WO2013091754A1 - Wandelement und verkapselung zur thermischen isolation einer vakuumanlage und verfahren zu deren betrieb - Google Patents

Wandelement und verkapselung zur thermischen isolation einer vakuumanlage und verfahren zu deren betrieb Download PDF

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WO2013091754A1
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wall element
foam body
elements
foam
vacuum system
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PCT/EP2012/004726
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Wolfgang Braun
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Createc Fischer & Co. Gmbh
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/08—Means for preventing radiation, e.g. with metal foil
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
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    • F16L59/16—Arrangements specially adapted to local requirements at flanges, junctions, valves or the like
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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 wall element, which is adapted for thermal insulation of a vacuum system, in particular a wall element, which is suitable for thermal insulation during the heating of the vacuum system and a sheet-like, heat-resistant insulating material and at least one reflection layer comprises. Furthermore, the invention relates to an encapsulation comprising a plurality of such wall elements. The invention also relates to a method for operating a vacuum system, in particular for thermal insulation of the vacuum system during baking, and the use of heat-resistant insulating material. Applications of the invention are given in the operation of vacuum systems, in particular in the shielding of vacuum systems, when in their operation, for. B. during heating, relative to the environment increased temperatures occur.
  • the annealing is carried out at a bake temperature, which is selected as a function of the temperature sensitivity of the vacuum system, typically in the range of 150 ° C to 300 ° C, over a period of several days.
  • the baking temperature is set with a heater in the immediate vicinity of the vacuum system.
  • a shield is used. With the shield, the vacuum system is relatively thermally isolated to the environment. From practice, the following variants of shields are known.
  • the conventional shield is formed by several layers of aluminum foil, with which the vacuum system and the heater are covered.
  • the disadvantage is that the aluminum foil allows only a limited thermal insulation. Although heat radiation can be reflected back to the heating and the vacuum system, however, a discharge of heated air into the environment is prevented only to a limited extent.
  • the conventional shield and the heater are provided together in the form of a jacket (also referred to as a jacket), the shape of which is adapted to the shape of the vacuum system or its parts.
  • the jacket is a sewn from heating elements, mineral insulating materials and glass fiber fabric element, which is arranged in direct ⁇ tem contact with the vacuum system and often remains there during normal operation.
  • the jacket shield has disadvantages due to the special shape adapted to the particular vacuum equipment used and due to the fact that the heating elements can cause uneven temperature distribution and thus thermally induced stresses in the vacuum system.
  • the conventional shield has the shape of a tent.
  • a tent built around the vacuum system frame wearing an airtight tarpaulin, for example, fiberglass fabric.
  • the heating is operated in the free space between the tarpaulin and the vacuum system.
  • the heated air in the tent can be distributed with circulating fans, so that the vacuum system is evenly heated.
  • the tent encapsulation has only one limited insulation effect, so that a high energy consumption ⁇ arises.
  • leaks in the tarpaulin can cause convection currents in the interior, which can cause undesirable thermal stresses when hitting the vacuum system, or allow heated air to escape into the environment.
  • a conventional shield according to a fourth variant in the form of a box which is formed by solid panels (wall elements).
  • the panels consist of two rigid metal plates between which a distance of, for example, 3 cm is filled with glass wool or a ceramic insulating material.
  • the metal plates serve to hold the insulation material and to reflect heat radiation.
  • the metal plates are joined together at their edges. For example, aluminum plates are riveted together or welded stainless steel plates together.
  • the vacuum system and the heater are arranged, wherein the heated air can be distributed with circulating fans.
  • the box shield has an advantage through a good insulation effect.
  • disadvantage are the complex structure and the large mass of the box. The installation of the box is a lot of work and time.
  • heat-resistant foam is further known, for example, for thermal insulation of Sharing high temperature is used in engine technology.
  • a foam jacket is used with a shape adapted to the part to be insulated, which rests on the part.
  • EP 344 850 B1 discloses a thermal insulation for a water reservoir, which is composed of foam insulating bodies each with an outwardly facing cover layer.
  • this insulation has a limited mechanical stability.
  • the foam is not independently stable, but protected by plywood reinforcing members against deformation.
  • the insulation requires support through the water reservoir.
  • DE 20 2010 014 348 U1 discloses a thermal insulation system with vacuum insulation panels which, however, are disadvantageous because of their complex construction. From DE 33 45 964 AI an insulating element for insulation against heat and sound is known, which is composed of a frame and a Dämmmaterial filling. Of the
  • Frame gives the insulating element the required mechanical stability, but has the disadvantage that it can be adapted to different application conditions only by a conversion of the frame.
  • a thermally insulated water reservoir is described in DE 25 53 288 AI.
  • the water tank carries on its outside a thermally insulating layer.
  • DE 21 24 597 describes a thermal radiation protection for components in which a plate, e.g. made of hardboard, wood or plasterboard, covered with a reflective foil.
  • the object of the invention is to provide an improved shield for a thermal insulation of a vacuum system, wherein with the shield disadvantages of conventional Techniques are avoided.
  • the shield should in particular provide a closed interior for receiving the component to be insulated, have a good insulation effect and / or be modifiable with little effort for adaptation to different vacuum systems.
  • the object of the invention is also to provide an improved method for operating a vacuum system, which avoids the disadvantages of conventional techniques.
  • said object is achieved by a wall element (also referred to as a shielding wall element) which is suitable for thermal insulation of a vacuum system relative to its surroundings
  • the sheet-like insulating material comprises a heat-resistant (heat-resistant) foam body.
  • a film is attached, which forms the reflection layer.
  • the foam body comprises a foam (in particular made of plastic).
  • the wall element according to the invention is formed so that the thermal insulation (shielding) of the vacuum system a blockade both convection and thermal radiation into the environment.
  • a cantilevered foam body can be formed which is suitable for producing a permanently stable wall element for thermal insulation of a vacuum system, in particular during its heating.
  • the foam body does not require support by rigid plates.
  • the wall element is preferably free of supporting support structures, in particular racks, bars, plates or scaffolding.
  • the invention makes it possible that the at least one reflection layer is not formed by a plate, but by the likewise heat-resistant film, which is supported by the foam body and whose thickness compared to the thickness of the foam body can be negligible negligible.
  • the use of the film allows further mass reduction compared to the conventional technique.
  • the reduced mass of the wall element not only has advantages in the production and transportation of the wall element, but also in its application. Thus, when installing wall elements damage to the vacuum system for
  • Example be avoided by unintentionally tilting parts.
  • the wall element according to the invention is an areal component whose shape and size is determined by the shape of the foam body and which has two flat or curved side surfaces and a peripheral edge surface (peripheral edge).
  • the wall element may have a planar or curved shape or be composed of both forms.
  • the curved shape is, for example, a hollow shape of a sphere, a cylinder, an ellipsoid, or parts of these shapes.
  • the conversion element has a constant thickness (extent perpendicular to the side surfaces) along its entire surface.
  • the wall element can also be a varying thickness along the surface aufwei ⁇ sen.
  • One of the side surfaces (also referred to as the inner side surface) of the wall element has in its application to the vacuum system.
  • the inner side surface carries the at least one film.
  • An opposite side surface (also referred to as the outer side surface) of the wall element points away from the vacuum system during its application.
  • the outer side surface may optionally also include a film and / or clamping elements for bracing adjacent wall elements and / or other operating parts, such. B. handles, wear.
  • the wall element On the edge surface of the wall element engagement elements are formed, which are adapted for connection of the wall element with another wall element.
  • the engagement elements are formed in the edge of the wall element. Adjacent wall elements, which are arranged adjacent to each other with their edges, can thus be mutually anchored by direct connection of the foam body. Additional components, such as retaining rails or scaffolding, are not mandatory.
  • the wall element according to the invention can be used individually to thermally isolate the vacuum system relative to the environment.
  • the wall element may have such a shape that the vacuum system of the wall element completely or partially enclosed.
  • the wall element for thermal insulation of the vacuum system are combined.
  • said object is achieved by an encapsulation (also referred to as a shield encapsulation or heating box) comprising a plurality (at least two) of shielding wall elements.
  • the wall elements each comprise a sheet-like foam body, which is heat-resistant at a baking temperature of the vacuum system, and at least one film which is fixed on at least one surface of the foam body.
  • the wall elements are connected to one another, in particular at their edge surfaces, and they include an interior for accommodating the vacuum system.
  • the encapsulation forms a self-supporting construction.
  • the wall elements of the encapsulation are arranged cantilevered.
  • the foam body is at the same time insulating material and supporting structure.
  • the distance is filled with insulating material, the at least one reflective film on the supporting foam body (foam core) is attached.
  • the encapsulation is preferably free of additional support structures that are not formed by the foam body.
  • the encapsulation wall elements according to the above-mentioned first aspect of the invention.
  • the Verkap In this case, the equation is composed of the wall elements which are connected to one another via the engagement elements.
  • the wall elements and encapsulation according to the invention have the following further advantages. It achieves excellent thermal insulation and thus dramatic energy savings when heating a vacuum system.
  • the shield can easily and quickly be adapted to the current conditions of use. For example, if necessary, additional openings can be cut out with simple tools, such as a knife, or can close excess openings with adapted foam moldings.
  • the wall elements are easy to repair. For example, broken parts can easily be glued on again.
  • the low mass of the wall elements enables shortened assembly and disassembly times of the encapsulation.
  • the wall elements and the encapsulant composed of these are significantly less expensive than conventional metal plate box shields and much more reliable than conventional tent shields.
  • the above object is achieved by a method for operating a vacuum system, in which an evacuation and a heating of the vacuum system is provided.
  • the vacuum system is thermally insulated relative to the environment during annealing with at least one wall element according to the above-mentioned first aspect of the invention and / or an encapsulation according to the above-mentioned second aspect of the invention.
  • the use of heat-resistant (heat-resistant) foam Cloth body proposed for thermal insulation of a vacuum system.
  • the foam body is made of plastic.
  • a film is attached, which acts as a reflection layer.
  • the foam body of the wall element according to the invention is dimensionally stable.
  • the foam of the foam body has such a dimensional stability that it does not deform under the action of its own mass and the at least one reflection layer, in particular at a baking temperature of the vacuum system.
  • the foam of the foam body preferably has an intrinsic elasticity.
  • the foam is elastically deformable.
  • the connection of wall elements via the engagement elements, in particular in the formation of a dovetail toothing is simplified.
  • the foam body is an open-cell foam. This results in advantages for the dimensional stability, especially at elevated temperatures and for the formation of a frictional connection to touching parts of interconnected wall elements. However, it can also be used a closed-cell foam.
  • the foam body of the wall element according to the invention is heat-resistant at a baking temperature of the vacuum system.
  • the foam is chosen so that the heat resistance at a temperature of 300 ° C, in particular 250 ° C is given.
  • the heat resistance means that the foam body remains unchanged at the bake temperature in terms of its suitability for thermal shielding and the formation of the encapsulation, in particular the geometric shape and mechanical strength retains.
  • Particularly advantageous melamine resin foam has proven, the For example, under the name Basotect-G (protected name) is commercially available.
  • Polyurethane (PIR) rigid foam has also proven to be advantageous, for example as a high-temperature rigid foam from the manufacturer puren GmbH
  • the foam body has a thickness of at least 50 mm, in particular at least 70 mm. This minimum thickness has proven to be advantageous for providing dimensional stability and isolation capability. Furthermore, the foam body preferably has a thickness of at most 200 mm, in particular at most 120 mm. A thickness less than or equal to this maximum thickness is advantageous for the handling of the wall elements.
  • the at least one reflective layer of the wall element according to the invention is preferably a metal foil, such as an aluminum foil.
  • the metal foil preferably has a thickness of less than 0.5 mm, in particular less than 100 ⁇ , such as 50 ⁇ or less.
  • the metal foil advantageously fulfills several functions.
  • heat radiation is reflected with the metal foil.
  • the metal foil With the metal foil, the insulating effect of the wall element is increased.
  • the surface of the foam body, on which the metal foil is arranged is pressure-stable. This simplifies the handling of the wall element, for example by manual gripping. Invasion of the fingers when gripping the wall element is avoided.
  • the tensile stability of the foam body is increased at the surface, which is particularly advantageous for the stability of the foam body at its edges.
  • the foam body only on one of its (main) Surface carries the film.
  • the side surface of the wall element, which carries the film to the Vaku ⁇ umstrom (inner side surface).
  • two of foils are provided, opposite to the
  • the surfaces of the foam body are arranged.
  • the beid ⁇ side providing the films on the foam body increases the insulating effect and the pressure stability of the wall element.
  • the at least one film is adhered to the surface of the foam body.
  • a heat-resistant adhesive such as a heat-resistant silicone adhesive
  • a point, strip or sheet-like adhesive connection between the film and the surface of the foam body is provided. Sticking on the film offers advantages in the construction of the encapsulation and in its modification or repair.
  • the engagement elements of the wall elements according to the invention are formed in at least one edge surface in the foam material of the foam body.
  • the engagement elements which in particular form a press fit, are formed in this case by the foam of the foam body.
  • the foam has a rough surface on the edge surface which facilitates the formation of a frictional engagement between engagement elements of adjacent wall elements.
  • the engagement elements are shaped such that engagement elements on mutually connected wall elements are complementary to one another (complementary to a closed surface). can be set.
  • the edges of the wall elements are preferably connected to each other without gaps.
  • the engagement elements are preferably arranged to form a convection barrier between the wall elements when the wall element is connected to another wall element.
  • the engagement elements allow a connection of the wall elements such that air flows between the wall elements are blocked. Air currents at a higher temperature than in the environment can not escape from the encapsulation, and air flows from the environment can not flow into the interior of the encapsulation.
  • the engagement elements are shaped such that, in addition to holding forces for connecting the wall elements, they also absorb forces acting along the at least one edge of the wall element.
  • the stability of the encapsulation according to the invention is thereby increased.
  • engagement element all combinations of projections and recesses, such as pin-hole or pin groove or web-groove combinations are possible.
  • Engagement elements which comprise pins and grooves which are formed on at least one edge of the foam body have proved to be particularly advantageous.
  • the pins and grooves allow a toothing with another wall element. Further, when the pins and grooves are formed by straight cuts formed in the foam body perpendicular to the side and edge surfaces, they have an advantage of facilitating the manufacture of the engaging elements.
  • pins and grooves may be formed by cuts in the foam body which are inclined relative to the side and / or edge surfaces.
  • the engagement elements are configured for the formation of a dovetail toothing.
  • the dovetail toothing offers advantages for the stability of the connection of adjacent wall elements. If the cuts are inclined relative to the side surfaces and perpendicular ⁇ quite extend to the edge surface (the edge surface or relatively inclined and perpendicular to the side surfaces run), results in a simple dovetail toothing. This can for the coupling of wall elements in a plane, z. B. to form a flat side wall of an encapsulation, be beneficial.
  • the ratio of the width of the pins and the grooves along the edge direction of the foam body on the one hand and the thickness of the foam body on the other hand in the range of 1.5 to 2.5, in particular substantially equal to 2 is selected.
  • This geometric dimensioning has proven to be advantageous for a high stability of the engagement elements.
  • the wall element clamping elements which are adapted for a tension of the wall element with another wall element.
  • the clamping elements are formed so that the wall elements are pulled together at the edges where they are connected and subjected to a mechanical stress. They advantageously enable a stabilization of the encapsulation according to the invention.
  • the clamping elements provide additional reinforcement.
  • the reinforcement serves, in particular, for stabilization when an increased internal pressure in the encapsulation, which can occur due to the temperature increase during the heating, or for stabilization against temperature-induced movements of the wall elements, is used. Columns can be avoided so that no hot air escapes and convection currents form.
  • the tension members comprise hook and loop fasteners and / or adhesive strips which extend from a surface of a wall panel to the surface of an adjacent wall panel over their interconnected edges. Velcro straps and / or adhesive strips have proven to be sufficiently stable and particularly easy to use.
  • the wall element according to the invention has a closed surface.
  • the closed surface offers advantages for the insulation effect and the mechanical stability.
  • this may have at least one recess, in particular a depression formed in the thickness direction and / or an opening extending in the thickness direction.
  • the depression may be configured for insertion of a ventilation device (circulation fan).
  • a ventilation device circulation fan
  • a circular or rectangular recess is provided, in which the round or square frame of the ventilation device, for example, a circulating fan can be used.
  • an opening for carrying out a conduit device can be configured.
  • the line device comprises, for example, electrical supply lines for supplying at least one heating device inside the encapsulation and / or electrical sensor connections of temperature or temperature Pressure sensors.
  • an opening for coupling an insulation sleeve can be configured.
  • the vacuum system may have a pipe connection with a vacuum pump, wherein the pipe connection is not completely baked.
  • the pipe connection is guided through the opening in the wall element to the outside.
  • the insulation sleeve for example in the form of a hollow cylinder, can be provided, which is connected to the opening in the wall element.
  • the encapsulation has a box shape with straight walls.
  • the walls comprise at least one bottom plate, side walls and at least one cover plate, which are formed by a plurality of wall elements according to the invention.
  • the box shape has advantages for a simple construction of the encapsulation of wall elements and for the creation of an interior around the vacuum system, which assists an all-round air circulation during heating.
  • At least one particular electrically actuated heater is arranged, with which the vacuum system is bakeable.
  • the heater may include a plurality of heating elements. It can z. B. a plurality of heating elements may be arranged to be movable, which are arranged hanging on the bottom plate or on the side walls and / or the cover plate.
  • the encapsulation is equipped with at least one ventilation device, at least one conduit device and / or at least one insulation sleeve, in order to perform the functions of circulation in the interior, the electrical circuit Supply to meet the at least one heater and / or the sensors and the outer shield of pipe joints.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a preferred embodiment of the wall element according to the invention
  • FIG. 2 schematic illustrations of details of preferred features of the shielding element according to the invention
  • FIG. 3 schematic illustrations of further details of preferred features of the shielding element according to the invention.
  • FIG. 4 shows a schematic perspective view of an encapsulation according to the invention.
  • Figure 5 a schematic perspective view of the interior of an encapsulation according to the invention.
  • Embodiments of the invention are described below by way of example with reference to a planar wall element with a pin-groove toothing and an encapsulation, which is composed of a plurality of planar wall elements. It is emphasized that the implementation of the invention is not limited to the form of the wall element and the engagement elements shown as an example, but can be realized in accordance with other shapes and engagement elements.
  • the invention is further described by way of example with reference to the application in the annealing of a vacuum system, such as an MBE device. It is emphasized that the application of the invention is not limited to the annealing of vacuum equipment for coating purposes. Alternatively, the invention may be used, for example, in the annealing of other vacuum equipment or combined vacuum and cryogenic equipment. Details of vacuum systems are not described here, since these are known per se from the prior art.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of a wall element 100 according to the invention comprising a core of a foam body 10 and foils 20, 21 arranged on both sides.
  • the wall element 100 has the shape of a flat plate with a peripheral edge surface 11 on which engagement elements 30 are provided.
  • the wall element 100 extends in the plane of the drawing (x-y plane). In use, for example, the forward facing side surface forms the inner side surface of the wall member 100 in an encapsulation while the rearwardly facing side surface forms the outer side surface of the wall member 100.
  • the foam body 10 comprises plastic with a constant temperature resistance at least 200 ° C. Since elevated temperatures also occur when heating a vacuum system, for example at 200 ° C., the selection of a foam with a short-term temperature stability at 250 ° C. is advantageous. The selection of a suitable foam is carried out by a person skilled in the art by the evaluation of the data supplied by a foam manufacturer.
  • the foam body 10 is made, for example, from the commercially available open-celled melamine resin foam Basotect-G (protected name). Another example is rigid polyurethane (PIR) foam.
  • the films 20, 21 are made of aluminum. They are laminated to the surfaces of the foam body 10. The lamination serves both the thermal insulation and the mechanical stabilization of the foam body 10. The use of aluminum foil with a thickness of about 30 ⁇ m makes the surface of the foam body 10 so pressure-stable that, when handled manually, the fingers do not penetrate the foam Break in foam.
  • the lamination is carried out using a permanently elastic, thermally stable adhesive, in particular temperature-stable silicone adhesive, for example commercially available adhesive with the name "Ottoseal 25" (protected name)
  • the adhesive is applied in strip form to the surfaces of the foam body 10 with a compressed air applicator. For example, strips with a diameter of 3 mm to 5 mm and a spacing of 30 mm are provided.
  • the aluminum foils 20, 21 are placed on the surfaces provided with the adhesive and pressed.
  • the fixation of the aluminum foils 20, 21 may be provided prior to the formation of the engagement elements 30.
  • the lamination can be provided on the already preformed core of the foam body 10 with the finished engagement elements 30. In this case, modification of the aluminum foils 20, 21 on the engaging elements is facilitated, as will be explained in more detail below with reference to Figs. 2A to 2C.
  • the engagement elements 30 comprise a series of pins 31 and grooves 32 formed in the edges of the foam body 10.
  • the pins 31 and grooves 32 are complementary to the grooves 32 and pin 31 formed on an adjacent wall element (see Figure 4).
  • the pins 31 and grooves 32 preferably have the same width B in the edge direction. Furthermore, the depth T of the pins 31 and grooves 32 is preferably selected to be equal to the thickness D of the foam body 10 in the thickness direction (z-direction). For the creation of a reliable connection of the wall elements, it has proven to be advantageous if the width B of the pin 31 and grooves 32 is twice as large as the thickness D of the foam body 10th
  • a deviating geometry can be provided for the connection along horizontally (in the x-direction) extending edges of the encapsulation 200 according to the invention. It is preferred to provide fewer engagement elements at the edges provided in the encapsulation 200 for connection to the bottom and top plates. There are fewer engagement elements than at the vertical edges is sufficient, since the connection to the floor and cover plates is stabilized by their own weight.
  • the engagement elements 30 are formed complementary to one another at two mutually opposite edges of the wall element 100. This is illustrated in Figure 1 at the left and right edges (in the y direction).
  • the complementary formation allows a seamless toothing of the wall elements along the side walls of the inventive method.
  • Encapsulation 200 (see Figure 4).
  • the engagement elements on the remaining edges could also be formed complementary to one another and / or to the engagement elements in further wall elements, which form the bottom and cover plates of the encapsulation.
  • the dimensioning of the wall element 100 according to FIG. 1 takes place as a function of the specific conditions of use.
  • the thickness D is chosen in particular depending on the desired cantilevered widths of the side walls and ceiling and floor slabs in the finished encapsulation. If the encapsulation has a height of, for example, 50 cm, a thickness D of 50 mm has proven sufficient. With a height of encapsulation of up to 2 m, however, a thickness D of 100 mm is an advantage.
  • FIGS. 2A to 2C illustrate different variants of the lamination of the foam body 10 in the region of the pins 31.
  • the aluminum foil 20 extends from the surface of the foam body 10 except for the pins 31 (FIG. 2A). If the lamination takes place only after the formation of the engagement elements 30, the aluminum foil 20 is cut to size.
  • the aluminum foil 20 may cover the trunnions 31 along the surface of the foam body 10 and beyond according to an envelope in the thickness direction of the foam body 10. The envelope may cover the edge surface 11 partially ( Figure 2B) or completely.
  • This variant may have advantages for a more reliable fixation of the aluminum foil 20 on the foam body 10.
  • the formation of thermal bridges at corners of the encapsulation 200 avoided.
  • FIGS. 2A to 2C illustrate that the pins 31 can have a taper at their free ends.
  • the mounting of the encapsulation 200 from the wall elements is simplified. Pins with the tapers shown, however, can only be provided at connections between wall elements in corner areas. Otherwise, gaps are created which could undesirably cause air to escape from the interior of the encapsulation during heating.
  • FIG. 2D illustrates that the edge surface 11 of the foam body 10 can be provided with a labyrinth seal 33.
  • the labyrinth seal 33 comprises z. B. two webs which extend in the edge direction and engage in two grooves (not shown) of a complementarily formed edge surface 11 of an adjacent wall element.
  • FIG. 2E schematically shows a tensioning element in the form of a hook-and-loop fastener 41, which is provided between two wall elements 100, 101 connected to one another. With the hook-and-loop fastener 41, the assembled wall elements 100, 101 can be mechanically clamped together in order to close any gaps between the wall elements 100, 101.
  • the Velcro fastener 41 is composed of Hakenband- and loop tape sections.
  • the hook-and-loop fastener 41 is designed such that two sections of hook tape are glued piecewise over the entire surface on the outer side surface of the respective wall element, for example on the aluminum foil.
  • the connection with the volume of the foam body 10 can be further improved by the hook tape sections of the hook and loop fastener 41 are anchored with a dowel extending into the depth of the foam silicone rubber.
  • Upon curing of the adhesive is an elastic dowel which the Alumi ⁇ nium foil and the stuck thereon hook tape is stably transfected with the volume of the foam body 10 connects.
  • the matching one another attached hook tape-sections are a loop strap section verbun ⁇ .
  • clamping of the wall elements 100, 101 with adhesive strips 42 may be provided, which has particular advantages in dismantling the encapsulation.
  • FIG. 3A illustrates that the pins 31 and grooves 32 can be formed by oblique, plane cuts in the foam body 10. The cuts are inclined both relative to the side surfaces of the foam body 10 and relative to the edge surface 11 so that the pins 31 and grooves 32 are configured for double dovetail toothing.
  • Dovetail toothing 34 between mutually transverse wall elements 100, 101 is shown by way of example in FIG. 3B.
  • the dovetail teeth can be easily assembled by locally deforming the foam of the pins 31 and grooves 32 and locking the pins 31 and grooves 32 into each other.
  • FIG. 4 shows a preferred embodiment of the encapsulation 200 according to the invention with a multiplicity of wall elements 100, 101 in the assembled state.
  • FIG. 5 schematically shows the interior 207 of the encapsulation 200, in which the vacuum system 1, a plurality of heating elements 208, 209 and a ventilation device 50 (circulating fan) are arranged.
  • the vacuum system 1 is simplified and shown schematically. In practice, the vacuum system 1 z.
  • the encapsulation 200 comprises a bottom plate 201, side walls 202 to 205 and a cover plate 206.
  • the sides of the encapsulation 200 are each made up of a single wall element, such as a single wall element.
  • the wall elements are connected to one another at their edges via the engagement elements 30. In the corner regions, the wall elements are clamped together using the clamping elements (Velcro fasteners 41 and / or adhesive strips 42, see FIG. 2E).
  • the clamping elements are optionally provided and can be dispensed with, in particular when forming a dovetail toothing (see FIG. 3).
  • the wall element that forms the bottom plate 201 rests on a support frame 2 and / or support columns 3.
  • the ventilation device 50 is inserted (see Figure 5).
  • the support columns 3 can be made of the same foam as the wall elements according to the invention.
  • the bottom plate 201, the side walls 202 to 205 and / or the cover plate 206 may be formed with further recesses and / or steps.
  • the wall member forming the side wall 204 includes an opening to which an insulation sleeve 12 is connected. Through the insulation sleeve 12, a pipe connection 4 (see FIG. 5) is led to the outside, via which a vacuum pump is connected to the vacuum system 1 in the interior of the encapsulation 200.
  • the wall element 102 contains openings for a conduit device 51 which, for example, comprises electrical supply lines for the heating elements 208, 209 of the heating device in the interior of the encapsulation 200.
  • a conduit device 51 which, for example, comprises electrical supply lines for the heating elements 208, 209 of the heating device in the interior of the encapsulation 200.
  • the cover plate 206 forms, a further opening for a sensor line 52 may be provided, which is connected to a temperature sensor in the interior (not shown).
  • the encapsulation 200 may be formed with wall elements made of temperature-resistant foam, on the edge surface of which no engagement elements are provided.
  • the wall elements preferably have a sectionally planar, perpendicular or inclined relative to the side surfaces extending edge surface.
  • the above-mentioned clamping elements are preferably provided for bracing the wall elements.
  • the encapsulation 200 according to the invention around the vacuum installation 1 is constructed as follows.
  • the bottom plate 201 of one or more foam body part (s) on the support frame 2 of the vacuum Anläge 1 is mounted.
  • the bottom plate 201 or parts thereof are placed on the support frame 2 or pushed between system parts. Slots between foam body parts and the flexibility of the foam allow the panels of foam body parts to be inserted between vertical support bolts of the vacuum system 1.
  • the heating elements 211, 212 are not fixedly mounted to the encapsulation 200 bake box, but can be mounted as movable units at appropriate positions the bottom plate 201 are arranged. Should it turn out that more or less heating power is needed than intended, heating elements are simply removed or additional heating elements placed in the encapsulation 200.
  • the side walls 202 to 205 engage at the fixed positions on the bottom plate 201. Not particularly many pins must be provided here because the side walls 202 to 205 are already pressed by their weight and the subsequently applied cover plate 206 on the bottom plate 201 and therefore the friction on the contact surfaces of the pins and grooves is not necessary for the sealing effect.
  • the side walls 202 to 205 are also connected to each other by grooves and pins.
  • the tapping is preferably narrower, and the pitch of the tenons is optimally twice the plate thickness D as stated above. If the cantilevered cover plate 206 is too large to be manufactured integrally, it is also composed of a plurality of foam body parts.
  • the cover plate 206 is z. B.
  • Non-heatable, temperature-sensitive system components should remain as cool as possible during baking. Due to the good insulating effect of the foam, the thermal delimitation of these parts of the system by the invention is simple and effective: the foam, optionally inserted by additional foam pieces, seals these parts very well, and the escape of hot air is avoided.
  • the circulating fan is advantageously integrated into the base plate 201 in the invention. By this arrangement, the side walls 202 to 205 and the cover plate 206 of the encapsulation 200 is not burdened by the weight of the circulating fan and a fan frame (not shown) may serve to support the bottom plate 201.
  • the vacuum system 1 is evacuated and the heating elements 211, 212 are actuated in order to set a baking temperature of, for example, 200 ° C. in the interior of the closed encapsulation 200.
  • the heating up can take several hours or up to several days.
  • the outer side surface of the encapsulation 200 can still be touched by hand at an internal temperature of 200 ° C.
  • the encapsulation 200 according to the invention is particularly suitable for vacuum systems that are often modified or rebuilt.
  • conversions in conventional box shields, a complex machining of metal plates with a ner previous removal of the insulation material required.
  • the closure of no longer required openings is complicated, since at least holes for locking plates must be introduced into the corresponding metal plates. Larger conversions, such as an increase in volume or change in shape of the entire box are even more expensive.
  • the encapsulation according to the invention offers the advantage that it can be easily adapted by the user. For this purpose, only simple tools, such as a knife, metal foil and an adhesive cartridge and possibly additional foam pieces are required. If necessary, new openings can be easily cut with the knife from the existing wall elements.
  • a matching closure part made of foam is cut, glued into the opening and pasted over both sides with metal foil. Trims, bulges or indentations and intermediate pieces can also be cut on site, if necessary with the aid of existing parts as connection templates and glued or glued with metal foil.

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Abstract

Ein Wandelement (100), das für eine thermische Isolation einer Vakuumanlage (1) eingerichtet ist, umfasst ein flächenhaftes, hitzebeständiges Isolationsmaterial und mindestens eine Reflektionsschicht, die auf mindestens einer Seite des Isolationsmaterials angeordnet ist, wobei das Isolationsmaterial einen freitragenden Schaumstoffkörper (10) umfasst, die mindestens eine Reflektionsschicht mindestens eine Folie (20, 21) umfasst, die auf mindestens einer Oberfläche des Schaumstoffkörpers (10) befestigt ist, und an einer Kantenfläche (11) des Wandelements (100) Eingriffselemente (30) vorgesehen sind, die zur Verbindung mit einem weiteren Wandelement eingerichtet sind. Es werden auch eine Verkapselung, die für eine thermische Isolation einer Vakuumanlage konfiguriert ist, und ein Verfahren zum Betrieb einer Vakuumanlage beschrieben.

Description

Wandelement und Verkapselung zur thermischen Isolation einer Vakuumanlage und Verfahren zu deren Betrieb
Die Erfindung betrifft ein Wandelement, das für eine thermische Isolation einer Vakuumanlage angepasst ist, insbesondere ein Wandelement, das für eine thermische Isolation beim Ausheizen der Vakuumanlage geeignet ist und ein flächenhaftes , hitzebeständiges Isolationsmaterial sowie mindestens eine Re- flektionsschicht umfasst. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Verkapselung, die mehrere derartige Wandelemente umfasst. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb einer Vakuumanlage, insbesondere zur thermischen Isolation der Vakuumanlage beim Ausheizen, und die Verwendung von hitzebeständigem Isolationsmaterial. Anwendungen der Erfindung sind beim Betrieb von Vakuumanlagen, insbesondere bei der Abschirmung von Vakuumanlagen gegeben, wenn bei deren Betrieb, z. B. beim Ausheizen, relativ zur Umgebung erhöhte Temperaturen auftreten.
Es ist allgemein bekannt, Vakuumanlagen nach ihrem Aufbau oder nach Wartungsarbeiten auszuheizen, um die Evakuierung zu beschleunigen oder ein verbessertes Endvakuum zu erreichen. Das Ausheizen erfolgt bei einer Ausheiztemperatur, die in Abhängigkeit von der Temperaturempfindlichkeit der Vakuumanlage gewählt ist, typischerweise im Bereich von 150°C bis 300°C, über einen Zeitraum von mehreren Tagen. Die Ausheiztemperatur wird mit einer Heizung in der unmittelbaren Nähe der Vakuumanlage eingestellt. Um eine Umgebung der Vakuumanlage, zum Beispiel in einem Labor, vor einer unerwünschten Überhitzung zu schützen und um Energie zu sparen, wird eine Abschirmung verwendet. Mit der Abschirmung wird die Vakuumanlage relativ zur Umgebung thermisch isoliert. Aus der Praxis sind die folgenden Varianten von Abschirmungen bekannt.
Gemäß einer ersten Variante wird die herkömmliche Abschirmung durch mehrere Lagen Aluminium-Folie gebildet, mit der die Vakuumanlage und die Heizung abgedeckt werden. Von Nachteil ist, dass die Aluminium-Folie nur eine begrenzte thermische Isolation ermöglicht. Es kann zwar Wärmestrahlung zur Heizung und zur Vakuumanlage rückreflektiert werden, ein Abströmen erhitzter Luft in die Umgebung wird jedoch nur begrenzt unterbunden .
Gemäß einer zweiten Variante werden die herkömmliche Abschirmung und die Heizung gemeinsam in Gestalt eines Mantels (auch als Jacke bezeichnet) bereitgestellt, dessen Form an die Gestalt von der Vakuumanlage oder deren Teilen angepasst ist. Der Mantel ist ein aus Heizelementen, mineralischen Isolierstoffen und Glasfasergewebe vernähtes Element, das in direk¬ tem Kontakt mit der Vakuumanlage angeordnet wird und dort oft auch während des Normalbetriebs verbleibt. Die Mantel- Abschirmung hat Nachteile aufgrund der speziellen, an die konkret verwendete Vakuumanlage angepassten Form und aufgrund der Tatsache, dass die Heizelemente eine ungleichmäßige Temperaturverteilung und damit thermisch induzierte Spannungen in der Vakuumanlage verursachen können.
Gemäß einer dritten Variante weist die herkömmliche Abschirmung die Gestalt eines Zeltes auf. In diesem Fall trägt ein um die Vakuumanlage errichtetes Gestell eine luftdichte Plane, zum Beispiel aus Glasfasergewebe. Die Heizung wird im freien Innenraum zwischen der Plane und der Vakuumanlage betrieben. Die erwärmte Luft im Zelt kann mit Umwälzlüftern verteilt werden, so dass die Vakuumanlage gleichmäßig ausgeheizt wird. Die Zelt-Verkapselung hat jedoch nur eine be- schränkte Isolationswirkung, so dass ein hoher Energie¬ verbrauch entsteht. Des Weiteren können undichte Stellen in der Plane Konvektionsströmungen im Innenraum bewirken, die beim Auftreffen auf die Vakuumanlage unerwünschte thermische Spannungen verursachen können, oder ein Abströmen erhitzter Luft in die Umgebung erlauben.
Schließlich weist eine herkömmliche Abschirmung gemäß einer vierten Variante die Form eines Kastens auf, der durch feste Paneele (Wandelemente) gebildet wird. Die Paneele bestehen aus zwei starren Metallplatten, zwischen denen ein Abstand von zum Beispiel 3 cm mit Glaswolle oder einem keramischen Isolationsmaterial gefüllt ist. Die Metallplatten dienen der Halterung des Isolationsmaterials und der Reflektion von Wär- mestrahlung. Um den Kasten abzudichten, sind die Metallplatten an ihren Rändern miteinander verbunden. Beispielsweise werden Aluminiumplatten miteinander vernietet oder Edelstahlplatten miteinander verschweißt. Im Innern des Kastens sind die Vakuumanlage und die Heizung angeordnet, wobei die erwärmte Luft mit Umwälzlüftern verteilt werden kann.
Die Kasten-Abschirmung hat zwar einen Vorteil durch eine gute Isolationswirkung. Von Nachteil sind jedoch die komplexe Struktur und die große Masse des Kastens. Die Montage des Kastens stellt einen hohen Arbeits- und Zeitaufwand dar. Im
Falle einer Veränderung an der Vakuumanlage ist ein komplexer Umbau der Abschirmung erforderlich.
Die oben genannten Probleme treten nicht nur beim Ausheizen von Vakuumanlagen für Reinigungszwecke auf, sondern auch beim übrigen Betrieb von Vakuumanlagen bei erhöhten Temperaturen.
Im Stand der Technik ist ferner hitzebeständiger Schaumstoff bekannt, der beispielsweise zur thermischen Isolation von Teilen hoher Temperatur in der Motorentechnik verwendet wird. Dabei wird ein Schaumstoff-Mantel mit einer an das zu isolierende Teil angepassten Form verwendet, der auf dem Teil aufsitzt.
Aus dem Stand der Technik sind schließlich weitere Anwendungen von Schaumstoff für Isolationszwecke bekannt. Beispielsweise offenbart EP 344 850 Bl eine thermische Isolierung für einen Wasserspeicher, die sich aus Schaumstoff-Isolierkörpern jeweils mit einer nach außen weisenden Deckschicht zusammensetzt. Diese Isolierung hat jedoch eine beschränkte mechanische Stabilität. Der Schaumstoff ist nicht selbstständig standfähig, sondern durch Verstärkungsglieder aus Sperrholz gegen Deformation geschützt. Des Weiteren erfordert die Iso- lierung eine Abstützung durch den Wasserspeicher. DE 20 2010 014 348 Ul offenbart ein Wärmedämmsystem mit Vakuumisolationspaneelen, die jedoch aufgrund ihres komplexen Aufbaus nachteilig sind. Aus DE 33 45 964 AI ist ein Dämmelement für Dämmungen gegen Wärme und Schall bekannt, das aus einem Rah- men und einer Dämmmaterial-Füllung zusammengesetzt ist. Der
Rahmen verleiht dem Dämmelement die erforderliche mechanische Stabilität, hat jedoch den Nachteil, dass es an verschiedene Anwendungsbedingungen nur durch einen Umbau des Rahmens ange- passt werden kann. Ein thermisch isolierter Wasserspeicher ist in DE 25 53 288 AI beschrieben. Der Wasserspeicher trägt auf seiner Außenseite eine thermisch isolierende Schicht. Schließlich wird in DE 21 24 597 ein Wärmestrahlungsschutz für Bauelemente beschrieben, bei dem eine Platte, z.B. aus Hartfaser, Holz oder Gipskarton, mit einer reflektierenden Folie bedeckt ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Abschirmung für eine thermische Isolation einer Vakuumanlage bereitzustellen, wobei mit der Abschirmung Nachteile herkömmlicher Techniken vermieden werden. Die Abschirmung soll insbesondere einen geschlossenen Innenraum zur Aufnahme des zu isolierenden Bauteils bereitstellen, eine gute Isolationswirkung haben und/oder mit geringem Aufwand zur Anpassung an verschiedene Vakuumanlagen modifizierbar sein. Die Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Vakuumanlage bereitzustellen, mit dem Nachteile herkömmlicher Techniken vermieden werden.
Diese Aufgaben werden durch ein Wandelement, eine Verkapse- lung und ein Verfahren zum Betrieb einer Vakuumanlage mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung wird die genannte Aufgabe durch ein Wandelement (auch als Abschirm- Wandelement bezeichnet) gelöst, das für eine thermische Isolation einer Vakuumanlage relativ zu deren Umgebung
eingerichtet ist und ein flächenhaftes , hitzebeständiges Isolationsmaterial und mindestens eine Reflektionsschicht um- fasst, die auf mindestens einer Oberfläche des Isolationsmaterials angeordnet ist. Gemäß der Erfindung umfasst das flächenhafte Isolationsmaterial einen hitzebeständigen (temperaturbeständigen) Schaumstoffkörper . Auf mindestens einer Oberfläche des Schaumstoffkörpers ist eine Folie befestigt, welche die Reflektionsschicht bildet. Abweichend von herkömmlich verwendeten keramischen Isolationsmaterialien umfasst der Schaumstoffkörper einen Schaumstoff (insbesondere aus Kunststoff) . Vorteilhafterweise werden damit eine vereinfachte Handhabung und eine erhebliche Massereduzierung erreicht, ohne dass die Isolationsfähigkeit eingeschränkt wird. Das erfindungsgemäße Wandelement ist so gebildet, dass die thermische Isolation (Abschirmung) der Vakuumanlage eine Blockade sowohl der Konvektion als auch der Wärmestrahlung in die Umgebung umfasst.
Der Erfinder hat festgestellt, dass im Gegensatz zu herkömm- liehen Anwendungen von hitzebeständigen Schaumstoff-Mänteln ein freitragender Schaumstoffkörper gebildet werden kann, der zur Herstellung eines dauerhaft stabilen Wandelements zur thermischen Isolation einer Vakuumanlage, insbesondere bei deren Ausheizen, geeignet ist.
Abweichend von der herkömmlichen Abschirmung einer Vakuumanlage erfordert der Schaumstoffkörper keine Halterung durch starre Platten. Das Wandelement ist vorzugsweise frei von halternden Stützstrukturen, insbesondere Gestellen, Stangen, Platten oder Gerüsten. Die Erfindung ermöglicht, dass die mindestens eine Reflektionsschicht nicht durch eine Platte, sondern durch die ebenfalls hitzebeständige Folie gebildet wird, die vom Schaumstoffkörper getragen wird und deren Dicke im Vergleich zur Dicke des Schaumstoffkörpers vernachlässig- bar gering sein kann. Die Verwendung der Folie ermöglicht eine weitere Massenreduzierung im Vergleich zur herkömmlichen Technik. Die verringerte Masse des Wandelements hat nicht nur Vorteile bei der Herstellung und dem Transport des Wandelements, sondern auch bei seiner Anwendung. So können bei der Montage von Wandelementen Schäden an der Vakuumanlage zum
Beispiel durch unbeabsichtigt kippende Teile vermieden werden .
Das erfindungsgemäße Wandelement ist ein flächenhaftes Bau- element, dessen Gestalt und Größe durch die Form des Schaumstoffkörpers bestimmt wird und das zwei ebene oder gekrümmte Seitenflächen und eine umlaufende Kantenfläche (umlaufender Rand) aufweist. Das Wandelement kann eine ebene oder gekrümmte Form haben oder aus beiden Formen zusammengesetzt sein. Die gekrümmte Form ist zum Beispiel eine Hohlform von einer Kugel, einem Zylinder, einem Ellipsoiden oder von Teilen dieser Formen. Typischerweise weist das Wandelelement entlang seiner gesamten Fläche eine konstante Dicke (Ausdehnung senkrecht zu den Seitenflächen) auf. In Abhängigkeit von den konkreten Bedingungen einer Anwendung kann das Wandelement jedoch auch eine entlang der Fläche variierende Dicke aufwei¬ sen .
Eine der Seitenflächen (auch als innere Seitenfläche bezeichnet) des Wandelements weist bei dessen Anwendung hin zu der Vakuumanlage. Die innere Seitenfläche trägt die mindestens eine Folie. Eine entgegengesetzte Seitenfläche (auch als äußere Seitenfläche bezeichnet) des Wandelements weist bei dessen Anwendung von der Vakuumanlage weg. Die äußere Seitenfläche kann optional ebenfalls eine Folie und/oder Spannelemente zum Verspannen benachbarter Wandelemente und/oder weitere Bedienteile, wie z. B. Griffe, tragen.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass an der Kantenfläche des Wandelements Eingriffselemente geformt sind, die zur Verbindung des Wandelements mit einem weiteren Wandelement eingerichtet sind. Vorzugsweise sind die Eingriffselemente im Rand des Wandelements geformt. Benachbarte Wandelemente, die mit ihren Rändern aneinandergrenzend angeordnet sind, können somit durch unmittelbare Verbindung der Schaumstoffkörper gegenseitig verankert werden. Zusätzliche Bauteile, wie zum Beispiel Halteschienen oder Gerüste, sind nicht zwingend erforderlich .
Das erfindungsgemäße Wandelement ist einzeln verwendbar, um die Vakuumanlage relativ zur Umgebung thermisch zu isolieren. Beispielsweise kann das Wandelement eine derartige Form haben, dass die Vakuumanlage von dem Wandelement komplett oder teilweise eingeschlossen wird. Alternativ kann das Wandelement zur thermischen Isolation einzeln, z. B. als Reflektor von Wärmestrahlung in einer bestimmten Raumrichtung, oder in Kombination mit anderen Abschirmungs-Bauteilen verwendet wer- den. Vorzugsweise werden jedoch mehrere Wandelemente zur thermischen Isolation der Vakuumanlage miteinander kombiniert .
Gemäß einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung wird die ge- nannte Aufgabe durch eine Verkapselung (auch als Abschirm- Verkapselung oder Heizkasten bezeichnet) gelöst, die eine Vielzahl (mindestens zwei) von abschirmenden Wandelementen umfasst. Gemäß der Erfindung umfassen die Wandelemente jeweils einen flächenhaften Schaumstoffkörper, der bei einer Ausheiztemperatur der Vakuumanlage hitzebeständig ist, und mindestens eine Folie, die auf mindestens einer Oberfläche des Schaumstoffkörpers befestigt ist. Die Wandelemente sind, insbesondere an ihren Kantenflächen, miteinander verbunden, und sie schließen einen Innenraum zur Aufnahme der Vakuuman- läge ein.
Vorteilhafterweise bildet die Verkapselung eine selbsttragende Konstruktion. Die Wandelemente der Verkapselung sind freitragend angeordnet. Der Schaumstoffkörper ist gleichzeitig Isolationsmaterial und tragende Struktur. Im Unterschied zur herkömmlichen Kasten-Abschirmung mit zwei tragenden Metallplatten, deren Abstand mit Isoliermaterial gefüllt ist, wird die mindestens eine reflektierende Folie auf dem tragenden Schaumstoffkörper (Schaumstoff-Kern) befestigt. Die Verkapse- lung ist vorzugsweise frei von zusätzlichen Stützstrukturen, die nicht durch den Schaumstoffkörper gebildet werden.
Besonders bevorzugt umfasst die Verkapselung Wandelemente gemäß dem o. g. ersten Gesichtspunkt der Erfindung. Die Verkap- seiung ist in diesem Fall aus den Wandelementen zusammengesetzt, die über die Eingriffselemente miteinander verbunden sind .
Die erfindungsgemäßen Wandelemente und Verkapselung besitzen die folgenden weiteren Vorteile. Es wird eine hervorragende thermische Isolation und damit eine dramatische Energieeinsparung beim Ausheizen einer Vakuumanlage erzielt. Die Abschirmung kann leicht und schnell an die aktuellen Anwendungsbedingungen angepasst werden. Beispielsweise lassen sich bei Bedarf zusätzliche Öffnungen mit einfachen Werkzeugen, wie zum Beispiel einem Messer, ausschneiden oder überflüssige Öffnungen mit angepassten Schaumstoff-Formteilen verschließen. Die Wandelemente sind einfach reparierbar. Beispielsweise können abgebrochene Teile leicht wieder angeklebt werden. Die geringe Masse der Wandelemente ermöglicht verkürzte Auf- und Abbauzeiten der Verkapselung. Schließlich sind die Wandelemente und die aus diesen zusammengesetzte Verkapselung erheblich preiswerter als herkömmliche Kasten-Abschirmungen mit Metallplatten und erheblich zuverlässiger als herkömmliche Zelt-Abschirmungen .
Gemäß einem dritten Gesichtspunkt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb einer Vakuumanlage gelöst, bei dem ein Evakuieren und ein Ausheizen der Vakuumanlage vorgesehen ist. Gemäß der Erfindung wird die Vakuumanlage beim Ausheizen mit mindestens einem Wandelement gemäß dem oben genannten ersten Gesichtspunkt der Erfindung und/oder einer Verkapselung gemäß dem oben genannten zweiten Gesichtspunkt der Erfindung relativ zur Umgebung thermisch isoliert .
Gemäß einem vierten Gesichtspunkt der Erfindung wird die Verwendung von hitzebeständigem (temperaturbeständigem) Schaum- Stoffkörper zur thermischen Isolation einer Vakuumanlage vorgeschlagen. Vorzugsweise besteht der Schaumstoffkörper aus Kunststoff. Auf mindestens einer Oberfläche des Schaumstoffkörpers ist eine Folie befestigt, die als Reflektionsschicht wirkt.
Vorzugsweise ist der Schaumstoffkörper des erfindungsgemäßen Wandelements formhaltig. Der Schaumstoff des Schaumstoffkörpers weist eine derartige Formhaltigkeit auf, dass er sich unter der Wirkung der eigenen Masse und der mindestens einen Reflektionsschicht , insbesondere bei einer Ausheiztemperatur der Vakuumanlage nicht deformiert. Des Weiteren weist der Schaumstoff des Schaumstoffkörpers vorzugsweise eine Eigenelastizität auf. Der Schaumstoff ist elastisch deformierbar. Damit wird die Verbindung von Wandelementen über die Eingriffselemente , insbesondere bei der Bildung einer Schwalbenschwanzverzahnung vereinfacht. Vorzugsweise ist der Schaumstoffkörper ein offenporiger Schaumstoff. Damit ergeben sich Vorteile für die Formhaltigkeit insbesondere bei erhöhten Temperaturen und für die Bildung einer reibschlüssigen Verbindung an sich berührenden Teilen miteinander verbundener Wandelemente. Es kann jedoch auch ein geschlossenporiger Schaumstoff verwendet werden. Der Schaumstoffkörper des erfindungsgemäßen Wandelements ist bei einer Ausheiztemperatur der Vakuumanlage hitzebeständig. Vorzugsweise ist der Schaumstoff so gewählt, dass die Hitzebeständigkeit bei einer Temperatur von 300°C, insbesondere 250°C gegeben ist. Die Hitzebeständigkeit bedeutet, dass der Schaumstoffkörper bei der Ausheiztemperatur in Bezug auf seine Eignung zur thermischen Abschirmung und zur Bildung der Verkapselung unverändert bleibt, insbesondere die geometrische Form und mechanische Festigkeit beibehält. Als besonders vorteilhaft hat sich Melaminharz-Schaum erwiesen, der bei- spielsweise unter dem Namen Basotect-G (geschützter Name) kommerziell verfügbar ist. Als vorteilhaft hat sich auch Polyurethan- ( PIR) -Hartschaum erwiesen, der beispielsweise als Hochtemperatur-Hartschaum beim Hersteller puren GmbH
(Deutschland) kommerziell verfügbar ist.
Vorzugsweise weist der Schaumstoffkörper eine Dicke von mindestens 50 mm, insbesondere mindestens 70 mm auf. Diese Mindestdicke hat sich für die Bereitstellung der Formstabilität und Isolationsfähigkeit als vorteilhaft erwiesen. Des Weiteren weist der Schaumstoffkörper vorzugsweise eine Dicke von höchstens 200 mm, insbesondere höchstens 120 mm auf. Eine Dicke kleiner oder gleich dieser Maximaldicke ist für die Handhabbarkeit der Wandelemente von Vorteil.
Die mindestens eine Reflektionsschicht des erfindungsgemäßen Wandelements ist vorzugsweise eine Metall-Folie, wie zum Beispiel eine Aluminium-Folie . Die Metall-Folie weist vorzugsweise eine Dicke geringer als 0,5 mm, insbesondere geringer als 100 μιη, wie zum Beispiel 50 μπι oder weniger auf. Die Metall-Folie erfüllt vorteilhafterweise mehrere Funktionen.
Erstens wird mit der Metall-Folie Wärmestrahlung reflektiert. Mit der Metall-Folie wird die Isolationswirkung des Wandelements erhöht. Des Weiteren wird die Oberfläche des Schaum- stoffkörpers, auf der die Metall-Folie angeordnet ist, druckstabil. Damit wird die Handhabung des Wandelements, zum Beispiel durch manuelles Ergreifen vereinfacht. Ein Einbrechen der Finger beim Ergreifen des Wandelements wird vermieden. Des Weiteren wird die Zugstabilität des Schaumstoffkörpers an der Oberfläche erhöht, was insbesondere für die Stabilität des Schaumstoffkörpers an seinen Kanten von Vorteil ist.
Für die Anwendung des Wandelements ist es ausreichend, wenn der Schaumstoffkörper lediglich auf einer seiner (Haupt-) Oberflächen die Folie trägt. Typischerweise weist die Seitenfläche des Wandelements, welche die Folie trägt, zu der Vaku¬ umanlage (innere Seitenfläche). Gemäß einer besonders vor¬ teilhaften Ausführungsform der Erfindung sind jedoch zwei Fo- lien vorgesehen, die auf den einander gegenüberliegenden
Oberflächen des Schaumstoffkörpers angeordnet sind. Die beid¬ seitige Bereitstellung der Folien auf dem Schaumstoffkörper erhöht die Isolationswirkung und die Druckstabilität des Wandelements.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Folie auf der Oberfläche des Schaumstoffkörpers aufgeklebt. Zum Aufkleben wird vorzugsweise ein hitzebeständiger Klebstoff, wie zum Beispiel ein hit- zebeständiger Silikonklebstoff verwendet. Vorzugsweise ist eine punkt-, streifen- oder flächenförmige Klebeverbindung zwischen der Folie und der Oberfläche des Schaumstoffkörpers vorgesehen. Das Aufkleben der Folie bietet Vorteile beim Aufbau der Verkapselung und bei deren Modifizierung oder Repara- tur.
Besonders bevorzugt sind die Eingriffselemente der erfindungsgemäßen Wandelemente in mindestens einer Kantenfläche im Schaumstoffmaterial des Schaumstoffkörpers geformt. Die Ein- griffselemente, die insbesondere eine Presspassung bilden, werden in diesem Fall durch den Schaumstoff des Schaumstoffkörpers gebildet. Vorteilhafterweise weist der Schaumstoff an der Kantenfläche eine raue Oberfläche auf, welche die Bildung einer reibschlüssigen Verbindung zwischen Eingriffselementen benachbarter Wandelemente erleichtert.
Die Eingriffselemente sind so geformt, dass Eingriffselemente an miteinander verbundenen Wandelementen zueinander komplementär (sich zu einer geschlossenen Fläche ergänzend) zusam- mengesetzt werden können. Die Ränder der Wandelemente sind vorzugsweise lückenlos miteinander verbunden. Mit anderen Worten, die Eingriffselemente sind vorzugsweise eingerichtet, bei Verbindung des Wandelements mit einem weiteren Wandelement eine Konvektionsbarriere zwischen den Wandelementen zu bilden. Vorteilhafterweise ermöglichen die Eingriffselemente eine Verbindung der Wandelemente derart, dass Luftströmungen zwischen den Wandelementen blockiert werden. Luftströmungen mit höherer Temperatur als in der Umgebung können aus der Verkapselung nicht abfließen, und Luftströmungen aus der Umgebung können nicht in den Innenraum der Verkapselung einströmen .
Vorzugsweise sind die Eingriffselemente derart geformt, dass sie zusätzlich zu Haltekräften zur Verbindung der Wandelemente auch Kräfte aufnehmen, die entlang der mindestens einen Kante des Wandelements wirken. Vorteilhafterweise wird damit die Stabilität der erfindungsgemäßen Verkapselung erhöht.
Als Eingriffselement sind alle Kombinationen von Vorsprüngen und Ausnehmungen, wie zum Beispiel Zapfen-Loch- oder Zapfen- Nut- oder Steg-Nut-Kombinationen möglich. Als besonders vorteilhaft haben sich Eingriffselemente erwiesen, die Zapfen und Nuten umfassen, die an mindestens einer Kante des Schaumstoffkörpers gebildet sind. Die Zapfen und Nuten ermöglichen eine Verzahnung mit einem weiteren Wandelement. Wenn die Zapfen und Nuten durch gerade, senkrecht zu den Seiten- und Kantenflächen gebildete Schnitte im Schaumstoffkörper gebildet sind, haben sie ferner einen Vorteil durch die vereinfachte Herstellung der Eingriffselemente.
Alternativ oder zusätzlich können Zapfen und Nuten durch Schnitte im Schaumstoffkörper gebildet sein, die relativ zu den Seiten- und/oder Kantenflächen geneigt sind. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind die Eingriffselemente für die Bildung einer Schwalbenschwanzverzahnung konfiguriert. Die Schwalbenschwanzverzahnung bietet Vorteile für die Stabilität der Verbindung benachbarter Wandelemente. Wenn die Schnitte relativ zu den Seitenflächen geneigt sind und senk¬ recht zur Kantenfläche verlaufen (oder relativ der Kantenfläche geneigt sind und senkrecht den Seitenflächen verlaufen) , ergibt sich eine einfache Schwalbenschwanzverzahnung. Diese kann für die Kopplung von Wandelementen in einer Ebene, z. B. zur Bildung einer ebenen Seitenwand einer Verkapselung, von Vorteil sein. Wenn die Schnitte relativ zu den Seiten- und Kantenflächen geneigt sind, ergibt sich eine doppelte Schwal¬ benschwanzverzahnung. Diese kann besonders für die Kopplung von quer zueinander stehenden Wandelementen, z. B. zur Bil- dung eines Eckbereichs einer Verkapselung, von Vorteil sein.
Vorzugsweise ist das Verhältnis aus der Breite der Zapfen und der Nuten entlang der Kantenrichtung des Schaumstoffkörpers einerseits und der Dicke des Schaumstoffkörpers andererseits im Bereich von 1,5 bis 2,5, insbesondere im Wesentlichen gleich 2 gewählt. Diese geometrische Dimensionierung hat sich als vorteilhaft für eine hohe Stabilität der Eingriffselemente erwiesen. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung können auf der äußeren Seitenfläche des Wandelements Spannelemente angeordnet sein, die für eine Verspannung des Wandelements mit einem weiteren Wandelement eingerichtet sind. Die Spannelemente sind so gebildet, dass die Wandele- mente an den Kanten, an denen sie verbunden sind, aneinander- gezogen und mit einer mechanischen Spannung beaufschlagt werden. Sie ermöglichen vorteilhafterweise eine Stabilisierung der erfindungsgemäßen Verkapselung. Obwohl die Eingriffselemente der Wandelemente bereits für eine selbsttra- gende Verbindung sorgen, liefern die Spannelemente eine zusätzliche Verstärkung. Die Verstärkung dient insbesondere der Stabilisierung beim Auftreten eines erhöhten Innendrucks in der Verkapselung, der durch die Temperaturerhöhung beim Aus- heizen auftreten kann, oder der Stabilisierung gegenüber temperaturbedingter Bewegungen der Wandelemente. Spalte können vermieden werden, so dass keine Heißluft entweicht und sich Konvektionsströme bilden. Vorzugsweise umfassen die Spannelemente Klettverschlüsse und/oder Klebestreifen, die von einer Oberfläche eines Wandelements zur Oberfläche eines angrenzenden Wandelements über deren miteinander verbundene Kanten reichen. Klettverschlüsse und/oder Klebestreifen haben sich als ausreichend stabil und besonders leicht verwendbar erwiesen.
Vorzugsweise weist das erfindungsgemäße Wandelement eine geschlossene Oberfläche auf. Die geschlossene Oberfläche bietet Vorteile für die Isolationswirkung und die mechanische Stabi- lität. Alternativ kann in Abhängigkeit von der konkreten Anwendung des Wandelements dieses mindestens eine Ausnehmung, insbesondere eine in Dickenrichtung gebildete Vertiefung und/oder in Dickenrichtung durchgehende Öffnung aufweisen. Gemäß einer ersten Variante kann die Vertiefung zum Einsetzen einer Ventilationseinrichtung (Umwälzventilators) konfiguriert sein. In diesem Fall ist eine kreisrunde oder rechteckige Vertiefung vorgesehen, in die der runde oder eckige Rahmen der Ventilationseinrichtung, zum Beispiel eines Umwälzventilators einsetzbar ist. Gemäß einer zweiten Variante kann eine Öffnung zur Durchführung einer Leitungseinrichtung konfiguriert sein. Die Leitungseinrichtung umfasst zum Beispiel elektrische Versorgungsleitungen zur Versorgung mit mindestens einer Heizeinrichtung im Inneren der Verkapselung und/oder elektrische Sensoranschlüsse von Temperatur- oder Drucksensoren. Gemäß einer weiteren Variante kann eine Öffnung zur Ankopplung einer Isolations-Manschette konfiguriert sein. Beispielsweise kann die Vakuumanlage eine Rohrverbindung mit einer Vakuumpumpe aufweisen, wobei die Rohrverbindung nicht komplett ausgeheizt wird. In diesem Fall wird die Rohrverbindung durch die Öffnung im Wandelement nach außen geführt. Zur thermischen Isolation der Rohrverbindung in der unmittelbaren Umgebung der Verkapselung kann die Isolations- Manschette, zum Beispiel in Form eines Hohlzylinders, vorgesehen sein, die mit der Öffnung im Wandelement verbunden ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Verkapselung eine Kastenform mit geraden Wänden auf. Die Wände umfassen mindestens eine Bodenplatte, Seitenwände und mindestens eine Deckplatte, die durch mehrere erfindungsgemäße Wandelemente gebildet werden. Die Kastenform hat Vorteile für einen einfachen Aufbau der Verkapselung aus Wandelementen und für die Schaffung eines Innenraums um die Vakuumanlage, der eine allseitige Luft Zirkulation beim Ausheizen unterstützt.
Vorzugsweise ist im Innenraum der Verkapselung mindestens eine insbesondere elektrisch betätigbare Heizeinrichtung angeordnet, mit der die Vakuumanlage ausheizbar ist. Die Heizeinrichtung kann mehrere Heizelemente umfassen. Es können z. B. mehrere Heizelemente beweglich angeordnet sein, die auf der Bodenplatte oder an den Seitenwänden und/oder der Deckplatte hängend angeordnet sind.
Gemäß weiteren bevorzugten Varianten der Erfindung ist die Verkapselung mit mindestens einer Ventilationseinrichtung, mindestens einer Leitungseinrichtung und/oder mindestens einer Isolations-Manschette ausgestattet, um die genannten Funktionen der Zirkulation im Innenraum, der elektrischen Versorgung der mindestens einen Heizeinrichtung und/oder der Sensoren und der äußeren Abschirmung von Rohrverbindungen zu erfüllen .
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Figur 1: eine schematische Perspektivansicht einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wandelements ,
Figur 2: schematische Illustrationen von Einzelheiten bevorzugter Merkmale des erfindungsgemäßen Abschirmelements,
Figur 3: schematische Illustrationen von weiteren Einzelheiten bevorzugter Merkmale des erfindungsgemäßen Abschirmelements ,
Figur 4: eine schematische Perspektivansicht einer erfindungsgemäßen Verkapselung, und
Figur 5: eine schematische Perspektivansicht des Innenraums einer erfindungsgemäßen Verkapselung.
Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden unter beispielhaftem Bezug auf ein ebenes Wandelement mit einer Zapfen-Nut-Verzahnung und eine Verkapselung beschrieben, die aus einer Vielzahl ebener Wandelemente zusammengesetzt ist. Es wird betont, das die Umsetzung der Erfindung nicht auf die beispielhaft gezeigte Form des Wandelements und der Eingriffselemente beschränkt, sondern entsprechend mit anderen Formen und Eingriffselementen realisierbar ist. Die Erfindung wird ferner unter beispielhaftem Bezug auf die Anwendung beim Ausheizen einer Vakuumanlage, wie zum Beispiel einer MBE- Einrichtung beschrieben. Es wird betont, dass die Anwendung der Erfindung nicht auf das Ausheizen von Vakuumanlagen für Beschichtungszwecke beschränkt ist. Alternativ kann die Erfindung zum Beispiel beim Ausheizen anderer Vakuumanlagen o- der kombinierter Vakuum- und Kryogeräte angewendet werden. Einzelheiten von Vakuumanlagen werden hier nicht beschrieben, da diese an sich aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wandelements 100, umfassend einen Kern aus einem Schaumstoffkörper 10 und beidseitig angeordneten Folien 20, 21. Das Wandelement 100 hat die Gestalt einer ebenen Platte mit einer umlaufenden Kantenfläche 11, an der Eingriffselemente 30 vorgesehen sind. Das Wandelement 100 erstreckt sich in der Zeichenebene (x-y-Ebene) . Bei Anwendung bildet zum Beispiel die nach vorne weisende Seitenfläche die innere Seitenfläche des Wandelements 100 in einer Verkapselung, während die nach hinten weisende Seitenfläche die äußere Seitenfläche des Wandelements 100 bildet.
Der Schaumstoffkörper 10 umfasst Kunststoff mit einer Dauertemperaturbeständigkeit bei mindestens 200°C. Da beim Aushei- zen einer Vakuumanlage, zum Beispiel bei 200°C, auch erhöhte Temperaturen auftreten, ist die Auswahl eines Schaumstoffs mit einer Kurzzeittemperaturbeständigkeit bei 250°C vorteilhaft. Die Auswahl eines geeigneten Schaumstoffs erfolgt durch den Fachmann durch die Auswertung der von einem Schaumstoff- Hersteller gelieferten Daten. Der Schaumstoffkörper 10 ist zum Beispiel aus dem kommerziell verfügbaren offenporigen Melaminharz-Schaumstoff Basotect-G (geschützter Name) hergestellt. Ein weiteres Beispiel ist Polyurethan- ( PIR) -Hartschaum. Die Folien 20, 21 bestehen aus Aluminium. Sie sind auf die Oberflächen des Schaumstoffkörpers 10 kaschiert. Die Kaschierung dient sowohl der thermischen Isolation als auch der me- chanischen Stabilisierung des Schaumstoffkörpers 10. Durch die Verwendung von Aluminium-Folie mit einer Dicke von rund 30 μπι wird die Oberfläche des Schaumstoffkörpers 10 so druckstabil, dass bei manueller Handhabung die Finger nicht in den Schaumstoff einbrechen.
Die Kaschierung erfolgt unter Verwendung eines dauerelastischen, thermisch beständigen Klebstoffs, insbesondere von temperaturstabilem Silikonklebstoff, zum Beispiel kommerziell verfügbarem Klebstoff mit dem Namen „Ottoseal 25" (geschütz- ter Name) . Dieser Klebstoff ist dauertemperaturstabil bis
280°C und kurzzeittemperaturstabil bis 315°C. Zur Befestigung der Aluminium-Folien 20, 21 wird der Klebstoff streifenförmig mit einem Pressluftapplikator auf die Oberflächen des Schaumstoffkörpers 10 aufgebracht. Es sind beispielsweise Streifen mit einem Durchmesser von 3 mm bis 5 mm und einem Abstand von 30 mm vorgesehen. Die Aluminium-Folien 20, 21 werden auf die mit dem Klebstoff versehenen Oberflächen aufgelegt und angedrückt . Die Fixierung der Aluminium-Folien 20, 21 kann vor der Formung der Eingriffselemente 30 vorgesehen sein. Alternativ kann die Kaschierung auf dem bereits vorgeformten Kern des Schaumstoffkörpers 10 mit den fertigen Eingriffselementen 30 vorgesehen sein. In diesem Fall wird eine Modifizierung der Aluminium-Folien 20, 21 an den Eingriffselementen vereinfacht, wie mit weiteren Einzelheiten unten unter Bezug auf die Figuren 2A bis 2C erläutert wird. Die Eingriffselemente 30 umfassen eine Folge von Zapfen 31 und Nuten 32, die in den Kanten des Schaumstoffkörpers 10 gebildet sind. Die Zapfen 31 und Nuten 32 sind komplementär zu den Nuten 32 und Zapfen 31 an einem benachbarten Wandelement gebildet (siehe Figur 4).
Für die Verbindung entlang vertikal (in y-Richtung) verlaufender Kanten der erfindungsgemäßen Verkapselung 200 (siehe Figur 4) haben die Zapfen 31 und Nuten 32 vorzugsweise die gleiche Breite B in Kantenrichtung. Des Weiteren ist die Tiefe T der Zapfen 31 und Nuten 32 vorzugsweise gleich der Dicke D des Schaumstoffkörpers 10 in Dickenrichtung (z-Richtung) gewählt. Für die Schaffung einer zuverlässigen Verbindung der Wandelemente hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Breite B der Zapfen 31 und Nuten 32 doppelt so groß gewählt ist wie die Dicke D des Schaumstoffkörpers 10.
Für die Verbindung entlang horizontal (in x-Richtung) verlaufender Kanten der erfindungsgemäßen Verkapselung 200 kann ei- ne abweichende Geometrie vorgesehen sein. Es ist bevorzugt, an den Kanten, die in der Verkapselung 200 zur Verbindung mit den Boden- und Deckplatten vorgesehen sind, weniger Eingriffselemente vorzusehen. Es sind weniger Eingriffselemente als an den vertikalen Kanten ausreichend, da die Verbindung zu den Boden- und Deckplatten durch deren Eigengewicht stabilisiert wird.
Für eine universelle Verwendbarkeit von Wandelementen 100 ist es von Vorteil, wenn die Eingriffselemente 30 an zwei einan- der gegenüberliegenden Kanten des Wandelements 100 zueinander komplementär gebildet sind. Dies ist in Figur 1 an der linken und rechten Kante (in y-Richtung) illustriert. Die komplementäre Bildung ermöglicht eine lückenlose Verzahnung der Wandelemente entlang der Seitenwände der erfindungsgemäßen Ver- kapselung 200 (siehe Figur 4). Die Eingriffselemente an den übrigen Kanten könnten ebenfalls zueinander und/oder zu den Eingriffelementen in weiteren Wandelementen, welche die Boden- und Deckplatten der Verkapselung bilden, komplementär gebildet sein.
Die Dimensionierung des Wandelements 100 gemäß Figur 1 erfolgt in Abhängigkeit von den konkreten Anwendungsbedingungen. Die Dicke D wird insbesondere in Abhängigkeit von den gewünschten freitragenden Weiten der Seitenwände und Decken- und Bodenplatten in der fertigen Verkapselung gewählt. Wenn die Verkapselung eine Höhe von zum Beispiel 50 cm aufweist, hat sich eine Dicke D von 50 mm als ausreichend erwiesen. Bei einer Höhe der Verkapselung bis zu 2 m hingegen ist eine Di- cke D von 100 mm von Vorteil.
Die Figuren 2A bis 2C illustrieren verschiedene Varianten der Kaschierung des Schaumstoffkörpers 10 im Bereich der Zapfen 31. Wenn die Kaschierung vor der Formung der Eingriffselemen- te 30 vorgesehen ist, erstreckt sich die Aluminium-Folie 20 von der Oberfläche des Schaumstoffkörpers 10 bis auf die Zapfen 31 (Figur 2A) . Wenn die Kaschierung erst nach der Formung der Eingriffselemente 30 erfolgt, wird die Aluminium-Folie 20 gezielt zugeschnitten. Beispielsweise kann die Aluminium- Folie 20 die Zapfen 31 entlang der Oberfläche des Schaumstoffkörpers 10 und darüber hinaus entsprechend einem Umschlag in Dickenrichtung des Schaumstoffkörpers 10 bedecken. Der Umschlag kann die Kantenfläche 11 teilweise (Figur 2B) oder vollständig bedecken. Diese Variante kann Vorteile für eine zuverlässigere Fixierung der Aluminium-Folie 20 auf dem Schaumstoffkörper 10 haben. Alternativ kann gemäß Figur 2C vorgesehen sein, dass die Zapfen 31 keine Aluminium-Folie tragen. Vorteilhafterweise wird in diesem Fall die Bildung von Wärmebrücken an Eckbereichen der Verkapselung 200 vermieden .
Die Figuren 2A bis 2C illustrieren, dass die Zapfen 31 an ih- ren freien Enden eine Verjüngung aufweisen können. In diesem Fall wird die Montage der Verkapselung 200 aus den Wandelementen vereinfacht. Zapfen mit den gezeigten Verjüngungen können aber nur an Verbindungen zwischen Wandelementen in Eckbereichen vorgesehen sein. Andernfalls entstehen Lücken, durch die unerwünscht beim Ausheizen Luft aus dem Innenraum der Verkapselung strömen könnte.
Figur 2D illustriert, dass die Kantenfläche 11 des Schaumstoffkörpers 10 mit einer Labyrinthdichtung 33 versehen sein kann. Die Labyrinthdichtung 33 umfasst z. B. zwei Stege, die in Kantenrichtung verlaufen und in zwei Nuten (nicht dargestellt) einer komplementär gebildeten Kantenfläche 11 eines benachbarten Wandelements eingreifen. Figur 2E zeigt schematisch ein Spannelement in Gestalt eines Klettverschlusses 41, der zwischen zwei miteinander verbundenen Wandelementen 100, 101 vorgesehen ist. Mit dem Klettver- schluss 41 können die zusammengesetzten Wandelemente 100, 101 mechanisch zusammengespannt werden, um eventuelle Spalten zwischen den Wandelementen 100, 101 zu verschließen. Der Klettverschluss 41 ist aus Hakenband- und Schlaufenband- Teilstücken zusammengesetzt.
Vorzugsweise ist der Klettverschluss 41 so ausgeführt, dass zwei Teilstücke Hakenband stückweise vollflächig auf der äußeren Seitenfläche des jeweiligen Wandelements, zum Beispiel auf der Aluminium-Folie, aufgeklebt wird. Die Verbindung mit dem Volumen des Schaumstoffkörpers 10 kann noch verbessert werden, indem die Hakenband-Teilstücke des Klettverschlusses 41 mit einem in die Tiefe des Schaumstoffs reichenden Dübel aus Silikonkautschuk verankert werden. Beim Aushärten des Klebstoffs bildet sich ein elastischer Dübel, der die Alumi¬ nium-Folie und das darauf aufgeklebte Hakenband stabil mit dem Volumen des Schaumstoffkörpers 10 verbindet. In der fer¬ tigen Verkapselung werden die zueinander passend angebrachten Hakenband-Teilstücke über ein Schlaufenband-Teilstück verbun¬ den. Alternativ zu den Klettverschlüssen 41 kann ein Zusammenspannen der Wandelemente 100, 101 mit Klebestreifen 42 vorgesehen sein, was insbesondere Vorteile beim Abbau der Verkapselung hat.
Figur 3A illustriert, dass die Zapfen 31 und Nuten 32 durch schräge, ebene Schnitte im Schaumstoffkörper 10 gebildet sein können. Die Schnitte sind sowohl relativ zu den Seitenflächen des Schaumstoffkörpers 10 als auch relativ zur Kantenfläche 11 geneigt, so dass die Zapfen 31 und Nuten 32 für eine doppelte Schwalbenschwanzverzahnung konfiguriert sind. Die
Schwalbenschwanzverzahnung 34 zwischen zueinander quer ste- henden Wandelementen 100, 101 ist beispielhaft in Figur 3B gezeigt. Vorteilhafterweise kann die Schwalbenschwanzverzahnung leicht zusammengefügt werden, indem der Schaumstoff der Zapfen 31 und Nuten 32 lokal deformiert wird und die Zapfen 31 und Nuten 32 ineinander rasten.
Figur 4 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verkapselung 200 mit einer Vielzahl von Wandelementen 100, 101 im zusammengesetzten Zustand. Figur 5 zeigt schematisch den Innenraum 207 der Verkapselung 200, in dem die Va- kuumanlage 1, eine Vielzahl von Heizelementen 208, 209 und eine Ventilationseinrichtung 50 (Umwälzventilator) angeordnet sind. Die Vakuumanlage 1 ist vereinfacht und schematisch dargestellt. In der Praxis ist die Vakuumanlage 1 z. B. eine MBE-Einrichtung mit mehreren Vakuumkammern. Die Verkapselung 200 umfasst eine Bodenplatte 201, Seitenwände 202 bis 205 und eine Deckplatte 206. Die Seiten der Verkapselung 200 sind jeweils aus einem einzigen Wandelement, wie z. B. bei der Bodenplatte 201 und/oder der Deckplatte 206, gebildet oder aus mehreren Wandelementen 100, 101, wie z. B. bei der vorderen Seitenwand 203, zusammengesetzt. Die Wandelemente sind an ihren Kanten über die Eingriffselemente 30 miteinander verbunden. In den Eckbereichen sind die Wand- elemente unter Verwendung der Spannelemente (Klettverschlüsse 41 und/oder Klebestreifen 42, siehe Figur 2E) miteinander verspannt. Die Spannelemente sind optional vorgesehen und können insbesondere bei Bildung einer Schwalbenschwanzverzahnung (siehe Figur 3) entfallen.
Das Wandelement, das die Bodenplatte 201 bildet, ruht auf einem Tragegestell 2 und/oder Stützsäulen 3. In die Bodenplatte ist die Ventilationseinrichtung 50 eingelassen (siehe Figur 5). Die Stützsäulen 3 können aus dem selben Schaumstoff her- gestellt sein wie die erfindungsgemäßen Wandelemente. Abweichend von der Illustration können die Bodenplatte 201, die Seitenwände 202 bis 205 und/oder die Deckplatte 206 mit weiteren Ausnehmungen und/oder Stufen gebildet sein. Das Wandelement, das die Seitenwand 204 bildet, enthält eine Öffnung, mit der eine Isolations-Manschette 12 verbunden ist. Durch die Isolations-Manschette 12 wird eine Rohrverbindung 4 (siehe Figur 5) nach außen geführt, über die eine Vakuumpumpe mit der Vakuumanlage 1 im Inneren der Verkapselung 200 ver- bunden ist. Des Weiteren enthält das Wandelement 102 Öffnungen für eine Leitungseinrichtung 51, die zum Beispiel elektrische Versorgungsleitungen für die Heizelemente 208, 209 der Heizeinrichtung im Innenraum der Verkapselung 200 umfasst. Des Weiteren kann zum Beispiel im Wandelement, das die Deck- platte 206 bildet, eine weitere Öffnung für eine Sensorleitung 52 vorgesehen sein, die mit einem Temperatursensor im Innenraum (nicht dargestellt) verbunden ist. Abweichend von der Illustration in Figur 4 kann die Verkapselung 200 mit Wandelementen aus temperaturbeständigem Schaum gebildet sein, an dessen Kantenfläche keine Eingriffselemente vorgesehen sind. In diesem Fall haben die Wandelemente vorzugsweise eine abschnittsweise ebene, senkrecht oder geneigt relativ zu den Seitenflächen verlaufende Kantenfläche. Bei dieser Ausführungsform sind vorzugsweise die oben genannten Spannelemente zur Verspannung der Wandelemente vorgesehen.
Zum erfindungsgemäßen Betrieb der Vakuumanlage 1 wird die er- findungsgemäße Verkapselung 200 um die Vakuumanlage 1 wie folgt aufgebaut.
Zunächst wird die Bodenplatte 201 aus einem oder mehreren Schaumstoffkörper-Teil (en) auf dem Tragegestell 2 der Vakuum- anläge 1 montiert. Die Bodenplatte 201 oder deren Teile werden auf das Tragegestell 2 aufgelegt bzw. zwischen Anlagenteile geschoben. Schlitze zwischen Schaumstoffkörper-Teilen und die Flexibilität des Schaumstoffs ermöglichen ein Einschieben der Platten von Schaumstoffkörper-Teilen zwischen senkrechte Stützbolzen der Vakuumanlage 1. Die Heizelemente 211, 212 sind nicht fest an der Verkapselung 200 Ausheizkasten montiert, sondern können als bewegliche Einheiten an geeigneten Positionen auf der Bodenplatte 201 angeordnet werden. Sollte sich herausstellen, dass mehr oder weniger Heiz- leistung gebraucht wird als vorgesehen, werden einfach Heizelemente herausgenommen oder zusätzliche Heizelemente in die Verkapselung 200 gestellt. Durch Zapfen an den Kanten der Bodenplatte 201 rasten die Seitenwände 202 bis 205 an den festgelegten Positionen auf der Bodenplatte 201 ein. Hier müssen nicht besonders viele Zapfen vorgesehen werden, weil die Seitenwände 202 bis 205 durch ihr Gewicht und das der anschließend aufgelegten Deckplatte 206 bereits auf die Bodenplatte 201 gedrückt werden und deshalb die Reibung an den Berührungsflächen der Zapfen und Nuten nicht notwendig ist für die Dichtwirkung. Die Seitenwände 202 bis 205 werden miteinander ebenfalls durch Nuten und Zapfen verbunden. Hier ist die Verzapfung vorzugsweise enger, und der Abstand der Zapfen beträgt wie oben angegeben optimalerweise das Doppelte der Plattendicke D. Falls die freitragende Deckplatte 206 zu groß ist, um einstückig gefertigt zu werden, wird sie auch aus mehreren Schaumstoffkörper- Teilen zusammengesetzt. Die Deckplatte 206 ist z. B. aus zwei Teilen zusammengesetzt und an der Nahtstelle durch eine über¬ geklebte Bahn Aluminiumfolie einerseits luftdicht verschlossen und andererseits als Scharnier verbunden. Über das Tragegestell 4 hinausragende Bereiche der Bodenplatte 201 werden abgestützt. Dies kann ebenfalls sehr preiswert durch zusammengesteckte Schaumteile erfolgen, welche die Stützsäulen 3 bilden .
Nicht ausheizbare, temperaturempfindliche Anlagenteile sollen während des Ausheizens möglichst kühl bleiben. Durch die gute Isolierwirkung des Schaumstoffs ist die thermische Abgrenzung dieser Anlagenteile durch die Erfindung einfach und wirkungsvoll möglich: der Schaumstoff, gegebenenfalls durch eingeschobene zusätzliche Schaumstoffstücke, dichtet diese Teile sehr gut ab, und das Austreten von Heißluft wird vermieden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Abschirmungen mit Metallpaneelen wird bei der Erfindung der Umwälzventilator vorteilhafterweise in die Bodenplatte 201 integriert. Durch diese Anordnung werden die Seitenwände 202 bis 205 und die Deckplatte 206 der Verkapselung 200 nicht durch das Gewicht des Umwälzventilators belastet und ein Gebläsegestell (nicht dargestellt) kann der Abstützung der Bodenplatte 201 dienen. Die Vakuumanlage 1 wird evakuiert und die Heizelemente 211, 212 werden betätigt, um im Innenraum der geschlossenen Ver- kapselung 200 eine Ausheiztemperatur von zum Beispiel 200°C einzustellen. Je nach Komplexität der Vakuumanlage 1 kann das Ausheizen einige Stunden oder bis zu mehrere Tage dauern. Für die Heizung der Vakuumanlage 1 auf z. B. 200 °C werden z. B. 5 kW Heizleistung bereitgestellt, wobei rd. 3 kW im oberen Bereich des Innenraums 207 und 2 kW für den Bereich unterhalb der Vakuumanlage 1, z. B. unterhalb der Wachstumskammer der MBE-Einrichtung, erzeugt werden. Dies entspricht etwa der Hälfte der für eine vergleichbare Anlagengröße bisher notwendigen Leistung. Die äußere Seitenfläche der Verkapselung 200 kann bei einer Innentemperatur von 200 °C noch mit der Hand angefasst werden. Auch dies ist bei den herkömmlichen Abschirmungen nicht möglich. Die Isolierwirkung ist somit deut- lieh besser als bei den herkömmlichen Techniken. Bei der verbesserten Energiebilanz ist weiterhin zu berücksichtigen, dass die Ausheizprozedur normalerweise in klimatisierten Laborräumen stattfindet, d.h. die überschüssige Wärme muss normalerweise zusätzlich aufwändig über ein Raumkühlsystem ab- transportiert werden.
Nach dem Ausheizen werden die Spannelemente 41, 42 abgenommen und die Verkapselung 200 in umgekehrter Reihenfolge abgebaut, gefolgt vom regulären Betrieb der Vakuumanlage 1.
Die erfindungsgemäße Verkapselung 200 eignet sich insbesondere für Vakuumanlagen, die häufig modifiziert oder umgebaut werden. Bei Umbauten ist bei herkömmlichen Kasten-Abschirmungen eine aufwendige Bearbeitung von Metallplatten mit ei- ner vorherigen Entnahme des Isolationsmaterials erforderlich. Ebenso ist der Verschluss von nicht mehr benötigten Öffnungen kompliziert, da zumindest Bohrungen für Verschlussbleche in die entsprechende Metallplatten eingebracht werden müssen. Größere Umbauten, wie zum Beispiel eine Volumenvergrößerung oder Formänderung des gesamten Kastens sind noch aufwendiger. Im Gegensatz zur herkömmlichen Kasten- Abschirmung bietet die erfindungsgemäße Verkapselung den Vorteil, dass sie vom Anwender leicht angepasst werden kann. Hierzu sind nur einfache Werkzeuge, wie zum Beispiel ein Messer, Metallfolie und eine Klebstoff-Kartusche sowie gegebenenfalls zusätzliche Schaumstoff-Stücke erforderlich. Bei Bedarf können neue Öffnungen einfach mit dem Messer aus den vorhandenen Wandelementen ausgeschnitten werden. Für nicht mehr erforderliche Öffnungen wird ein passendes Verschlussteil aus Schaumstoff zugeschnitten, in die Öffnung eingeklebt und beidseitig mit Metallfolie überklebt. Hutzen, Aus- oder Einwölbungen und Zwischenstücke lassen sich ebenfalls vor Ort, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme vorhandener Teile als Anschlussschablonen zuschneiden und mit Metallfolie be- oder verkleben.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein..

Claims

ANSPRÜCHE
1. Wandelement (100, 101), das für eine thermische Isolation einer Vakuumanlage (1) angepasst ist, umfassend:
- ein flächenhaftes , hitzebeständiges Isolationsmaterial, und
- mindestens eine Reflektionsschicht , die auf mindestens ei- ner Seite des Isolationsmaterials angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
- das Isolationsmaterial einen freitragenden Schaumstoffkör- per (10) umfasst,
- die mindestens eine Reflektionsschicht mindestens eine Fo- lie (20, 21) umfasst, die auf mindestens einer Oberfläche des
Schaumstoffkörpers (10) befestigt ist, und
- an einer Kantenfläche (11) des Wandelements (100) Eingriffselemente (30) vorgesehen sind, die zur Verbindung mit einem weiteren Wandelement (101) eingerichtet sind.
2. Wandelement gemäß Anspruch 1, bei dem der Schaumstoff- körper (10) mindestens eines der Merkmale aufweist:
- der Schaumstoffkörper (10) ist formhaltig,
- der Schaumstoffkörper (10) umfasst einen offenporigen
Schaumstoff,
- der Schaumstoffkörper (10) umfasst einen elastisch deformierbaren Schaumstoff,
- der Schaumstoffkörper (10) umfasst eine ebene Platte,
- der Schaumstoffkörper (10) umfasst eine gekrümmte Platte, - der Schaumstoffkörper (10) ist bei einer Temperatur von
300°C, insbesondere 250°C hitzebeständig,
- der Schaumstoffkörper (10) weist eine Dicke von mindestens 50 mm, insbesondere mindestens 70 mm auf, - der Schaumstoffkörper (10) weist eine Dicke von höchstens 200 mm, insbesondere höchstens 120 mm auf, und
der Schaumstoffkörper (10) umfasst einen Melaminharz-Schaum oder einen Polyurethan-Schaum.
3. Wandelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens eines der Merkmale vorgesehen ist:
- die mindestens eine Folie (20, 21) umfasst eine biegsame Metall-Folie,
- die mindestens eine Folie (20, 21) ist auf einer zur Vakuumanlage (1) weisenden Oberfläche des Schaumstoffkörpers (10) befestigt,
- die mindestens eine Folie (20, 21) ist auf der Oberfläche des Schaumstoffkörpers (10) aufgeklebt, und
- zwei Folien (20, 21) sind vorgesehen, die auf den einander gegenüberliegenden Oberflächen des Schaumstoffkörpers (10) befestigt sind.
4. Wandelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Eingriffselemente (30) mindestens eines der Merkmale aufweisen:
- die Eingriffselemente (30) sind in der mindestens einen Kantenfläche (11) im Schaumstoffmaterial des Schaumstoffkörpers (10) geformt,
- die Eingriffselemente (30) sind an mindestens zwei einander gegenüberliegenden Kantenflächen (11) des Schaumstoffkörpers (10) zueinander komplementär gebildet,
- die Eingriffselemente (30) umfassen Zapfen (31) und Nuten (32) ,
- die Eingriffselemente (30) sind für die Bildung einer
Schwalbenschwanzverzahnung (34) konfiguriert, und
- die Eingriffselemente (30) sind derart konfiguriert, dass sie Kräfte aufnehmen, die entlang der mindestens einen Kante des Wandelements (100) wirken.
5. Wandelement gemäß Anspruch 4, bei dem
- die Eingriffselemente (30) die Zapfen (31) und Nuten (32) umfassen und ein Verhältnis aus der Breite (B) der Zapfen (31) und Nuten (32) und der Dicke (D) des Schaumstoffs im Be¬ reich von 1,5 bis 2,5, insbesondere gleich 2, gewählt ist.
6. Wandelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- die Eingriffselemente (30) eingerichtet sind, bei Verbindung des Wandelements (100) mit einem weiteren Wandelement (101) eine Konvektionsbarriere zwischen den Wandelementen (100, 101) zu bilden.
7. Wandelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem
- Spannelemente (40) vorgesehen sind, die für eine Verspan- nung des Wandelements (100) mit einem weiteren Wandelement (101) eingerichtet sind.
8. Wandelement gemäß Anspruch 7, bei dem
- die Spannelemente (40) mit einer von der Vakuumanlage (1) wegweisenden äußeren Seitenfläche des Wandelements (100, 101) verbunden sind,
- die Spannelemente (40) Klettverschlüsse (41) und/oder Kle¬ bestreifen (42) umfassen.
9. Wandelement gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das
- mindestens eine Ausnehmung aufweist, die zum Einsetzen ei¬ ner Ventilationseinrichtung (50), zur Durchführung einer Leitungseinrichtung (51, 52) und/oder zur Ankopplung einer Isolations-Manschette (12) eingerichtet ist.
10. Verkapselung (200), die für eine thermische Isolation einer Vakuumanlage (1) konfiguriert ist, umfassend:
- eine Vielzahl von Wandelementen (100, 101), die jeweils ei- nen flächenhaften, freitragenden und hitzebeständigen Schaumstoffkörper (10), und mindestens eine Folie (20, 21) umfassen, die auf mindestens einer Oberfläche des Schaumstoffkör- pers (10) befestigt ist, wobei
- die Wandelemente (100, 101) miteinander verbunden sind und einen Innenraum (207) zur Aufnahme der Vakuumanlage (1) einschließen .
11. Verkapselung gemäß Anspruch 10, bei der mindestens eines der Merkmale vorgesehen ist:
- die Wandelemente (100, 101) sind an ihren Kanten miteinander verbunden,
- die Wandelemente (100, 101) bilden eine Bodenplatte (201), Seitenwände (202 - 205) und eine Deckplatte (206) , und
- die Wandelemente (100, 101) sind freitragend angeordnet.
12. Verkapselung gemäß einem der Ansprüche 10 oder 11, bei der mindestens eines der Merkmale vorgesehen ist:
- mindestens eines der Wandelemente (100, 101) trägt eine Ventilationseinrichtung (50) ,
- mindestens eines der Wandelemente (100, 101) weist eine Durchführung einer Leitungseinrichtung (51, 52) auf, und
- mindestens eines der Wandelemente (100, 101) ist mit einer Isolations-Manschette (12) verbunden.
13. Verkapselung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, bei der
- im Innenraum (207) mindestens eine Heizeinrichtung (210) angeordnet ist.
14. Verkapselung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, die aus Wandelementen (100, 101) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 zusammengesetzt ist.
15. Verfahren zum Betrieb einer Vakuumanlage (1), mit den Schritten :
- Evakuieren der Vakuumanlage (1), und
- Ausheizen der Vakuumanlage (1), wobei die Vakuumanlage (1) in Bezug auf ihre Umgebung mit mindestens einem Wandelement (100, 101) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder einer Verkapselung (200) gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14 thermisch isoliert wird.
16. Verwendung von hitzebeständigem Schaumstoff, der auf mindestens einer Oberfläche eine Folie (20, 21) aufweist, Bildung eines Wandelements (100, 101) für eine thermische Isolation einer Vakuumanlage (1)..
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110184589A (zh) * 2019-05-30 2019-08-30 中国电子科技集团公司第十一研究所 用于分子束外延设备的烘烤服及其使用方法
CN112901612A (zh) * 2021-01-28 2021-06-04 元泰达新材料股份有限公司 一种泡沫铝板材的连接工艺
FR3135233A1 (fr) * 2022-05-05 2023-11-10 Psa Automobiles Sa Dispositif d’insonorisation et/ou d’isolation thermique multi-pièces pour un véhicule

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2124597A1 (de) 1971-05-18 1972-11-30 Heuer, Rudolf F., 6383 Köppern Wärmestrahlungsschutz für Bauelemente
DE2553288A1 (de) 1975-11-27 1977-06-08 Schoell Guenter Warmwasserspeicher, insbesondere fuer sonnenenergieanlagen
US4267679A (en) * 1976-12-27 1981-05-19 Steelite, Inc. Insulated building panel wall construction
DE3345964A1 (de) 1983-12-20 1985-06-27 Kaefer Isoliertechnik Gmbh & Co Kg, 2800 Bremen Element fuer daemmungen gegen waerme und schall
DE8710680U1 (de) * 1987-08-04 1987-10-08 Linzmeier, Franz Josef, 7940 Riedlingen, De
US4810269A (en) * 1988-04-27 1989-03-07 Stackhouse Associates, Inc. Point one micron filtering system
EP0344850A2 (de) 1988-05-31 1989-12-06 MICROELETTRICA SCIENTIFICA S.p.A. Fehlerstrom detektierende Sicherheitseirichtung und damit ausgerüsteter elektrischer Sicherheitsstecker
US4996095A (en) * 1987-07-01 1991-02-26 Vereinigte Aluminum Werke A.G. Composite material of aluminum and glass fiber mat, method for its production, and method for utilization as insulator for vehicles
FR2721680A1 (fr) * 1994-06-28 1995-12-29 Udd Fim Caisson de protection thermique d'un équipement.
US5927032A (en) * 1997-04-25 1999-07-27 Record; Grant C. Insulated building panel with a unitary shear resistance connector array
US6079439A (en) * 1998-05-26 2000-06-27 Hartley; Thomas W. Insulated valve housing
FR2860533A1 (fr) * 2003-10-03 2005-04-08 Solvay Panneau isolant
DE202010014348U1 (de) 2010-10-18 2011-02-10 Schubert Blechverarbeitungs Gmbh Wärmedämmsystem mit Vakuumisolationspaneelen in Sandwichbauweise

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU8037387A (en) * 1986-11-04 1988-06-01 Schaumstoffwerk Greiner Gesellschaft M.B.H. Insulation for storage unit
DE102009041142B4 (de) * 2009-09-14 2015-11-05 System 180 Gmbh Anordnung mit Wandelementen, Bausatz für eine Anordnung sowie Wandelement für ein Möbel

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2124597A1 (de) 1971-05-18 1972-11-30 Heuer, Rudolf F., 6383 Köppern Wärmestrahlungsschutz für Bauelemente
DE2553288A1 (de) 1975-11-27 1977-06-08 Schoell Guenter Warmwasserspeicher, insbesondere fuer sonnenenergieanlagen
US4267679A (en) * 1976-12-27 1981-05-19 Steelite, Inc. Insulated building panel wall construction
DE3345964A1 (de) 1983-12-20 1985-06-27 Kaefer Isoliertechnik Gmbh & Co Kg, 2800 Bremen Element fuer daemmungen gegen waerme und schall
US4996095A (en) * 1987-07-01 1991-02-26 Vereinigte Aluminum Werke A.G. Composite material of aluminum and glass fiber mat, method for its production, and method for utilization as insulator for vehicles
DE8710680U1 (de) * 1987-08-04 1987-10-08 Linzmeier, Franz Josef, 7940 Riedlingen, De
US4810269A (en) * 1988-04-27 1989-03-07 Stackhouse Associates, Inc. Point one micron filtering system
EP0344850A2 (de) 1988-05-31 1989-12-06 MICROELETTRICA SCIENTIFICA S.p.A. Fehlerstrom detektierende Sicherheitseirichtung und damit ausgerüsteter elektrischer Sicherheitsstecker
FR2721680A1 (fr) * 1994-06-28 1995-12-29 Udd Fim Caisson de protection thermique d'un équipement.
US5927032A (en) * 1997-04-25 1999-07-27 Record; Grant C. Insulated building panel with a unitary shear resistance connector array
US6079439A (en) * 1998-05-26 2000-06-27 Hartley; Thomas W. Insulated valve housing
FR2860533A1 (fr) * 2003-10-03 2005-04-08 Solvay Panneau isolant
DE202010014348U1 (de) 2010-10-18 2011-02-10 Schubert Blechverarbeitungs Gmbh Wärmedämmsystem mit Vakuumisolationspaneelen in Sandwichbauweise

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2795175A1 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110184589A (zh) * 2019-05-30 2019-08-30 中国电子科技集团公司第十一研究所 用于分子束外延设备的烘烤服及其使用方法
CN112901612A (zh) * 2021-01-28 2021-06-04 元泰达新材料股份有限公司 一种泡沫铝板材的连接工艺
FR3135233A1 (fr) * 2022-05-05 2023-11-10 Psa Automobiles Sa Dispositif d’insonorisation et/ou d’isolation thermique multi-pièces pour un véhicule

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