JP3819039B2 - 屋根垂木又は他の木材構造物の梁の間のクランプ組付けのための絶縁要素 - Google Patents

Description

本発明は、請求の範囲第１項の上位概念による絶縁（分断）要素に関する。
その種の絶縁要素（絶縁材料要素）は公知であり、かつ屋根垂木、バルコニー又は他の境界面の間の特にシートのクランプ組付け又はシートから裁断された単一の絶縁パネルとして使用される。これは１０年間生産量が増大している市場であり、絶縁シートは建造物取り引きから専門家によって現場で組付けられるが、非常に屡々熟練しない人によって、即ち「ドーイットユアセルフ」によって組立られる。特にミネラルウールによって急勾配の屋根を絶縁することはマーケットで普通のものとなっているので、クランプフェルトに属するそのような絶縁シートは、それらの市場シェアを絶えず増大させ得る状態にある。
絶縁要素の製造及び在庫管理において、メーカーは屋根の垂木又は他の木材構造物の梁の間の幅又はその高さ、即ち格子構造深さがかなりの程度で相違し得ることを考慮しなければならない。これらの理由で、即ち垂木又は梁の間の相異なる幅に適合するためのいわゆるショルダマットが細かく段階づけされた幅で、例えば１００ｍｍの幅の段階で製造されかつ在庫されている。更に略８０ｍｍ〜２２０ｍｍ及びそれ以上の寸法のクランプ層フェルト厚さが今日提供されている。勿論これは製造、販売及び調達において、しかし建設見地での莫大な在庫品を含む。
そのような生産の他の特別な問題は、材料の必要な消費であり、消費はコストの理由で常に減少し、しかし大きな表面が急勾配の屋根の絶縁に適用する好適な場合に絶縁材料で被覆されなければならないために特別に重要である。更にかなりの材料コストはミネラルウールが生化学的に退化した組成から次第に多く製造され又は高い価格に繋がり得る特別な国内基準によって製造されなければならないという事実のために低くない。
本発明の課題は、屋根垂木、梁又は他の境界面の間のクランプ組付けのための絶縁シート又は絶縁パネルを提供することであり、屋根垂木等は必要な絶縁特性を失わずに材料の消費の減少を許容し即ち特に熱的絶縁能力において技術サービス値を充足するために必要な材料の使用に対する生産の最適化を可能にする。
他の観点によれば、屋根垂木又は木材フレーム構造の梁の間のクランプ組付けのための絶縁要素は、従来の絶縁要素の材料の節約、しかしそれにもかかわらず最適のクランプ効果を伴うのみならず、貯蔵、輸送及びそのような絶縁要素がフィルム包装と共に取り引きされるという事実によって包装容量の減少を通して包装の利益を提供することになる。
本発明の更に他の観点は、絶縁シート又は絶縁パネルを提供することであり、その厚さ範囲は、相異なる梁厚さ（格子構造深さ）で一定の厚さをもった絶縁要素としての完全な組付けを保証しかつ特に相異なる厚さの連続的な補償を許容する。絶縁シートはそれにもかかわらず製造が容易で、絶縁シート又は絶縁パネルの組付けは支障のない方法で単にクランプによって行われる。
この課題は、本発明によれば特許請求の範囲第１項の特徴部に含まれる特徴によって解決され、即ち当を得た特別に有利な実施例は、従属請求項に含まれる特徴によって特徴づけられる。
本発明は、絶縁シート又は絶縁パネルが次にクランプ層と称される特別なクランプ型保持要素を有するという点に主として特徴づけられる。これは、クランプ組付けのために必要なパネル又はシートのクランプ型部分のみが材料の完全かつ持続的な保持を保証するため、クランプ層機能特性の目的で設計される必要があるために、総絶縁層における材料の非常に多くの減少を可能にする。パネル又はシートの残り又は残った層は、例えばクランプ層よりも低い弾性力で、特に低い嵩密度でクランプ及び保持機能と無関係に適当に調整されることができ、かつ熱的絶縁の要求のみで設計されればよい。パネル又はシート内の嵩密度の段階によって、以下の事実を考慮して材料のかなり大きな節約がされ得る、即ちかなりの表面が急勾配の屋根の絶縁の適用の場合に、かなりの表面が絶縁されなければならないという事実を特に考慮して行われる。本発明の場合、クランプ層の特性は残りの層に付いての高い嵩密度によって得られる。高い嵩密度はここではクランプ型保持要素の減衰機能を得るために使用される。絶縁シート又は絶縁パネルの残りの領域における嵩密度は、特に熱伝導に関して特別に要求される条件によって選択され得る。勿論クランプ層は熱的絶縁の条件を充足する。
特に好適な実施例において、パネル又はシートは２つの層に分けられ、１つはクランプ層を形成しかつ充填機能又は絶縁機能のみを果たす残りの層よりも高い嵩密度のために高い弾性力を有する。特性、そのようなクランプ型保持要素の弾性力は、増大する嵩密度によってのみならずバインダ含有量及び又は繊維品質及び又は繊維配向の適当な調整によっても達成され得る。
多分割、特に相異なる性質の少なくとも１つの２つの部分への絶縁要素の特に二分割において、本発明による材料の減少を達成し、一方従来のミネラルウール絶縁材料についてのクランプ効果の保持又は最適化が達成され、それによって少なくとも１つのの部分がクランプ形式で作用する。この状態において一定の撓みは組付け状態において起こり、即ち絶縁要素の死荷重により屋根垂木の間に生じ、その結果この場合に好ましくは上部に位置決めされたクランプ層は、下方の残っている絶縁層上のクランプ誘導効果を及ぼす。充填層を節約する残っている絶縁層の嵩密度が本発明により最小にされ得、製品がその後良好に圧縮され得るので、材料の節約が得られることができるのみならず、かなりの包装の利点を得る。包装容量がかなり減少され、輸送及び貯蔵容量が減少されることが可能であるので、これはロールの形で供給される絶縁要素に特別に有利である。
絶縁シート又は絶縁パネルの特に好適な二重層と並んで、唯１つの充填層等の場合に２つの充填層又は２つのクランプ層を提供することが可能である。充填層及びクランプ層の数及び配列は当業者によって選択され得る。
上記のように、クランプ層の特性は、嵩密度によるよりも、繊維寸法、繊維位置、繊維形成、繊維配向、バインダ量又はクランプ層の他の追加の強化手段によって調整され得る。クランプ層がクランプ層と境界面との間の必要な摩擦力を保証するために充分な拡張力又は弾性力を有する。クランプ層が充分剛固であることが保持され、その結果絶縁要素は充分な圧力で垂木の間にクランプされることができかつそこで圧入を有し、それ故に充填層は相異なる格子構造で厚さ補償機能を許容するのに充分に軟質かつ圧縮可能である。弾性力が嵩密度によって調整されている場合、１以上、好ましくは１．５以上であることは、充填層嵩密度に対するクランプ層嵩密度の比として適当である。
次に本発明の好適な実施例を図面に基づいて記載される、即ち
図１は、本発明による絶縁要素の部分の斜視図を示し、
図２は、急勾配の屋根のスクエアの絶縁シート又は絶縁パネルの組付け状態を表わす断面図を示し、
図３は、絶縁要素の厚さが絶縁要素の厚さよりも小さい格子構造深さに調整されるべき場合、建造物壁等のための垂直木材フレーム構造の梁又は柱の間の組付け開始状態における絶縁シート又は絶縁パネルの断面図を示し、
図４は、図３と同様な、しかし絶縁シート又は絶縁パネルの組付けられた状態を示す図であり、
図５は、ロールに巻き込まれた絶縁シートであって、垂木の間のクランプ組付けのためにこの絶縁シートからの絶縁パネルの裁断を示す展開状態における図であり、
図６は本発明による絶縁要素を使用する場合のポテンシャルの節約を示す図表を示す。
図１に部分斜視図で表される絶縁シート又は絶縁パネル１の形の絶縁要素は、２つの層、即ちＦＳで表される充填層２とＫＳで表されるクランプ層から構成されている。２つの層は相異なる性質、即ち相異なる特性を有する。本発明の好適なケースにおいて、即ち屋根構造の垂木の間の又は木材フレーム構造の柱の間の絶縁シート又は絶縁パネル１のクランプ組付けのために、適当なバインダを備えたミネラルウールから作られた層は相異なる嵩密度に設計される。クランプ層３はシート又はパネルのクランプ組付けのためにその密度を設定されておりかつ特に充填層２よりも大きな嵩密度を有する。充填層はクランプ作用とは無関係に設計され従って減少された嵩密度を有し、その密度は所望の絶縁特性のためにのみ選択されている。
図２は、急勾配の屋根の隣接する２つの垂木の間の組付け状態における図５による絶縁材料ロールに巻込まれるシートから裁断された絶縁シート１を示し、符号５は屋根作業に慣用されかつ垂木の上側に配置された防水シートを表わす。図２に示す実施例において、クランプ組付け層３は上に、即ち屋根側上にかつ防水シート５に隣接して配設されており、従って充填層２は室に向かって、即ち下方へ配設されている。図２に示された絶縁シートは、垂木の厚さｄ３に対して厚さを揃えられているが、これは必ずしも必要でてはない。クランプ層３と充填層２の層厚さは、ｄ１及びｄ２として表される。例えば絶縁シート１は、隣接した垂木４の間の幅Ｄを越えるオーバー寸法をもって図５によるロールから裁断され、オーバ寸法は絶縁シート１が隣接する垂木の間のクランプ組付け状態に装入されかつクランプ作用を保持されるようにされる。スクエアの典型的なオーバ寸法は略１ｃｍである。
上記のように両層２及び３はミネラルウールから形成されるが、それらの機械的特性は相違する。これらの相異なる特性は図２の実施例では層２及び３の相異なる嵩密度によって達成される。充填層２はクランプ３の嵩密度よりも低い嵩密度を有する。大きな嵩密度を有するクランプ層３は、充填層２よりも境界面の間で高い弾性力を有し、弾性力は、隣接する垂木の間に組付けられた場合に特別の締め付け装置が必要ないように、絶縁パネルを圧入によって緊密に配置し得る。クランプ層としての適当な嵩密度は１０ｋｇ／ｍ³以上であり、木材フレーム構造の垂木又は柱の間のクランプ組付けへの好適な範囲は、１０ｋｇ／ｍ³〜３０ｋｇ／ｍ³の範囲の嵩密度である。特に嵩密度に好適な範囲は、１５ｋｇ／ｍ³〜２５ｋｇ／ｍ³であり、特にクランプ層としての特別に好適な嵩密度は、例えば１７ｋｇ／ｍ³〜１９ｋｇ／ｍ³の範囲である。
対向した垂木の間及び６０°以下の屋根傾斜のスクエアの間のいわゆるフレームとして、クランプ層３は充分強くかつ剛固であるが、層２及び３から成る絶縁要素１の死荷重の下に座屈なしに可撓的であることが、屋根絶縁、特に絶縁水平木材格子構造への適用の場合にクランプ層３の嵩密度調整にとって本質的なことである。図２の組付け状態において、絶縁シートはその死荷重の下に僅かに撓み、この荷重による僅かな撓み又は下方への膨らみは特に充填層２の下方領域における垂木４の間にクランプされた絶縁シートの膨張をもたらし、それによって膨張力が形成される。垂木４の間の絶縁シートのクランプ固定は、クランプ層３によって形成される復元力及び摩擦力によって主として行われ、クランプ層３は追加的にクランプ層３によって誘導される充填層２内の広げる力によって支持され、それによって勿論垂木４上の充填層２の摩擦力はクランプ作用に寄与する。従ってクランプ層は図２の実施例において、その強度がクランプ機能のために設計された実際のクランプ層３及び充填層２によって行われ、絶縁シートの死荷重による撓みのために誘導された膨張力を通して行われる。
屋根垂木又は垂直木材フレーム構造の梁の境界面の間の絶縁シート１の逆の配置は、勿論可能であり、それによって充填層２は屋根領域における防水シート５及び室に面したクランプ層３に隣接して位置決めされる。しかし垂直木材フレーム構造によって、梁４の外面と同一平面のクランプ層３の外面を持った充填層２は木材パネルから作られる壁までの残ったスペースを充填し、かつそれによって補償層として機能する。即ち、低い嵩密度に設計された充填層２の良好な圧縮性のために、相異なる梁厚さｄ３は、１つかつ同一の絶縁要素によって橋絡され得る。例えば１４０ｍｍ〜２２０ｍｍの範囲の相異なる厚さを、２２０ｍｍの厚さの絶縁パネル１によって連続的に橋絡することも想定され、絶縁パネルが組付けられた場合に、大きな程度で又は小さい程度で補償されかつ補償機能を実行する。勿論絶縁シート１の総厚さｄｌとｄ２として２２０ｍｍの前記値が例として挙げられる、そのわけは製品の厚さは他の格子構造深さに調整され得るからである。更に必要な場合に、均一な等級に又は均一な等級の相異なる厚さの２つの製品を使用することも可能である。これは、殆ど市況に依存し、特に個々の構造に使用されるような垂木又は梁厚さの予期される相違に依存する。これは国毎に変えられ得、建築基準を相応した考慮によって可能である。
図３及び図４は、特に工業的に予備製造された室セルモジュールにおける例えば建造物壁として使用されるような、柱又は梁４を備えた垂直木材フレーム構造の間の絶縁シート又は絶縁パネルのための組付け状態を示す。単に例示によって、外側は木材製品又はパネルにされた壁５’の壁パネルによって表されている。図３は組付け工程の始めを示し、補償層２’として形成された充填層は２つの梁４’の間のスペースに位置決めされる。クランプ層３は力Ｐを作用させて梁４’の間に圧入され、その結果クランプ層３の外面は図４に示すように、梁４’の外面又は外縁と同一平面に延在する。相異なる梁厚さは１つかつ同一の製品、即ち等しい厚さの絶縁要素によって橋絡され得るので、クランプ層３が圧入され、従って補償層２’が圧縮されかつこうして絶縁機能をもって補償機能が実施される。クランプ層３の適用の場合、再び補償層２’に亘って高い強度で、特に高い嵩密度で設計され、前記領域はここでも適用可能である。充填層の使用の両場合の嵩密度は３０ｋｇ／ｍ³以下でしり、特に１５ｋｇ／ｍ³、好ましくは１０ｋｇ／ｍ³であり、２つの嵩密度は充填層の嵩密度に対するクランプ層の嵩密度の比が１以上であるように互いに整合される。
クランプ層３の特別の厚さｄ１は、屋根垂木又は木材格子構造の相応する境界面の間の絶縁層を固定するために要求される技術的に必要な厚さの全ての適用において減少される。厚さの特別の値は、木材フレーム構造の設計及び特に隣接する垂木又は梁の間の橋絡されるべき幅に依存する。充填層２に関して、一方では上記の補償機能を許容するクランプ層３よりもより多く圧縮可能にし、他方では包装において利益を提供することが有利である。減少した直径でしかし絶縁シートの等しい長さで絶縁の役目が果たされることができ、その絶縁シートは包装容量を減少させ、かなりの輸送及び貯蔵の利益を提供する。ロールの形の絶縁シートは、１対２．５〜１対４．５の領域で圧縮可能である。そのような絶縁シート又は絶縁パネルに裁断されたものによって、ＤＩＮ１８１６５による熱伝導度群０４０の分類、その嵩密度により熱伝導度群０４５内に入る充填層、及びその嵩密度によって熱伝導度群０３５内のクランプ層が得られることができ、一方中間の絶縁パネル又は絶縁シートは、ＤＩＮ１８１６５による熱伝導度群０４０の基準を充足する。嵩密度（ＲＤ）の適当な選択によって、λ＝ｆ（ＲＤ）が知られている場合、０３５の総熱伝導度群が得られることができる。
図５は、特別に好適な実施例を示し、即ち特に急勾配の屋根の垂木における、垂木叉は梁の境界面の間のクランプ組付けのためのロールに巻込まれる絶縁シートを示す。絶縁シート６は部分的に巻戻された状態で表されている。符号２は補償機能を有する充填層を表わし、かつ符号３は絶縁ロールの巻込まれた状態における外側上に配置されたクランプ層を示す。クランプ層は巻込まれた状態の内側に配置されることができ、巻込まれる位置は、図２による記載による適用のケース、即ち実際の組付け状態に依存する。記載の実施例では充填層である、巻込まれる状態の内方に位置決めされた層の表面７上に、絶縁シート６の横縁９に対して垂直に延びるマークライン８がある。例えば、マークライン８は等しい間隔で施され、２つの隣接したマークラインの間の間隔は好ましくは１００ｍｍである。図５に示すように、マークライン８は連続ラインで表される必要はなく、点線で表されることもできる。マークライン８は切削等によっては形成されず、ミネラルウールシート６の材料の取扱及び有効性に影響を与えることなしに単に光学的に効果的である。例えば７００ｍｍの所定の幅のスクエアを充填するために、圧入及び１１の個所での切断のために必要な例えば１ｃｍのオーバ寸法を考慮してマーキングライン８に沿って絶縁シート６の先頭縁から出発して７１０ｍｍの長さの縦部分Ｌが設定される。この目的で、図５に示された方法で測定された切断ラインにナイフ１２をセットしかつナイフは材料を通って隣接したマーキングライン８に平行な矢印１３の方向に引かれる。
それによって裁断にされた絶縁パネル１４は、組付けのために転向され、その結果絶縁シート６の前方の横縁は、上下に来、かつこうして縦方向の部分Ｌはミネラルウールパネル１４の幅を決定する。この位置において、ミネラルウールパネル１４は２つの隣接した垂木４の間のスクエアに装入される。例えば１０ｍｍ又は僅かに大きい組付けの個所におけるスクエアの幅Ｄを超える縦部分Ｌのオーバー寸法Ｕｅは、ミネラルウールパネル１４の所望の圧入を生じる。従って垂木４の間の装入後、ミネラルウールパネル１４はクランプ効果による垂木の間の圧入を有する。こうして形成された絶縁シート６は、パネル１４が垂木の間の幅Ｄに応じて絶縁シートが裁断される場合、隣接する垂木の間の相異なる幅Ｄでスクエアに敷設するための均一な幅で使用される。同時の補償の可能性のために、絶縁シートの均一な幅寸法及び相異なる幅Ｄ及び相異なる垂木及び梁厚さｄ３を有するスクエア又はベイのための絶縁シートの均一な厚さを備えた図５に示される絶縁シートが使用されることができる。これは、寸法の種類のかなりの節約をもたらす、そのわけは絶縁シート６は、もはや精密に段階をつけられた厚さに保持される必要がなく、均一な幅及び厚さの１つの絶縁シートは垂木又は梁の間の相異なる幅及び相異なる格子構造深さの種々の垂木及び木材フレーム構造を被覆することができるからである。
図６は、市場に提供可能な従来の絶縁シートを超える割合（％）の絶縁材料の節約ポテンシャルを示す。こうして特に絶縁屋根のために慣用的に使用される絶縁シート又は絶縁パネルの厚さを１０〜２３％の範囲のかなりの節約を得られ、これはこれらの目的で年間当たり使用される絶縁シートの量に関して材料のかなりの節約に繋がる。
表１は、相異なる厚さ、嵩密度及び個別の部分層の単位面積当たりの重量の層の組合せの変形の例を示す。
この表は、本発明による全ての変形が、標準バージョンよりも低い単位面積当たりの重量を有しかつ材料のかなりの節約に繋がることを示す。人は更に層厚さ、嵩密度及び部分層の単位面積当たりの重量が変えられ得ることを知り得る。
充填層が、その厚さが組みつけ中垂木高さ又は木材格子構造深さに依存して圧縮され得る場合、より小さい範囲を通して材料が節約されるのみならず、寸法の種類を最適にし得る。表１において、２２０ｍｍの厚さ及び２．８２ｋｇ／ｍ²の変形３のシート／パネルが１８０ｍｍの梁厚さに圧縮された場合、厚さ１８０ｍｍ及び２．８８ｋｇ／ｍ²の重量の標準バージョンのシート／パネルを超える０．０６ｋｇ／ｍ²の材料の節約が得られることができる。この例の利点は、主として最適化された寸法の種類にある。材料の明らかな節約は、２００ｍｍの梁厚さｄ３で与えられ、しかしここでは３．００ｋｇ／ｍ²の標準バージョンの単位面積当たりの重量は、厚さ２２０ｍｍ及び単位面積当たり２．８２ｋｇ／ｍ²の重量の例３と比較してかなり高いからである。材料節約は従ってこの例において０．１８ｋｇ／ｍ³である。

Claims (11)

1. 境界面の間、特に特に急勾配屋根のような屋根の垂木（４）の間又は、特に、建物の外壁又は内壁用の木製フレーム構造又は木製梁天井の梁等（４’）の間の組み付け物をクランプするための絶縁要素であって、ロールに巻き取り可能な絶縁パネル又は絶縁シート（６）又は絶縁シートの切断によって得られる絶縁パネル（１）の形の全ての層がミネラルウールからなる前記絶縁要素において、
   絶縁パネル／絶縁シート（１，６）は、絶縁要素の厚さに対して垂直方向に延びる複数の絶縁層を有し、絶縁層の少なくとも１つが絶縁パネル又は絶縁シートのクランプ組み付けのための残りの絶縁層上のクランプ型の保持要素として構成されており、その結果前記保持要素は、その圧縮されるべき側面を介して境界面に伝達されるその高い弾性力のために、組み込まれた状態において前記境界面に残りの絶縁層よりも大きな圧力を作用することを特徴とする前記クランプ組み付け用絶縁要素。
2. クランプ層（３）として形成されたクランプ型保持要素の弾性力が、嵩密度及び又はバインダ量及び又は繊維品質及び又は繊維配向及び又は適当な強化手段を適当に確定することによって得られる、請求項１記載の絶縁要素。
3. クランプ型保持要素が絶縁パネル／絶縁シート（１、６）の外表面を特定し、又は絶縁パネル／絶縁シート内に配置されている、請求項１又は２に記載の絶縁要素。
4. クランプ層（３）が実質的に境界面の間の確定のために技術的に必要なクランプ機能を有する厚さに揃えられる、請求項１又は２に記載の絶縁要素。
5. 絶縁パネル／絶縁シート（１、６）がクランプ層（３）と、充填層（２）としての残りの絶縁層とから少なくとも２つの層に形成される、請求項１から４までのうちのいずれか一項に記載の絶縁要素。
6. クランプ層（３）の厚さが組付け前にクランプ層（２）と充填層（３）とから成る絶縁パネル／絶縁シート（１、６）の総厚さの５０％以下、好ましくは２０％〜５０％、特に２０％〜４０％かつ特に好ましくは３０％〜４０％の範囲にある、請求項１から５までのうちのいずれか一項に記載の絶縁要素。
7. クランプ型保持要素〔クランプ層（３）〕が、垂木（４）の間で、絶縁パネル／絶縁シート（１、６）の組付けられた位置において室から離れる方に面して配設されている、請求項１から６までのうちのいずれか一項に記載の、特に垂木（４）と急勾配の屋根の間又は木材梁天井等のような、他の木材構造の梁の間の、垂直ではない境界面の間のクランプ組付け用の絶縁要素。
8. 充填層が相異なる梁高さ（格子構造深さ）に適用するために補償層（２’）として形成されている、特に請求項５又は６に記載の建造物等の外側又は内側用の木材フレーム構造の梁（４’）の間の、垂直境界面の間のクランプ組付け用の絶縁要素。
9. 補償層（２’）が可撓圧縮領域として形成されている、請求項８記載の絶縁要素。
10. クランプ層（３）が１０ｋｇ／ｍ³以上の嵩密度を有し、好ましくは１０〜３０ｋｇ／ｍ³、特に１５〜２５ｋｇ／ｍ³の範囲にある、請求項１から９までのうちのいずれか一項に記載の絶縁要素。
11. 充填層又は補償層（２；２’）が３０ｋｇ／ｍ³以下の嵩密度、特に好ましくは１５ｋｇ／ｍ³以下の嵩密度を有する、請求項１から１０までのうちのいずれか一項に記載の絶縁要素。

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