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Title:
WALL ELEMENT AND ENCAPSULATION FOR THERMAL INSULATION OF A VACUUM SYSTEM, AND METHOD FOR THE OPERATION THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/091754
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a wall element (100) that is arranged for thermal insulation of a vacuum system (1), comprising a planar heat-resistant insulating material and at least one reflective layer, which is arranged on at least one side of the insulating material, wherein the insulating material comprises a self-supporting foam body (10), the at least one reflective layer comprises at least one film (20, 21) fastened to at least one surface of the foam body (10), and engaging elements (30) designed for connection to a further wall element are provided on an edge surface (11) of the wall element (100). The invention also relates to an encapsulation that is configured for thermal insulation of a vacuum system and to a method for operating a vacuum system.

Inventors:
BRAUN WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/004726
Publication Date:
June 27, 2013
Filing Date:
November 14, 2012
Export Citation:
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Assignee:
CREATEC FISCHER & CO GMBH (DE)
International Classes:
F16L59/08; E04B1/80; F16L59/16
Foreign References:
US6079439A2000-06-27
DE8710680U11987-10-08
US5927032A1999-07-27
US4267679A1981-05-19
FR2860533A12005-04-08
US4996095A1991-02-26
FR2721680A11995-12-29
US4810269A1989-03-07
EP0344850A21989-12-06
DE202010014348U12011-02-10
DE3345964A11985-06-27
DE2553288A11977-06-08
DE2124597A11972-11-30
Other References:
See also references of EP 2795175A1
Attorney, Agent or Firm:
HERTZ, Oliver (DE)
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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)..

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..