DE19620600A1

DE19620600A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Isolieren von Gebäudeteilen und Einbauten

Info

Publication number: DE19620600A1
Application number: DE19620600A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Reisacher
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 1997-11-27
Anticipated expiration: 2016-05-23
Also published as: EP0900307B1; DE59702608D1; DE19620600C2; EP0900307A1; ATE197485T1; WO1997044545A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Isolieren von Hohlräume aufweisenden Gebäudeteilen und Gebäudeeinbauten gegen Wärme und Kälte, bei dem schüttfähiger anorganischer, hochporöser Wärmedämmstoff, wie Kieselgur, Vermiculit und Perlit oder Mischungen davon in die Hohlräume eingebracht werden.

Kieselgur besteht aus mikroskopisch kleinen Schalen der Kieselalgen. Die Wärmedämmung wird von zahlreichen kleinen Poren innerhalb der vielfältig gestalteten Schalen bewirkt. Vermiculit ist ein Drei-Schicht-Mineral, welches bei schnellem Erhitzen über 700°C ziehharmonikaartig expandiert. Durch den Druck des verdampfenden Zwischenschichtwassers vergrößert sich das ursprüngliche Volumen bis zum 30-fachen. Perlite sind glasförmig erstarrte, wasserhaltige Eruptivgesteine. Das Wasser wurde bei der Gesteinsbildung unter hohem Wasserdampfdruck vom Magma aufgenommen und kann bei raschem Erhitzen entweichen. Es entsteht Blähperlit mit einer Schüttdichte von 35-150 kg/m³. Allen diesen Wärmedämmstoffen ist eine sehr hohe Gesamtporosität von mindestens 45% häufig aber im Bereich von 60-90% und sogar mehr gemeinsam. Aufgrund der hohen Porosität beruht die sehr geringe Wärmeleitfähigkeit. Je geringer die Porengröße ist, um so niedriger liegt die Wärmeleitfähigkeit.

Zur Isolierung von Gebäudewänden, -böden und -decken ist es bekannt, derartige hochporöse Wärmedämmstoffe in die Hohlräume zwischen Außen- und Innenschalung zu schütten. Das erfordert allerdings Hohlräume, die von oben zugänglich sind, um diese auch vollständig füllen zu können. Im Dachbereich ist dieses Verfahren nur selten anwendbar, denn die Dachsparren-Zwischenräume zwischen außenseitiger Dachschalung und -deckung und der innenseitigen Verblendung, beispielsweise mittels Gipskartonplatten oder Profilbrettern, sind eher von der Traufenseite, selten aber von der Firstseite her zugänglich. Auch ist es nachteilig, daß das feinkörnige Material schon durch kleinste Spalten und Löcher herausrieselt. Es ist also keine Gewähr dafür gegeben, daß die Hohlräume solcher Gebäudewände und -dächer vollständig mit dem Perlitmaterial und dergl. gefüllt sind und gefüllt bleiben.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem derartige anorganische, hochporöse Wärmedämmstoffe, wie Kieselgur, Vermiculit, Perlit oder dergleichen auf neuartige Weise und sogar entgegen der Schwerkraft so eingebracht werden können, daß die Hohlräume bis in die letzte Ecke vollständig ausgefüllt werden und im Fall von Löchern in der Schalung keine Wärmedämmstoffteilchen herausrieseln können.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß der trockene Wärmedämmstoff mit einem wasserhaltigen anorganischen Bindemittel zu einer klebrigen Trockenmasse vermischt und diese unter Druck in die Hohlräume eingeblasen und dort verdichtet wird, wobei nach dem Aushärten ein, den jeweiligen Hohlraum vollständig ausfüllender, zusammenhängender stabiler Formkörper gebildet wird.

Als Bindemittel kommen vorzugsweise Kieselsole, flüssiges Natrium- oder Caliumwasserglas sowie Phosphatbinder, Tone und/oder Zemente in Frage. Bei dem Mischen mit diesen Bindemitteln wird der Dämmstoff nicht pastös oder gar dickflüssig, sondern lediglich oberflächenfeucht, so daß eine klebrige Trockenmasse entsteht. Diese läßt sich mit Druckluft durch entsprechende Schlauchleitungen sehr einfach in die zu füllenden Hohlräume, z. B. im Dachbereich eines Gebäudes fördern, wo eine mit einer sich verengenden Düse ausgestattete, biegsame oder gelenkige Lanze verwendet wird, mit der es möglich ist, die klebrige Trockenmasse mit einem Druck im Bereich von 2-10 bar in die Hohlräume einzuspritzen. Das jeweils neu auftreffende Spritzmaterial verdichtet die vorher eingespritzte Masse, wobei eine Zunahme des Raumgewichtes von mindestens 10% besser aber von etwa 30% oder auch mehr erfolgt. Die Höhe der Verdichtung ist von dem Druck der klebrigen Trockenmasse am Düsenaustritt abhängig. Durch diese Verdichtung wird eine innige Verbindung der körnigen Dämmstoffteilchen erzielt, so daß nach dem Aushärten ein stabiler Formkörper entsteht, der auch den letzten, auf andere Art nicht zugänglichen Eckwinkelbereich ausfüllt, wozu auch noch der Effekt beiträgt, daß nach Druckentlastung und während der Aushärtung eine Expansion des Wärmedämmstoffes stattfindet.

Je nach dem, ob die Formstabilität des geschaffenen Dämmkörpers oder dessen Wärmedämmvermögen im Vordergrund steht, wird beim Einbringen der klebrigen Trockenmasse ein höherer Druck oder ein niedrigerer Druck gewählt, denn es versteht sich, daß mit zunehmender Druckbeaufschlagung sich das Raumgewicht der eingespritzten klebrigen Masse erhöht, was gleichzeitig mit einer Abnahme des Isoliervermögens einhergeht.

Um z. B. Dachsparren-Zwischenräume mit der Wärmedämm-Masse auszufüllen, genügt es, eine Zugangsöffnung im Bereich der Gipskartonverkleidung an geeigneter Stelle vorzusehen, so daß von dieser Öffnung aus nach allen Richtungen die klebrige Trockenmasse eingeblasen bzw. eingespritzt werden kann. Dies kann also auch nach oben also zum firstseitigen Ende des Zwischenraumes erfolgen, da die eingespritzte Masse beim Auftreffen auf eine Begrenzungsfläche haften bleibt, so daß das Füllen eines solchen Hohlraumes durchaus von unten nach oben erfolgen kann und die eingespritzte Dämm-Masse allmählich zur Traufe hin wächst.

Das Versetzen der körnigen Trockenmasse, z. B. Perlit mit Bindemittel kann in einem geeigneten Mischwerk erfolgen, wobei das Bindemittel vorzugsweise aus mehreren Düsen in die körnige Dämmstoffmasse eingespritzt wird. Das Mischwerk sorgt dann für eine innige Durchmischung. Die klebrige Masse läßt sich dann in einen Behälter überführen, der nach hermetischem Abschluß mittels eines Kompressors unter Druck gesetzt wird, um die Dämm-Masse an den Verarbeitungsort zu fördern. Alternativ ist es aber auch möglich, das Mischen im Druckbehälter selbst vorzunehmen, wobei in diesem dann ein Mischwerk einzubauen wäre. Da diese Misch- und Förderanlage transportabel sein muß, hat sich eine mehrteilige Bauweise bewährt, bei der auf einen Druckbehälter ein Einfülltrichter mit einer Auslaßschleuse aufgesetzt wird, die eine motorisch getriebene Dosierschnecke aufweist. Der Einlaßtrichter hat vorzugsweise ein Aufhängegestell zum Aufhängen eines sogenannten big bag′s, in dem das feinkörnige Wärmedämm-Material angeliefert wird. Die Dosierschnecke führt dann eine ganz bestimmte Menge pro Zeiteinheit an körnigem Gut durch die Schleuse in den Druckbehälter und während des Durchganges durch die Schleuse wird durch mehrere umfangsverteilte Düsen Bindemittel mit einer rezepturbezogenen Menge pro Zeiteinheit eingespritzt. Günstig ist es, wenn das Einspritzen des Bindemittels im Bereich der Dosierschnecke erfolgt, weil dann gleichzeitig eine gute Durchmischung gewährleistet ist. Nachdem der Druckbehälter einen genügenden Füllungsgrad erreicht hat, wird der Übergang zur Schleuse durch ein Absperrorgan geschlossen und anschließend unter Druck gesetzt. Der Kompressor wird pressostatisch gesteuert, hält also einen vorgegebenen Druck im Druckbehälter aufrecht. Sobald dieser erreicht ist, kann mit dem Einbringen der klebrigen Trockenmasse in den zu füllenden Hohlraum begonnen werden.

Folgende Rezepturen der klebrigen Trockenmasse haben sich bewährt:

Beispiel 1

60 Gew.-% Perlite mit einer Korngröße von 2 mm werden mit 40 Gew.-% wäßrigem Natriumwasserglas gut gemischt. Es ergibt sich eine Trockenmasse mit ausreichender Klebrigkeit, die sich für das Isolieren großvolumiger Hohlräume eignet, wie sie beispielsweise die Dachsparren-Zwischenräume von Hausdächern darstellen.

Beispiel 2

Auf eine Mischung von 25 Gew.-% Perlite mit einer Korngröße 0 mm und 25 Gew.-% Perlite mit einer Korngröße von 1 mm werden 50 Gew.-% Caliumwasserglas verteilt. Die Mischung ist etwas klebriger als diejenige des Beispiels 1 und auch feinkörniger und eignet sich daher zur Erzeugung von kleinvolumigen bzw. schmalen Isolier-Formkörpern, in Türen, Profilen und mit Edelstahlrohren sanierten Kaminschächten.

Beispiel 3

40 Gew.-% Kieselsol werden mit einem Gemisch aus 40 Gew.-% Perlite, Korngröße 2 mm und 20 Gew.-% Vermiculit, Korngröße 1 mm vermischt. Diese Wärmedämm-Masse ist besonders für feuerfeste Auskleidungen geeignet. Die Schüttdichte von Vermiculit ist höher als diejenige von Perlite und die Oberflächenstrukturen sind unterschiedlich, was zu einem höheren Bindevermögen führt.

Beispiel 4

Ein Gemisch aus 30 Gew.-% Perlite, Korngröße 1 mm und 30 Gew.-% Magnesium-Silikat wird mit 40 Gew.-% Lehmwasser versetzt. Es entsteht hier ein besonders kostengünstiges Wärmedämm-Material, das für normale Isolierzwecke ohne weiteres einsetzbar ist.

Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Anlage zeigt, wird die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer zur Durchführung des Isolierverfahrens geeigneten Vorrichtung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil der Vorrichtung längs der Linie A-B der Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt im Dachbereich eines Gebäudes mit Darstellung der mit Isoliermasse zu füllenden Dachsparren-Zwischenräume,

Fig. 4 das Auslassende der Förderleitung mit Absperrventil und biegsamer Einbringlanze,

Fig. 5 den Querschnitt einer zweischaligen Trockenbau-Wand, die erfindungsgemäß mit einer Wärme-Schall-Isolierung versehen wird, und

Fig. 6 den Querschnitt eines Kamins mit eingezogenem Edelstahlrohr, wobei der Ringraum außerhalb dieses Rohres die Wärmedämmfüllung erhält.

Ein Druckbehälter 10 ist über eine Schleuse 12 mit einem darüber stehenden Beschickungstrichter 14 verbunden. Der Trichter weist ein Aufhängegestell 16 für einen strichpunktiert dargestellten big bag 18 auf, der eine Perlitfüllung enthält. Die Schleuse 12 und der Trichter 14 bilden eine Baueinheit, die vom Druckbehälter 10 lösbar ist, so daß beide Teile separat transportiert werden können. In die Schleuse 12 ragt eine Dosierschnecke 20 hinein, die einen motorischen Antrieb hat, der hier nicht dargestellt ist.

In einem separaten Druckgefäß 22 befindet sich wäßriges Bindemittel oder eine Bindemittelmischung. Dieses Gefäß 22 ist über eine Verbindungsleitung mit Einspritzdüsen 24 verbunden, die in der Schleuse 12 umfangsversetzt münden. Aus zeichnerischen Gründen liegen diese Einspritzdüsen 24 in einer Ebene unterhalb der Dosierschnecke 20, jedoch versteht sich, daß in der praktischen Ausführung die Einspritzdüsen 24 im Bereich der Dosierschnecke 20 und hier vorzugsweise auch in axialen Abständen münden. Der Anschluß der Schleuse 12 an den Druckbehälter 10 ist mittels eines Absperrorgans 26 druckdicht verschließbar. In den Druckbehälter 10 mündet eine Druckluftleitung 28, die von einem Kompressor 30 versorgt wird, um im Druckbehälter 10 einen Druck aufbauen zu können. Bodenseitig schließt sich an den Druckbehälter 10 eine Förderleitung 32 an, die als biegsamer Druckschlauch von etwa 50 mm Durchmesser ausgeführt ist und eine ausreichende Länge haben sollte, um bei auf dem Erdboden abgestellter Vorrichtung mit dem Auslassende das Dach eines Gebäudes erreichen zu können. Am Auslassende der Förderleitung 32 befindet sich ein Absperrventil 34, an die sich eine biegsame oder gelenkige Lanze 36 mit sich verengender Auslaßdüse 38 anschließt. Die Lanze hat eine Länge von mindestens 2 m und läßt sich z. B. durch ein Loch 40 in einer Deckenverkleidung eines Daches hindurch in den Sparrenzwischenraum einfahren, wobei die Lanze 36 gebogen wird, so daß die Düse 38 parallel zur Sparrenrichtung eingestellt werden kann.

Der Betrieb startet durch Antrieb der Dosierschnecke 20, so daß aus dem Trichter 14 Perlitkörnchen mit einer vorgegebenen Menge pro Zeiteinheit durch die Schleuse 12 in den Druckbehälter 10 gelangen. Während des Durchganges durch die Dosierschnecke 20 wird Bindemittel durch die Düsen 24 in den Materialstrom eingespritzt und dabei gleichmäßig verteilt. Zu diesem Zweck ist das Gefäß 22 mit dem laufenden Kompressor 30 verbunden, so daß in dem Gefäß ein Förderdruck herrscht, der das Bindemittel dem Dämm-Material zuführt. Das in den Druckbehälter 10 gelangende körnige Material hat eine klebrige Oberfläche. Nach Füllung des Druckbehälters 10 werden gleichzeitig die Schnecke 20 gestoppt, das nicht dargestellte Auslaßventil für das Bindemittel im Gefäß 22 und die Absperrklappe 26 des Druckbehälters 10 geschlossen und der Kompressor 30 vom Gefäß 22 auf den Druckbehälter 10 umgeschaltet, so daß jetzt ein Druckaufbau im Druckbehälter 10 erfolgt. Sobald der Betriebsdruck erreicht ist, schaltet der Kompressor 30 - pressostatisch gesteuert - ab und durch Öffnen des Absperrventils 34 am Ende der Förderleitung 32 kann die klebrige Trockenmasse eingespritzt werden. Durch die sich verengende Düse 38 tritt in der Lanze eine Materialverdichtung ein und das ausgespritzte Material verdichtet beim Auftreffen das schon vorhandene Material weiterhin, wobei das Raumgewicht um mindestens 10% bis zu 35% je nach den gewünschten Eigenschaften des herzustellenden Isolierkörpers erhöht wird. Durch Verändern der Richtung der Auslaßdüse 38 können auch unzugängliche Ecken von Hohlräumen erreicht werden. Das Loch 40 kann sich beispielsweise auf mittlerer Dachhöhe befinden, so daß zuerst die Isoliermasse zur Traufenseite hin eingespritzt und der untere Hohlraum gefüllt wird, wonach die Düse 38 zum First hin gerichtet wird, um diesen Raum abwärts wachsend zu füllen. Auf diese Weise wird ein Hohlraum nach dem anderen isoliert. Während der Aushärtung sucht sich die verdichtete Dämm-Masse zu entspannen und expandiert dabei, so daß die Masse auch in die kleinsten freigebliebenen Ecken eindringt und keine Lufthohlräume verbleiben. Nach einer Aushärtezeit von 3-5 Stunden ist die eingespritzte Masse zu einem formstabilen Dämmkörper mit hohem Wärmedämmwert erstarrt. Dieser Formkörper ist genügend tragfähig, so daß die vorher ausgeschnittene Platte wieder in das Loch 40 eingefügt und am Formkörper angeklebt werden kann, so daß die Montagestelle nur noch verspachtelt zu werden braucht.

Beim Füllen der Kammern einer Trockenbau-Zimmerwand wird ebenfalls lediglich ein vergleichsweise kleines Loch 40 in einer der Wandplatten benötigt und es ist ohne weiteres möglich, das Loch 40 zur Bequemlichkeit etwa auf halber Raumhöhe vorzusehen, da die Isoliermasse in jeder beliebigen Richtung eingebracht werden kann.

Wie Fig. 6 veranschaulicht können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch - wenigstens bereichsweise - recht dünnwandige Isolierformkörper in Hohlräumen erzeugt werden, die z. B. im Ringraum zwischen einem zylindrischen Edelstahlrohr und einem quadratischen Kaminschacht eine Kleinstwandstärke von nur wenigen Zentimetern aufweisen. Bei höheren Kaminen empfiehlt es sich, in jedem Geschoß eine Zugangsöffnung 40 vorzusehen, um sicherzustellen, daß ein über die ganze Kaminhöhe reichender ununterbrochener Isolierkörper entsteht.

Claims

1. Verfahren zum Isolieren von, Hohlräume aufweisenden Gebäudeteilen und Gebäudeeinbauten gegen Wärme und Kälte, bei dem ein schüttfähiger, anorganischer, hochporöser Wärmedämmstoff wie Kieselgur, Vermiculit und Perlit oder Mischungen davon in die Hohlräume eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, daß der trockene Wärmedämmstoff mit einem wäßrigen anorganischen Bindemittel zu einer klebrigen Trockenmasse vermischt und diese unter Druck in die Hohlräume eingeblasen wird, wobei nach dem Aushärten ein, den jeweiligen Hohlraum vollständig ausfüllender, zusammenhängender, stabiler Isolierformkörper gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Trockenmasse vor und/oder nach dem Einblasen verdichtet wird, wobei das Raumgewicht der klebrigen Trockenmasse in einem Bereich von 10%-40% erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Bindemittel vor dem Vermischen mit dem Wärmedämmstoff lehmhaltiges Trockenmaterial oder Lehmwasser zugesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Kieselsole, flüssiges Wasserglas, Phosphatbinder, Tone und/oder Zemente eingesetzt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die klebrige Trockenmasse in einen Vorratsbehälter gefüllt wird, der nach Absperren einer Einfüllöffnung an eine Druckluftquelle angeschlossen wird und aus dem die klebrige Trockenmasse pneumatisch über eine angeschlossene Förderleitung in den zu füllenden Hohlraum gefördert wird.

6. Nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 hergestellte klebrige Trockenmasse, dadurch gekennzeichnet, daß diese vor dem Aushärten im Bereich von 40 Gew.-%-70 Gew.-% pulveriges und/oder körniges Wärmedämm-Material, insbesondere Perlit enthält.

7. Trockenmasse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Wärmedämmstoff aus einem Gemisch aus Perlit und Magnesium-Silikat besteht.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb eines Druckbehälters (10) ein Einfülltrichter (14) angeordnet und mit dem Druckbehälter (10) durch eine Schleuse (12) verbunden ist, in die eine motorisch antreibbare Dosierschnecke hineinragt oder in dieser angeordnet ist und in die, im Bereich der Dosierschnecke (20) umfangsverteilte Einspritzdüsen (24) münden und daß sich zwischen Schleuse (12) und Druckbehälter (10) ein druckdichtes Absperrorgan (26) befindet und daß weiterhin im Druckbehälter (10) eine, an einen Kompressor (30) angeschlossene Druckluftleitung (28) mündet und an dem Druckbehälter (10) bodenseitig eine Förderleitung (32) angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Auslassende der Förderleitung (32) ein Absperrventil (34) sowie eine an dieses angeschlossene Einbringlanze (36) mit sich verengender Auslaßdüse (38) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbringlanze (36) über den größten Teil ihrer Länge biegsam ausgebildet ist oder Biegegelenke aufweist.