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TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft das Gebiet der mehrlagigen Dämmstoffe, die insbesondere, aber nicht ausschließlich für die Wärmedämmung von Gebäuden bestimmt sind. Eine solche Dämmung wird beispielsweise auf der Innenfläche der zur Außenseite liegenden Wände, als Dämmung unter der Dachkonstruktion oder aber an den Innenwänden eingesetzt; es kann sich aber ferner um eine Dämmung auf der Außenfläche der zur Außenseite liegenden Wände (Mauern, Dachkonstruktionen etc.) (sogenannte „Sarking”-Verlegung) handeln.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Mit dem Zweck, ein Produkt anzubieten, das einen möglichst niedrigen Emissionsgrad, betrachtet man insbesondere die Reflexion der Infrarotstrahlung, sowie eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist, sind zahlreiche Lösungen vorgeschlagen worden, die jeweils Vorteile, aber auch einige Nachteile aufweisen.
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So ist aus dem Dokument
WO 2007/118321 die Verwendung eines Mehrlagenverbunds bekannt, der einen oder mehrere Luftpolsterfilme in der Mitte des Verbunds sowie, in den äußeren Teilen, einen Metallfilm oder metallisierten Film umfaßt.
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Jedoch erzeugt bei diesem Produkttyp das Vorliegen des oder der Luftpolsterfilme eine Dicke, die bei Aufschichtung einer großen Anzahl von Schichten erheblich wird, und folglich einen signifikanten und permanenten Platzbedarf.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Produkt anzubieten, das ermöglicht, die Nachteile des Standes der Technik zu beheben, und insbesondere ein Produkt, das zahlreiche Bedingungen erfüllt, nämlich das gute Wärmedämmungseigenschaften (insbesondere eine geringe Wärmeleitfähigkeit), eine ausreichende mechanische Festigkeit, die eine Handhabung ermöglicht, ohne Gefahr zu laufen, seine Isolationseigenschaften zu verschlechtern, einen geringen Platzbedarf sowie eine hohe Leichtigkeit aufweist.
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Zu diesem Zweck wird nach der vorliegenden Erfindung eine Bahn aus mehrlagigem Dämmstoff vorgeschlagen, die eine Hauptlängsrichtung und eine Querrichtung aufweist und die ein gewelltes mittleres Element aus wabenartigem Material umfaßt, das mit wenigstens einem ersten Film, der eine Metallfläche gegenüber dem mittleren Element aufweist, verbunden ist, wobei das mittlere Element Wellen aufweist, die untere Kämme und obere Kämme definieren, wobei die Metallfläche des ersten Films mit den unteren Kämmen oder den oberen Kämmen des mittleren Elements verbunden ist und wobei die Wellen des mittleren Elements mit dem ersten Film Kanäle begrenzen. Vorzugsweise sind die Kanäle an dem einen oder dem anderen oder ihren beiden Enden offen.
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Auf diese Weise versteht man, daß wenn die zwischen den Wellen des mittleren Elements und dem ersten Film begrenzten Kanäle an wenigstens einer Stelle offen sind, es möglich ist, die in diesen Kanälen enthaltene Luft durch Zusammendrücken des Dämmstoffes auszutreiben.
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Kennzeichnenderweise entspricht das Profil der Wellen des mittleren Elements einem zickzackförmigen Querschnitt und begrenzen die unteren Kämme und die oberen Kämme eine durchgehende und geradlinige ebene Außenfläche: Es handelt sich folglich um ein Profil in Form gekappter Sägezähne.
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Aufgrund der Geometrie und der für die Bestandteile des Dämmstoffes gewählten Materialien ist letzterer elastisch, im Sinne von geeignet, im wesentlichen seine Ausgangsform und -abmessungen wieder anzunehmen, nachdem er einer Druckbelastung ausgesetzt worden ist. Diese Eigenschaft entspricht einer Druckelastizität.
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Dank dieser Eigenschaft ist es möglich, den Raumbedarf des bahnenförmigen, oder bahnabschnittsförmigen, mehrlagigen Dämmstoffes zu verringern.
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Seine Lagerung nach der Herstellung und vor der Verwendung und sein Transport benötigen einen Raum, der im Vergleich zu dem Raum, den der Stoff in seinem ausgebreiteten Zustand, wie er für sein Verlegen oder sein Einbringen als Bestandteil in einen Mehrkomponenten-Dämmverbund verwendet wird, einnimmt, verringert ist. Es handelt sich dabei um einen sehr bedeutenden Vorteil.
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Diese Lösung weist auch den zusätzlichen Vorteil auf, daß sie ferner, dank des Vorliegens wenigstens eines ersten Films mit einer Metallfläche gegenüber den Kanälen, ermöglicht, eine Wand mit hoher Reflexionsfähigkeit oder niedrigem Emissionsgrad gegenüber einem Luftspalt zu erhalten, was einen Vorteil in Sachen Isolationseigenschaften des Stoffes darstellt.
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Zu diesem Zweck weist der (oder die) Film(e) mit einer Metallfläche einen Emissionsgrad ε kleiner oder gleich 0,2 auf.
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Darüber hinaus verleiht die Verwendung eines gewellten mittleren Elements im ausgebreiteten Zustand des Dämmstoffes eine hinreichend starre Struktur, um seine dreidimensionale Form zu bewahren, ob nun der Dämmstoff flach gelegt ist oder aufrecht auf seiner Kante steht.
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Im allgemeinen ist es aufgrund der Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung außerdem, bei einem auf einer Wand verlegten Dämmverbund, der den erfindungsgemäßen Dämmstoff umfaßt, möglich, die Zirkulation der Luft durch die Wahl der Ausrichtung der in dem mittleren Element (oder den mittleren Elementen, wenn mehrere Bahnen aus mehrlagigem Dämmstoff übereinander gelegt sind) ausgebildeten Kanäle zu kanalisieren. Dies ermöglicht insbesondere, die Störphänomene natürlicher Konvektion zu bekämpfen oder aber eine Luftzirkulation von unten nach oben zu begünstigen, um beispielsweise eine Luftzirkulation einzurichten, welche die die Wand durchdringende Energie wieder auffängt und sich an dem parietaldynamischen Effekt beteiligen kann.
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Bei einer bevorzugten Anordnung umfaßt die Bahn aus mehrlagigem Dämmstoff ferner einen zweiten Film, so daß das gewellte mittlere Element aus wabenartigem Material zwischen dem ersten Film und dem zweiten Film gelegen ist, wobei der zweite Film mit den anderen der oberen Kämme und unteren Kämme des mittleren Elements verbunden ist, und daß die Wellen des mittleren Elements auch mit dem zweiten Film Kanäle begrenzen, die vorzugsweise an wenigstens einer Stelle und insbesondere an dem einen oder dem anderen oder den beiden Enden offen sind.
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In diesem Fall wird die Anzahl der Kanäle der Bahn aus mehrlagigem Dämmstoff und des Dämmelements, das aus deren Zuschneiden hervorgeht, verdoppelt.
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In diesem Fall entscheidet man sich vorzugsweise für eine, die andere oder die beiden folgenden Anordnungen:
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- – der zweite Film weist eine dem mittleren Element zugewandte und mit diesem verbundene Metallfläche auf,
- – der zweite Film weist eine von dem mittleren Element abgewandte Metallfläche auf; dieser Fall wird insbesondere dann verwendet, wenn dieser zweite Film die Außenfläche eines Dämmverbunds, der eine Aufschichtung bildet, die ein oder mehrere Dämmelemente umfaßt, welche aus dem Zuschneiden der erfindungsgemäßen Bahn aus mehrlagigem Dämmstoff hervorgehen, bildet oder dazu bestimmt ist, diese zu bilden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Dämmelement, das aus dem Zuschneiden einer Bahn aus mehrlagigem Dämmstoff, wie sie vorstehend beschrieben ist, hervorgeht.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung:
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 ist eine Teilperspektivansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bahn aus mehrlagigem Dämmstoff.
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2 ist eine vergrößerte Ansicht des Details II der 1.
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3 und 4 sind seitliche Projektionsansichten einer erfindungsgemäßen Bahn und zeigen die Elastizitätseigenschaft des diese Bahn bildenden mehrlagigen Dämmstoffes.
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5 und 6 sind Perspektivansichten, die Beispiele von erfindungsgemäßen Dämmverbunden zeigen, die dadurch ausgebildet werden, daß mehrere erfindungsgemäße Dämmelemente, die durch Zuschneiden der erfindungsgemäßen Bahn erhalten werden, untereinander verbunden werden.
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7A und 7B zeigen Ausführungsvarianten der Dämmverbunde der
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5 und 6, die eine einfachere Anordnung aufweisen.
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8A und 8B sind Teilperspektivansichten, die zwei Varianten einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bahn aus mehrlagigem Dämmstoff darstellen.
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9 ist eine vergrößerte Ansicht des Details IX der 8A oder der 8B.
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10 und 11 sind Diagramme, die die Dämmleistungen der Erfindung mit anderen Produkten des Standes der Technik vergleichen.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die Bahn 10 aus mehrlagigem Dämmstoff, die in 1 zu sehen ist, weist eine Breite I auf, und ihre größte Abmessung erstreckt sich in der Hauptlängsrichtung L. Diese Bahn 10 resultiert aus der Verknüpfung von drei Bestandteilen: Die unteren und oberen Wände bestehen aus einem metallisierten Kunststoffilm 12, zwischen denen das mittlere Element 14 einen Kern bildet.
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Genauer gesagt, wie in 2 zu sehen ist, sind die metallisierten Kunststoffilme 12 aus einer Kunststoffschicht 12a, die mit einer Metallschicht 12b überzogen ist, gebildet.
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Nach einem wesentlichen Merkmal der Erfindung ist die Metallschicht 12b, welche die metallisierte Fläche der metallisierten Kunststoffilme 12 bildet, dem mittleren Element 14 zugewandt.
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Die dargestellten metallisierten Kunststoffilme 12 weisen nur eine einzige mit einer Metallschicht 12b versehene Fläche, sogenannte metallisierte Fläche auf, es ist jedoch möglich – ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen –, einen oder zwei der metallisierten Kunststoffilme 12 zu verwenden, deren beide Flächen metallisiert sind, da sie mit einer Metallschicht 12b versehen sind und somit Metallflächen bilden. Es ist auch möglich – ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen –, einen einzigen Kunststoffilm 12 zu verwenden, der anstelle der zwei metallisierten Kunststoffilme 12 eine Metallfläche (metallisierten Film) aufweist.
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Nach einer weiteren Möglichkeit ist/sind der einzige metallisierte Kunststoffilm 12 oder die zwei metallisierten Kunststoffilme 12 durch einen massiven Aluminiumfilm ersetzt.
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Das mittlere Element 14 besteht aus einer Folie aus wabenartigem, vorzugsweise synthetischem Material, die gestaltet ist, um Wellen zu bilden, die einen Abstand P aufweisen und abwechselnd obere Kämme 14a und untere Kämme 14b definieren.
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Bei den dargestellten Ausführungsformen weisen die durch das mittlere Element 14 gebildeten Wellen einen entsprechend einer besonderen Form gewellten Längsquerschnitt auf, da das Profil zickzackförmig mit abgeflachten Spitzen ist. Die plane Fläche der Kammscheitel ermöglicht, die Zickzackform nach Vollziehen der Verformung der das mittlere Element bildenden Bahn und sogar vor jeder Verbindung zwischen dem mittleren Element 14 und dem oder den Film(en) 12 zu bewahren.
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Darüber hinaus ist bei einer ersten Gestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Wellen des mittleren Elements 14 entweder entlang einer zur Hauptlängsrichtung L senkrechten Richtung T (siehe 1 und 8A) oder entlang einer Richtung verlaufen, die mit der Hauptlängsrichtung L einen von 90° abweichenden Winkel und insbesondere einen Winkel zwischen 75 und 85° oder zwischen 95 und 115° (nicht dargestellter Fall) bildet.
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Bei einer zweiten Gestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wellen des mittleren Elements 14 in einer zu der Hauptlängsrichtung L parallelen Richtung (siehe 8B) verlaufen. So verläuft die durchgehende plane Fläche der unteren Kämme und der oberen Kämme zu der Hauptrichtung (L) parallel.
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Aufgrund des Vorliegens der Wellen versteht man, daß das mittlere Element 14 ein viel größeres Volumen begrenzt als wenn es flach liegt. Denn die Wellen begrenzen mit den beiden metallisierten Kunststoffilmen 12 Kanäle 16, die an ihren Enden offen sind. Die vorteilhafte Eigenschaft trifft auch in dem Fall zu, in dem die Bahn 10 oder das Dämmelement 30, das hieraus durch Zuschneiden hervorgeht, nur einen einzigen metallisierten Kunststoffilm 12 oder nur einen einzigen massiven Aluminiumfilm umfaßt.
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Das Material des mittleren Elements 14 ist ein sogenanntes wabenartiges Dämmaterial mit offenen Zellen oder geschlossenen Zellen.
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Vorzugsweise ist das Material des mittleren Elements 14 synthetisch, es kann aber auch natürliches Material umfassen.
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Vorteilhafterweise ist das Material des mittleren Elements 14 ein Schaumstoff, vorzugsweise Polyolefin und vorzugsweise aus Polyethylen oder aus Polypropylen; es handelt sich um ein wabenartiges Material, das offene Zellen aufweist und das folglich wasser- und luftdurchlässig ist und das auch eine hohe Flexibilität sowie eine gewisse Elastizität aufweist.
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Alternativ hierzu ist das Material des mittleren Elements 14 ein Polyurethanschaum; es handelt sich dann um ein wabenartiges Material, das geschlossene Zellen aufweist und folglich wasser- und luftundurchlässig ist und das eine hohe Flexibilität sowie eine gewisse Elastizität aufweist.
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Alternativ hierzu ist das Material des mittleren Elements 14 von einer Watte gebildet, insbesondere einer Watte aus Polyester oder Polyolefin; in diesem Fall wird betrachtet, daß es sich ebenfalls um ein wabenartiges Material handelt, das offene Zellen aufweist und folglich wasser- und luftdurchlässig ist und das ebenfalls eine hohe Flexibilität sowie eine gewisse Elastizität aufweist.
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Vorzugsweise enthalten die Zellen Luft oder ein anderes Gas, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Luft aufweist.
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Vorteilhafterweise ist der erste Film 12 (und der mögliche zweite Film 12) ein Kunststoffilm (insbesondere aus Polyethylen), der eine durch Metallisieren erhaltene Metallfläche (12b) aufweist. Vorzugsweise entspricht die Kunststoffschicht 12a einem Polyethylenfilm, der eine Dicke im Bereich zwischen 10 μm und 200 μm und vorzugsweise zwischen 10 μm und 100 μm und im allgemeinen zwischen 10 und 40 μm und vorzugsweise zwischen 15 und 30 μm aufweist, wobei die Metallschicht 12b vorzugsweise aus Aluminium besteht und vorzugsweise das Ergebnis einer Abscheidetechnik (wie einer physikalischen oder chemischen Vakuumabscheidung) ist, die ermöglicht, sehr geringe Dicken, insbesondere eine Dicke von weniger als 1 μm zu erhalten.
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Bei einer nicht dargestellten Variante umfaßt jeder oder ein Teil der Kunststoffilm(e) 12 ein eine Bewehrung bildendes Verstärkungsgitter aus Kunststoff, insbesondere aus Thermoplast, das beispielsweise in die Kunststoffschicht 12a eingebettet ist. Diese Anordnung wird insbesondere genutzt, damit das Kunststoffverstärkungsgitter sich an einer Stelle befindet, die dazu bestimmt ist, eine Außenfläche des die montagebereite Endplatte bildenden Dämmverbunds zu bilden.
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Darüber hinaus umfaßt bei einer weiteren fakultativen Möglichkeit jeder oder ein Teil der Kunststoffilm(e) 12, auf einer oder seinen beiden Seiten eine Lackschicht und/oder ein Muster, das oberflächlich (beispielsweise aufgedruckt) oder erhaben (beispielsweise durch mechanische Verformung) sein kann. Diese Anordnung wird insbesondere genutzt eine Fläche, die dazu bestimmt ist, eine Außenfläche des die montagebereite Endplatte bildenden Dämmverbunds zu bilden.
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Alternativ hierzu kann für den ersten Film 12 (und den möglichen zweiten Film 12), sowie anstelle des metallisierten Kunststoffilms 12, ein massiver Metallfilm, wie ein Aluminiumfilm verwendet werden, der dann im allgemeinen eine Dicke in der Größenordnung von 30 μm aufweist.
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Es wird ein mittleres Element 14 verwendet, dessen Dicke e zwischen 1 und 5 mm beträgt und vorzugsweise gleich 2 mm, 3 mm oder 5 mm ist, insbesondere wenn es sich um von einem Schaumstoff gebildetes Material handelt. Bei den anderen Materialien kann die Dicke e von 1 mm bis zu 1 cm reichen.
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Darüber hinaus wird vorzugsweise für die Höhe H der Wellen des mittleren Elements 14, gemessen zwischen den oberen Kämmen 14a und den unteren Kämmen 14b, ein Wert im Bereich zwischen 10 mm und 50 mm, vorzugsweise zwischen 10 mm und 25 mm gewählt.
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So weist die Dämmstoffbahn 10 nach der vorliegenden Erfindung, die nur ein einziges gewelltes mittleres Element 14 umfaßt (2), sowie jedes aus der Bahn hervorgehende Dämmelement vorteilhafterweise eine geringe Dicke E auf, die maximal 300 mm und vorzugsweise zwischen 30 mm und 160 mm beträgt.
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Auch beträgt der Abstand P der Wellen des mittleren Elements 14, gemessen zwischen zwei oberen Kämmen 14a oder zwischen zwei unteren Kämmen 14b, vorzugsweise zwischen 15 mm und 100 mm und vorzugsweise zwischen 25 mm und 50 mm und vorzugsweise im wesentlichen zwischen 32 und 46 mm.
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Um die gewünschten Eigenschaften, insbesondere hinsichtlich der Elastizität, zu erhalten, hat zudem die Anmelderin festgelegt, daß es vorzuziehen ist, daß der Abstand P der Wellen des mittleren Elements 14 zwischen dem 1- und dem 6-fachen und vorzugsweise zwischen dem 1,5- und dem 2,5-fachen und vorteilhafterweise zwischen dem 1,7- und dem 2,2-fachen der zwischen den oberen Kämmen 14a und den unteren Kämmen 14b gemessenen Höhe H der Wellen beträgt.
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Vorteilhafterweise weist das Material des mittleren Elements 14 eine Dichte auf, die kleiner als oder gleich 50 kg/m3 und vorzugsweise kleiner als 25 kg/m3 ist.
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Vorzugsweise weist die Außenseite der unteren Kämme 14b und der oberen Kämme 14a eine Breite w auf, die größer ist als die Dicke e des das mittlere Element 14 bildenden bahnenförmigen Materials; vorzugsweise beträgt die Breite w zwischen 1 und 5 mm, vorzugsweise weniger als 4 mm und vorzugsweise zwischen 2 und 4 mm.
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Somit weisen die unteren Kämme 14b und die oberen Kämme 14a einen abgeflachten Scheitel auf, da die Wellen zusammengedrückt oder gekappt sind, was eine kontinuierliche Abflachung mit einer Breite w definiert. Auf diese Weise weist jede Welle im Querschnitt die Form eines Spitzkörpers oder eines V auf, abwechselnd mit obenliegender und untenliegender Spitze, was dem mittleren Element 14 die Struktur eines Faltenbalgs verleiht.
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Dank der soeben beschriebenen Struktur weist die Dämmstoffbahn 10 nach der vorliegenden Erfindung sowie jedes aus der Bahn hervorgehende Dämmelement vorteilhafterweise eine geringe Dichte auf.
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Denn dank der nach der vorliegenden Erfindung definierten Struktur erhält man eine Dichte von weniger als oder gleich 15 kg/m3, vorzugsweise von weniger als oder gleich 10 kg/m3 und vorzugsweise in der Größenordnung von 8 kg/m3 (8 kg/m3 mit bis zu 15% mehr oder weniger).
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Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, die metallisierte Fläche der beiden Kunststoffilme 12 und das mittlere Element 14 untereinander zu befestigen. Vorzugsweise wird die Verbindung zwischen der Metallfläche des ersten Films 12 (und der metallischen oder nicht metallischen Fläche des möglichen zweiten Films 12) und dem mittleren Element 14 mittels Kleber hergestellt: In 2 ist der Querschnitt von Klebstoffstellen 18 zu sehen, die an der Stelle aller oberen Kämme 14a und aller unteren Kämme 14b des mittleren Elements 14 vorhanden sind.
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Genauer gesagt sind die oberen Kämme 14a und die unteren Kämme 14b des mittleren Elements 14 alle an wenigstens einer Stelle mit einem der beiden Filme 12 verbunden, und in 2 ist diese Verbindung durch den Kleber 18 realisiert.
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Alternativ hierzu sind die Klebstoffstellen 18 nur auf einem Teil der oberen Kämme 14a und einem Teil der unteren Kämme 14b des mittleren Elements 14 vorhanden.
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Diese Klebstoffstellen 18 können in Form von Klebestofflinien, durchgehenden oder unterbrochenen (punktierten Linien), kontinuierlich oder punktuell aufgebracht werden und dabei miteinander fluchten oder nicht (beispielsweise versetzt sein). Weitere Arten von Verbindungen, wie eine Verbindung durch Heißkleben mittels Ultraschall, sind möglich.
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Nimmt man Bezug auf 3, die das Aufrollen einer erfindungsgemäßen Mehrlagendämmstoffbahn 10 zeigt, nachdem sie eine Kompressionsstation 20 durchlaufen hat, wird ersichtlich, daß die Dicke der Bahn 10 von einer Ausgangsdicke E0 in dem vor der Kompressionsstation 20 gelegenen Bereich 21 in die Enddicke E1 (unterhalb des Wertes E0) übergeht, die dank der Verwendung von Führungen 24, welche das Halten der Bahn 10 in flacher und komprimierter Position ermöglichen, für das Aufrollen im Bereich der Station 23 beibehalten wird.
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Man stellt eine Schwankung zwischen 30% und 80%, und im allgemeinen von wenigstens 50%, zwischen der Ausgangsdicke E0 und der Enddicke E1 der Bahn 10 fest, die somit eine Rolle 26 mit geringem Platzbedarf bildet.
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Wie in den 3 und 4 zu sehen ist, haben sich die Wellen des mittleren Elements 14 nach dem Durchlaufen der Kompressionsstation 20 flach gedrückt und liegen übereinander. Die Kanäle 16 weisen nun einen Querschnitt von sehr geringer Fläche im Vergleich zum ausgebreiteten Zustand der Bahn 10 auf (Dicke E0 oder E0').
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Es ist anzumerken, daß das Aufrollen (Station 23) einer Bahn 10 unter einer ausreichenden Spannung ein Komprimieren der Bahn 10 ermöglicht; trotzdem ermöglicht die Verwendung einer Kompressionsstation 20 und der Führungen 24, eine bessere Reproduzierbarkeit und somit eine Gleichmäßigkeit der erhaltenen Kompression sicherzustellen.
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4 zeigt die Verwendung der Rolle 26 im Bereich einer Station 28, die ermöglicht, die Bahn 10 abzurollen: Diese Bahn 10 erhält dann auf natürliche Weise (Pfeile 29) wieder eine Dicke E0', die größer ist als die Dicke E1 und der Ausgangsdicke E0 relativ nahe kommt. In der Praxis wird eine Abweichung von 5% bis 30%, und vorzugsweise zwischen 10 und 20%, zwischen der Dicke E0' der Bahn 10 bei ihrem Ausbreiten nach dem Komprimieren und der Ausgangsdicke E0 der Bahn 10 bei ihrer Herstellung festgestellt. Man stellt jedoch fest, daß E0' dazu neigt, sich mit der Zeit auf natürliche Weise E0 anzunähern. Darüber hinaus ist es möglich, diese Rückkehr zur Ausgangsdicke E0 oder zu einem Wert, der fast gleich der Ausgangsdicke E0 ist, mittels eines hierfür ausgelegten Systems zu unterstützen, um diese Zeit der Rückkehr zur Ausgangsform und zum Ausgangsvolumen zu verkürzen.
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Diese Elastizitätseigenschaft, nämlich die Fähigkeit, nach einem Zusammendrücken wieder ein Volumen und eine Dicke anzunehmen, die sehr nahe den Ausgangswerten, ja sogar nahezu gleich den Ausgangswerten sind, ist ein bedeutender Trumpf, um das Problem des Platzbedarfs des Dämmstoffes zu lösen.
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Aus dem Vorhergehenden wird verständlich, daß das Flachdrücken der Bahn 10 (3) bei letzerer nicht zu einer Veränderung ihrer mechanischen Festigkeits- und/oder Wärmedämmungseigenschaften führt, wenn sie wieder ihre Ausgangsform annimmt; insbesondere wird das mittlere Element 14 durch das an der Kompressionsstation 20 vollzogene Zusammendrücken nicht beschädigt.
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Dies sind nun zwei nicht einschränkend zu verstehende Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Bahn 10 sowie die zugehörigen Eigenschaften, die festgestellt worden sind, wobei das mittlere Element 14 aus Polyethylenschaumstoff besteht und wobei zwei Filme 12 mit einem aluminiumbeschichteten 21 μm-Polyethylenfilm verwendet werden:
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Beispiel 1
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- – Dicke e des Schaumstoffs des mittleren Elements 14: 2 mm,
- – Höhe H der Wellen: 13 mm,
- – Abstand P der Wellen: 38 mm,
- – äquivalente Wärmeleitfähigkeit: 0.031 W/(m·K);
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Beispiel 2
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- – Dicke e des Schaumstoffs des mittleren Elements 14: 2 mm,
- – Höhe H der Wellen: 20 mm,
- – Abstand P der Wellen: 38 mm,
- – äquivalente Wärmeleitfähigkeit: 0.038 W/(m·K).
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Anhand dieser beiden Beispiele kann festgestellt werden, daß eine Verringerung der Höhe H der Wellen die Wärmeleistung verbessert.
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Bei den dargestellten Beispielen sind die Kanäle 16 lediglich mit Umgebungsluft gefüllt, es kann jedoch in Betracht gezogen werden, daß diese Kanäle 16 ganz oder teilweise mit einem luftdurchlässigen und flexiblen Material, das ebenfalls das Zusammendrücken sowie die Rückkehr in den Ausgangszustand der Bahn 10 zuläßt, gefüllt sind.
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So versteht es die Struktur der Bahn 10, einen Kompromiß zwischen Parametern, insbesondere geometrischen, zu finden, die wieder bei der Bewertung der Wärmedämmungsleistungen und der mechanischen Leistungen, einschließlich der Elastizität, die auf effizientem Niveau gehalten werden, berücksichtigt werden.
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Darüber hinaus erhält man mit der Erfindung eine Bahn 10, deren Wärmeleitfähigkeit zwischen 0,025 und 0,065 W/m·°C und vorzugsweise zwischen 0,030 und 0,036 W/m·°C liegt.
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Überdies sind die Leistungen einer solchen Bahn in mehr als einer Hinsicht interessant, wie aus den 10 und 11 hervorgeht, in denen – wie folgt – die Erfindung mit herkömmlichen Dämmstoffen verglichen wurde:
- – A: Mineralwolle geringer Dichte (Wärmeleitfähigkeit = 40 m W/K·m)
- – B: Mineralwolle mittlerer Dichte (Wärmeleitfähigkeit = 32 m W/K·m)
- – C: Polystyrol (Wärmeleitfähigkeit = 32–35 m W/K·m)
- – D: Polyurethan (Wärmeleitfähigkeit = 21–23 m W/K·m)
- – Erfindung: Es handelt sich um einen Abschnitt einer erfindungsgemäßen
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Bahn 10, wobei das mittlere Element 14 aus Polyethylenschaumstoff mit einer Dicke von 2 mm, H = 100 mm, P = 38 mm besteht und die beiden Filme 12 aluminiumbeschichtetes 21 μm-Polyethylen (Wärmeleitfähigkeit = 34–35 m W/K·m) sind.
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In 10 werden die Wärmewiderstandsleistungen der Stoffe mit einer Dicke von 100 mm verglichen, also einer massiven Bahn für die Materialien A, B, C und D und einer aufgrund der Welligkeit des mittleren Elements 14 durchbrochenen Bahn 10 für die Erfindung.
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So sieht man, daß das erfindungsgemäße Produkt einen Wärmewiderstand in der Größenordnung von 3 m2·K/W aufweist, der mit demjenigen von anderen herkömmlichen massiven Dämmaterialien, wie Mineralwolle (A und B) oder Polystyrol (C) vergleichbar ist, daß aber die Erfindung eine Dichte bietet, die 2,5- bis 4-mal geringer ist, also in der Größenordnung von 6 bis 8 Kg/m3 liegt, was ermöglicht, aufgrund der geringen Menge an Material ein Produkt mit guten Dämmleistungen bei niedrigem Preis zu erhalten.
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In 11 hat man den Wert des Wärmewiderstands der gleichen Materialien unter Einfügen von zwei vertikalen Luftspalten am vorderen und hinteren Teil des Produkts dargestellt: Es ist ersichtlich, daß der mit der Erfindung erzielte Wärmewiderstand wenigstens dreimal besser ist als bei den Materialien A, B, C und D.
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Darüber hinaus wurde festgestellt, daß die Struktur der Erfindung ein sehr gutes Schalldämmungsmaterial darstellt.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der Struktur der Erfindung:
- – die Mehrlagentechnologie ermöglicht, entweder einen hohen Widerstand (Dichtigkeit) gegen den Wasserdampfdurchgang (geschlossenzelliger Schaumstoff für das mittlere Element 14 und Film 12 vorzugsweise aus Polyethylen niedriger Dichte, metallisiert) oder einen geringen Widerstand gegen den Wasserdampfdurchgang (offenzelliger Schaumstoff für das mittlere Element 14 und Film 12 vorzugsweise aus mikroperforiertem Polyethylen niedriger Dichte) zu verleihen,
- – die Wabenstruktur der Bahn ermöglicht ein Verpacken in Form von Rollen oder starren Platten.
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Es wird nun auf die 5 und 6 Bezug genommen, die ein erstes Beispiel bzw. ein zweites Beispiel eines Dämmverbunds darstellen, der dadurch hergestellt wird, daß mehrere durch Zuschneiden der soeben beschriebenen Bahn 10 erhaltene Dämmelemente 30 durch Aufschichten untereinander verbunden werden.
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Die erfindungsgemäßen Dämmverbunde 40 umfassen eine Aufschichtung aus wenigstens zwei Dämmelementen 30, wobei die übereinander gelegten Dämmelemente 30 über die Rückseite, die von dem mittleren Element 14 abgewandt ist (nämlich zur Außenseite von einem ihrer Kunststoffilme 12 oder allgemeiner von ihrem ersten Film 12 weist) verbunden sind, um einen einstückigen Dämmverbund zu bilden.
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Als bevorzugte Verbindungsart wird Klebstoff verwendet, der punktweise und/oder strichweise und/oder linienweise, durchgehend oder unterbrochen, auf wenigstens eine der beiden gegenüberliegenden Flächen vor dem Verbinden der Dämmelemente 30 untereinander aufgebracht wird.
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Es sind weitere Verbindungsarten möglich und insbesondere das Heißsiegeln zwischen den Kunststoffschichten 12a, die beim Aufschichten der Dämmelemente 30 einander gegenüberliegen.
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In 5 sind alle Dämmelemente 30 des Dämmverbunds 40 derart angeordnet, daß die Richtungen T der Wellen parallel zueinander bleiben. Diese Gestaltung bildet einen Dämmverbund 40, der für die Lagerung durch ein Zusammendrücken in einer zu der Oberfläche der Dämmelemente 30 oder des Dämmverbunds 40 orthogonalen Richtung C komprimiert werden kann und der geeignet ist, seine Ausgangsdicke wenigstens annähernd wieder anzunehmen, sobald die Kompressionskraft nachläßt. Um den zusammengedrückten Zustand während der Lagerung beizubehalten, können Festklemm- oder Spannelemente, wie Bänder, die den Verbund 40 umschließen, verwendet werden.
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Allgemeiner können bei einem Dämmverbund, der n übereinander liegende Elemente umfaßt, Paare von Dämmelementen 30 verwendet werden, die diese Parallelität der Richtung T der Wellen wahren. In diesem Fall sind die Richtungen T der Wellen von zwei übereinander liegenden Dämmelementen 30 parallel, um einen Dämmverbund 40 zu bilden, bei dem die Wellen zwischen zwei übereinander liegenden Dämmelementen 30 parallel sind.
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In 6 sind alle Dämmelemente 30 des Dämmverbunds 42 derart angeordnet, daß die Richtungen T der Wellen sich unter 90° zwischen zwei übereinander liegenden Dämmelementen 30 kreuzen.
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Diese Ausrichtung des Dämmverbunds 42 verleiht eine maximale Steifigkeit, insbesondere in der zur Oberfläche der Dämmelemente 30 oder des Dämmverbunds 42 orthogonalen Richtung C.
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Allgemeiner können bei einem Dämmverbund, der n übereinander liegende Elemente umfaßt, Paare von Dämmelementen 30 verwendet werden, die diese(s) rechtwinklige Kreuzen oder Position der Richtung T der Wellen wahren. In diesem Fall sind die Richtungen T der Wellen von zwei übereinander liegenden Dämmelementen 30 gekreuzt, um einen Dämmverbund 42 zu bilden, bei dem die Wellen zwischen zwei übereinander liegenden Dämmelementen 30 gekreuzt sind.
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Alternativ hierzu (nicht dargestellt) erfolgt die Kreuzung zwischen zwei übereinander liegenden Dämmelementen 30 nicht im rechten Winkel sondern unter einem von 90° abweichenden Winkel ungleich null.
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Darüber hinaus ermöglicht dies, – sei es nun bei dieser Gestaltung der 5 (mit zueinander parallelen Wellen, das heißt zueinander parallelen Kanälen 16 für alle den Dämmverbund 40 bildenden Dämmelemente 30) oder bei der Gestaltung der 6 mit dem Dämmverbund 42 – beim Verlegen des Dämmverbunds 40 oder 42 eine oder mehrere Schichten von zueinander parallelen Kanälen 16 von unten nach oben anzuordnen, um eine Zirkulation der Luft von unten nach oben in den Kanalschichten zu begünstigten, und dies um eine gewollte Luftzirkulation in dem Luftspalt zu realisieren. In diesem Fall kann diese in Bewegung befindliche Luft ermöglichen, die Energie, die eine Wand nach dem parietaldynamischen Effekt durchdringt, wieder aufzufangen.
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Bei dem dritten Ausführungsbeispiel, das in den 7A und 7B zu sehen ist, weisen die beiden übereinander liegenden Dämmelemente 30, wenn man die durch die drei übereinander liegenden Dämmelemente 30 gebildeten beiden Paare betrachtet, bei jedem Paar an zwei gegenüberliegenden Rändern 31 und 32 einen Versatz untereinander auf, während die beiden anderen Ränder 33 und 34 zwischen allen Dämmelementen des Verbunds 44 ausgerichtet und genau übereinanderliegend bleiben. Somit besteht ein seitlicher Versatz d der beiden gegenüberliegenden Ränder 31 und 32, einerseits zwischen dem ersten Dämmelement 30 (das in den 7A und 7B das obere Dämmelement 30 bildet) und dem zweiten Dämmelement 30 (das in den 7A und 7B das mittlere Dämmelement 30 bildet), und andererseits zwischen dem zweiten Dämmelement 30 (das in den 7A und 7B das mittlere Dämmelement 30 bildet) und dem dritten Dämmelement 30 (das in den 7A und 7B das untere Dämmelement 30 bildet).
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So wird im Fall der Variante der 7A, in welcher der Versatz zwischen zwei übereinander liegenden Dämmelementen 30 nicht immer in der gleichen Richtung liegt, sondern einen Richtungswechsel aufweist, zwischen dem ersten Dämmelement 30 (das in 7A das obere Dämmelement 30 bildet) und dem dritten Dämmelement 30 (das in 7A das untere Dämmelement 30 bildet) eine Nut 45 an der Stelle des Randes 31 (in 7A rechts) gebildet, während an der Stelle des Randes 32 (in 7A links) das zweite Dämmelement 30 (das in 7A das mittlere Dämmelement 30 bildet) eine Rippe 46 begrenzt. Diese Gestaltung nach 7A ermöglicht eine Verbindung vom Typ Feder und Nut, sogenannte Spundung. Man versteht, daß mit einem solchen seitlichen Versatz die Verbindung zwischen zwei Verbunden 44a durch das mögliche Ineinanderstecken von der Rippe 46 eines Dämmverbunds 44a und der Nut 45 eines weiteren daneben angeordneten Dämmverbunds 44a erleichtert wird.
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Bei der sogenannten „versetzter Rand”- oder „Treppenform”-Variante der 7B weisen die drei übereinander angeordneten Dämmelemente 30 einen seitlichen Versatz auf, der immer in der gleichen Richtung zwischen zwei übereinander liegenden Dämmelementen 30, im Bereich der gegenüberliegenden Ränder 31 und 32 liegt, so daß man Stufen eines ersten Typs 47 auf der Seite der Ränder 31 und Stufen eines zweiten Typs 48 auf der Seite der Ränder 32 erhält. Die Stufen des ersten Typs 47 eines ersten Dämmverbunds 44b (in 7B links) und die Stufen des zweiten Typs 48 eines zweiten Dämmverbunds 44b (in 7B rechts) fügen sich durch Formergänzung einwandfrei zusammen.
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Alternativ hierzu besteht der seitliche Versatz nicht nur an zwei gegenüberliegenden Rändern 31 und 32, sondern an den vier Rändern 31, 32, 33 und 34, wobei zwei benachbarte Ränder den gleichen Typ von Versatz aufweisen, das heißt ein erstes Paar von benachbarten Rändern definiert eine Rippe 46 (oder Stufen eines zweiten Typs 48) und ein zweites Paar von benachbarten Rändern definiert eine Nut 45 (oder Stufen eines ersten Typs 47).
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In der Praxis beträgt der seitliche Versatz d wenigstens 1 cm, vorzugsweise liegt er zwischen 2 und 10 cm und vorteilhafterweise in der Größenordnung von 5 cm (5 cm mit bis zu 15% mehr oder weniger).
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Bei diesen Beispielen der 5 bis 7B sind es drei Dämmelemente 30, die übereinander angeordnet sind, um einen Dämmverbund 40, 42 oder 44a (44b) zu bilden, es ist aber möglich, mehrere davon, also zwei oder mehr, und insbesondere drei, vier, fünf oder sechs Dämmelemente 30 oder noch mehr aufzuschichten.
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Bei diesen Beispielen für Dämmverbunde 40, 42 und 44a (44b), die in den 5 bis 7B dargestellt sind, bilden die Dämmelemente 30 Abschnitte der Bahn 10 mit gleicher Länge L1 wie die Breite I der Bahn 10, also Dämmelemente mit quadratischer Form. Selbstverständlich sind andere Abmessungen denkbar, insbesondere um Dämmverbunde zu bilden, deren Länge das Zweifache der Breite beträgt.
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Diese Dämmverbunde 40, 42 und 44a (44b) können als solche als Dämmprodukt verwendet werden oder können mit weiteren Komponenten, die auf der einen oder den beiden Seiten des Verbunds 40, 42 oder 44a (44b) angeordnet sind, verknüpft werden.
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Es wird nun auf die 8A, 8B und 9 Bezug genommen, die eine Ausführungsvariante der Bahn 10 der 1 bis 4 darstellen; in diesem Fall werden bei der Herstellung der Bahn 10' vier identische mittlere Elemente 141, 142, 143 und 144 und fünf metallisierte Kunststoffilme 12, also neun die Aufschichtung bildende Komponenten übereinander angeordnet.
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Unter diesen metallisierten Kunststoffilmen 12 unterscheidet man vier metallisierte Kunststoffilme 121 eines ersten Typs, die nur eine einzige, gegenüber einem der vier mittleren Elemente 141, 142, 143 und 144 angeordnete Metallschicht 12b aufweisen (in 9 nach oben), und einen einzigen Kunststoffilm 122 eines zweiten Typs, der in der Aufschichtung als Außenfilm angeordnet ist (in 9 oben) und der eine in Richtung des oberen mittleren Elements 141 gewandte Metallschicht 12b sowie eine Kunststoffschicht 12a' aufweist, die dicker als die Kunststoffschichten der metallisierten Kunststoffilme 121 des ersten Typs ist (beispielsweise 60 μm gegenüber 20 μm) und die die zur Außenseite der Aufschichtung gewandte Fläche bildet.
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In den 8A, 8B und 9 sind die Wellen eines jeden Paares aus zwei benachbarten mittleren Elementen in der Aufschichtung 141 bis 145 phasenverschoben: Beispielsweise ist die Position der oberen Kämme 14a (unteren Kämme 14b) des mittleren Elements 141 nicht ausgerichtet, sondern gegenüber der Position der oberen Kämme 14a (unteren Kämme 14b) des benachbarten mittleren Elements 142 versetzt. In den 8A, 8B und 9 beträgt dieser Versatz einen halben Abstand P, so daß die Wellen der beiden benachbarten mittleren Elemente 141 und 142 phasenverschoben sind.
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Auf diese Weise wird eine Bahn 10' gebildet, die vier identische einfache Bahnen 10 (ein metallisierter Kunststoffilm 121 des ersten Typs und ein gewelltes mittleres Element 141 oder 142 oder 143 oder 144 oder 145), welche mit einem Versatz von einem halben Abstand der sägezahnförmigen Wellen zwischen zwei benachbarten mittleren Elementen übereinander angeordnet sind, sowie einen Kunststoffilm 122 des zweiten Typs umfaßt.
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Diese Bahn 10' weist eine Gestaltung auf, bei der die Kämme 14a, 14b (wenn die Bahn 10' horizontal ist) vierergruppenweise vertikal fluchten, abwechselnd mit einem oberen Kamm 14a und einem unteren Kamm 14b. Diese Anordnung ist wabenartig und kommt einer Bienenwabenstruktur nahe, was ihr eine gute mechanische Festigkeit in der Richtung T der Wellen verleiht.
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Durch Schneiden einer solchen Bahn 10 spart man im Vergleich zu dem Verbund 40 der 5 eine Dicke eines metallisierten Kunststoffilms, was die Dicke und die Kosten reduziert, ohne die mechanischen Leistungen und Wärmedämmungsleistungen der Bahn 10' im Vergleich zu denjenigen der Bahn 10 zu verschlechtern.
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Darüber hinaus bewahrt eine Bahn 10' oder ein Dämmelement 30, die/das von einer Aufschichtung mit mehreren gewellten mittleren Elementen 14, beispielsweise der Aufschichtung der 8A oder 8B (Bahn 10') gebildet ist, die gleiche Elastizitätseigenschaft wie sie zuvor in Verbindung mit den 3 und 4 für die Bahn 10 beobachtet und beschrieben wurde, nämlich zusammengedrückt werden zu können, um ihren Platzbedarf zu verringern, und gleichzeitig, nach Lockern des Zusammendrückens, wieder ihre Ausgangsabmessungen annehmen zu können.
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In 8A sind die Wellen der mittleren Elemente 141 bis 145 zueinander und zur Querrichtung T der Bahn 10' parallel.
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In 8B sind die Wellen der mittleren Elemente 141 bis 145 zueinander und zur Längsrichtung L der Bahn 10' parallel.
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Die Verformung der Bahn aus wabenartigem Material, die zu Beginn flach ist und die nach dem Wellen das gewellte mittlere Element 14 bildet, kann auf verschiedenste Weisen, warm oder kalt erhalten werden.
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Die Befestigung, insbesondere durch Kleben von einem oder von zwei Metallfilmen 12b an den oberen Kämmen 14a und/oder den unteren Kämmen 14b, ermöglicht, die gewellte Form des mittleren Elements 14 zu wahren.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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