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Patent Searching and Data


Title:
HONEYCOMB ELEMENT FOR INSULATING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/159983
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a honeycomb element for insulating, comprising a plurality of honeycombs, which comprise a honeycomb body (21) and a cover (11, 36) at each open end of the honeycomb, wherein each honeycomb is evacuated.

Inventors:
NIEMOELLER GERD (CH)
SZYMANSKI MARK (CH)
SCHINDLER KASPAR (CH)
Application Number:
PCT/EP2012/059247
Publication Date:
November 29, 2012
Filing Date:
May 18, 2012
Export Citation:
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Assignee:
NIEMOELLER GERD (CH)
SZYMANSKI MARK (CH)
SCHINDLER KASPAR (CH)
International Classes:
B32B3/12; F16L59/00
Domestic Patent References:
WO2002103127A12002-12-27
WO1997011842A11997-04-03
WO2001066864A12001-09-13
Foreign References:
EP1258343A22002-11-20
DE202006009620U12006-10-12
DE102005054805A12007-05-24
DE102007035851A12008-08-14
US20120031957A12012-02-09
DE10059453A12002-06-06
DE29711769U11997-10-30
EP0892120A21999-01-20
DE19915311A12000-10-05
DE4339435A11995-05-24
DE102007035851A12008-08-14
Attorney, Agent or Firm:
ARAT, Dogan et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Wabenelement zur Dämmung, bestehend aus einer Vielzahl von Waben, welche aus einem Wabenkörper (21 , 21 .1 , 21 .2, 21 .3) und je einer Abdeckung (1 1 , 36) an jedem offenen Ende des Wabenelements bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass eine jede Wabe evakuiert ist.

2. Wabenelement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Wandung (1 , 3) der Wabe aus duroplastischem Kunststoffmaterial besteht.

3. Wabenelement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (1 , 3) der Wabe eine nichtmetallische Hochsperrfolie (2) umfasst.

4. Wabenelement nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wabe mit einem nanoporosen Füllmedium (14) befüllt ist, geeignet zur zusätzlichen Isolierung.

5. Wabenelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das nanoporöse Füllmedium (14) einen Molekülfänger aufweist, geeignet zur Bindung von in die Wabe einfundierten Molekülen. 6. Wabenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abdeckung (1 1 ) und die zweite Abdeckung (36) eine Metallfolie umfasst, geeignet zur Verhinderung der Diffusion.

7. Wabenelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Abdeckungen (1 1 , 36) eine Öffnung aufweist, geeignet zur Einbringung des nanoporosen Füllmediums in die Wabe und zur Beaufschlagung der Wabe mittels Vakuum.

8. Verfahren zur Herstellung eines Wabenelements nach den Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - der Wabenkörper (21, 21.1, 21.2, 21.3) wird aus duroplastischem Kunststoff unter Hitze und Druck verpresst, wobei Wabenkörper (21, 21.1, 21.2, 21.3) mit geringen Stegdicken bei hoher Lastaufnahme erzeugt werden;

- zwischen den Wandungen (1, 3) des Wabenkörpers (21, 21.1, 21.2, 21.3) wird eine nichtmetallische Hochsperrfolie (2) integriert, so dass die

Layer (1 , 3) mit der Hochsperrfolie (2) einen festen Verbund eingehen;

- der Wabenkörper (21, 21.1, 21.2, 21.3) wird an den Öffnungen mit je einer der Abdeckung (11 , 36) verklebt,

- jede einzelne Wabe wird durch die Öffnung evakuiert;

- die Wabe, bestehend aus dem Wabenkörper (21, 21.1, 21.2, 21.3) und der erste Abdeckung (11) und der zweiten Abdeckung (36), wird in einer Vakuumkammer (31) evakuiert, wobei die erste Abdeckung (11) und die zweite Abdeckung (36) mit dem Wabenkörper (21, 21.1, 21.2, 21.3) verklebt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Wabenkörper (21) ein nanoporöses Füllmedium (14) eingebracht wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Wabenkörper (21, 21.1, 21.2, 21.3) und einer der beiden

Abdeckungen (11 , 36) ein Abstand gelassen wird, wobei die Luft durch einen in einer Vakuumkammer (31) erzeugten Unterdruck entweicht.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine luftdurchlässige Schaumplatte (77) auf den Wabenkörper (21, 21.1,

21.2, 21.3) gedrückt wird, wobei die Schaumplatte (77) durch die Wandungen (1, 3) des Wabenkörpers (21, 21.1, 21.2, 21.3) derart zerteilt wird, dass ein Abschluss der Wabe erfolgt, geeignet, um bei der Vakuumbeaufschlagung zu verhindern, dass das Füllmedium aus der Wabe entweicht.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmedium in perforierte Folie oder Vliess vorportioniert ist und so in den Wabenkörper (21 , 21 .1 , 21 .2, 21 .3) eingelegt wird, geeignet, um bei der Vakuumbeaufschlagung zu verhindern, dass das Füllmedium aus der Wabe entweicht und auf die Klebestelle gelangt.

Description:
Wabenelement zur Dämmung

Die Erfindung betrifft ein Wabenelement zur Dämmung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einem Verfahren zur Herstellung des Wabenelements nach Anspruch 6.

STAND DER TECHNIK Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Dämmelemente bekannt und gebräuchlich.

Herkömmliche Dämmelemente sind in Form von Mineralwolle, Polystyrol als auch in Form von evakuierten Dämmelementen bekannt und gebräuchlich, wie bspw in der DE 10059453 A1 eingesetzt. Vorteilhaft an solchen evakuierten Dämmelementen ist der Umstand, dass durch das genutzte Vakuum die Wärmeleitfähigkeit minimiert wird. Die aus dem Stand der Technik bekannten evakuierten Dämmelemente weisen verschiedene Nachteile auf. So sind die erhältlichen evakuierten Dämmelemente sehr teuer in Herstellung und Beschaffung. Weiter können sie nicht vor Ort, bspw auf einer Baustelle nicht nachträglich zugeschnitten werden. Weiter können herkömmliche evakuierte Dämmelemente nur in kleinen Abmessungen gefertigt werden, wobei die projektbezogenen Elemente Einzelanfertigungen und somit sehr teuer sind. Eine Großserienfertigung ist nicht möglich. Ein besonderer Nachteil ist der Umstand, dass die vakuumdichte Außenhülle extrem empfindlich ist. Ein Einbau kann nur von speziell geschultem Personal durchgeführt werden. Ausserdem benötigen die aus dem Stand der technik bekannten evakuierten Dämmelemente eine Schutzhülle um wiederum die vakuumdichte Hülle zu schützen. Die bekannten evakuierten Dämmelemente bestehen aus einem gepressten Kernmaterial, dass mit einer Hochsperrfolie umhüllt wird. Die Hülle wird evakuiert und verschweißt. Das umhüllende Material ist im Regelfall mit einer Aluminiumbedampfung versehen, um die Diffusion zu verhindern und die Infrarot- (IR) Strahlung zu reflektieren. Wird die Hüllfolie verletzt, ist das gesamte Dämmelement unbrauchbar. Die Hüllfolie ist sehr dünn und empfindlich.

Neben dem Dämmelement aus der DE 10059453 A1 ist auch ein Dämmelement in Form eines sogenannten Vakuum-Isolier-Paneels nach der DE 297 1 1 769 U1 bekannt. Dort ist ein Wärmedämmelent beschrieben, welches mit zwei in Wärmedurchgangsrichtung beabstandeten Wänden, zwischen welchen sich ein möglichst starker Unterdruck (Vakkum) befindet, wobei die Besonderheit darin besteht, dass die beiden Wände durch einen Festkörper mit niedriegem spezifischen Gewicht auf Abstand gehalten werden und der Festkörper von einer Folie die den Unterdruck enthält, dicht umschlossen ist. Als geeignete Füllmaterialien werden in der EP 0 892 120 A2 Blähglas und/oder Schaumglas genannt. Daneben kommen auch offenzellige extrudierte Polysterol- bzw. Polyuretanschäume sowie pyrogene Kieselsäure zum Einsatz. Im Stand der Technik ist ausserdem in der DE 199 15 31 1 A1 beschriebenen, welche verschiedenen Arten von Kunststoffen und Kunststofffolien zur Isolierung bei Vakuumisolierpanellen zum Einsatz kommen. Auch der Offenbarungsgehalt der DE 199 15 31 1 A1 soll ausdrücklich in die Beschreibung aufgenommen werden.

Nachteilig an den evakuierten Dämmelementen aus dem Stand der Technik ist der Umstand, dass die Hüllfolie sehr leicht verletzt werden kann. Durch die Verletzung der Hüllfolie wird die Evakuierung aufgehoben und das Dämmelement hat keinerlei dämmende Wirkung mehr.

Der Einsatz von sogenannten evakuierten Dämmelementen wird bspw. in dem vom bayrischen Zentrum für angewandte Energieforschung e. V. veröffentlichten Aufsatz „erstmalige Sanierung einer Denkmal geschützten Fassade mit Vakuumdämmung" beschrieben. Bei der dort beschriebenen Fassadensanierung hat sich unter anderem nachteilig herausgestellt, dass evakuierten Dämmelemente schwierig vor Ort angepasst werden können. Vielmehr muss quasi jede Ecke eines Fensters, jede Ausnehmung für einen Belüftungsauslass od. dgl. passend hergestellt und angeliefert werden. Die Handwerker vor Ort hatten keine Möglichkeit eine entsprechende Feinjustierung vorzunehmen, wie es bspw. bei Polystyrol vor Ort gemacht werden kann. Polystyrol wird dann durch Schneiden oder Sägen einfach in die gewünschte Form gebracht. Dies ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten evakuierten Dämmelementen nicht möglich. Auch die Dämmelemente, welche in der DE 43 39 435 A1 beschrieben werden, weisen den gleichen Nachteil auf. Im Stand der Technik wird auch auf die WO 97/1 1842 A1 und die WO 01 /66864 A1 hingewiesen. Dort sind verschiedene Massnahmen beschrieben, um das Risiko der Beschädigung von evakuierten Dämmelementen einzuschränken. Allerdings offenbaren die dort gezeigten Lösungen kein zufrieden stellendes Ergebnis. Vielmehr wird versucht durch entsprechende Einfassungen von evakuierten Dämmelementen die Dämmelemente ansich zu schützen. An der grundsätzlichen leichten Verletzlichkeit der Aussenhülle der Dämmelemente setzt diese Problemlösung nicht an.

Zuletzt wird ausserdem auf die DE 10 2007 035 851 A1 hingewiesen. Dort ist ein Vakuum-Isolationspanel mit einem Kern mit isolierenden Hohlräumen sowie den Kern zur Umgebung hin dicht abschliessenden Deckschichten, wobei die Hohlräume des Kerns durch gegeneinander gasdicht abgeschlossene Kammern gebildet sind, die zusammen mit ihren Wänden oder Zwischenwänden von einer Deckschicht zur anderen Deckschicht reichen und aus den Wänden oder Zwischenwänden und den Deckschichten gebildet sind.

AUFGABE

Angesichts der im Stand der Technik vorhandenen Probleme liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein evakuiertes Dämmelement zu schaffen, welches in der Herstellung kostengünstig und wenig zeitintensiv sein soll. Ausserdem sollen die geschaffenen evakuierten Dämmelemente an der Baustelle ohne grösseren Aufwand den jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden können. Zuletzt soll ein Dämmelement geschaffen werden, das widerstandsfähig ist und auch bei Teilverlust des Vakuums weiterhin eine dämmende Wirkung entfalten kann.

LÖSUNG DER AUFGABE Zur Lösung der Aufgabe führt der kennzeichnende Teil des Anspruchs 1 sowie des Verfahrens nach Anspruch 6. Die Lösung der erfindungsgemässen Aufgabe ist es ein hochisolierendes Wabenelement zur Dämmung zu schaffen, bei der jede Zelle eine einzelne Vakuumkammer bildet. Das Wabenelement bekommt dadurch vollkommen neuen Eigenschaften, wie nachträgliches Beschneiden ohne wesentlich die Isolierleistung zu mindern, wie selbsttragend, wie kann ohne Schutzeinrichtungen verbaut werden, wie partielle Penetrationen der Deckschicht durch Nägel usw. schädigen nicht das ganze Element, sondern nur eine Zelle. Ein erfindungsegemässes Wabenelement zur Dämmung ist einfach von ungeschulten Nutzern zu verarbeiten und den Gegebenheiten vor Ort anzupassen.

Keine Maßnahme zur Eindämmung der globalen Erwärmung ist so effizient, wie dass Isolieren von Häusern. Der Isoliermarkt ist mittlerweile ein Megamarkt geworden. Es gibt mittlerweile eine Vielzahl von Dämmstoffen, aber keinen mit der gleichen Dämmleistung wie evakuierte Dämmelemente. Bereits mit 50mm - 60mm Wandstärke erreichen evakuierte Dämmelemente einen Wärmedurchgangskoeffizienten (U-Wert), der den sog. Passivhausstandart erreicht. Dieser Standard bedeutet, dass die Häuser im Prinzip ohne herkömmliche Heizung auskommen. Klassische Dämmstoffe benötigen dafür eine bis zu 500mm dicke Isolierung. Die extreme Isolierleistung und die daraus resultierende geringe Wandstärke, machen die evakuierten Dämmelemente so interessant bei der Sanierung von bestehenden Häusern. Auch in der Industrie gibt es zahlreiche interessante Einsatzmöglichkeiten für Hochisolation. Die neuen Wabenelemente sind vom Aufbau vollkommen anders als die herkömmlichen evakuierten Dämmelemente. Hier wird eine sehr dünne, hochsteife und gut isolierende Wabenstruktur verwendet. Die Waben werden mit einem Material gefüllt, das die einzelnen Luftmoleküle einschließt und so ihre Bewegungsfreiheit stark begrenzt. Die der Porendurchmesser liegen im Bereich von einigen Hundert Nanometern. Danach werden die Waben evakuiert und mit einer oberen und unteren Abdeckung in Form einer beidseitigen Deckschicht versehen. Die beidseitigen Deckschichten werden nur zur besseren Unterscheidung im Rahmen der Anmeldung als obere und untere Abdeckung bezeichnet, um im Rahmen der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels eine einfachere Unterscheidung treffen zu können. Letztendlich kommt es auf ein „oben" oder„unten" nicht an, da es sich um jeweilige Deckschichten handelt, die gegenüberliegend an den Waben angebracht werden.

Um die Wabenelemente besonders diffusionsdicht zu machen, wird bei der Wabenherstellung eine Hochsperrfolie mit eingepresst. Die komplette Wabenstruktur wird zusätzlich mit einer Hochsperroberfläche versehen. Um die Deckschichten diffusionssperrend mit der Wabenstruktur zu verbinden, werden sie in der Vakuumkammer mit einer diffusionssperrenden Verklebung versehen. Der Kleber ist Dichtung und mechanische Verbindung gleichzeitig. Bei der Hochsperrfolie handelt es sich in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel um eine nichtmetallische Diffusionsbeschichtung auf Basis von SiOx. Aus dem Stand der Technik ist hingegen eine metallbedampfte Folie offenbart, welche zum einen als zusätzliche Wärmebrücke dient und beim späteren Recycling grosse Probleme aufwirft. Durch die nichtmetallische Diffusionsbeschichtung in Form der Hochsperrfolie kommt es zu einer Diffusionsbremsung. Das bedeutet im Einzelnen, dass die zellenförmige Anordnung mit abgedichteten Einzelvolumen die Diffusion wesentlich bremst, da Druckstufen von Zelle zu Zelle entstehen. Dadurch entfällt die Anforderung an eine absolute Gasdichtheit der Diffusionssperre, Es können kostengünstige Diffusionssperren, z.B: aus der Verpackungsindustrie verwendet werden. Die inneren Zellen verzeichnen auch nach sehr langer Zeit keinen Druckanstieg.

Eine besondere Herausforderung stellt die Wabenstruktur dar, zum Einen muss sie den Druck der Atmosphäre standhalten und zum Anderen darf ihre Gerüstleitung nur sehr klein sein, damit der Vakuumisoliereffekt nicht verloren geht. Somit scheiden Wabenelemente aus metallischen Werkstoffen aus. Die Waben müssen aus schlecht wärmeleitendem Kunststoff hergestellt werden. Thermoplastische Kunststoffe scheiden aus, weil sie unter Druck anfangen zu fliessen und ihre Herstellverfahren nur relativ dicke Wabenstege zulassen. Wenn die Stege relativ dick sind steigt ihre Masse und damit ihre Wärmeleitfähigkeit.

Die erfindungsgemässen Wabenelemente werden deshalb aus duroplastischen Kunststoffen hergestellt. Diese Art von Kunststoffen bietet bereits bei geringsten Stegdicken eine hohe Traglast ohne dass sie unter Dauerlast anfangen sich zu verformen.

Ein erfindungsgemässes Wabenelement ist derart ausgestaltet, dass jede Wabe eine einzelne Vakuumkammer bildet. Dies hat den Vorteil ein langlebiges Dämmelement zu erhalten, welches zudem zuschneidbar ist.

Eine solche Wabe besteht als Kernmaterial aus duroplastischen Kunststoffmaterial. Duroplastisches Material hat den Vorteil, dass es zum einen langlebig ist und zum anderen einen schlechten Wärmedruchgangskoeffizienten aufweist, was bedeutet, dass er Wärme schlecht leitet.

Das Wabenelement wird vorzugsweise unter Hitze und Druck verpresst. Dadurch werden Wabenkörper mit geringen Stegdicken bei hoher Lastaufnahme erzeugt.

Das Material der Wandungen des Wabenelements besteht aus zwei aussen liegenden Layern und einer innenliegenden Hochsperrfolie. Das Material wird entsprechend aus den zwei aussen liegenden Layern und der innen liegenden Hochsperrfolie hergestellt. Aussen bedeutet hierbei, dass die Hochsperrfolie durch die Layer ähnlich einer Sandwichstruktur eingeschlossen sind. Hierbei gehen die Layer und die Hochsperrfolie einen festen Verbund ein. Ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Wabenelements ist derart gestaltet, dass im Inneren der Wabe eine zusätzliche diffusionsdichte Umhüllung vorhanden ist. Die Hochsperrfolie wie auch die zusätzliche Umhüllung hat die Aufgabe eine Diffusion so einzugrenzen, das zusammen mit dem Effekt der Gaswanderung von Zelle zu Zelle eine lange Lebensdauer entsteht.

Die erfindungsgemässe Wabe wird mit einer ersten Abdeckung diffusionsdicht verklebt wird. Die erste Abdeckung dient dazu eine erste Öffnung der Wabe zu verschliessen. Eine herkömmliche Wabe weist jeweils endseitig eine Öffnung auf. Zunächst wird die erste Öffnung durch die erste Abdeckung geschlossen. Dadurch entsteht eine Wabe, bei der die Wandungen gemeinsam mit der ersten Abdeckung dazu führen, dass ein Gefäss entsteht. Später wir die zweite Öffnung durch eine zweite Abdeckung geschlossen, wodurch die Wabe im Gesamtumfang geschlossen ist. Auch die zweite Abdeckung wird diffusionsdicht mit der Wabe verklebt.

Weiterhin wird die Wabe vorzugsweise mit einem hochisolierenden nanoporigem Füllmedium gefüllt. Dies geschieht im Rahmen der Herstellung und vor dem endgültigen Verschliessen der Wabe. Dieses nanoporige Füllmedium besteht vorzugsweise aus pyrogener Kieselsäure, Aerogel oder anderen nanoporösen Materialien, die offenporig sind. Im Vergleich zum Stand der Technik, welcher lediglich mikroporöse Füllmedien einsetzt, bieten nanoporöse Füllmedien den Vorteil einer verbesserten Dämmwirkung. Daneben kommen aber auch andere Füllmedien in Betracht, welche geeignet sind zur Weglängenreduktion.

Beim eingesetzten nanoporösen Füllmedium kommt es ausserdem noch zu dem Vorteil, dass aufgrund der tragenden Struktur der Wabenelemente kein Verpressen des Füllmediums mehr erfordert. Das Füllmaterial wird als Schüttgut eingefüllt und durch Vibration leicht verdichtet und entlüftet. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Füllmedium in perforierte Beutel eingeschweisst. Diese Beutel können dann in die einzelnen Waben abgefüllt werden. Auf diese Weise kann das Füllmedium vorpotioniert werden. Vorteilhaft hierbei ist der Umstand, dass kein ungewollter Staub entsteht, welcher sich an unerwünschten Stellen festsetzt.

In einem anderen Ausführungsbeispiel wird das Füllmedium in Portionen gepresst und gebunden, wobei die Portionen die Geometrie des Zelleninnenraumes aufweisen. Das so vorbereitete Füllmaterial kann zum Befüllen einfach in die Zelle eingelegt werden, das Pulverhandling entfällt.

Vorzugsweise kann auch ein zusätzlicher perforierter Deckel für die Wabe vorgesehen werden, welcher dazu dient das eingefüllte Füllmedium am Wiederaustreten zu hindern, bis ein endgültiger Verschluss der Wabe erreicht ist.

Das erfindungsgemässe Füllmedium kann vorzugsweise mit Faser vermischt werden, um ein Herausrieseln oder Staubbelastung, beim Zuschneiden, zu minimieren.

In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Wabenelements soll das Füllmedium nicht verdichtet sein. Es soll also in normalem unkomprimiert in die Wabe eingebracht werden können. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass zum Einen weniger an Füllmedium benötigt wird und zum Anderen das Füllmedium nicht vorverdichtet werden muss. Dies wiederum führt zu einer erheblichen Kostenersparnis.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist derart gestaltet, als dass das Füllmedium mit einem Trübungsmittel versehen ist, dass das Durchdringen der Infrarot - Strahlung minimiert. Dies führt zu einem noch bevorzugteren Wärmedurchgangskoeffizienten. Ein weiteres Ausführungsbeipiel einer erfindungsgemässen Wabe ist gestaltet, dass die Waben neben den isolierenden Füllmedien einen Molekülfänger beinhaltet, der eventuell eindiffundierende Moleküle bindet. Dies führt ebenfalls zu einem noch bevorzugteren Wärmedurchgangskoeffizienten.

Das erfindungsgemässe Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Wabenelements weist die Wandungen der Wabe und die erste Abdeckplatte, sowie die zweiten Abdeckplatte auf. Bei einem bevorzugten Herstellungsverfahren werden die Wandungen zunächst mit einer ersten Abdeckung verbunden. Anschliessend wird die zweite Abdeckung mit den Wandungen teilweise verbunden, sodass ein Abstand zwischen der Wandung und der zweiten Abdeckplatte entsteht. Aus diesem Abstand wird dann die Luft abgesaugt, sodass in der Wabe ein Vakuum entsteht. Die beschriebenen Herstellungsschritte finden in einer Vakuumkammer statt. Es ist auch denkbar, dass nicht nur eine der Abdeckungen, sondern beide Abdeckungen einen Abstand aufweisen, aus der dann die Luft abgesaugt werden kann, wobei nach dem Evakuieren die Abdeckung im evakuierten Zustand auf die Wandungen der Wabe abgesenkt wird. Dort verbleibt die Abdeckung bis der Kleber ausgehärtet ist. Bei dem Ausführungsbeispiel, bei der zwischen beiden Abdeckungen ein Abstand gelassen wird, würden entsprechend zwei Ventile zum Einsatz kommen. Anschliessend würden dann die Abdeckungen mit den Wandungen verbunden. Die Verbindung findet hierbei über Verkleben statt.

Anschliessend wird nach dem Aushärten des Klebers der Vakuumkammer wieder geflutet, in dem das Ventil geöffnet wird. Dadurch lastet dann die normale Atmosphäre auf dem fertigen Wabenelement zur Dämmung. Nach dem Fluten der Vakuumkammer wird das Wabenelement aus der Vakuumkammer entfernt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Abdeckung mit einer Metallfolie versehen, die zum Einen die Diffusion verhindert und zum Anderen die IR - Strahlung reflektiert. Vorteilhaft an den erfindungsgemässen Wabenelementen ist der Umstand, dass sie in Standartgrößen gefertigt und vollautomatisch in Großserie hergestellt werden können. Ein erfindungsgemässes Wabenelement kann an der Baustelle auf die Erfordernisse zugeschnitten werden. Dies resultiert aus dem Umstand, dass selbst bei Vakuumausfall der einen Wabe, die anderen umliegenden Waben trotzdem evakuiert sind und somit den Ausfall der einen Wabe kompensieren. Dies führt vorteilhaft dazu, dass das Wabenelement auf der Baustelle verarbeitet werden kann, wie eine herkömmliche Holztafel. Aufgrund der Wabenstruktur und dem Verzicht auf eine entsprechende zusätzliche Kunststoffhülle bedarf das Wabenelement keines zusätzlichen Schutzes in Form von Stützen oder Umpackungen, wie im Stand der Technik beschrieben. Vorteilhafterweise kann das erfindungsgemässe Wabenelement selbsttragend und als eigenständige Wand eingesetzt werden. Eine Verletzung der Deckschicht führt nicht zum kompletten Vakuumverlust des Wabenelements, sondern nur zum Verlust des Vakuums in einer Wabe. Ausserdem weist das erfindungsgemässe Wabenelement eine lange Lebensdauer auf, da die Diffusion von Aussen über die äusseren Waben in die innenliegenden Waben eindringen muss und über die Abdeckung verhindert eine Aluminiumschicht die Diffusion.

In einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel werden die Deckschichten vor dem Befüllen und Evakuieren oder wahlweise nach dem Befüllen und vor dem Evakuieren verklebt, wobei bei jeder Zelle eine Öffnung in der Deckplatte ist, durch welche die Zelle befüllt und evakuiert werden kann, und welche nach dem Evakuieren mit einem Verschlussstopfen und / oder einer difusionsdichten Verschlussfolie verklebt wird. Vorteilhaft an diesem erfindungsgemässen Verfahren ist die besondere Eignung zur automatisierten Herstellung erfindungsgemässer Wabenelemente. Insbesondere wird durch das Herstellungsverfahren die kontinuierliche Plattenfertigung als Alternative zur Vakuumkammer ermöglicht.

Zuletzt soll vorteilhaft darauf hingewiesen werden, dass der Einsatz des erfindungsgemässen Wabenelements dazu führt, dass der Brandschutz verbessert wird. Herkömmliche Dämmelemente wie Polystyrol sind leicht entzündlich. Die für das erfindungsgemässe Wabenelement eingesetzten Werkstoffe hingegen sind weitaus weniger leicht entzündlich.

Um eine Kompatibilität mit anderen Dämmmatten bzw Dämmwänden zu erhalten werden die erfindungsgemässen Wabenelemente an den die Abdeckplatten aufweisenden Stellen mit Polystyrol in gewünschter Dicke und Ausführung angebracht. Dies erleichtert ein Einfügen in womöglich bereits bestehende Dämmstrukturen. Die Aufbringung von Polystyrol kann einseitig oder zweiseitig an dem Wabenelement erfolgen.

Ein erfindungsgemässes Wabenelement wird bevorzugt dadurch hergestellt, dass ein diffusionssperrender Kleber eingesetzt ist. Ein diffusionssperrender Kleber weist Nanopartikel bspw in Form von Nanoplättchen auf, welche den Diffusionsweg vergrössern. Dieser Kleber soll bevorzugt an allen miteinander zu fügenden Stellen des erfindungsgemässen Wabenelements zum Einsatz kommen.

In einem anderen Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Wabenelements wird zunächst eine Folie über die Wabe oder die Wabeninnenwände gelegt, um anschliessend bspw das Füllmedium in die Wabe zu füllen, um beim Befüllen und Vakuumieren die Klebestellen vor herumfliegendem Füllmaterial zu schützen Die Hochsperrfolie in der Wabenwand muss hierbei das Vakuum nur einen Bruchteil der gesamten Lebensdauer des Wabenelements halten. Hier kann der Nutzer bewusst auf weniger diffusionssperrende Materialien zurückgreifen, wie sie in anderen Wirtschaftbereichen, beipielsweise Lebensmittelverpackung in grosser Serie hergestellt werden. Dies, zusammen mit einer hochdiffusionsdichten Sperrschicht aus Aluminum und der Diffusion von Zelle zu Zelle ermöglicht vorteilhaft die Verwendung von kostengünstigeren Sperrschichten.

In den äusseren Waben des Wabenelements ist das Füllmedium vorzugsweise höher komprimiert oder weist einen kleineren Porendurchmesser auf, als der in den inneren Waben. So erhält man aussen Waben die bei einem tiefen Vakuum bis hin zum Umgebungsdruck noch teilweise Vakuumisolationseigenschaften aufweisen. Äussere Waben sollen Waben sein, welche zumindest eine Wandung haben, an die keine andere Wabe anliegt. Innere Waben sollen solche sein, welche an jeder ihrer Wandung eine andere Wabe anliegen haben.

FIGURENBESCHREIBUNG

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden. Gleichlautende Bezugsziffern in verschiedenen Figuren sollen auch ohne eine konkrete nochmalige Erwähnung in den anderen Figuren als offenbart angenommen werden, da das Anbringen der entsprechenden Bezugsziffer dazu dient die Offenbarungen aus anderen Figuren zu übertragen. Die Figuren zeigen im Einzelnen in

Fig. 1

Aufbau der Zellwand - Layer 1 und 3 bilden eine Wandung einer Wabe, wobei eine Hochsperrfolie 2 eingezogen ist, um die Diffusion zu vermeiden.

Fig. 2

Figur 2 stellt die komplette Wabenstruktur mit integrierter Hochsperrfolie 2 dar. Dort sind drei nebeneinander liegende halbe Abschnitte eines Wabenkörpers 21 , wie er in Figur 3 gezeigt ist, zu erkennen.

Fig. 3

Figur 3 zeigt die Ansicht nach Figur 2. In Figur 3 sind die einzelnen Elemente der Wandung des Wabenkörpers 21 aber nicht mehr als Explosionszeichnung, sondern zusammengefügt, dargestellt. Die miteinander zusammengefügten Layer 1 , 3 und die Hochsperrfolie 2 bilden eine homogen miteinander verschmolzene und vernetzte Wandung des Wabenkörpers 21 . Zusammengefügt führt dies zu dem Umstand, dass ein Wabenkörper 21 entsteht. Der Wabenkörper 21 in Figur 3 besteht aus drei nicht näher bezeichneten Waben.

Fig. 4

Die Figur 4 zeigt eine Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Wabenkörpern 21 , welche gemeinsam ein nicht näher bezeichnetes Wabenelement bilden. Die Anzahl der Waben, welche ein Wabenelement bilden, soll grundsätzlich nicht beschränkt sein. Allerdings wird darauf hingewiesen, dass in der Regel insgesamt mehr als drei Waben zu einem Wabenelement führen können.

Fig. 5

Die Figur 5 zeigt den Wabenkörper 21 mit verbundener erster Abdeckung 1 1 . Die erste Abdeckung 1 1 wird unter normaler Atmosphäre auf den Wabenkörper 21 aufgeklebt. Die Klebeschicht 12 ist lediglich angedeutet. Der Wabenkörper 21 wurde vor dem Verkleben mit der ersten Abdeckung 1 1 mit einer Hochsperrschicht 13 versiegelt.

Fig. 6

Figur 6 zeigt den Wabenkörper 21 mit der ersten Abdeckung 1 1 und der Kleberschicht 12. Der Wabenkörper 21 wird zusätzlich mit einem gut isolierenden, offenporigen nanoporösen Füllmedium 14 versehen.

Fig. 7

Figur 7 zeigt den Wabenkörper 21 mit der ersten Abdeckung 1 1 und dem nur angedeuteten Füllmedium 14. Fig. 8

Figur 8 zeigt einen Autoklaven 31 mit Vakuumabzugsrohr 32 und einen Schieber 33. In dem Autoklaven 31 befindet sich der gefüllte Wabenkörper 21 mit der ersten Abdeckung 1 1 . Über diesem ist eine zweite Abdeckung 36 gezeigt, welche mit einem angedeuteten Kleber 37 so angeordnet ist, dass zum Wabenkörper 21 ein Luftspalt entsteht. Wird aus dem Vakuumabzugsohr 32 die Luft evakuiert, wie sie mit dem Pfeil 34 angedeutet ist, so entweicht sie auch aus dem Wabenkörperinneren, wie die Pfeile 38 andeuten.

Fig. 9

Figur 9 zeigt den evakuierten Autoklaven 31 mit geschlossenem Schieber 33. In dem evakuierten Autoklaven 31 wird die zweite Abdeckung 36 mechanisch, wie der Pfeil 41 andeutet, auf den Wabenkörper 21 solange gepresst, bis der Kleber 37 abgebunden ist.

Fig. 10

Figur 10 zeigt den wieder mit Atmosphäre gefluteten Autoklaven 31 und das Wabenelement, bestehend aus dem Wabenkörper 21 und der ersten Abdeckung 1 1 und der zweiten Abdeckung 36, auf den die Atmosphäre lastet, wie sie mit den Pfeilen 42 angedeutet ist. Fig. 1 1

Figur 1 1 zeigt das fertige Wabenelement zur Dämmung, dass aus dem Autoklaven 31 entnommen wird. In gleicher Weise bezeichnete Gegenständen werden nicht nochmals gesondert erwähnt, da durch die gleiche Vergabe von Bezugsziffern, die gleichen Offenbarungen in allen Figuren für alle Figuren dienen sollen.

Fig. 12

Figur 12 zeigt das fertige komplette Wabenelement Fig. 13

Figur 13 zeigt den Deckschichtaufbau einer der Abdeckungen 1 1 , 36. Die Andeckungen bestehen jeweils aus einer Tragschicht 51 , die die Last der Atmosphäre trägt und einer Aluminiumfolie 52, die eine bis zu 100 mal bessere Diffusionssperre als die Wabe bildet und gleichzeitig die IR-Strahlen zurückspiegelt.

Fig. 14

Figur 14 zeigt, dass die einzelnen Wabenkörper 21 durch die Abdeckungen 1 1 , 36 von der Atmosphäre 61 getrennt werden. Die erste und die zweite Abdeckung 1 1 , 36 bilden durch die Aluminiumschicht eine extrem diffusionsdichte Sperre. Fig. 15

Figur 15 zeigt den Wabenkörper 21 , der von den Seiten mit der Atmosphäre 61 beaufschlagt wird. Aus dieser Figur ist ersichtlich, dass nur die äußeren Zellen mit der Atmosphäre 61 beaufschlagt werden. Die Inneren Zellen sind druckfrei.

Figur 16

Figur 16 zeigt wie der Wabenkörper 21 .1 mit der Abdeckung 36.1 und der Wabenkörper 21 .2 mit der Abdeckung 36.2 durch ein Zwischenelement 71 miteinander verbunden werden. Dabei überlappen die Abdeckungen 36.1 und 36.2 die Wabenkörper 21 .1 und 21 .2 in einem definierten Abstand, sodass das Zwischenelement 71 mit den Wandungen des jeweiligen Wabenkörpers 21 .1 . und 21 .2 zusammenzuwirken. Das bedeutet, dass sich das Zwischenelement an die Aussenform des jeweiligen Wabenkörpers angepasst darstellt. Figur 17

In Figur 17 ist die Ansicht nach Figur 16 nochmal um 90° gekippt dargestellt. Aus dieser Draufsicht ist nun gut zu erkennen, wie neben den Abdeckungen

36.1 und 36.2 auch die Abdeckungen 1 1 .1 und 1 1 .2 die Wabenkörper 21 .1 und

21 .2 überlappend ausgeführt sind. Zwischen den beiden Wabenelementen ist das Zwischenelement 71 zu erkennen. Dieses Zwischenelement 71 soll ähnlich einem Baukastenprinzip zwischen die Wabenelemente eingefügt werden, wodurch beispielsweise der Aufbau einer Dämmwand erleichtert werden soll. Das Zwischenelement kann hierbei derart ausgebildet sein, als dass beim Überziehen der überlappenden Stellen der Abdeckungen eine schwergängige Verbindung erreicht wird, welche verhindert, dass das Wabenelement ohne weiteres wieder von dem Zwischenelement 71 abgleitet.

Figur 18

In Figur 18 ist ein erfindungsgemässes Wabenelement mit einem Wabenkörper 21 .2 und der Abdeckung 36.2 sowie der Abdeckung 1 1 .2 zu erkennen. Dort ist ausserdem gezeigt, wie in die Abdeckung 36.2 eine Vielzahl von Öffnungen 72 eingelassen ist. Diese Öffnungen können entweder bereits bei der Herstellung der Abdeckung 36.2 vorgesehen sein oder nach dem Verbinden der Abdeckung 36.2 mit dem Wabenkörper 21 .2 eingebohrt werden.

Figur 19

In Figur 19 wird durch Pfeile 73 angedeutet, wie ein nicht näher bezeichnetes Füllmedium durch die Öffnungen 72 in das Innere einer jeden Wabe des Wabenkörpers 21 .2 eingebracht wird.

Figur 20

In Figur 20 wiederum ist durch Pfeile angedeutet, wie die nicht näher gezeigte Luft durch ein entstandenes Vakuum durch die Öffnungen 72 aus dem Wabeninneren gezogen wird.

Figur 21

Figur 21 zeigt eine Seitenansicht der Figuren 18 bis 20. Dort ist gezeigt, wie nachdem Herausziehen der Luft aus dem Inneren der Wabe eine Metallfolie 75 auf die Abdeckung 36.2 aufgebracht wird, um die Metallfolie 75 zu versiegeln. Hierbei ist es unbeachtlich, ob die Metallfolie 75 mit der Abdeckung 36.2 verklebt, verschweisst oder in einer anderen Art und Weise gefügt wird.

Figur 22

In Figur 22 ist gezeigt, wie in den Wabenkörper 21 .3 durch den Pfeil 76 angedeutet ein nicht näher bezeichnetes Füllmedium eingebracht wird. Der Wabenkörper ist einseitig durch die Abdeckung 1 1 .3 verschlossen.

Figur 23

In Figur 23 ist im chronologischen Anschluss zu Figur 22 gezeigt, wie bspw eine dünne Schaumplatte 77 mit Kraft auf den Wabenkörper 21 .3. beaufschlagt wird. Die Kraftbeaufschlagung ist durch einen Pfeil 78 angedeutet. Nach dem Befüllen der Wabe mit dem Füllmedium wird eine dünne Schaumplatte 77 als Abschluss auf den Wabenkörper 21 .3 aufgepresst. Die Schaumplatte 77 wird dann in entsprechende Abschnitte 79 zerteilt, wie sie in der Figur 24 gezeigt sind. Die Abschnitte 79 werden von den Waben beim Einpressen geschnitten. Dabei werden sie um die Wabenstärke komprimiert und verkeilen sich so an der Oberfläche. Figur 24

In Figur 24 ist der Abschnitt 79 in dem teilweise geschnitten dargestellten Bereich des Wabenkörpers 21 .3 zu erkennen. Der Abschnitt 79 ist wie die Schauplatte 77 luftdurchlässig. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass das Füllmedium 14 nicht aus der Wabe entweichen kann und trotzdem die in der Wabe befindliche Luft abgezogen wird.

Bild Portionierung in Säcklein

Bild vorgepresstes Sechseck