DE19652626C1 - Molded heat insulating body with casing and process for its production - Google Patents
Molded heat insulating body with casing and process for its productionInfo
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Classifications
-
- 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
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft Wärmedämmformkörper mit Umhüllung, insbesondere Wärmedämmplatten, auf der Basis von verpreßtem mikroporösem Wärmedämmstoff und ein Verfahren zu deren Herstellung.The invention relates to molded thermal insulation articles with a covering, especially thermal insulation boards, on the basis of pressed microporous thermal insulation material and a method for their Manufacturing.
Da Wärmedämmformkörper auf der Basis von verpreßtem mikroporösem Dämmaterial eine geringe Festigkeit aufweisen und sich bei mechanischen Beanspruchungen oder der gewöhnlich einseitigen Hitzeeinwirkung verbiegen und dabei auch leicht zerbröseln, werden sie zumindest auf einer Seite mit einer Schutzschicht versehen. Besonders empfindlich sind derartige Wärmedämmkörper an den Rändern.Since heat insulation molded articles on the basis of pressed microporous insulation material have a low strength and with mechanical loads or the usually bend unilaterally and while doing so also crumble easily, they will at least on one Provide a protective layer on the side. Especially Such thermal insulation bodies are sensitive at the edges.
Aus der EP-A 59 860 ist es bekannt, den Grundkörper ein- oder beidseitig mit einer metallischen Umhüllung zu versehen. Bei derartigen Umhüllungen können die Hohlräume zwischen der Umhüllung und dem Wärmedämmstoff im Sinne einer optimalen Wärmedämmung nicht minimiert werden. Außerdem würde die Wärmedämmung bei allseitiger Umhüllung infolge der verhältnismäßig hohen Wärmeleitfähigkeit der Metalle wesentlich gemindert.From EP-A 59 860 it is known to switch the base body on or to be provided with a metallic covering on both sides. With such envelopes, the cavities between the casing and the thermal insulation material in the sense of an optimal Thermal insulation cannot be minimized. Besides, that would Thermal insulation on all sides due to the relatively high thermal conductivity of the metals significantly reduced.
Bekannt ist aus der DE-C1 43 31 590 ein Isolier-Verbundformteil aus pulvrigem keramischem Material, bei dem eine Mittelschicht aus einem ersten keramischen Material von zwei Seiten mit einer Deckschicht von in seiner Struktur unterschiedlichem zweiten keramischen Material verpreßt ist. Die Deckschichten sind durch die Mittelschicht durchdringenden Stegen miteinander verbunden. Nach Art der Stege ist auch eine gleichzeitig vorsehbare Randeinfassung beschaffen. Dabei wird, wie auch bei den inneren Stegen, zunächst eine Schicht des zweiten Materials mit einer darüber ausgebreiteten Schicht des ersten Materials unter Druckeinwirkung vorverdichtet, wobei vorspringende Steg- und Randstempel die obere Schicht durchdringen und in der unteren eine Vertiefung erzeugen. Das aufgefüllte zweite Material für die obere Schicht füllt auch die Löcher und Vertiefungen in der verdichteten Platte aus. Allerdings besteht hierbei der Rand ebenso wie die Stege aus beiden Materialkomponenten.It is known from DE-C1 43 31 590 Insulated composite molded part made of powdered ceramic material, in which a middle layer made of a first ceramic Material from two sides with a top layer of in its Structure of different second ceramic material is pressed. The cover layers are through the middle layer penetrating webs connected. According to the type of Bridges are also a border that can be provided at the same time procure. As with the inner webs, first a layer of the second material with one over it spread layer of the first material under The action of pressure is pre-compressed, with projecting web and Edge punches penetrate the upper layer and in the create a depression below. The padded second Material for the top layer also fills the holes and Depressions in the compacted plate. Indeed the edge as well as the webs consist of both Material components.
Der Randeinfassung der Umhüllung eine noch größere Homogenität zu verleihen ist unter anderem die Aufgabe der Erfindung. Diese besteht weiterhin darin, einen preiswerten Wärmedämmformkörper auf der Basis von feinteiligen, mikroporösem verpreßten Wärmedämmstoff mit allseitiger Umhüllung zu schaffen, welche einen optimalen Schutz und Wärmedämmung gewährleistet und ein Verfahren zu deren einfachen Herstellung mittels einer neuartigen Vorrichtung ermöglicht.The rim of the wrapper is an even larger one One of the tasks is to give homogeneity the invention. This continues to be one inexpensive molded thermal insulation body on the basis of finely divided, microporous pressed thermal insulation material all-round wrapping to create an optimal Protection and thermal insulation guaranteed and a process for their simple manufacture using a novel Device allows.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zur Lösung der Aufgabe dient auch das Verfahren gemäß Anspruch 6.The task is characterized by the characteristic features of the Claim 1 solved. This also serves to solve the task A method according to claim 6.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Wärmedämmformkörper besitzen folgende vorteilhaften
Eigenschaften:
The molded thermal insulation articles produced by the process according to the invention have the following advantageous properties:
- - Die gerüstbildende Umhüllung der hochdispersen Dämmschicht und der verhältnismäßig breite und stabile wärmedämmende Rand- The scaffolding covering of the highly dispersed insulation layer and the relatively wide and stable thermal insulation edge
- - verleihen den Wärmedämmformkörpern eine hohe mechanische, Ausschuß vermeidende und die Handhabung erleichternde, Festigkeit;- give the thermal insulation moldings a high mechanical, Avoiding rejects and facilitating handling, Strength;
- - läßt, da körnig, beim Verdichten die Luft besser austreten, was den bei Wärmedämmformkörpern oft zur Zerstörung führenden Partialdruck der Luftfüllung senkt;- as granular, leaves the air better when compacting emerge, which is often the case with thermal insulation moldings Destruction leading to partial pressure of air filling lowers;
- - außerdem wird durch den isolierenden Rand eine beträchtliche Einsparung an den mehr als zehnmal so teuren Kieselsäureprodukten erzielt.- In addition, the insulating edge makes a considerable one Saving on the more than ten times more expensive Silica products achieved.
- - Das erfindungsgemäße Verfahren ist weiterhin mit geringstem maschinellen Aufwand durchführbar und ermöglicht in einfacher Weise eine Anpassung der Vorrichtungen an die jeweiligen Abmessungen der Wärmedämmformteile.- The method according to the invention is still the smallest machine effort feasible and enables in easier Way an adaptation of the devices to the respective Dimensions of the thermal insulation molded parts.
In der Zeichnung ist die Erfindung am Beispiel einer Wärmedämmplatte und einem Verfahrensschema an Hand einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.In the drawing, the invention is based on the example of a Thermal insulation board and a process diagram based on a Device according to the invention described.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Wärmedämmplatte mit Ausbruch; Figure 1 is a plan view of a thermal insulation panel according to the invention with a breakout.
Fig. 2 eine Preßmatrize eines Unterwerkzeugs einer Preßvorrichtung und einem ersten Preßstempel; Fig. 2 is a stamper of a lower die of a pressing device and a first ram;
Fig. 3-6 eine zweite Vorrichtung mit einem Förderband und Preßtisch und einem zweiten Preßstempel; Fig. 3-6 a second device with a conveyor belt and press table and a second press ram;
Fig. 7 die Preßmatrize gemäß Fig. 2 mit dem zweiten Preßstempel; Fig. 7, the stamper according to Fig 2 with the second press ram.
Fig. 8 die Preßmatrize gemäß Fig. 2 mit den drei zu verpressenden Schichten mit dem ersten Preßstempel und Fig. 8 shows the press die of FIG. 2 with the three layers to be pressed with the first press die and
Fig. 9 die verpreßte Wärmedämmplatte vor dem Ausstoß. Fig. 9 shows the pressed thermal insulation board before ejection.
Die in der Zeichnung gezeigte Vorrichtung besteht aus zwei gesonderten, an sich jedoch auch verkettbaren Teilen. Zum einen besteht sie aus einer Presse mit einem feststehenden, durch eine Preßform 1 veranschaulichten Unterteil und einem beweglichen, durch einen ersten Preßstempel 3 veranschaulichten, Oberteil. Zum andern besteht sie aus einem Preßtisch 7 unterhalb des oberen Trums eines Förderbands 4 nebst einer Schütte 5-6 und einer unten einen zugeschärften Rand 8a aufweisenden Mantelmatrize 8 und einem zweiten Pressenstößel mit einem in die Mantelmatrize eingepaßten Preßstempel 9 mit einer zu einem nicht dargestellten umschaltbaren Exhaustor führenden Schlauchleitung 10.The device shown in the drawing consists of two separate, but also interlinkable parts. On the one hand, it consists of a press with a fixed lower part, illustrated by a press mold 1 , and a movable upper part, illustrated by a first press ram 3 . On the other hand, it consists of a press table 7 below the upper run of a conveyor belt 4 along with a chute 5-6 and a bottom edge 8 a having a sharpened edge 8 a jacket die 8 and a second press ram with a press die 9 fitted into the jacket die with one not shown switchable Exhaustor leading hose 10 .
Für die Hüllschicht kommen in Betracht bläh- und/oder schichtförmige Mineralien wie Glimmer, Perlit, Vermiculit, letzteres bevorzugt, oder Vulkangesteinen oder einem Gemisch derselben.For the cladding layer, bloated and / or come into consideration layered minerals like mica, pearlite, vermiculite, the latter preferred, or volcanic rocks or a mixture the same.
Für die Zwischenschicht kommen Metalloxide wie pyrogen erzeugte Kieselsäuren einschließlich Lichtbodenkieselsäure, alkaliarme Fällungskieselsäuren, analog hergestelltes Aluminiumoxid, Titanoxid und Zirkondioxid oder eine Mischung von mindestens zwei in Frage. Als Binder wird man bevorzugt Wasserglas verwenden, weil es verhältnismäßig kurze Aushärtezeiten aufweist und als Faserzusatz kommen Steinwolle und Glasfasern in Betracht. Metal oxides such as pyrogen come for the intermediate layer generated silicas including light-bottom silicic acid, Low-alkali precipitated silica, similarly produced Aluminum oxide, titanium oxide and zirconium dioxide or a mixture of at least two in question. One is preferred as a binder Use water glass because it is relatively short Has hardening times and stone wool comes as a fiber additive and glass fibers.
Es wurde eine 15 mm dicke Platte gemäß Fig. 1 mit einer Fläche von 250 × 300 mm durch Verpressen von folgenden Gemischen bei 10 kp/cm2 hergestellt.A 15 mm thick plate according to FIG. 1 with an area of 250 × 300 mm was produced by pressing the following mixtures at 10 kp / cm 2 .
Für die Hüllschichten A' und A'' bestand ein erstes Gemisch
aus
70 Gew.-% Vermiculit
30 Gew.-% Wasserglas
und für die Mittelschicht B bestand ein zweites Gemisch aus
63 Gew.-% hochdisperser Kieselsäure
34 Gew.-% Ilmenit
5,5 Gew.-% Perlit.A first mixture consisted of the cladding layers A 'and A''
70 wt% vermiculite
30% by weight water glass
and for the middle layer B there was a second mixture
63% by weight of highly disperse silica
34% by weight ilmenite
5.5% by weight pearlite.
Dabei wurde
It was
- - in eine Preßmatrize 1 des Pressenunterteils einer Preßvorrichtung eine entsprechend der vorbestimmten Dicke der unteren Hüllschicht A' vorgegebene Menge des ersten Gemischs gemäß Fig. 1 eingegeben und mit einem ersten Preßkolben 3 leicht (ca. 60% der vorgesehen Dicke) vorgepreßt,- Entered in a press die 1 of the lower press part of a press device a predetermined amount of the first mixture according to FIG. 1 according to the predetermined thickness of the lower cladding layer A 'and slightly pre-pressed with a first press piston 3 (approx. 60% of the intended thickness),
- - das Gemisch für die Mittelschicht B wurde auf einen Preßtisch 7 oder einem darüber geführten Förderband 4 in einer vorgegebenen Dicke gemäß Fig. 2 aufgetragen,the mixture for the middle layer B was applied to a press table 7 or a conveyor belt 4 guided over it in a predetermined thickness according to FIG. 2,
- - aus dem aufgetragenen Gemisch wurde mit der Mantelmatrize 8 gemäß Fig. 4 ein dem Umfang der jeweiligen Mittelschicht entsprechendes Gemischteil abgetrennt,a mixture part corresponding to the circumference of the respective middle layer was separated from the applied mixture with the jacket matrix 8 according to FIG. 4,
- - das abgetrennte Gemischteil wurde in der Mantelmatrize 8 durch einen zweiten Preßstempel 9 ebenfalls gemäß Fig. 5 vorgepreßt, the separated mixture part was also pre-pressed in the jacket die 8 by a second press ram 9 as shown in FIG. 5,
- - danach wurde der Preßstempel gemäß Fig. 6 etwas zurückgesetzt und in dem Preßraum durch einen Exhauster über die Schlauchleitung 7 ein den Transport des Gemischs ermöglichendes Vakuum erzeugt,- then the ram of FIG 6 has been reset bit and produced in the pressing chamber through an exhauster via the hose 7, a transport of the mixture enables forming vacuo.
- - die Mantelmatrize 9 mit dem zweiten Preßstempel wurde sodann gemäß Fig. 7 mit der vorgeformten Mittelschicht zentrisch in die Preßmatrize 1 eingeführt und durch Einlaß von Luft in den Raum unterhalb der Preßfläche des Preßkolbens 9 das vorgeformte Gemischteil B auf die untere Hüllschicht A' abgesetzt,- the jacket matrix 9 with the second press ram was then introduced in accordance with the preformed layer centrally in the stamper 1 and the preformed mixture part B on the lower cladding layer A deposited by the intake of air into the space beneath the pressing surface of the plunger 9 'Figure 7.
- - nach Entfernen der Mantelmatrize wurde sodann eine der vorgegebenen Dicke der oberen Hüllschicht A'' entsprechende Gemischmenge in die Preßform eingefüllt und nun gemäß Fig. 8 alle Schichten miteinander auf eine vorgegebene Dichte des Wärmedämmformkörpers bei einem Druck von 12 kg/cm2 verpreßt, wie in Fig. 9 zu sehen.- After removing the jacket die, a mixture amount corresponding to the predetermined thickness of the upper covering layer A '' was then poured into the mold and, according to FIG. 8, all the layers were pressed together to a predetermined density of the heat insulating molded body at a pressure of 12 kg / cm 2 , as seen in Fig. 9.
Als alternative Verfahrensstufe ist vorgesehen in den Ringraum zwischen dem Preßformmantel und der Mantelmatrize eine vorgegebene Menge des ersten Gemischs als zusätzliches Randmaterial einzufüllen.An alternative process stage is provided in the Annulus between the mold shell and the shell die a predetermined amount of the first mixture as an additional Fill in border material.
Weiterhin wurde eine 20 mm dicke Platte mit einer Fläche
von 250 × 300 mm durch Verpressen von folgenden Gemischen
bei von 10 kp/cm2 verpreßt:
Für die Hüllschicht A' und A'' bestand ein erstes Gemisch
aus
60 Gew.-% Vermiculit
40 Gew.-% Kieselsol
und für die Mittelschicht B bestand ein zweites Gemisch aus
50 Gew.-% hochdisperser Kieselsäure
25 Gew.-% Zirkonsilikat
15 Gew.-% Vermiculit
10 Gew.-% Perlit.Furthermore, a 20 mm thick plate with an area of 250 × 300 mm was pressed by pressing the following mixtures at 10 kp / cm 2 :
A first mixture existed for the cladding layer A 'and A''
60 wt% vermiculite
40% by weight of silica sol
and for the middle layer B there was a second mixture
50% by weight of highly disperse silica
25% by weight of zirconium silicate
15 wt% vermiculite
10% by weight pearlite.
Die Wärmeleitzahl Lambda der hergestellten Wärmedämmplatten
mit einer jeweils verhältnismäßig dünnen Mittelschicht
war bei 100°C jeweils kleiner als 0,04
The thermal conductivity coefficient lambda of the insulation boards produced, each with a relatively thin middle layer, was less than 0.04 at 100 ° C.
Infolge der homogenen Struktur der Umhüllung und des kompakten Rands zeichnen sich die hergestellten Wärmedämmplatten durch eine besondere Festigkeit aus. Due to the homogeneous structure of the cladding and the compact edges stand out the manufactured Thermal insulation panels are characterized by their particular strength.
11
Preßmatrize
Press die
11
a Ausstoßöffnung
a discharge opening
22nd
Ausstoßplatte
Ejection plate
33rd
Erster Preßstempel
First press stamp
44th
Förderband
Conveyor belt
55
Abstreifer
Wipers
66
Randblech (Schütte)
Edge plate (chute)
77
Preßtisch
Press table
77
a zugeschärfter unterer Rand
a sharpened lower edge
88th
Mantelmatrize
Jacket matrix
99
Zweiter Preßstempel
Second press stamp
1010th
Schlauchleitung.
Hose line.
Claims (15)
- a) in eine Preßform wird eine entsprechend der vorbestimmten Dicke der unteren Hüllschicht vorgegebene Gemischmenge eingegeben und unter Druckanwendung vorgepreßt,
- b) das Gemisch für die Mittelschicht wird auf einem gesonderten Preßtisch in einer vorgegebenen Dicke aufgetragen,
- c) mit einer im Umfang der jeweiligen Mittelschicht entsprechenden kleineren Mantelmatrize wird eine Form aus dem auf dem Preßtisch ausgebreiteten Gemisch für die Mittelschicht ausgestochen und in der Matrize unter Druckanwendung ebenfalls vorgepreßt,
- d) danach wird der Preßstempel etwas zurückgesetzt und in dem Preßraum ein den Transport der Mittelschicht ermöglichendes Vakuum erzeugt,
- e) die Mantelmatrize mit dem vorgepreßten Gemisch der Mittelschicht B wird zentrisch in der Preßmatrize auf die erste Schicht A' die Gemischschicht B aufgesetzt und durch Einlaß von Luft in den Raum unter dem zweiten Preßkolben die Schicht B auf die Schicht A' abgesetzt,
- f) sodann wird die Mantelmatrize entfernt und,
- g) eine der Dicke der oberen Hüllschicht entsprechende Gemischmenge in die Preßform eingefüllt und sodann h) alle Schichten miteinander auf eine vorgegebene Dichte des Wärmedämmformkörpers verpreßt und schließlich dieser
- i) aus der Preßform entnommen wird.
- a) a predetermined amount of mixture corresponding to the predetermined thickness of the lower cladding layer is entered into a press mold and pre-pressed under pressure,
- b) the mixture for the middle layer is applied in a predetermined thickness on a separate press table,
- c) with a smaller shell die corresponding to the circumference of the respective middle layer, a mold is punched out of the mixture spread out on the press table for the middle layer and also pre-pressed in the die under the application of pressure,
- d) then the press die is set back a little and a vacuum which enables the transport of the middle layer is generated in the press space,
- e) the jacket die with the pre-pressed mixture of the middle layer B is placed centrally in the press die on the first layer A ', the mixture layer B and layer B is deposited on the layer A' by admission of air into the space under the second press piston,
- f) the jacket matrix is then removed and,
- g) a quantity of mixture corresponding to the thickness of the upper cladding layer is poured into the mold and then h) all the layers are pressed together to a predetermined density of the heat insulating molded body and finally this
- i) is removed from the mold.
- a) in eine Preßform wird eine entsprechend der vorbestimmten Dicke der unteren Hüllschicht vorgegebene Gemischmenge eingegeben und unter Druckanwendung vorgepreßt,
- b) das Gemisch für die Mittelschicht wird auf einem gesonderten Preßtisch in einer vorgegebenen Dicke aufgetragen,
- c) mit einer im Umfang der jeweiligen Mittelschicht entsprechenden kleineren Mantelmatrize wird eine Form aus dem auf dem Preßtisch ausgebreiteten Gemisch für die Mittelschicht ausgestochen und in der Matrize unter Druckanwendung ebenfalls vorgepreßt,
- d) danach wird der Preßstempel etwas zurückgesetzt und in dem Preßraum ein den Transport der Mittelschicht ermöglichendes Vakuum erzeugt,
- e) die Mantelmatrize mit dem vorgepreßten Gemisch der Mittelschicht B wird zentrisch in der Preßmatrize auf die erste Schicht A' die Gemischschicht B aufgesetzt und durch Einlaß von Luft in den Raum unter dem zweiten Preßkolben die Schicht B auf die Schicht A' abgesetzt,
- e') in den Ringraum zwischen der Preßform und der Mantelmatrize wird eine etwa entsprechend der Dicke der Gemischschicht B entsprechende Gemischmenge des Gemischs A eingefüllt,
- f) sodann wird die Mantelmatrize entfernt und,
- g) eine der Dicke der oberen Hüllschicht entsprechende Gemischmenge in die Preßform eingefüllt und dann werden
- h) alle Schichten A-B miteinander auf eine vorgegebene Dichte und damit Dicke des Wärmedämmformkörpers verpreßt und schließlich wird
- i) die Wärmedämmplatte aus der Preßform ausgestoßen.
- a) a predetermined amount of mixture corresponding to the predetermined thickness of the lower cladding layer is entered into a press mold and pre-pressed under pressure,
- b) the mixture for the middle layer is applied in a predetermined thickness on a separate press table,
- c) with a smaller shell die corresponding to the circumference of the respective middle layer, a mold is punched out of the mixture spread out on the press table for the middle layer and also pre-pressed in the die under the application of pressure,
- d) then the press die is set back a little and a vacuum which enables the transport of the middle layer is generated in the press space,
- e) the jacket die with the pre-pressed mixture of the middle layer B is placed centrally in the press die on the first layer A ', the mixture layer B and layer B is deposited on the layer A' by admission of air into the space under the second press piston,
- e ') a quantity of mixture of mixture A corresponding approximately to the thickness of mixture layer B is filled into the annular space between the compression mold and the jacket die,
- f) the jacket matrix is then removed and,
- g) a quantity of mixture corresponding to the thickness of the upper coating layer is poured into the mold and then
- h) all layers AB are pressed together to a predetermined density and thus thickness of the heat insulation molded body and finally
- i) the thermal insulation panel is ejected from the mold.
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