolation auf.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Wandelement mit verbesserten Isolationseigenschaften bezüglich Wärme und Schall bereitzustellen. Die Aufgabe wird mit einem Wandelementen gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Gemäß Anspruch 1 wird ein evakuiertes Wandelement mit Außenplatten bereitgestellt, wobei Abstandshalter an einer Mehrzahl von über die Innenflächen der Außenplatten verteilten Stützstellen angeordnet sind und die Abstandshalter so ausgebildet sind, daß Wärmeleitpfade, die von einer Innenfläche zur anderen Innenfläche über die Abstandshalter verlaufen, mehrfach ihre Richtung ändern, so daß die Wärmeleitpfade mindestens doppelt so lang sind wie der Abstand zwischen den Innenflächen der Außenplatten. Der Hauptvorteil der Erfindung entsteht infolge der Kombination der einzelnen Merkmale.
Wärmeisolation: Durch das Vakuum wird eine gute Wärmeisolation erzielt. Die Abstandshalter bewirken, daß der äußere Luftdruck die Wandabschnitte zwischen den Stützstellen nicht deformiert. Auf Grund der langen Wärmeleitpfade wird der gute Isolationsgrad des Vakuums nicht durch eine unzulässig hohe Wärmeleitung zwischen den Platten über die Abstandshalter reduziert. Demzufolge weist das Wandelement eine gute Wärmeisolation auf.
Schallisolation:
Durch das Vakuum wird auch eine gute Schallisolation erzielt. Da sich der Körperschall nur entlang der Wärmeleitpfade ausbreiten kann und diese er- findungsgemäß besonders lang sind, wird eine Körperschallausbreitung von einer Außenseite des Wandelements zur anderen Außenseite stark gedämpft. Weitere Maßnahmen bezüglich der Dämpfung der Raumschallübertragung sind in Anspruch 2 ausgeführt.
Nach Anspruch 2 sind Vorrichtungen vorgesehen, die zusätzlich auch die Übertragung des Raumschalls dämpfen, falls die Dämpfung durch das Vakuum nicht ausreicht. Die Dämpfungselemente können z. B. aus Gummi bestehen und zwischen den Abstandshaltern angeordnet sein. Da die Abstandshalter unterschiedlichste Formen aufweisen können, sind die Formen der Dämpfungselemente dementsprechend anzupassen.
Gemäß Anspruch 3 weisen die Wärmeleitpfade eine geringes spezifisches Wärmeleitvermögen auf, wodurch die Isolationswirkung weiter verbessert wird, d. h. es werden zur Ausbildung der Wärmeleitpfade Materialien mit besonders geringem spezifischen Wärmeleitvermögen eingesetzt.
Gemäß Anspruch 4 sind die Wärmeleitpfade mindestens dreimal so groß wie der Abstand zwischen den Außenplatten, was bereits eine besonders hohe Wärme- und Schallisolation bewirkt.
Gemäß Anspruch 5 bilden die Abstandshalter eine Druck-Zug-Konstruktion, die wechselweise aus Druck- und Zugelementen aufgebaut ist. Die verschiedensten Ausführungsformen einer solchen Druck-Zug-Konstruktion werden in weiteren Unteransprüchen und in den Beispielen erläutert, um das allgemeine Prinzip der Druck-Zug-Konstruktion zu verdeutlichen.
Nach Anspruch 6 bilden stabförmige Verbindungselemente eine Verbundkonstruktion mit besonders langen Wärmeleitpfaden aus. Das Wesen dieser Konstruktion besteht darin, daß die als Verbindungselemente vorgesehenen Stäbe so ausgebildet bzw. geformt sind, daß die Stäbe nicht auf dem kürzesten Weg von Außenplatte zu Außenplatte verlaufen, sondern mehrfach abgewinkelt sind. Die Verbundkonstruktion muß so gestaltet sein, daß senkrecht zu den Außenplatten angreifende Druckkräfte sicher aufgenommen werden, so daß Kippmomente vermieden und die Stäbe nicht verbogen oder deformiert werden. Eine nähere Beschreibung erfolgt in den Ausführungsbeispielen.
Nach Anspruch 7 ist der Abstandshalter so ausgebildet, daß - auf der Innenseite der ersten Außenplatte zwei dicke Druckstäbe beabstandet angeordnet sind, die sich in Richtung der zweiten Außenplatte erstrecken,
- die freien Endabschnitte der Druckstäbe mit Zugelementen verbunden sind, die sich in Richtung der ersten Außenplatte erstrecken,
- die freien Endabschnitte der Zugelemente mit den Schenkeln eines U- Profils verbunden ist,
- parallel und nahe beabstandet zu den Schenkeln weitere Zugelemente angeordnet sind, - die freien Endabschnitte der Zugelemente wiederum mit den Schenkeln eines weiteren U-Profils verbunden sind, wodurch ein ineinander geschachtelter Aufbau entsteht, der von einem zentrisch angeordneten Abschlußdruckstab gehalten wird, der sich der zweiten Außenplatte abstützt.
Die hier verwendeten U-Profile können technologisch gut gefertigt werden, wodurch die Herstellungskosten gering sind.
Nach Anspruch 8 ist der Abstandshalter so ausgebildet, daß
- sich ein an der Außenplatte abstützendes, stabförmiges Druckelement in Richtung der Außenplatte erstreckt,
- auf dem Endabschnitt des Druckelements ein näherungsweise halbkreisförmig gebogenes Streifenelement angeordnet ist,
- auf dem Streifenelement ein weiteres Streifenelement angeordnet ist, so daß ein mondsichelförmiger Aufbau ausgebildet wird, wobei die Strei- fenelemente an den Endabschnitten fest miteinander verbunden sind,
- auf der Oberseite des oberen Streifenelements ein weiteres Druckelement in Linie zum ersten Druckelement angeordnet ist, das erneut einen mondsichelförmiger Aufbau trägt, an den sich ein weiteres Druckelement anschließt, das sich an der Außenplatte abstützt. Der Vorteil dieser Anordnung ist die technologisch einfache Fertigung des Abstandshalters, der bei großen Stückzahlen auch vollautomatisch herstellbar ist.
Nach Anspruch 9 besteht das Wandelement aus einer Mehrzahl von ineinander gestapelten Blechen aus Werkstoffen zweckentsprechender Festigkeit, über deren Fläche winklige oder hohle, kegelförmige Ausbildungen verteilt sind. Die Flanken der Winkel bzw. der Kegel weisen innerhalb eines Bleches einen gleichen Winkel auf. Das aufgelegte bzw. aufsitzende Blech weist einen größeren Winkel auf, so daß sich die Bleche nur an ihren Pyramidenspitzen berühren. Dieser Aufbau wird je nach Erfordernis mehrfach wiederholt.
Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Bleche mit diesen Ausbildungen technologisch leicht herstellbar sind und sich leicht übereinander stapeln lassen. Als Material können auch Kunststoffe oder Verbundwerkstoffe eingesetzt werden.
Anhand von Ausführungsbeispielen mit beigefügten Zeichnungen wird die Erfindung näher erläutert.
Fig. 1 a und 1 b zeigen eine erste Prinzipdarstellung der Erfindung im
Vergleich zu der
Fig. 1 c, die den Stand der Technik zeigt. Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung.
Die Fig. 1 a zeigt eine erste Prinzipdarstellung eines Wandelements 1 mit den Außenplatten 2 und 3, zwischen denen Verbindungsstege 4 angeord- net sind. Diese Verbindungsstege sind in diesem Fall ca. dreimal so lang wie der Abstand A zwischen den Innenseiten der Außenplatten 2 und 3. Die Fig. 1 b zeigt zur Veranschaulichung eine zweite Prinzipdarstellung eines Wandelements 1 mit den Außenplatten 2 und 3, zwischen denen Ver- bindungsstege 4 angeordnet sind. Diese Verbindungsstege sind in diesem Fall ca. 7mal so lang wie der Abstand A zwischen den Außenplatten 2 und 3.
Die Fig. 1 c zeigt zur Veranschaulichung ein herkömmliches Wandelement, dessen Verbindungsstege 4 ebenso lang sind wie der Abstand A zwischen den Außenplatten 2 und 3.
Wenn eine Temperaturdifferenz zwischen den Außenplatten 2 und 3 vorliegt, entsteht die Tendenz des Temperaturausgleichs. Die Wärme kann durch Wärmeleitung oder/und durch Konvektion oder/und durch Strahlung übertragen werden. Bei den nachfolgenden Betrachtungen wird vorausgesetzt, daß die Wärmeübertragung durch Strahlung durch geeignete, dem Fachmann bekannte Maßnahmen, begrenzt wird.
Wenn ein herkömmliches Wandelement nach Fig. 1 c evakuiert ist, kann ein Temperaturausgleich lediglich noch durch Wärmeleitung über die Stege 4 erfolgen. Je geringer das Wärmeleitvermögen dieser Stege ist, um so kleiner kann der Abstand A sein. Das Wärmeleitvermögen ist vom Querschnitt, von der spezifischen Wärmeleitung des Materials und von der Länge der Stege abhängig. Da die spezifische Wärmeleitung des Materials und der Querschnitt nur innerhalb vorgegebener Grenzen geändert werden können und die Steglänge dem Abstand A entspricht, kann mit einer herkömmlichen Lösung nach Fig. 1 c keine Steigerung der Isolationswirkung erzielt werden. Wenn jedoch die Steglänge, d. h. der Wärmeleitpfad, wesentlich größer als A ist, verbessert sich auch die Isolationswirkung wesentlich, d. h. der Abstand A kann bei gleich guter Isolationswirkung wesentlich kleiner sein.
Dem Fachmann ist klar, daß die in Fig. 1 a und 1 b dargestellten Konstruktionen der Verbindungsstege ungünstige mechanische Eigenschaften aufweisen und nicht geeignet sind, eine ausreichende mechanische Festigkeit des Wandelements zu gewährleisten. Aus dieser Abbildung, die den Kern der Erfindung zeichnerisch offenbart, kann aber der Fachmann das erfin- derische Prinzip entnehmen und in Verbindung mit den nachfolgenden Ausführungsbeispielen auch weitere, nicht explizit dargestellte Konstruktionen bauen, ohne erfinderisch tätig zu werden.
Die Fig. 2 zeigt eine Verbundkonstruktion mit besonders langen Wärmeleitpfaden. Die Bezugszeichen 2 und 3 bezeichnen jeweils die untere und die obere Außenplatte des Wandelements. Zwei Stützelemente 5, 6 stehen senkrecht auf der Außenplatte 2. Von den oberen Endabschnitte der Stützelemente 5, 6 erstrecken sich jeweils zwei Paar Zugelemente 7, 8 und 9, 10 schräg nach unten, deren untere Endabschnitte mit einem pyramiden- förmigen Zwischenstück 1 1 verbunden sind. Das Zwischenstück 1 1 besteht aus 4 Stäben, die die Seitenkanten 4a, 4b, 4c und 4d einer Pyramide bilden, über deren Spitze 4e zwei weitere Zugelemente 1 2 und 1 3 abgespannt sind, die ein V-förmiges Element 14 mit zwei Schenkeln 1 5 und 1 6 tragen, dessen Spitze mit der Außenplatte 3 in Kontakt ist. Zur mechani- sehen Stabilisierung sind die Stützelemente 5, 6 an ihren Endabschnitten mit einem Verbindungselement 17 verbunden, das parallel zu den Außenplatten 2 und 3 verläuft. Ohne nähere Erläuterung ist zu erkennen, daß der Wärmeleitpfad 5, 6 über 7, 8, 9, 10 über 1 1 über 12, 13 und über 1 5, 1 6 verläuft und wesentlich länger ist als der Abstand zwischen den Außen- platten 2 und 3. Es ist dem Fachmann weiterhin klar, daß diese Struktur eine symmetrische Kraftverteilung aufweist, so daß senkrechte Kräfte F aufgenommen und gleichmäßig verteilt werden. Diese Stab-Zug- Konstruktion kann in verschiedenen Varianten ausgeführt sein, wobei das Grundprinzip gleich bleibt. Es ist besonders erwähnenswert, daß die auf Zug belasteten Elemente oder Abschnitte, die sich gemäß dem Erfindungsgedanken prinzipiell mit den auf Druck belasteten Stützelementen oder Ab- schnitten abwechseln, wesentliche Vorteile für die Wärme- und Schallisolation bewirken. Die Zugelemente oder Zugabschnitte nehmen lediglich Zugkräfte auf und brauchen im Gegensatz zu den druckaufnehmenden Stützelementen nicht auf Knickfestigkeit ausgelegt zu sein. Daher können die Zugelemente sehr dünn dimensioniert werden, wodurch sie eine schlechte Wärme- und auch Schallleiteigenschaft aufweisen.
Die Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Zwischen den Außenplatten 2 und 3 sind zwei unterschiedliche Typen von spitzwinkligen Profilblechen 1 8 bis 25 abwechselnd ineinandergelegt, deren einzelne Abschnitte wechselseitig auf Zug und Druck beansprucht werden. Wie ersichtlich, weisen die Profile jeweils unterschiedliche Abmessungen und Winkel auf, wobei die Gestalt der Profile so ausgelegt ist, daß sich die Profilbleche wechselweise jeweils nur an ihren inneren und äußeren Spitzen berühren. Wie in der Beschreibung der Fig. 2 bereits erläutert, werden auch hier sehr lange Wärmeleitpfade erzeugt, wie aus der Zeichnung ohne zusätzliche Erläuterungen entnehmbar ist. Diese Ausführungsform läßt sich technologisch besonders leicht und kostengünstig herstellen, wobei die auf Zug beanspruchten Abschnitte wiederum dünn, z. B. als Membran, ausgebildet sein können. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß diese Ausfüh- rungsform im makroskopischen als auch im mikroskopischen Bereich eingesetzt werden kann. Die makroskopische Ausführung ist z. B. in der Fig. 3 im Maßstab 1 : 1 abgebildet. Eine mikroskopische Ausführung kann z. B. 1 0 ... 20mal oder noch kleiner sein.
Anstelle der Winkelprofile können auch Bleche oder harte Folien mit tiefgezogenen Pyramiden beliebiger Form verwendet werden. Die Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in der Seitenansicht. Es ist deutlich erkennbar, daß auf der Außenplatte 2 zwei dickere Stäbe mit ausreichender Knickfestigkeit senkrecht befestigt sind. Der obere Endabschnitt ist abgewinkelt und trägt ein Zugelement. Dieses Zug- element kann sehr dünn sein und muß lediglich die erforderliche Reißfestigkeit aufweisen. Da dem Fachmann Spezialdrähte mit sehr hoher Zugfestigkeit zur Verfügung stehen, wird deutlich, daß über einen solchen Draht nur eine sehr geringe Wärmeleitung und auch Schallleitung möglich sind. In dem gewählten Beispiel wechselt ein Wärmestrom 1 1 mal die Richtung, d. h. es wird ein extrem langer Wärmeleitpfad erzeugt, was bereits augenscheinlich und ohne Berechnung verdeutlicht, daß die Wärmeleitung über die Abstandshalter vernachlässigbar klein ist.
Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung in der Seiten- ansieht. Eine knickfeste Stütze 34 trägt einen mondsichelförmigen Aufbau aus zwei Streifenelementen 35, 36, die an ihren Endabschnitten miteinander verschweißt oder verklebt sind. Auf diesem mondsichelförmigen Aufbau ist wiederum eine knickfeste Stütze angeordnet und darauf wiederum der mondsichelförmige Aufbau. Den Abschluß zur Außenplatte wird in die- sem Beispiel wieder von einem Druckelement 38 gebildet.
Die Funktion dieses Abstandshalters ist die gleiche wie die in den vorhergehenden Beispielen. Es ist offensichtlich, daß auch mit dieser Ausführungsform sehr lange Wärmeleitpfade erzeugbar sind, die mit der Anzahl der mondsichelförmigen Aufbauten nach Bedarf verlängerbar sind.
Es ist darauf zu verweisen, daß der Schutzbereich der Patentansprüche sich nicht auf die gezeichneten Ausführungsformen beschränkt. Auf Grund der unterschiedlichen Ausführungsformen kann der Fachmann ähnliche Konstruktionen auswählen, ohne das er dabei erfinderisch tätig sein muß, da er lediglich der allgemeinen und vollständig offenbarten technischen Lehre zu folgen braucht.

Claims

Ansprüche
1 . Evakuiertes Wandelement (1 ) mit Außenplatten (2, 3), die mittels Ab- Standshalter (4) voneinander beabstandet sind, wobei
- die Abstandshalter (4) an einer Mehrzahl von über die Innenflächen der Außenplatten verteilten Stützstellen angeordnet sind und
- die Abstandshalter (4) so ausgebildet sind, daß Wärmeleitpfade, die von einer Innenfläche zur anderen Innenfläche über die Abstandshalter (4) ver- laufen, mehrfach ihre Richtung ändern, so daß die Wärmeleitpfade mindestens doppelt so lang sind wie der Abstand (A) zwischen den Innenflächen der Außenplatten (2, 3).
2. Wandelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Wandelements Vorrichtungen zur Dämmung der Übertragung des
Raumschalls vorgesehen sind.
3. Wandelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitpfade durch Materialien mit einem geringen spezifischen Wärmeleitvermögen ausgebildet sind.
4. Wandelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Wärmeleitpfade mindestens dreimal so groß ist wie der Abstand zwischen den Innenflächen der Außenplatten (2, 3).
5. Wandelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter (4) eine Druck-Zug-Konstruktion bilden, die wechselweise aus Druck- und Zugelementen aufgebaut ist.
6. Wandelement nach Anspruch 5 mit einem Abstandshalter, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenplatte (2) zwei Stützelemente (5, 6) senkrecht stehen, an deren oberen Endabschnitten sich jeweils zwei Zugelemente (7, 8) und (9, 10) schräg nach unten erstrecken und dort mit einem pyramidenförmigen Zwischenstück (1 1 ) verbunden sind, wobei das Zwi- schenstück (1 1 ) aus 4 Stäben besteht, die die Seitenkanten (4a, 4b, 4c und 4d) einer Pyramide bilden, über deren Spitze (4e) zwei weitere Zugelemente (12 und 13) abgespannt sind, die ein umgekehrtes V-förmiges Element (14) mit zwei Schenkeln (15) und (16) tragen, dessen Spitze mit der Außenplatte (3) in Kontakt ist, wobei die Stützelemente (5, 6) an ihren Endabschnitten zur mechanischen Stabilisierung mit einem Verbindungselement (17) verbunden sind, das zu den Außenplatten (2) und (3) parallel verläuft, Fig. 2.
7. Wandelement nach Anspruch 5 mit einem Abstandshalter, dadurch ge- kennzeichnet, daß
- auf der Außenplatte (2) zwei dicke Druckstäbe (26) beabstandet angeordnet sind, die sich in Richtung der Außenplatte (3) erstrecken,
- die freien Endabschnitte der Druckstäbe (26) mit Zugelementen (27) verbunden sind, die sich in Richtung der Außenplatte (2) erstrecken, - die Endabschnitte der Zugelemente (27) mit den Schenkeln (28) eines U- Profils verbunden sind,
- parallel und nahe beabstandet zu den Schenkeln (28) weitere Zugelemente (29) angeordnet sind,
- die freien Endabschnitte der Zugelemente (31 , 32) wiederum mit den Schenkeln eines weiteren U-Profils verbunden sind, wodurch ein ineinander geschachtelter Aufbau entsteht, der von einem zentrisch angeordneten Abschlußdruckstab (33) gehalten wird, der sich der Außenplatte (3) abstützt.
8. Wandelement nach Anspruch 5 mit einem Abstandshalter, dadurch ge- kennzeichnet, daß
- sich ein an der Außenplatte (2) abstützendes stabförmiges Druckelement (34) in Richtung der Außenplatte (3) erstreckt,
- auf dem Endabschnitt (34a) des Druckelements (34) ein näherungsweise halbkreisförmig gebogenes Streifenelement (35) angeordnet ist, - auf dem Streifenelement (35) ein weiteres Streifenelement (36) angeordnet ist, so daß ein mondsichelförmiger Aufbau ausgebildet wird, wobei die Streifenelemente (35, 36) an den Endabschnitten fest miteinander verbunden sind,
- auf der Oberseite des Streifenelements (36) ein weiteres Druckelement (37) in Linie zum Druckelement (34) angeordnet ist, das erneut einen mondsichelförmigen Streifenelementeaufbau (35, 36) trägt, an den sich ein weiteres Druckelement (38) anschließt, das sich an der Außenplatte (3) abstützt, Fig. 5.
9. Wandelement nach Patentanspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandshalter als winklig gefaltetes oder als pyramidenförmig tiefgezogenes Bleche (18 bis 25) ausgebildet und ineinandergestapelt sind, Fig. 3.
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