WO1990014553A1 - Thermal insulation - Google Patents

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WO1990014553A1
WO1990014553A1 PCT/EP1990/000830 EP9000830W WO9014553A1 WO 1990014553 A1 WO1990014553 A1 WO 1990014553A1 EP 9000830 W EP9000830 W EP 9000830W WO 9014553 A1 WO9014553 A1 WO 9014553A1
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thermal insulation
elastomer
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foam
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PCT/EP1990/000830
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Norbert Kuhn
Jürgen BLUMENBERG
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F. Willich Gmbh & Co.
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    • F17C2203/0329Foam
    • F17C2203/0333Polyurethane

Definitions

  • the invention relates to thermal insulation for large temperature differences between the warm and cold sides.
  • thermal insulation can be used, for example, in low-temperature containers or flow or wind tunnels which are operated at low temperatures, for example at the temperature of liquid nitrogen, to improve the imaging ratio.
  • the heat insulation is arranged on the inside of the duct wall, and the cold inside of the heat insulation is at the temperature of liquid nitrogen, while the outside of the heat insulation connected to the concrete or steel wall of the wind tunnel is approximately at room temperature .
  • stresses occur in the thermal insulation during cooling, in particular in the event of frequent thermal shock loads, which result from the thermal insulation contracting on cooling on the cold side, while the warm side essentially retains its volume.
  • thermomechanical stresses occur in the system. If the stresses in the insulating material exceed the breaking stress of the material, cracks and tears occur in the Material. Undesired convection and diffusion flows also occur in these cracks.
  • DE-OS 25 55 618 discloses thermal insulation for low-temperature containers made of several heat-insulating foam layers, in which a flexible fabric layer is provided between two heat-insulating foam layers.
  • a flexible fabric layer is provided between two heat-insulating foam layers.
  • thermal insulation for large temperature intervals at low temperatures which consists of several layers of foam, at least the coldest of which is separated from one another by a plurality of joints filled with elastic insulating material Plates exists.
  • the individual foam layers are integrally bonded to one another, an intermediate layer of flexible material integrally bonded to the two foam layers extending at least between the two coldest foam layers.
  • the intermediate layer is soft to the touch, ie it should be so flexible that it essentially prevents the transfer of shear stress between the two adjacent foam layers.
  • the minimum thickness of the intermediate layer must be 5% of the total thickness of the two foam layers connected by the intermediate layer in order to ensure that the two adjacent foam layers are largely decoupled from one another with regard to the transmission of shear stresses.
  • the intermediate layer preferably also consists of a material with good insulating or insulating properties.
  • Preferred materials for the intermediate layer are elasticized polystyrene foam or silicone foam.
  • the thermal insulation according to DE-PS 30 72 374 may prevent the formation of thermal expansion cracks even at large temperature intervals at low temperatures, but it is at most suitable for pressureless applications.
  • a pressurization of the thermal insulation and the problems that arise are not addressed in DE-PS 30 42 374, and the materials mentioned for the intermediate layer, namely elasticized polystyrene foam or silicone foam, are also not suitable for pressurizing the thermal insulation they would either be compressed too much and / or undesired convection currents would occur. those that in the long term lead to moisture penetration and destruction of the thermal insulation.
  • pressurization of the thermal insulation is necessary or worth considering.
  • larger objects can be simulated in a wind tunnel that is operated under increased pressure than in a wind tunnel operated at atmospheric pressure due to the more favorable imaging conditions.
  • the heat insulation used as an inner lining for a wind tunnel should therefore be able to be subjected to pressures of up to, for example, about 10 to 12 bar, without losing its functionality in the long term.
  • the invention is therefore based on the object of providing thermal insulation which is designed for large temperature intervals at low temperatures and can be operated at pressures above atmospheric pressure, and in which thermal expansion cracks and the occurrence of undesired convection and / or diffusion flows are prevented under these conditions.
  • the invention is based on the basic idea of building up the thermal insulation from at least two layers of insulating layers, at least the two insulating layers which are coldest in operation being connected to one another by an intermediate layer which is made entirely or partially of a homogeneous, non-cellular elastomer exists.
  • the intermediate layer By forming the intermediate layer from a homogeneous, non-cellular elastomer, mechanical stresses can be reduced and reduced on the one hand by targeted deformations of the intermediate layer, and on the other hand, the closed-cell structure without large open-cell layers can cause undesirable convection and Diffusion paths can be avoided.
  • the thermal insulation according to the invention is constructed in such a way that even at low temperatures and large temperature differences between the cold and warm side, for example room temperature on the one hand and the temperature of the liquid nitrogen on the other hand, pressures of up to approximately 10 to 12 bar are applied to it can, especially from the cold side, without their function being impaired in the long term.
  • the thermal insulation according to the invention preferably consists of two or three layers of foam layers, the individual foam layers being constructed from plate-shaped rigid polyurethane foam elements.
  • the hard foam elements of at least the two coldest layers are preferably separated from one another by circumferential joints, which are preferably covered with an elastic insulating material a foamed material such as polyimide foam.
  • the outermost foam layer is bonded to the wall of the channel, preferably with an adhesive.
  • At least the two coldest foam layers, preferably all the insulating layers, are each connected to one another by the homogeneous elastomer layer, which forms a type of intermediate layer between the insulating layers. In this way, all the insulating layers and the intermediate layers made of the homogeneous elastomer are integrally bonded to one another.
  • the homogeneous elastomer for the intermediate layer is preferably selected such that it remains essentially elastic and does not become brittle even at low temperatures down to about -100 ° C. and below. Any homogeneous, non-cellular elastomer which does not become brittle even at low temperatures down to about -100 ° C. and below is suitable according to the invention as a material for the intermediate layer.
  • a silicone is advantageously used as the elastomer. Because of the excellent cold behavior, a phenylmethyldimethyl silicone or a phenylvinylmethyl silicone is particularly preferred, for example a silicone rubber of the type SILASTIC (trademark of Dow Corning) LT-50 or LT-70 TE 142/4 (red). This elastomer is completely homogeneous and has an embrittlement point according to ASTM D 2137-A of approximately -116 ° C. corresponding to 157 K.
  • the phenylvinylmethyl silicone elastomer preferred according to the invention has a pressure modulus of approximately 7N / mm 2 and a tensile modulus of approximately 1.5 N / mm 2 , the shear modulus being approximately between these two values. With decreasing temperatures, the modulus of elasticity only slowly and in the vicinity of the embrittlement point of about -116 ° C quickly. At -100 ° C the pressure module is approximately
  • thermomechanical stresses in the system are reduced by targeted deformations via the elastomer layer and, if appropriate, the joint filling material made of polyi idschau, which acts as an elastic wedge.
  • the thermomechanical stresses in the rigid polyurethane foam elements acting as insulation can be reduced to such an extent that they are well below the breaking limit of rigid polyurethane foam for realistic systems. In general, safety factors against breakage that are greater than 2 can be achieved.
  • At least the coldest of the elastomer layers is preferably laminated on its underside for reinforcement with a glass fiber fabric, which acts as a tear brake.
  • the coldest elastomer layer in particular should be arranged within the system so that the temperature of this elastomer layer during operation is above the brittleness temperature of the elastomer, ie above -116 in the preferred phenylvinylmethyl silicone ° C.
  • the elastomer material itself has a much higher thermal conductivity than the neighboring rigid polyurethane foam elements.
  • the two boundary layers of the elastomer layer which are in contact with the two adjacent insulating layers are therefore essentially at the same temperature, ie within the elastomer layer itself there are no additional shear stresses due to heat differences.
  • the elastomer material can adapt to the bowl-like deformation, in particular the colder insulation layer, in that it expands at the points adjacent to the edges of the plate-shaped insulation elements in the direction perpendicular to the plane of the plate-shaped elements. This can prevent thermal stresses and cracks in the system.
  • the insulating layer pointing towards the cold side is dimensioned so strongly that the temperature of the coldest elastomer layer is still above the most brittle temperature of the elastomer.
  • the elastomer layer itself must be so thick that it can deform sufficiently to practically compensate for the curling of the insulating layers and to prevent the occurrence of undesired joints and cracks.
  • the thickness of the elastomer layer is typically about 2 to 6 mm, preferably about 3 to 5 mm, particularly preferably about 4 mm.
  • the cold side of the coldest insulating layer and the two circumferential edges of the warmer insulating layers can preferably be laminated with an aluminum foil which is plastic-coated on both sides and is impervious to water vapor diffusion. This lamination prevents water vapor from escaping from the rigid polyurethane foam of the insulating layer towards the cold side of the thermal insulation.
  • This cold side of the wind or flow channel faces the interior of the channel. This measure prevents the diffusion of water vapor into the wind or flow channel.
  • FIG. 1 shows a partially sectioned overview of the thermal insulation according to the invention
  • FIG. 2 shows the structure of the thermal insulation in detail
  • Figure 3 shows a section of the substructure of the liner.
  • Figure 1 shows an application example of the thermal insulation according to the invention for a power or wind tunnel, which is operated under pressure.
  • the pressure shell or channel wall 10 has an outer side 11 and an inner side 12.
  • the thermal insulation is applied to the inside 12 of the wall.
  • the direction of flow in the flow or wind tunnel is indicated by an arrow.
  • the thermal insulation essentially consists of three layers 14, 16, 18 of plate-shaped elements made of insulating material, preferably rigid polyurethane foam with a bulk density of about 200 kg / m 3 .
  • insulating material preferably rigid polyurethane foam with a bulk density of about 200 kg / m 3 .
  • Other layers 16, 18 made of rigid polyurethane foam are formed with circumferential joints which are filled with polyimide foam. These joints are not shown in detail in FIG. 1.
  • the outermost warm layer or layer 14 made of rigid polyurethane foam facing the channel wall 10 is glued there, preferably with the Henkel Makroplast adhesive.
  • the layers 14, 16, 18 made of rigid polyurethane foam are each connected to one another with a layer 20, 22 made of a homogeneous, non-cellular, low-temperature-resistant elastomer which does not yet become brittle at the respective operating temperature.
  • a phenylvinyl ethyl silicone or phenyl ethyl dimethyl silicone is preferably used as the elastomer.
  • the underside of the elastomer layers can be laminated as a reinforcement with a glass fiber fabric, which acts as a tear brake.
  • the structure of the heat insulation according to FIG. 1 leads to a substantial reduction in the thermomechanical stresses in the system due to targeted deformations via the elastomer layers 20, 22 and the elastic wedges made of polyimide foam arranged in the joints of the rigid polyurethane foam elements. In this way, safety factors against breakage greater than 2 can be achieved.
  • the polyurethane rigid foam layer 18 facing the interior of the flow channel and the two circumferential edges of the two inner layers 16, 18 made of rigid polyurethane foam are preferably laminated with an aluminum foil which is plastic-coated and water-vapor diffusion-tight. This lamination prevents water vapor from diffusing out of the rigid polyurethane foam into the flow channel.
  • the glass fiber reinforcements which may be present on the undersides of the two elastomer layers 20, 22 result in a further increase in security.
  • FIG. 1 also shows the substructure of the liner, which covers the thermal insulation towards the interior of the channel.
  • This consists essentially of holders 30 and liner plates 32, which are held between inner and outer frames or rails 34, 36.
  • the structure of the substructure is explained in more detail with reference to FIG. 3.
  • FIG. 2 shows the structure of the insulation or insulation in detail.
  • FIG. 2 shows the channel wall 10, on which the three insulating layers 14, 16, 18 made of rigid polyurethane foam are applied one after the other.
  • the homogeneous, non-cellular Ela ⁇ are stomertiken 20, 22 from phenylvinyl ethylsilikon having a brittle temperature of -116 C ⁇ arranged.
  • the individual layers are bonded to one another by an adhesive 40, preferably Henkel Makroplast.
  • Continuous wedges 42 made of polyimide foam are arranged in the joints between the individual plates of the two inner, colder insulating layers 16, 18.
  • An aluminum lamination 44 is provided on the inside of the coldest insulating layer 18 and on the two circumferential edges of the two colder insulating layers 16, 18.
  • the wedges 42 are circumferentially arranged in the area of the two colder insulating layers 16, 18.
  • the two inner (colder) insulating layers have a thickness of 45 and 60 mm, for example, the thickness of the elastomer layers 20, 22 is, for example, approximately 3 to 5 mm, preferably about 4 mm.
  • the polyimide wedges 42 are, for example, about 40 mm wide. Depending on the application, only two insulating layers with one elastomer layer or more than three insulating layers can be provided.
  • the substructure for the liner according to FIG. 3 is constructed from holders 30, on which the frames or rails 34, 36 are mounted, which support the liner plates 32.
  • the holders 30 consist essentially of glass fiber tubes or GRP tubes 50, on which ends of stainless steel shoes 54, 56 are arranged at both ends by means of an adhesive 52, 53.
  • the shoe 54 arranged on the warm side of the thermal insulation facing the channel wall is provided with a threaded pin which is screwed into a corresponding nut 58 which is welded to the inside of the channel wall 10.
  • the shoe 56 of the holder 30 arranged on the upper, cold side of the heat insulation facing away from the channel wall 10 has a central bore with an internal thread for mounting the frames 34, 36 by means of countersunk screws 57.
  • the cavity of the GRP tube 50 is filled to suppress radiation and convection on site with foam 60 with a high bulk density or with pre-compressed polyimide.
  • the holders 30 are each attached to the corner points of the individual panels or plates. Their distance in the direction of the channel axis is approximately 1.0 m, their distance in the circumferential direction is calculated in accordance with the division of the thermal insulation into, for example, 24 plates along the circumference of the channel wall.
  • the holders 30 are located in a recess of the actual thermal insulation, which is formed by the insulating layers 14, 16, 18.
  • the cavity between the holder 30 and the thermal insulation is filled with pre-compressed, hydrophobized glass wool 62 or with pre-compressed polyimide.
  • intermediate washers 64 made of Teflon are also provided, which largely prevent unwanted convection.
  • the intermediate disks 64 can be prefabricated with the glass wool 62 and can therefore be easily processed. Because of the rapid pressure changes, the intermediate disks 64 have perforations 65, the holes of which preferably enlarge from the warm to the cold side.
  • Each holder 30 fixes the four panels or plates adjoining it via a pressure plate 66 made of glass fiber or GRP.
  • This fixation is designed on the one hand so that the desired thermal deformations are not hindered, on the other hand, the fixation represents an additional mechanical security against lifting of the panels or panels from the channel wall 10 in addition to the adhesive.
  • the arrangement of the holder 30 according to the invention ensures that the heat insulation can deform in a targeted manner without being hindered by the substructure.
  • the rails or frames 34, 36 for receiving the liner plates 32 each run in the direction of the longitudinal axis of the flow or wind tunnel.
  • the rails 34, 36 are, for example, about 2 m long and are each fastened to two holders 30, one fastening point being designed as a fixed point and the other as a loose point.
  • the rails or frames 34, 36 can thermally contract or expand in accordance with the change in temperature of the channel.
  • the upper and lower rails 34 and 36 are connected via the actual fastening screws in the holder 30 and additionally by connecting screws. All screw connections in connection with the holder, the rails and the liner plates are secured in accordance with DIN 17440.
  • the actual liner plates 32 are pre-curved so that they sit in the rails 34, 36 without preload and do not rattle.
  • the liner plates 32 are fastened to the lower rail 34 with a screw on each side, so that a defined fit is ensured.
  • the plate transition from one liner plate to another is designed such that, on the one hand, there is no impediment to the flow in the channel and, on the other hand, pressure equalization can take place between the channel and the area under the liner plates 32.
  • Both stainless steel and aluminum alloys are suitable as the material for the rails 34, 36 and the liner plates 32. With the same loads and permissible deformations, an aluminum and a steel construction are essentially equally safe.
  • the steel liner plates are only about 1/3 the thickness of aluminum liner plates.
  • the aluminum liner plates are about 10 mm and the steel liner plates are about 3.3 mm thick. Since the specific heat of steel and aluminum behaves approximately as 1: 2, a steel structure has the advantage that it only has approximately half the heat capacity of a corresponding aluminum structure.
  • the selection of suitable materials is essential for the function of the heat insulation according to the invention.
  • plates made of rigid polyurethane foam are preferably used, the bulk density of which is adjusted according to the requirements.
  • the bulk density is preferably about 180 to 220 kg / m 3 , particularly preferably about 200 kg / m 3 .
  • the rigid polyurethane foam meets the requirements of fire class B2.
  • a homogeneous, elastic, non-cellular, rubber-like material is preferably used for the intermediate layers 20, 22, such as phenylvinyl ethyl silicone, which remains plastic up to a temperature of -116 ° C. and only at lower temperatures then quickly become brittle.
  • this material has excellent properties with regard to the modulus of elasticity and water vapor diffusion.
  • the processing of this material is unproblematic with a suitable adhesive in connection with rigid polyurethane foam.
  • the wedges 42 between the individual insulating packets consisting of the rigid polyurethane foam sheets and the elastomer layer are preferably made of pre-compressed polyimide foam.
  • An open-pore polyimide foam is preferred which remains elastic even at the temperature of liquid nitrogen. Because of the properties of this material with regard to water vapor diffusion and convective heat transfer, the precautionary measures explained above, in particular lamination with aluminum foil, should be taken for the water vapor diffusion barrier.
  • the two insulating layers 16, 18 facing the cold side made of rigid polyurethane foam plates with the intermediate elastomer layer 22 lying horizontally, ie on the side facing the inside of the channel, and enclosed vertically with a double-sided coated aluminum foil 44 (or 63).
  • the thickness of the aluminum foil is preferably approximately 10 to 15 ⁇ m, preferably approximately 12 ⁇ m in the vertical region and approximately 20 to 50 ⁇ m, preferably approximately 30 to 40 ⁇ m in the horizontal region.
  • the heat flow due to the aluminum foil of this thickness perpendicular to the plate level is ⁇ 10% of the permissible total heat flow through the heat insulation.
  • the water vapor barrier is bonded to the rigid polyurethane foam with an adhesive, with a particularly good adhesive bond being achieved by corona pretreatment of the double-sided coated aluminum foil.
  • the structure of the thermal insulation can be model-based calculated with a three-dimensional, non-stationary FEM program and optimized with regard to the thickness of the insulating layers and the elastomer intermediate layers. The aim of this optimization is to keep the stresses in the polyurethane foam as low as possible in order to achieve a high level of security against breakage. With these optimizations it turns out that the polyurethane layer pointing towards the cold side should be dimensioned just enough that the coldest elastomer layer underneath remains fully elastic, ie not embrittled.

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Abstract

Thermal insulation for large temperature differences between the hot and cold sides, to which pressures above atmospheric pressure can be applied without impairing its performance. This thermal insulation consists of at least two insulating layers (14, 16, 18); at least the two coldest insulating layers (16, 18) are interconnected by an intermediate layer (20, 22) consisting, at least partly, of a homogeneous, non-cellular elastomer.

Description

Wärmeisolierunq Thermal insulation
Die Erfindung betrifft eine Wärmeisolierung für große Tempe¬ raturunterschiede zwischen warmer und kalter Seite.The invention relates to thermal insulation for large temperature differences between the warm and cold sides.
Derartige Wärmeisolierungen sind beispielsweise bei Tief¬ temperaturbehältern oder Strö ungs- oder Windkanälen ein¬ setzbar, die zur Verbesserung des Abbildungsverhältnisses bei niedrigen Temperaturen, beispielsweise bei Temperatur von flüssigem Stickstoff betrieben werden. In diesem Falle ist die Wärmeisolierung innen auf der Kanalwandung angeord¬ net, und die kalte Innenseite der Wärmeisolierung befindet sich auf der Temperatur von flüssigem Stickstoff, während sich die mit der Beton- oder Stahlwandung des Windkanals verbundene Außenseite der Wärmeisolierung etwa auf Raum¬ temperatur befindet. Bei derartigen Wärmeisolierungen treten beim Abkühlen, insbesondere bei häufigen Temperaturwechsel¬ belastungen, Spannungen in der Wärmeisolierung auf, die daraus resultieren, daß sich die Wärmeisolierung bei Abküh¬ lung auf der kalten Seite zusammenzieht, während die warme Seite im wesentlichen ihr Volumen beibehält. Hierdurch tre¬ ten thermomechanische Spannungen im System auf. Wenn die Spannungen im Isoliermaterial die Bruchspannung des Materials übersteigen, kommt es zu Brüchen und Rissen im Material. In diesen Rissen treten außerdem unerwünschte Kon- vektions- und Diffusionsströmungen auf.Such thermal insulation can be used, for example, in low-temperature containers or flow or wind tunnels which are operated at low temperatures, for example at the temperature of liquid nitrogen, to improve the imaging ratio. In this case, the heat insulation is arranged on the inside of the duct wall, and the cold inside of the heat insulation is at the temperature of liquid nitrogen, while the outside of the heat insulation connected to the concrete or steel wall of the wind tunnel is approximately at room temperature . In the case of such thermal insulation, stresses occur in the thermal insulation during cooling, in particular in the event of frequent thermal shock loads, which result from the thermal insulation contracting on cooling on the cold side, while the warm side essentially retains its volume. As a result, thermomechanical stresses occur in the system. If the stresses in the insulating material exceed the breaking stress of the material, cracks and tears occur in the Material. Undesired convection and diffusion flows also occur in these cracks.
Aus der DE-OS 25 55 618 ist eine Wärmeisolierung für Tief- temperaturbehälter aus mehreren wärmeisolierenden Schaum¬ stoffschichten bekannt, bei welcher zwischen zwei wärmeiso¬ lierenden Schaumstoffschichten eine flexible Gewebeschicht vorgesehen ist. Durch diese Gewebeschicht ist es zwar gege¬ benenfalls möglich, die Ausbreitung und Übertragung eines Wärmedehnungsrisses von einer Schaumstoffschicht der Wär¬ meisolierung in die benachbarte Schaumstoffschicht zu ver¬ hindern; durch die Gewebeschicht kann es jedoch in den mit dem Gewebe verklebten Schaumstoffschichten zu Spannungsris- sen kommen.DE-OS 25 55 618 discloses thermal insulation for low-temperature containers made of several heat-insulating foam layers, in which a flexible fabric layer is provided between two heat-insulating foam layers. By means of this fabric layer it is possible, if necessary, to prevent the spreading and transmission of a thermal expansion crack from a foam layer of the thermal insulation into the adjacent foam layer; however, the fabric layer can cause stress cracks in the foam layers glued to the fabric.
Aus der DE-PS 30 42 374 ist eine Wärmedämmung für große Tem¬ peraturintervalle bei niedrigen Temperaturen bekannt, die aus mehreren Schaumstoffschichten besteht, von denen wenig¬ stens die kälteste aus einer Mehrzahl von durch mit elasti- schem Isoliermaterial ausgefüllte Fugen voneinander getrenn¬ ten Platten besteht. Die einzelnen Schaumstoffschichten sind stoffschlüssig miteinander verbunden, wobei sich wenigstens zwischen den beiden kältesten Schaumstoffschichten eine mit den beiden Schaumstoffschichten stoffschlüssig verbundene Zwischenschicht aus flexiblem Material erstreckt. Die Zwi¬ schenschicht ist schubweich, d.h. sie soll so flexibel sein, daß sie die Übertragung von Schubspannung zwischen den bei¬ den benachbarten Schaumstoffschichten im wesentlichen ver¬ hindert. Die Mindestdicke der Zwischenschicht muß 5 % der Gesamtdicke der beiden durch die Zwischenschicht verbundenen Schaumstoffschichten betragen, um sicherzustellen, daß die beiden benachbarten Schaumstoffschichten bezüglich der Über¬ tragung von SchubSpannungen weitgehend voneinander entkop¬ pelt sind. Die Zwischenschicht besteht vorzugsweise eben- falls aus einem Material mit guten Dämm- bzw. Isoliereigen¬ schaften. Bevorzugte Materialien für die Zwischenschicht sind elastifizierter Polystyrolschaum oder Silikonschaum. Mit der Wärmedämmung gemäß DE-PS 30 42 374 sollen die be¬ nachbarten Schaumstoffschichten hinsichtlich der Übertragung von Schubspannungen weitgehend entkoppelt, die Entstehung von Spannungshäufungen in der Zwischenschicht verhindert und allgemein die Bildung von Wärmedehnungsrissen vermieden wer¬ den.From DE-PS 30 42 374, thermal insulation for large temperature intervals at low temperatures is known, which consists of several layers of foam, at least the coldest of which is separated from one another by a plurality of joints filled with elastic insulating material Plates exists. The individual foam layers are integrally bonded to one another, an intermediate layer of flexible material integrally bonded to the two foam layers extending at least between the two coldest foam layers. The intermediate layer is soft to the touch, ie it should be so flexible that it essentially prevents the transfer of shear stress between the two adjacent foam layers. The minimum thickness of the intermediate layer must be 5% of the total thickness of the two foam layers connected by the intermediate layer in order to ensure that the two adjacent foam layers are largely decoupled from one another with regard to the transmission of shear stresses. The intermediate layer preferably also consists of a material with good insulating or insulating properties. Preferred materials for the intermediate layer are elasticized polystyrene foam or silicone foam. With the thermal insulation according to DE-PS 30 42 374, the adjacent foam layers are largely decoupled with regard to the transmission of shear stresses, the generation of stress accumulations in the intermediate layer is to be prevented and the formation of thermal expansion cracks is generally avoided.
Die Wärmedämmung gemäß DE-PS 30 72 374 mag zwar die Bildung von Wärmedehnungsrissen auch bei großen Temperaturinterval- len bei niedrigen Temperaturen verhindern, sie ist jedoch allenfalls für drucklose Anwendungen geeignet. Eine Druckbe¬ aufschlagung der Wärmedämmung sowie die dabei auftretenden Probleme sind in der DE-PS 30 42 374 nicht angesprochen, und die für die Zwischenschicht genannten Materialien, nämlich elastifizierter Polystyrolschaum oder Silikonschaum sind für eine Druckbeaufschlagung der Wärmedämmung auch nicht ge¬ eignet, 'da sie entweder zu stark zusammengedrückt würden und/oder unerwünschte Konvektionsströmungen auftreten wür- . den, die langfristig zum Eindringen von Feuchtigkeit und zur Zerstörung der Wärmedämmung führen. Für viele Anwendungen von Wärmedämmungen bzw. Wärmeisolierungen, beispielsweise für druckbeaufschlagte Tieftemperaturbehälter oder als Innenauskleidung für einen Windkanal, ist jedoch eine Druck- beaufschlagung der Wärmeisolierung notwendig oder wün- sehenswert. Beispielsweise können in einem Windkanal, der unter erhöhtem Druck betrieben wird, aufgrund der günstige¬ ren Abbildungsverhältnisse größere Objekte simuliert werden als in einem bei Atmosphärendruck betriebenen Windkanal. Die als Innenauskleidung für einen Windkanal verwendete Wär e- isolierung sollte deshalb mit Drücken bis zu beispielsweise etwa 10 bis 12 bar beaufschlagt werden können, ohne auch langfristig ihre Funktionsfähigkeit einzubüßen.The thermal insulation according to DE-PS 30 72 374 may prevent the formation of thermal expansion cracks even at large temperature intervals at low temperatures, but it is at most suitable for pressureless applications. A pressurization of the thermal insulation and the problems that arise are not addressed in DE-PS 30 42 374, and the materials mentioned for the intermediate layer, namely elasticized polystyrene foam or silicone foam, are also not suitable for pressurizing the thermal insulation they would either be compressed too much and / or undesired convection currents would occur. those that in the long term lead to moisture penetration and destruction of the thermal insulation. For many applications of thermal insulation or thermal insulation, for example for pressurized low-temperature containers or as inner lining for a wind tunnel, pressurization of the thermal insulation is necessary or worth considering. For example, larger objects can be simulated in a wind tunnel that is operated under increased pressure than in a wind tunnel operated at atmospheric pressure due to the more favorable imaging conditions. The heat insulation used as an inner lining for a wind tunnel should therefore be able to be subjected to pressures of up to, for example, about 10 to 12 bar, without losing its functionality in the long term.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Wärme- isolierung bereitzustellen, die für große Temperaturinter¬ valle bei niedrigen Temperaturen ausgelegt ist und bei Drücken oberhalb Atmosphärendruck betrieben werden kann, und bei der unter diesen Verhältnissen Warmedehnungsrisse sowie das Auftreten von unerwünschten Konvektions- und/oder Dif¬ fusionsströmungen verhindert wird.The invention is therefore based on the object of providing thermal insulation which is designed for large temperature intervals at low temperatures and can be operated at pressures above atmospheric pressure, and in which thermal expansion cracks and the occurrence of undesired convection and / or diffusion flows are prevented under these conditions.
Diese Aufgabe wird durch die Wärmeisolierung gemäß den Pa¬ tentansprüchen gelöst. Die Erfindung geht dabei von dem Grundgedanken aus, die Wärmeisolierung aus mindestens zwei Lagen von Isolierschichten aufzubauen, wobei zumindest die beiden im Betrieb kältesten Isolierschichten durch eine Zwi- schenschicht miteinander verbunden sind, die ganz oder teil¬ weise aus einem homogenen, nicht-zellularen Elastomer be¬ steht.This problem is solved by the thermal insulation according to the claims. The invention is based on the basic idea of building up the thermal insulation from at least two layers of insulating layers, at least the two insulating layers which are coldest in operation being connected to one another by an intermediate layer which is made entirely or partially of a homogeneous, non-cellular elastomer exists.
Durch die Ausbildung der Zwischenschicht aus einem homoge- nen, nicht-zellularen Elastomer können einerseits mechani¬ sche Spannungen durch gezielte Verformungen der Zwischen¬ schicht reduziert und abgebaut werden, und andererseits kön¬ nen durch den geschlossenzelligen Aufbau ohne großflächige offenzellige Schichten unerwünschte Konvektions- und Diffu- sionspfade vermieden werden.By forming the intermediate layer from a homogeneous, non-cellular elastomer, mechanical stresses can be reduced and reduced on the one hand by targeted deformations of the intermediate layer, and on the other hand, the closed-cell structure without large open-cell layers can cause undesirable convection and Diffusion paths can be avoided.
Die erfindungsgemäße Wärmeisolierung ist derart aufgebaut, daß sie auch bei niedrigen Temperaturen und großen Tempera¬ turunterschieden zwischen kalter und warmer Seite, bei- spielsweise Raumtemperatur einerseits und Temperatur des flüssigen Stickstoffs andererseits, mit Drücken bis zu bei¬ spielsweise etwa 10 bis 12 bar beaufschlagt werden kann, insbesondere von der kalten Seite her, ohne daß ihre Funktion langfristig beeinträchtigt wird.The thermal insulation according to the invention is constructed in such a way that even at low temperatures and large temperature differences between the cold and warm side, for example room temperature on the one hand and the temperature of the liquid nitrogen on the other hand, pressures of up to approximately 10 to 12 bar are applied to it can, especially from the cold side, without their function being impaired in the long term.
Vorzugsweise besteht die erfindungsgemäße Wärmeisolierung aus zwei oder drei Lagen von Schaumstoffschichten, wobei die einzelnen Schaumstoffschichten aus plattenförmigen Po¬ lyurethan-Hartschaumelementen aufgebaut sind. Die Hart- schaumelemente zumindest der beiden kältesten Lagen sind vorzugsweise durch umlaufende Fugen voneinander getrennt, die mit einem elastischen Isoliermaterial, vorzugsweise einem geschäumten Material, wie Polyimidschaum, gefüllt sind.The thermal insulation according to the invention preferably consists of two or three layers of foam layers, the individual foam layers being constructed from plate-shaped rigid polyurethane foam elements. The hard foam elements of at least the two coldest layers are preferably separated from one another by circumferential joints, which are preferably covered with an elastic insulating material a foamed material such as polyimide foam.
Wenn die Wärmeisolierung beispielsweise auf der Innenseite eines Kanals, beispielsweise eines Wind- oder Strömungska- nals angeordnet ist, wird die äußerste Schaumstoffschicht mit der Wandung des Kanals verbunden, vorzugsweise mit einem Kleben', verklebt. Mindestens die beiden kältesten Schaum¬ stoffschichten, vorzugsweise alle Isolierschichten sind je- weils durch die homogene Elastomerschicht miteinander ver¬ bunden, welche eine Art Zwischenschicht zwischen den Iso¬ lierschichten ausbildet. Auf diese Weise sind alle Isolier¬ schichten sowie die Zwischenschichten aus dem homogenen Ela¬ stomer stoffschlüssig miteinander verbunden.If the thermal insulation is arranged, for example, on the inside of a channel, for example a wind or flow channel, the outermost foam layer is bonded to the wall of the channel, preferably with an adhesive. At least the two coldest foam layers, preferably all the insulating layers, are each connected to one another by the homogeneous elastomer layer, which forms a type of intermediate layer between the insulating layers. In this way, all the insulating layers and the intermediate layers made of the homogeneous elastomer are integrally bonded to one another.
Das homogene Elastomer für die Zwischenschicht wird vorzugs¬ weise derart ausgewählt, daß es auch bei niedrigen Tempera¬ turen bis zu etwa -100°C und darunter im wesentlichen ela¬ stisch bleibt und nicht versprödet. Jedes homogene, nicht- zellulare Elastomer, welches auch bei tiefen Temperaturen bis zu etwa -100°C und darunter nicht wesentlich versprödet, ist erfindungsgemäß als Material für die Zwischenschicht ge¬ eignet. Vorteilhafterweise wird als Elastomer ein Silikon verwendet. Wegen des ausgezeichneten Kälteverhaltens ist ein Phenylmethyl-Dimethyl-Silikon oder ein Phenylvinylmethylsi- likon besonders bevorzugt, beispielsweise ein Silikon¬ kautschuk vom Typ SILASTIC (Warenzeichen der Dow Corning) LT-50 oder LT-70 TE 142/4 (rot) . Dieses Elastomer ist völlig homogen und weist einen Versprodungspunkt nach ASTM D 2137-A von etwa -116°C entsprechend 157 K auf.The homogeneous elastomer for the intermediate layer is preferably selected such that it remains essentially elastic and does not become brittle even at low temperatures down to about -100 ° C. and below. Any homogeneous, non-cellular elastomer which does not become brittle even at low temperatures down to about -100 ° C. and below is suitable according to the invention as a material for the intermediate layer. A silicone is advantageously used as the elastomer. Because of the excellent cold behavior, a phenylmethyldimethyl silicone or a phenylvinylmethyl silicone is particularly preferred, for example a silicone rubber of the type SILASTIC (trademark of Dow Corning) LT-50 or LT-70 TE 142/4 (red). This elastomer is completely homogeneous and has an embrittlement point according to ASTM D 2137-A of approximately -116 ° C. corresponding to 157 K.
Bei Raumtemperatur weist das erfindungsgemäß bevorzugte Phe- nylvinylmethylsilikon-Elastomer einen Druckmodul von etwa 7N/mm2 und einen Zugmodul von etwa 1,5 N/mm2 auf, wobei der Schubmodul etwa zwischen diesen beiden Werten liegt. Bei ab¬ nehmenden Temperaturen nimmt der Elastizitätsmodul erst langsam und in der Nähe des Versprödungspunktes von etwa -116°C rasch zu. Bei -100°C beträgt der Druckmodul etwaAt room temperature the phenylvinylmethyl silicone elastomer preferred according to the invention has a pressure modulus of approximately 7N / mm 2 and a tensile modulus of approximately 1.5 N / mm 2 , the shear modulus being approximately between these two values. With decreasing temperatures, the modulus of elasticity only slowly and in the vicinity of the embrittlement point of about -116 ° C quickly. At -100 ° C the pressure module is approximately
35 N/mm2 und der Zugmodul etwa 20 N/mm2. Diese Werte liegen noch in dem Bereich, in dem die Elastomerschicht ihre erfin¬ dungsgemäße Funktion erfüllen kann, nämlich die gesteuerte Deformation zum Abbau von thermomechanischen Spannungen in dem Wärmeisolierungssystem, wie nachstehend noch näher er¬ läutert.35 N / mm 2 and the tensile modulus about 20 N / mm 2 . These values are still in the range in which the elastomer layer can fulfill its function according to the invention, namely the controlled deformation to reduce thermomechanical stresses in the thermal insulation system, as will be explained in more detail below.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Wärmeisolierung wer- den thermomechanische Spannungen im System durch gezielte Verformungen über die Elastomerschicht und gegebenenfalls das als elastische Keile wirkende Fugenfüllmaterial aus Po- lyi idschau abgebaut. Auf diese Weise können die thermome¬ chanischen Spannungen in den als Dämmung wirkenden Po- lyurethan-Hartschaumelementen so weit erniedrigt werden, daß sie für realistische Systeme deutlich unter der Bruchgrenze von Polyurethan-Hartschaum liegen. In der Regel können Si¬ cherheitsfaktoren gegen Bruch erreicht werden, die größer als 2 sind.Due to the structure of the thermal insulation according to the invention, thermomechanical stresses in the system are reduced by targeted deformations via the elastomer layer and, if appropriate, the joint filling material made of polyi idschau, which acts as an elastic wedge. In this way, the thermomechanical stresses in the rigid polyurethane foam elements acting as insulation can be reduced to such an extent that they are well below the breaking limit of rigid polyurethane foam for realistic systems. In general, safety factors against breakage that are greater than 2 can be achieved.
Mindestens die kälteste der Elastomerschichten ist vorzugs¬ weise an ihrer Unterseite zur Verstärkung mit einem Glasfa¬ sergewebe kaschiert, welches als Rißbremse wirkt.At least the coldest of the elastomer layers is preferably laminated on its underside for reinforcement with a glass fiber fabric, which acts as a tear brake.
Damit die Elastomerschicht ihre Funktion im System erfüllen kann, sollte insbesondere die kälteste Elastomerschicht in¬ nerhalb des Systems so angeordnet sein, daß die Temperatur dieser Elastomerschicht im Betrieb oberhalb der Ver- sprödungstemperatur des Elastomers liegt, bei dem bevorzug¬ ten Phenylvinylmethylsilikon also oberhalb -116°C.So that the elastomer layer can fulfill its function in the system, the coldest elastomer layer in particular should be arranged within the system so that the temperature of this elastomer layer during operation is above the brittleness temperature of the elastomer, ie above -116 in the preferred phenylvinylmethyl silicone ° C.
Das Elastomermaterial selbst weist eine viel höhere Wärme¬ leitfähigkeit auf als die benachbarten Polyurethan-Hart¬ schaumelemente. Die beiden in Kontakt mit den beiden benach- barten Isolierschichten stehenden Grenzschichten der Elasto¬ merschicht befinden sich deshalb im wesentlichen auf dersel¬ ben Temperatur, d.h. innerhalb der Elastomerschicht selbst treten keine zusätzlichen durch Wärmeunterschiede bedingten Schubspannungen auf. Im Gegensatz dazu bestehen in den Iso¬ lierschichten große Temperaturgradienten zwischen der warmen und der kalten Seite. Die plattenförmigen Polyurethan-Hart- schaumelemente, aus denen die Isolierschichten aufgebaut sind, ziehen sich dementsprechend bei Abkühlung auf der kal¬ ten Seite zusammen, während sie auf der warmen Seite im we¬ sentlichen ihr Volumen beibehalten. Dadurch biegen sich die Elemente am Rande auf und verformen sich schüsselartig zur kalten Seite hin. Dieser Effekt wird auch als "Schüsseln" bezeichnet. Da erfindungsgemäß innerhalb der Elastomer¬ schicht aufgrund deren höherer Wärmeleitfähigkeit praktisch kein Temperaturgradient auftritt, treten innerhalb der Ela¬ stomerschicht keine Schubspannungen und kein zusätzlicher "Schüssel"-Effekt auf. Das Elastomermaterial kann sich aber aufgrund seiner Eigenschaften der schüsselartigen Verformung insbesondere der jeweils kälteren Isolierschicht dadurch an¬ passen, daß es sich an den den Rändern der plattenförmigen Isolierelemente benachbarten Stellen in der Richtung senk¬ recht zur Ebene der plattenförmigen Elemente entsprechend ausdehnt. Hierdurch können Wärmespannungen und Rißbildungen im System verhindert werden.The elastomer material itself has a much higher thermal conductivity than the neighboring rigid polyurethane foam elements. The two boundary layers of the elastomer layer which are in contact with the two adjacent insulating layers are therefore essentially at the same temperature, ie within the elastomer layer itself there are no additional shear stresses due to heat differences. In contrast, there are large temperature gradients in the insulating layers between the warm and the cold side. The plate-shaped rigid polyurethane foam elements from which the insulating layers are constructed accordingly contract on cooling on the cold side, while essentially maintaining their volume on the warm side. As a result, the elements bend on the edge and deform like a bowl towards the cold side. This effect is also known as "bowls". Since practically no temperature gradient occurs within the elastomer layer due to its higher thermal conductivity, there are no shear stresses and no additional "bowl" effect within the elastomer layer. However, due to its properties, the elastomer material can adapt to the bowl-like deformation, in particular the colder insulation layer, in that it expands at the points adjacent to the edges of the plate-shaped insulation elements in the direction perpendicular to the plane of the plate-shaped elements. This can prevent thermal stresses and cracks in the system.
Damit die kälteste Elastomerschicht bei niedrigen Betriebs- temperaturen dennoch voll elastisch bleibt und dadurch der Verformung der Hartschaumelemente der Isolierschicht entge¬ genkommen kann, ist die zur kalten Seite hinweisende Iso¬ lierschicht jeweils so stark dimensioniert, daß die Tempera¬ tur der kältesten Elastomerschicht noch oberhalb der Ver- sprödungste peratur des Elastomers liegt. Die Elastomer¬ schicht selbst muß so dick sein, daß sie sich genügend ver¬ formen kann, um die Schüsselung der Isolierschichten prak¬ tisch auszugleichen und das Auftreten unerwünschter Fugen und Risse zu verhindern. Typischerweise beträgt die Dicke der Elastomerschicht etwa 2 bis 6 mm, vorzugsweise etwa 3 bis 5 mm, besonders bevorzugt etwa 4 mm. Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme zur Verhinderung uner¬ wünschter Diffusionsstromungen können vorzugsweise die kalte Seite der kältesten Isolierschicht sowie die beiden umlau¬ fenden Kanten der jeweils wärmeren Isolierschichten mit einer Aluminiumfolie kaschiert sein, die beidseitig kunst¬ stoffbeschichtet ist und gegen Wasserdampfdiffusion dicht ist. Durch diese Kaschierung wird verhindert, daß Wasser¬ dampf aus dem Polyurethan-Hartschaum der Isolierschicht zur kalten Seite der Wärmeisolierung hin austreten kann. Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Wärmeisolierung in einemSo that the coldest elastomer layer remains fully elastic at low operating temperatures and can thus accommodate the deformation of the hard foam elements of the insulating layer, the insulating layer pointing towards the cold side is dimensioned so strongly that the temperature of the coldest elastomer layer is still above the most brittle temperature of the elastomer. The elastomer layer itself must be so thick that it can deform sufficiently to practically compensate for the curling of the insulating layers and to prevent the occurrence of undesired joints and cracks. The thickness of the elastomer layer is typically about 2 to 6 mm, preferably about 3 to 5 mm, particularly preferably about 4 mm. As an additional safety measure to prevent undesired diffusion flows, the cold side of the coldest insulating layer and the two circumferential edges of the warmer insulating layers can preferably be laminated with an aluminum foil which is plastic-coated on both sides and is impervious to water vapor diffusion. This lamination prevents water vapor from escaping from the rigid polyurethane foam of the insulating layer towards the cold side of the thermal insulation. When using the thermal insulation according to the invention in one
Wind- oder Strömungskanal ist diese kalte Seite dem Inneren des Kanals zugewandt. Somit wird durch diese Maßnahme die Diffusion von Wasserdampf in den Wind- oder Strömungskanal hinein verhindert.This cold side of the wind or flow channel faces the interior of the channel. This measure prevents the diffusion of water vapor into the wind or flow channel.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained below with reference to the drawing. Show it:
Figur 1 eine teilweise geschnittene Übersicht über die er- findungsgemäße Wärmeisolierung,FIG. 1 shows a partially sectioned overview of the thermal insulation according to the invention,
Figur 2 den Aufbau der Wärmeisolierung im Detail undFigure 2 shows the structure of the thermal insulation in detail and
Figur 3 einen Ausschnitt der Unterkonstruktion des Liners.Figure 3 shows a section of the substructure of the liner.
Figur 1 zeigt ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wärmeisolierung für einen Stromungs- oder Windkanal, welcher unter Druckbeaufschlagung betrieben wird.Figure 1 shows an application example of the thermal insulation according to the invention for a power or wind tunnel, which is operated under pressure.
Die Druckschale oder Kanalwandung 10 weist eine Außenseite 11 und eine Innenseite 12 auf. Auf der Innenseite 12 der Wandung ist die Wärmeisolierung aufgebracht. Die Strömungs¬ richtung in dem Stromungs- oder Windkanal ist durch einen Pfeil gekennzeichnet.The pressure shell or channel wall 10 has an outer side 11 and an inner side 12. The thermal insulation is applied to the inside 12 of the wall. The direction of flow in the flow or wind tunnel is indicated by an arrow.
Die Wärmeisolierung besteht im wesentlichen aus drei Lagen 14, 16, 18 von plattenförmigen Elementen aus Isoliermate¬ rial, vorzugsweise Polyurethan-Hartschaum mit einer Roh¬ dichte von etwa 200 kg/m3. In den beiden inneren, d.h. käl- teren Lagen 16, 18 aus Polyurethan-Hartschaum sind umlau¬ fende Fugen ausgebildet, die mit Polyimidschaum gefüllt sind. Diese Fugen sind in Figur 1 nicht im Detail darge¬ stellt. Die äußerste, zur Kanalwandung 10 weisende warme Schicht oder Lage 14 aus Polyurethan-Hartschaum ist dort verklebt, vorzugsweise mit dem Kleber Henkel Makroplast. Die Lagen 14, 16, 18 aus Polyurethan-Hartschaum sind jeweils mit einer Schicht 20, 22 aus einem homogenen, nicht-zellularen, tieftemperaturbeständigen Elastomer miteinander verbunden, welches bei der jeweiligen Einsatztemperatur noch nicht ver¬ sprödet. Als Elastomer wird vorzugsweise ein Phenylvinyl e- thylsilikon oder Phenyl ethyl-Dimetyl-Silikon verwendet. Die Elastomerschichten können an ihrer Unterseite als Verstär¬ kung mit einem Glasfasergewebe kaschiert sein, welches als Rißbremse wirkt.The thermal insulation essentially consists of three layers 14, 16, 18 of plate-shaped elements made of insulating material, preferably rigid polyurethane foam with a bulk density of about 200 kg / m 3 . In the two inner, ie cold Other layers 16, 18 made of rigid polyurethane foam are formed with circumferential joints which are filled with polyimide foam. These joints are not shown in detail in FIG. 1. The outermost warm layer or layer 14 made of rigid polyurethane foam facing the channel wall 10 is glued there, preferably with the Henkel Makroplast adhesive. The layers 14, 16, 18 made of rigid polyurethane foam are each connected to one another with a layer 20, 22 made of a homogeneous, non-cellular, low-temperature-resistant elastomer which does not yet become brittle at the respective operating temperature. A phenylvinyl ethyl silicone or phenyl ethyl dimethyl silicone is preferably used as the elastomer. The underside of the elastomer layers can be laminated as a reinforcement with a glass fiber fabric, which acts as a tear brake.
Der Aufbau der Wärmeisolierung gemäß Figur 1 führt durch ge¬ zielte Verformungen über die Elastomerschichten 20, 22 und die in den Fugen der Polyurethan-Hartschaumelemente angeord- neten elastischen Keile aus Polyimidschaum zu einem wesent¬ lichen Abbau der thermomechanischen Spannungen im System. Es lassen sich auf diese Weise Sicherheitsfaktoren gegen Bruch von größer als 2 erreichen.The structure of the heat insulation according to FIG. 1 leads to a substantial reduction in the thermomechanical stresses in the system due to targeted deformations via the elastomer layers 20, 22 and the elastic wedges made of polyimide foam arranged in the joints of the rigid polyurethane foam elements. In this way, safety factors against breakage greater than 2 can be achieved.
Die dem Inneren des Strömungskanals zugewandte Polyurethan- Hartschaumschicht 18 sowie die beiden umlaufenden Kanten der beiden inneren Schichten 16, 18 aus Polyurethan-Hartschaum sind vorzugsweise mit einer beidseitig kunststoffbeschichte¬ ten und wasserdampfdiffusionsdichten Aluminiumfolie ka- schiert. Durch diese Kaschierung wird verhindert, daß Was¬ serdampf aus dem Polyurethan-Hartschaum in den Strömungska¬ nal hinein diffundieren kann. Die gegebenenfalls vorhandenen Glasfaserarmierungen an den Unterseiten der beiden Elasto¬ merschichten 20, 22 ergeben eine weitere Erhöhung der Si- cherheit. Durch dieses System der Wärmeisolierung können einerseits thermische Spannungen im System durch gezielte Verformungen reduziert werden und andererseits können uner- wünschte Konvektions- und Diffussionspfade durch den ge- schlossenzelligen Aufbau der Dämmung oder Isolierung ohne großflächige offenzellige Schichten verhindert werden.The polyurethane rigid foam layer 18 facing the interior of the flow channel and the two circumferential edges of the two inner layers 16, 18 made of rigid polyurethane foam are preferably laminated with an aluminum foil which is plastic-coated and water-vapor diffusion-tight. This lamination prevents water vapor from diffusing out of the rigid polyurethane foam into the flow channel. The glass fiber reinforcements which may be present on the undersides of the two elastomer layers 20, 22 result in a further increase in security. With this system of thermal insulation, on the one hand thermal stresses in the system can be reduced through targeted deformations and on the other hand desired convection and diffusion paths can be prevented by the closed-cell structure of the insulation or insulation without large open-cell layers.
In Figur 1 ist auch die Unterkonstruktion des Liners erkenn¬ bar, der die Wärmeisolierung zum Innern des Kanals hin abdeckt. Diese besteht im wesentlichen aus Haltern 30 und Linerplatten 32, die zwischen inneren und äußeren Spanten oder Schienen 34, 36 gehalten werden. Der Aufbau der Unter- konstruktion wird anhand von Figur 3 noch näher erläutert.FIG. 1 also shows the substructure of the liner, which covers the thermal insulation towards the interior of the channel. This consists essentially of holders 30 and liner plates 32, which are held between inner and outer frames or rails 34, 36. The structure of the substructure is explained in more detail with reference to FIG. 3.
Figur 2 zeigt den Aufbau der Dämmung oder Isolierung im De¬ tail. In Figur 2 ist die Kanalwandung 10 dargestellt, auf der nach innen nacheinander die drei Isolierschichten 14, 16, 18 aus Polyurethan-Hartschaum aufgebracht sind. Zwischen den Isolierschichten sind die homogenen, nicht-zelligen Ela¬ stomerschichten 20, 22 aus Phenylvinyl ethylsilikon mit einer Versprödungstemperatur von -116βC angeordnet. Die ein¬ zelnen Schichten sind durch einen Klebstoff 40, vorzugsweise Henkel Makroplast, miteinander verklebt. In den Fugen zwi¬ schen den einzelnen Platten der beiden inneren, kälteren Isolierschichten 16, 18 sind durchgehende Keile 42 aus Poly¬ imidschaum angeordnet. Eine Aluminiumkaschierung 44 ist an der Innenseite der kältesten Isolierschicht 18 sowie an den beiden umlaufenden Kanten der beiden kälteren Isolierschich¬ ten 16, 18 vorgesehen. Die Keile 42 sind im Bereich der bei¬ den kälteren Isolierschichten 16, 18 umlaufend angeordnet.Figure 2 shows the structure of the insulation or insulation in detail. FIG. 2 shows the channel wall 10, on which the three insulating layers 14, 16, 18 made of rigid polyurethane foam are applied one after the other. Between the insulating layers, the homogeneous, non-cellular Ela¬ are stomerschichten 20, 22 from phenylvinyl ethylsilikon having a brittle temperature of -116 C β arranged. The individual layers are bonded to one another by an adhesive 40, preferably Henkel Makroplast. Continuous wedges 42 made of polyimide foam are arranged in the joints between the individual plates of the two inner, colder insulating layers 16, 18. An aluminum lamination 44 is provided on the inside of the coldest insulating layer 18 and on the two circumferential edges of the two colder insulating layers 16, 18. The wedges 42 are circumferentially arranged in the area of the two colder insulating layers 16, 18.
In einem konkreten Ausführungsbeispiel mit einem mittleren Durchmesser des Strömungskanals von etwa 7 m weisen die beiden inneren (kälteren) Isolierschichten beispielsweise eine Dicke von 45 und 60 mm auf, die Dicke der Elastomer¬ schichten 20, 22 beträgt beispielsweise etwa 3 bis 5 mm, vorzugsweise etwa 4 mm. Die Keile 42 aus Polyimid sind bei- spielsweise etwa 40 mm breit. Je nach Anwendung können auch nur zwei Isolierschichten mit einer Elastomerschicht oder mehr als drei Isolierschichten vorgesehen sein. Die Unterkonstruktion für den Liner gemäß Figur 3 ist aus Haltern 30 aufgebaut, auf die die Spante oder Schienen 34, 36 montiert sind, welche die Linerplatten 32 tragen.In a specific exemplary embodiment with an average diameter of the flow channel of approximately 7 m, the two inner (colder) insulating layers have a thickness of 45 and 60 mm, for example, the thickness of the elastomer layers 20, 22 is, for example, approximately 3 to 5 mm, preferably about 4 mm. The polyimide wedges 42 are, for example, about 40 mm wide. Depending on the application, only two insulating layers with one elastomer layer or more than three insulating layers can be provided. The substructure for the liner according to FIG. 3 is constructed from holders 30, on which the frames or rails 34, 36 are mounted, which support the liner plates 32.
Die Halter 30 bestehen im wesentlichen aus Glasfaserrohren oder GFK-Rohren 50, an denen an beiden Enden mittels eines Klebers 52, 53 Schuhe 54, 56 aus rostfreiem Stahl angeordnet sind. Der auf der unteren, d.h. der Kanalwandung zugewandten warmen Seite der Wärmeisolierung angeordnete Schuh 54 ist mit einem Gewindezapfen versehen, der in eine entsprechende Mutter 58 geschraubt wird, die an der Innenseite der Kanal- wandung 10 angeschweißt ist.The holders 30 consist essentially of glass fiber tubes or GRP tubes 50, on which ends of stainless steel shoes 54, 56 are arranged at both ends by means of an adhesive 52, 53. The one on the bottom, i.e. The shoe 54 arranged on the warm side of the thermal insulation facing the channel wall is provided with a threaded pin which is screwed into a corresponding nut 58 which is welded to the inside of the channel wall 10.
Der auf der oberen, der Kanalwandung 10 abgewandten kalten Seite der Wärmeisolierung angeordnete Schuh 56 des Halters 30 weist eine zentrische Bohrung mit Innengewinde zur Mon¬ tage der Spante 34, 36 mittels versenkter Schrauben 57 auf.The shoe 56 of the holder 30 arranged on the upper, cold side of the heat insulation facing away from the channel wall 10 has a central bore with an internal thread for mounting the frames 34, 36 by means of countersunk screws 57.
Der Hohlraum des GFK-Rohres 50 wird zur Unterdrückung von Strahlung und Konvektion vor Ort mit Schaum 60 mit hoher Rohdichte oder mit vorkσmprimiertem Polyimid gefüllt.The cavity of the GRP tube 50 is filled to suppress radiation and convection on site with foam 60 with a high bulk density or with pre-compressed polyimide.
Die Halter 30 sind jeweils an den Eckpunkten der einzelnen Paneele oder Platten angebracht. Ihr Abstand in Richtung der Kanalachse beträgt etwa 1,0 m, ihr Abstand in Umfangsrich- tung berechnet sich entsprechend der Unterteilung der Wär¬ meisolierung in beispielsweise 24 Platten entlang des Um- fangs der Kanalwandung.The holders 30 are each attached to the corner points of the individual panels or plates. Their distance in the direction of the channel axis is approximately 1.0 m, their distance in the circumferential direction is calculated in accordance with the division of the thermal insulation into, for example, 24 plates along the circumference of the channel wall.
Die Halter 30 befinden sich in einer Aussparung der eigent¬ lichen Wärmeisolierung, die von den Isolierschichten 14, 16, 18 gebildet wird. Der Hohlraum zwischen dem Halter 30 und der Wärmeisolierung wird mit vorkomprimierter, hydrophobier- ter Glaswolle 62 oder mit vorkomprimiertem Polyimid gefüllt. Zwischen der eigentlichen Wärmeisolierung und der Glaswolle 62 sowie den inneren Spanten 34 ist eine Aluminiumfolie 63 vorgesehen. Zwischen der eigentlichen Wärmeisolierung und den Spanten 34 sind außerdem Zwischenscheiben 64 aus Teflon vorgesehen, die weitgehend die unerwünschte Konvektion unterbinden. Die Zwischenscheiben 64 können mit der Glas- wolle 62 vorgefertigt und somit leicht verarbeitet werden. Wegen der schnellen Druckwechsel weisen die Zwischenscheiben 64 Perforationen 65 auf, deren Löcher vorzugsweise von der warmen zur kalten Seite hin größer werden.The holders 30 are located in a recess of the actual thermal insulation, which is formed by the insulating layers 14, 16, 18. The cavity between the holder 30 and the thermal insulation is filled with pre-compressed, hydrophobized glass wool 62 or with pre-compressed polyimide. There is an aluminum foil 63 between the actual heat insulation and the glass wool 62 and the inner frames 34 intended. Between the actual heat insulation and the frames 34, intermediate washers 64 made of Teflon are also provided, which largely prevent unwanted convection. The intermediate disks 64 can be prefabricated with the glass wool 62 and can therefore be easily processed. Because of the rapid pressure changes, the intermediate disks 64 have perforations 65, the holes of which preferably enlarge from the warm to the cold side.
Jeder Halter 30 fixiert die an ihn angrenzenden vier Paneele oder Platten über eine Druckplatte 66 aus Glasfaser oder GFK. Diese Fixierung ist einerseits so gestaltet, daß die gewollten thermischen Verformungen nicht behindert werden, andererseits stellt die Fixierung neben der Verklebung eine zusätzliche mechanische Sicherheit gegen ein Abheben der Paneele oder Platten von der Kanalwandung 10 dar.Each holder 30 fixes the four panels or plates adjoining it via a pressure plate 66 made of glass fiber or GRP. This fixation is designed on the one hand so that the desired thermal deformations are not hindered, on the other hand, the fixation represents an additional mechanical security against lifting of the panels or panels from the channel wall 10 in addition to the adhesive.
Die erfindungsgemäße Anordnung der Halter 30 stellt sicher, daß sich die Wärmeisolierung gezielt verformen kann, ohne durch die Unterkonstruktion behindert zu werden.The arrangement of the holder 30 according to the invention ensures that the heat insulation can deform in a targeted manner without being hindered by the substructure.
Die Schienen oder Spante 34, 36 zur Aufnahme der Linerplat- ten 32 verlaufen jeweils in Richtung der Längsachse des Stromungs- oder Windkanals. Die Schienen 34, 36 sind bei- spielsweise etwa 2 m lang und sind jeweils an zwei Haltern 30 befestigt, wobei die eine Befestigungsstelle als Fest¬ punkt und die andere als Lospunkt ausgeführt ist. Dadurch können die Schienen oder Spante 34, 36 entsprechend der Tem¬ peraturänderung des Kanals thermisch kontrahieren oder ex- pandieren.The rails or frames 34, 36 for receiving the liner plates 32 each run in the direction of the longitudinal axis of the flow or wind tunnel. The rails 34, 36 are, for example, about 2 m long and are each fastened to two holders 30, one fastening point being designed as a fixed point and the other as a loose point. As a result, the rails or frames 34, 36 can thermally contract or expand in accordance with the change in temperature of the channel.
Die obere und untere Schiene 34 und 36 sind über die eigent¬ lichen Befestigungsschrauben im Halter 30 und zusätzlich durch Verbindungsschrauben verbunden. Alle Schraubverbindun- gen im Zusammenhang mit dem Halter, den Schienen und den Li- nerplatten sind entsprechend DIN 17440 gesichert. Die eigentlichen Linerplatten 32 sind vorgekrümmt, so daß sie unter Vorspannung spielfrei in den Schienen 34, 36 sit¬ zen und nicht klappern. Auf jeweils einer Seite sind die Li¬ nerplatten 32 mit einer Schraube an der unteren Schiene 34 befestigt, damit ein definierter Sitz gewährleistet ist. Der Plattenübergang von einer Linerplatte zur anderen ist derart ausgeführt, daß zum einen keine Behinderung der Strömung im Kanal auftritt und zum anderen ein Druckausgleich zwischen dem Kanal und dem Bereich unter den Linerplatten 32 erfolgen kann.The upper and lower rails 34 and 36 are connected via the actual fastening screws in the holder 30 and additionally by connecting screws. All screw connections in connection with the holder, the rails and the liner plates are secured in accordance with DIN 17440. The actual liner plates 32 are pre-curved so that they sit in the rails 34, 36 without preload and do not rattle. The liner plates 32 are fastened to the lower rail 34 with a screw on each side, so that a defined fit is ensured. The plate transition from one liner plate to another is designed such that, on the one hand, there is no impediment to the flow in the channel and, on the other hand, pressure equalization can take place between the channel and the area under the liner plates 32.
Als Material für die Schienen 34, 36 und die Linerplatten 32 eignet sich sowohl rostfreier Stahl als auch Aluminiumlegie¬ rungen. Bei gleichen Belastungen und zulässigen Verformungen sind eine Aluminium- und eine Stahlkonstruktion im wesentli¬ chen etwa gleich sicher. Die Linerplatten aus Stahl weisen jedoch nur etwa 1/3 der Dicke von in Aluminium ausgeführten Linerplatten auf. Beispielsweise sind die Linerplatten aus Aluminium etwa 10 mm und die Linerplatten aus Stahl etwa 3,3 mm dick. Da sich die spezifischen Wärmen von Stahl und Alu¬ minium etwa wie 1:2 verhalten, weist eine Stahlkonstruktion den Vorteil auf, daß sie nur etwa die halbe Wärmekapazität wie eine entsprechende Aluminiumkonstruktion hat.Both stainless steel and aluminum alloys are suitable as the material for the rails 34, 36 and the liner plates 32. With the same loads and permissible deformations, an aluminum and a steel construction are essentially equally safe. The steel liner plates, however, are only about 1/3 the thickness of aluminum liner plates. For example, the aluminum liner plates are about 10 mm and the steel liner plates are about 3.3 mm thick. Since the specific heat of steel and aluminum behaves approximately as 1: 2, a steel structure has the advantage that it only has approximately half the heat capacity of a corresponding aluminum structure.
Wesentlich für die Funktion der erfindungsgemäßen Wärmeiso¬ lierung ist die Auswahl geeigneter Materialien. Für die Iso¬ lierschichten 14, 16, 18 werden vorzugsweise Platten aus Po¬ lyurethan-Hartschaum verwendet, dessen Rohdichte entspre¬ chend den Anforderungen eingestellt wird. Vorzugsweise be- trägt die Rohdichte etwa 180 bis 220 kg/m3, besonders bevor¬ zugt etwa 200 kg/m3. Der Polyurethan-Hartschaum erfüllt die Anforderungen der Brandklasse B2.The selection of suitable materials is essential for the function of the heat insulation according to the invention. For the insulating layers 14, 16, 18, plates made of rigid polyurethane foam are preferably used, the bulk density of which is adjusted according to the requirements. The bulk density is preferably about 180 to 220 kg / m 3 , particularly preferably about 200 kg / m 3 . The rigid polyurethane foam meets the requirements of fire class B2.
Für die Zwischenschichten 20, 22 wird vorzugsweise ein homo- genes, elastisches, nicht-zelliges, kautschukartiges Mate¬ rial verwendet, wie Phenylvinyl ethylsilikon, welches bis zu einer Temperatur von -116°C plastisch bleibt und erst bei niedrigeren Temperaturen dann rasch versprödet. Dieses Mate¬ rial weist für die vorliegende Erfindung hervorragende Ei¬ genschaften bezüglich des Elastizitätsmoduls und der Wasser¬ dampfdiffusion auf. Die Verarbeitung dieses Materials ist mit einem geeigneten Kleber in Verbindung mit Polyurethan- Hartschaum unproblematisch.A homogeneous, elastic, non-cellular, rubber-like material is preferably used for the intermediate layers 20, 22, such as phenylvinyl ethyl silicone, which remains plastic up to a temperature of -116 ° C. and only at lower temperatures then quickly become brittle. For the present invention, this material has excellent properties with regard to the modulus of elasticity and water vapor diffusion. The processing of this material is unproblematic with a suitable adhesive in connection with rigid polyurethane foam.
Die Keile 42 zwischen den einzelnen, aus den Polyurethan- Hartschaumplatten und der Elastomerschicht bestehenden Dämm- Paketen werden vorzugsweise aus vorkomprimiertem Polyimid¬ schaum gefertigt. Bevorzugt ist ein offenporiger Polyimid¬ schaum, der auch bei der Temperatur von flüssigem Stickstoff elastisch bleibt. Wegen der Eigenschaften dieses Materials in Bezug auf Wasserdampfdiffusion und konvektivem Wärmeüber- gang sollten zur Wasserdampfdiffusionssperre die vorstehend erläuterten Vorsichtsmaßnahmen, insbesondere Kaschierung mit Aluminiumfolie, getroffen werden. Als Was- serdampfdiffusionssperre und zur Verhinderung von erhöhtem konvektivem Wärmeübergang bei Druckwechseln werden die der kalten Seite zugewandten beiden Isolierschichten 16, 18 aus Polyurethan-Hartschaumplatten mit der dazwischen liegenden Elastomer-Zwischenschicht 22 horizontal, d.h auf der der In¬ nenseite des Kanals zugewandten Seite, und vertikal mit einer doppelseitig beschichteten Aluminiumfolie 44 (bzw. 63) umschlossen. Die Stärke der Aluminiumfolie beträgt vorzugs¬ weise im vertikalen Bereich etwa 10 bis 15 μm , vorzugsweise etwa 12 μm, und im horizontalen Bereich etwa 20 bis 50 μm, vorzugsweise etwa 30 bis 40 μm. Der durch die Aluminiumfolie dieser Stärke bedingte Wärmestrom senkrecht zur Plattenebene beträgt < 10 % des zulässigen Gesamtwärmestroms durch die Wärmeisolierung. Die Verklebung der Wasserdampfsperre mit dem Polyurethan-Hartschaum erfolgt mit einem Kleber, wobei sich durch eine Corona-Vorbehandlung der doppelseitig beschichteten Aluminiumfolie eine besonders gute Klebever- bindung erzielen läßt. Der Aufbau der Wärmeisolierung läßt sich je nach Anwendung mit einem dreidimensionalen, instationären FEM-Progra m o dellmäßig berechnen und bezüglich der Dicke der Isolier¬ schichten und der Elastomer-Zwischenschichten optimieren. Ziel dieser Optimierung ist es, die auftretenden Spannungen im Polyurethanschaum so gering wie möglich zu halten, um eine hohe Sicherheit gegen Bruch zu erzielen. Bei diesen Op¬ timierungen zeigt es sich, daß die zur kalten Seite hinwei¬ sende Polyurethanschicht gerade so stark dimensioniert wer- den sollte, daß die darunter befindliche kälteste Elastomer- schicht noch voll elastisch bleibt, d.h. nicht versprödet. Nur wenn die Elastomerschicht noch elastisch ist, kann sie der Verformung des Polyurethanschaums derart entgegenarbei¬ ten, daß Spannungen im Polyurethan ausreichend verringert werden. Bei den Modellrechnungen ergeben sich maximale Span¬ nungen im Polyurethan-Hartschaum von etwa 1,43 N/mm2 bei Normaldruck und 1,51 N/mm2 bei 3,5 bar Überdruck im Kanal. Diese Spannungen liegen etwa um den Faktor 2 unter der Bruchspannung von Polyurethan-Hartschaum. The wedges 42 between the individual insulating packets consisting of the rigid polyurethane foam sheets and the elastomer layer are preferably made of pre-compressed polyimide foam. An open-pore polyimide foam is preferred which remains elastic even at the temperature of liquid nitrogen. Because of the properties of this material with regard to water vapor diffusion and convective heat transfer, the precautionary measures explained above, in particular lamination with aluminum foil, should be taken for the water vapor diffusion barrier. As a water vapor diffusion barrier and to prevent increased convective heat transfer during pressure changes, the two insulating layers 16, 18 facing the cold side made of rigid polyurethane foam plates with the intermediate elastomer layer 22 lying horizontally, ie on the side facing the inside of the channel, and enclosed vertically with a double-sided coated aluminum foil 44 (or 63). The thickness of the aluminum foil is preferably approximately 10 to 15 μm, preferably approximately 12 μm in the vertical region and approximately 20 to 50 μm, preferably approximately 30 to 40 μm in the horizontal region. The heat flow due to the aluminum foil of this thickness perpendicular to the plate level is <10% of the permissible total heat flow through the heat insulation. The water vapor barrier is bonded to the rigid polyurethane foam with an adhesive, with a particularly good adhesive bond being achieved by corona pretreatment of the double-sided coated aluminum foil. Depending on the application, the structure of the thermal insulation can be model-based calculated with a three-dimensional, non-stationary FEM program and optimized with regard to the thickness of the insulating layers and the elastomer intermediate layers. The aim of this optimization is to keep the stresses in the polyurethane foam as low as possible in order to achieve a high level of security against breakage. With these optimizations it turns out that the polyurethane layer pointing towards the cold side should be dimensioned just enough that the coldest elastomer layer underneath remains fully elastic, ie not embrittled. Only when the elastomer layer is still elastic can it counteract the deformation of the polyurethane foam in such a way that stresses in the polyurethane are sufficiently reduced. The model calculations show maximum stresses in the rigid polyurethane foam of approximately 1.43 N / mm 2 at normal pressure and 1.51 N / mm 2 at 3.5 bar gauge pressure in the channel. These stresses are about a factor of 2 below the breaking stress of rigid polyurethane foam.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims
1. Wärmeisolierung aus mindestens zwei Lagen von Isolier¬ schichten (14, 16, 18), wobei zumindest die beiden käl- testen Isolierschichten (16, 18) durch eine Zwischen¬ schicht (20, 22) miteinander verbunden sind, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Zwischenschicht (10, 22) ein homo¬ genes, nicht-zellulares Elastomer aufweist.1. Thermal insulation from at least two layers of insulating layers (14, 16, 18), at least the two coldest insulating layers (16, 18) being connected to one another by an intermediate layer (20, 22), characterized by that the intermediate layer (10, 22) has a homogeneous, non-cellular elastomer.
2. Wärmeisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer ein Silikon ist.2. Thermal insulation according to claim 1, characterized in that the elastomer is a silicone.
3. Wärmeisolierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer ein Phenylvinylmethylsilikon oder Phe- nylmethyl-Dimethyl-Silikon ist.3. Thermal insulation according to claim 2, characterized in that the elastomer is a phenylvinylmethyl silicone or phenylmethyl dimethyl silicone.
4. Wärmeisolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Elastomer bei Temperaturen bis etwa -100°C nicht wesentlich versprödet.4. Thermal insulation according to one of claims 1 to 3, da¬ characterized in that the elastomer does not embrittle significantly at temperatures down to about -100 ° C.
5. Wärmeisolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Elastomer im Temperaturbe¬ reich von Raumtemperatur bis etwa -100°C einen Elastizi¬ tätsmodul von etwa 1,5 N/mm2 bis etwa 35 N/mm2 aufweist.5. Thermal insulation according to one of claims 1 to 4, characterized in that the elastomer in the temperature range from room temperature to about -100 ° C has an elasticity module of about 1.5 N / mm 2 to about 35 N / mm 2 has.
6. Wärmeisolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Elastomer an seiner Unter¬ seite mit einem Glasfasergewebe kaschiert ist.6. Thermal insulation according to one of claims 1 to 5, characterized in that the elastomer is laminated on its underside with a glass fiber fabric.
7. Wärmeisolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da¬ durch gekennzeichnet, daß zumindest die kälteste Iso¬ lierschicht (18) mit einer Aluminiumfolie (44) kaschiert ist, die vorzugsweise beidseitig kunststoffbeschichtet ist. 1 8. Wärmeisolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da¬ durch gekennzeichnet, daß die kälteste Zwischenschicht (22) innerhalb der Wärmeisolierung so angeordnet ist, daß die Temperatur der Zwischenschicht (22) im Betrieb7. Thermal insulation according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least the coldest insulating layer (18) is laminated with an aluminum foil (44), which is preferably plastic-coated on both sides. 1 8. Thermal insulation according to one of claims 1 to 7, da¬ characterized in that the coldest intermediate layer (22) is arranged within the thermal insulation so that the temperature of the intermediate layer (22) in operation
5 oberhalb der Versprödungstemperatur des Elastomers liegt.5 is above the brittleness temperature of the elastomer.
9. Wärmeisolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Dicke der Zwischenschich¬9. Thermal insulation according to one of claims 1 to 8, da¬ characterized in that the thickness of the interlayer
IC ten (20, 22) etwa 2 bis 6 mm, vorzugsweise etwa 3 bis 5 mm, besonders bevorzugt etwa 4 mm beträgt.IC ten (20, 22) is approximately 2 to 6 mm, preferably approximately 3 to 5 mm, particularly preferably approximately 4 mm.
10. Wärmeisolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da¬ durch gekennzeichnet, daß die Isolierschichten (14, 16, 5 18) aus plattenförmigen Elementen aus Schaumstoff aufge¬ baut sind.10. Thermal insulation according to one of claims 1 to 9, da¬ characterized in that the insulating layers (14, 16, 5 18) are constructed from plate-shaped elements made of foam.
11. Wärmeisolierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Fugen (42) zwischen den einzelnen Elementen 0 der Isolierschichten mit elastischem Schaum, vorzugs¬ weise Polyimidschaum gefüllt sind.11. Thermal insulation according to claim 10, characterized gekennzeich¬ net that the joints (42) between the individual elements 0 of the insulating layers are filled with elastic foam, preferably polyimide foam.
12. Wärmeisolierung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, ferner gekennzeichnet durch einen Liner (32) . 512. Thermal insulation according to one of claims 1 to 11, further characterized by a liner (32). 5
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