DE102011109959A1 - Component for thermal insulation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bauelement zur Wärmedämmung zwischen zwei Bauteilen, insbesondere zwischen einem Gebäude und einem vorkragenden Außenteil, bestehend aus einem zwischen den zwei Bauteilen anzuordnenden Isolierkörper (2) und aus Bewehrungselementen (3, 4, 5), die im eingebauten Zustand des Bauelementes (1) im wesentlichen horizontal und quer zur im wesentlichen horizontalen Längserstreckung des Isolierkörpers durch diesen hindurchverlaufen und jeweils an beide Bauteile anschließbar sind, wobei die Bewehrungselemente durch Umschäumen mit Polyurethanschaum zumindest mittelbar im Isolierkörper festlegbar sind.The invention relates to a component for thermal insulation between two components, in particular between a building and a projecting outer part, consisting of an insulating body to be arranged between the two components (2) and of reinforcing elements (3, 4, 5), which in the installed state of the component ( 1) substantially horizontally and transversely to the substantially horizontal longitudinal extent of the insulating body through which pass therethrough and in each case can be connected to both components, the reinforcing elements being at least indirectly fixable by foaming with polyurethane foam in the insulating body.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauelement zur Wärmedämmung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a component for thermal insulation according to the preamble of
Im Stand der Technik sind derartige Bauelemente zur Wärmedämmung in zahlreichen Varianten bekannt; meist bestehen diese aus einem Isolierkörper aus Polystyrol mit Bewehrungselementen in Form von Zugstäben aus Metall zur Zugkraftübertragung, in Form von Querkraftstäben aus Metall zur Querkraftübertragung und aus Druckelementen aus Metall – oder neuerdings aus Beton – zur Druckkraftübertragung. Während früher die Bewehrungselemente relativ zueinander und zum Isolierkörper dadurch festgelegt waren, dass diese außerhalb des Isolierkörpers miteinander durch Verteilerstäbe verbunden wurden, wurde durch die
Vor allem in jüngster Zeit wurde versucht, derartige Bauelemente zur Wärmedämmung weiter hinsichtlich ihrer Wärmedämmeigenschaften zu optimieren, wozu jeweils auch neue Arten von Bewehrungselementen zum Einsatz kamen, die die Wärmedämmeigenschaften der Bauelemente noch weiter zu verbessern halfen. So wurde beispielsweise durch die
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Bauelemente der eingangs genannten Art weiter hinsichtlich ihrer Wärmedämmeigenschaften und ihrer Kosten zu verbessern.On this basis, the present invention seeks to further improve the components of the type mentioned in terms of their thermal insulation properties and their cost.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bauelement zur Wärmedämmung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a device for thermal insulation with the features of
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand von Unteransprüchen, deren Wortlaut hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme in die Beschreibung aufgenommen wird, um unnötige Textwiederholungen zu vermeiden.Advantageous developments of the invention are the subject of subclaims, the wording of which is hereby included by express reference in the description in order to avoid unnecessary text repetitions.
Dadurch dass die Bewehrungselemente nicht über die im Stand der Technik verwendeten Kunststoffschalen bzw. Kunststoffschienen oder sonstige Fixierungselemente hinsichtlich ihrer Orientierung und Lage im Isolierkörper festgelegt werden, sondern dass die Festlegung über einen Schaum, insbesondere Polyurethan- oder Polystyrolschaum erfolgen kann, der selbst optimale Wärmedämmeigenschaften aufweist, werden weitere im Bauelement zur Wärmedämmung bisher vorhandene Materialien mit schlechten Wärmedämmeigenschaften eliminiert, so dass es möglich ist, ein gattungsgemäßes Bauelement zur Wärmedämmung zur Verfügung zu stellen, das lediglich aus Isoliermaterial und den Bewehrungselementen besteht, ansonsten aber keine Hilfselemente im Bereich des Isolierkörpers benötigt, die die Bewehrungselemente hinsichtlich ihrer Orientierung und Lage festlegen.The fact that the reinforcing elements are not determined by the plastic shells or plastic rails or other fixing elements used in the prior art in terms of their orientation and location in the insulator, but that the determination of a foam, in particular polyurethane or polystyrene foam can be done, which itself has optimal thermal insulation properties , are further eliminated in the structural element for thermal insulation previously existing materials with poor thermal insulation properties, so that it is possible to provide a generic device for thermal insulation, which consists only of insulating material and the reinforcing elements, but otherwise no auxiliary elements in the region of the insulating needed determine the reinforcement elements in terms of their orientation and location.
Natürlich mag die Variante mit außerhalb des Isolierkörpers vorgesehenen an einzelnen Bewehrungselementen festgelegten Verteilerstäben energetisch gleichwertig sein, da ebenfalls im Bereich des Isolierkörpers keine Fixierungselemente vorgesehen werden müssen, die sich durch den Isolierkörper erstrecken und somit eine zusätzliche Kältebrücke bilden; jedoch haben die erwähnten Verteilerstäbe die im Stand der Technik bereits hinlänglich bekannten Nachteile, dass sie z. B. den Einbau des Bauelements zur Wärmedämmung aufgrund ihrer Kollision mit der bauseitigen Anschlussbewehrung erschweren und dass sie außerdem natürlich auch zu einer Erhöhung der Materialkosten eines solchen Bauelements zur Wärmedämmung führen und schließlich auch in bestimmten Ausführungsformen das Transportvolumen derartiger Bauelemente deutlich erhöhen.Of course, the variant may be energetically equivalent with prescribed outside of the insulator to individual reinforcing elements distribution bars, as well as in the region of the insulating no fixing elements must be provided, which extend through the insulating body and thus form an additional cold bridge; However, the mentioned distribution bars have the well-known in the prior art disadvantages that they z. B. complicate the installation of the device for thermal insulation due to their collision with the on-site connection reinforcement and that they also also lead to an increase in the cost of materials such a device for thermal insulation and finally increase the transport volume of such devices significantly in certain embodiments.
Ein Vorteil ergibt sich dann, wenn der Isolierkörper im Wesentlichen aus einem Schaum, insbesondere aus Polyurethanschaum besteht und die Bewehrungselemente durch Umschäumen im Polyurethanschaum des Isolierkörpers festlegbar sind; denn dann kann der Isolierkörper einfach durch Schäumen hergestellt und die Bewehrungselemente können dann gleich mit festlegt werden, so dass der Isolierkörper nicht zuerst in Form gebracht werden muss und zum Einsetzen der Bewehrungselemente entlang einer Teilungsebene mit entsprechenden passgenauen Öffnungen geteilt sein muss. Somit kann man in einem geeigneten Werkzeug die Bewehrungselemente in der ihnen zugedachten Endposition anordnen und anschließend den Polyurethanschaum um diese Bewehrungselemente herum vorsehen, so dass die Bewehrungselemente nach dem Aushärten bzw. Trocknen des Schaums positions- und lagegenau festgelegt sind. Der Schaum kann einerseits in eine Form gefüllt werden, die der gewünschten Isolierkörper-Endform entspricht; andererseits kann der aus Schaum bestehende Isolierkörper nach dem Schäumen und dem Aushärten bzw. Trocknen bearbeitet und aus ihm die gewünschte Isolierkörperform herausgetrennt bzw. herausgeschnitten werden.An advantage arises when the insulating body consists essentially of a foam, in particular of polyurethane foam and the reinforcing elements can be fixed by foaming in the polyurethane foam of the insulator; because then the insulator can be easily made by foaming and the reinforcing elements can then be fixed with equal, so that the insulator does not have to be first brought into shape and must be divided to insert the reinforcing elements along a parting plane with appropriate precise openings. Thus, one can arrange in a suitable tool, the reinforcing elements in their intended end position and then provide the polyurethane foam around these reinforcing elements around, so that the reinforcing elements after hardening or drying of the foam position and are precisely defined. On the one hand, the foam can be filled into a mold which corresponds to the desired final insulating body shape; On the other hand, the existing of foam insulator can be processed after foaming and curing or drying and cut out of him or the desired Isolierkörperform or be cut out.
Ganz besondere Vorteile – ähnlich wie bei einem ganz aus Polyurethanschaum bestehenden Isolierkörper – lassen sich dann erzielen, wenn der Isolierkörper in Teilbereichen aus Schaum besteht und die Bewehrungselemente durch Umschäumen im Schaum des jeweiligen Isolierkörperteiles festlegbar sind. Beispielsweise könnte dabei ein erster Isolierkörper-Teilbereich wie bisher aus Polystyrol bestehen und eine Art Gießform für den Polyurethanschaum bilden, so dass der Polyurethanschaum dann nicht unbedingt für die Formgebung des Isolierkörpers verantwortlich ist, jedoch für die ihm zugedachte Festlegung der Bewehrungselemente im Isolierkörper.Very special advantages - similar to a completely made of polyurethane foam insulator - can then be achieved if the insulator consists in some areas of foam and the reinforcing elements can be fixed by foaming in the foam of the respective Isolierkörperteiles. For example, while a first insulating body portion as before consist of polystyrene and form a kind of mold for the polyurethane foam, so that the polyurethane foam is then not necessarily responsible for the shape of the insulator, but for the intended him down the reinforcement elements in the insulator.
Wesentlich ist somit für die vorliegende Erfindung, dass bisherige, die Lagefixierung der Bewehrungselemente zur Verfügung stellende Zusatzelemente, wie beispielsweise Schienen, Einbaumodule etc., die sich meist durch die gesamte Isolierkörperdicke vom einen angrenzenden Bauteil zum anderen angrenzenden Bauteil erstreckten und dadurch Wärme- bzw. Kältebrücken bildeten, einfach durch ein zusätzliches Isoliermaterial in Form von Schaum, insbesondere Polyurethanschaum ersetzt werden. Damit lassen sich die Wärmedämmeigenschaften eines gattungsgemäßen Bauelements zur Wärmedämmung weiter verbessern.It is thus essential for the present invention that previous, fixing the position of the reinforcing elements available additional elements, such as rails, mounting modules, etc., which usually extends through the entire insulating thickness of an adjacent component to the other adjacent component and thereby heat or Cold bridges formed, are simply replaced by an additional insulating material in the form of foam, in particular polyurethane foam. Thus, the thermal insulation properties of a generic device for thermal insulation can be further improved.
Es sind im Stand der Technik natürlich bereits gattungsgemäße Bauelemente zur Wärmedämmung bekannt, bei denen der Isolierkörper aus Polyurethanschaum besteht, wie beispielsweise aus der
Zweckmäßigerweise ist der Schaum ein Hartschaum, insbesondere ein Polyurethan-Hartschaum und/oder ist geschlossenzellig und/oder diffusionsdicht ausgebildet; weiter ist es zweckmäßig, wenn – wie dies bei Wärmedämmelementen aus Polyurethanschaum durchaus üblich ist – in Schaumzellen des Polyurethanschaums ein Zellgas mit niedriger Wärmeleitfähigkeit vorgesehen ist, wobei das Zellgas insbesondere aus einem Gemisch aus Cyclopentan und Kohlendioxid bestehen kann. Schließlich ist es vorteilhaft, wenn der Polyurethanschaum mit Füllstoffen versehen ist, die aus Glas, insbesondere aus Glasmikroballons oder aus Aluminium, insbesondere aus Aluminiumpulver bestehen.The foam is expediently a hard foam, in particular a rigid polyurethane foam and / or is closed-cell and / or diffusion-tight; Furthermore, it is expedient if-as is quite customary in the case of heat-insulating elements made of polyurethane foam-a cellular gas with low heat conductivity is provided in foam cells of the polyurethane foam, wherein the cell gas may consist in particular of a mixture of cyclopentane and carbon dioxide. Finally, it is advantageous if the polyurethane foam is provided with fillers which consist of glass, in particular of glass microballoons or of aluminum, in particular of aluminum powder.
Die Vorteile der vorliegenden Erfindung lassen sich hinsichtlich aller bei derartigen Bauelementen zur Wärmedämmung verwendeten Bewehrungselemente verwirklichen, das heißt die Bewehrungselemente können aus Druckelementen, aus Querkraftelementen und/oder aus Zugkraftelementen bestehen.The advantages of the present invention can be realized with respect to all the reinforcing elements used in such components for thermal insulation, that is, the reinforcing elements may consist of pressure elements, of transverse force elements and / or traction elements.
Ein weiterer Vorteil geschäumter Isolierkörper ergibt sich dadurch, dass der Isolierkörper von einem Schalungselement im Wesentlichen in Form eines Kastens umgeben ist, dass der Isolierkörper durch Schäumen unter Verwendung des Schalungselementes als Schalung hergestellt ist und dass das Schalungselement wenigstens einen Durchbruch oder wenigstens einen Soll-Durchbruch in wenigstens einer Kastenwand aufweist, durch welchen wenigstens ein Bewehrungselement des Bauteils in den Freiraum innerhalb des Kastens einführbar ist. Dabei kann der Kasten aus wenigstens zwei insbesondere klappbaren Kastenteilen zusammengesetzt sein und/oder in Karton oder dergleichen, in einem Kunststoff, vorzugsweise Polystyrol oder in einem metallischen Werkstoff, vorzugsweise in Form eines Blechgitters oder Streckmetalls ausgebildet sein.Another advantage foamed insulating results from the fact that the insulating body is surrounded by a formwork element substantially in the form of a box, that the insulating body is made by foaming using the formwork element as formwork and that the formwork element at least one breakthrough or at least one target breakthrough in at least one box wall, through which at least one reinforcement element of the component can be inserted into the free space within the box. In this case, the box may be composed of at least two, in particular folding, box parts and / or be formed in cardboard or the like, in a plastic, preferably polystyrene or in a metallic material, preferably in the form of a sheet metal grid or expanded metal.
Dadurch lässt sich die Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements zur Wärmedämmung einschließlich des Festlegens der Bewehrungselemente durch Umschäumen deutlich vereinfachen: Man verwendet beispielsweise einen Pappkarton zunächst als Montagehilfe, indem die Bewehrungselemente in den vorgesehenen Ausnehmungen angeordnet, z. B. eingesteckt werden. Anschließend verwendet man den Pappkarton als Form, also als Schalungselement für das Schäumen, wobei dann das Ausgangsmaterial des Hartschaums wie Polystyrol oder Polyurethan in die Form eingegeben wird und nach dem Beaufschlagen der Bewehrungselemente aufgeschäumt wird. Den Pappkarton kann man nach dem Aushärten des Schaums entweder entfernen oder am Isolierkörper belassen.As a result, the production of a component according to the invention for thermal insulation, including the setting of the reinforcing elements by foaming significantly simplify: For example, a cardboard initially used as an assembly aid by the reinforcing elements arranged in the recesses provided z. B. are inserted. Subsequently, the cardboard box is used as a mold, ie as a formwork element for foaming, in which case the starting material of the rigid foam, such as polystyrene or polyurethane, is introduced into the mold and foamed up after the reinforcement elements have been applied. The cardboard can either be removed after curing of the foam or left on the insulator.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung; hierbei zeigenFurther features and advantages of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawing; show here
In
Im in
Eine weitere Funktion des Isolierkörpers
Erfindungsgemäß lässt sich dies ganz einfach dadurch gewährleisten, dass man die Bewehrungselemente so ausrichtet, wie es der ihnen zugedachten Endposition entspricht und indem man dann den Polyurethanschaum verwendet, um nicht nur die Bewehrungselemente zu umschäumen, sondern um gleichzeitig auch den Isolierkörper selbst herzustellen. Denn bei der Ausführungsform gemäß
Aus
Der in
The in
Der Isolierkörper
Der Isolierkörper
Die Füllkörper
Beim in den
Zusammenfassend bietet die vorliegende Erfindung den Vorteil, mit einfachsten aber effektivsten Maßnahmen ein verbessertes Bauelement zur Wärmedämmung zur Verfügung zu stellen, das hinsichtlich der Wärmedämmeigenschaft einerseits und der Herstellkosten andererseits optimiert ist.In summary, the present invention offers the advantage, with the simplest but most effective measures, of providing an improved thermal insulation component which, on the one hand, is optimized with regard to the heat-insulating property on the one hand and the manufacturing costs on the other hand.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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