DE3711869A1 - Isolieranordnung fuer konstruktionselemente - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Isolieranordnung für Konstruk­ tionselemente.

Dabei umfaßt die Erfindung sowohl Schall- als auch Wärme­ und/oder Kälteisolierungen.

Unter dem Begriff "Konstruktionselemente" werden sämtliche Bauteile verstanden, die einer Schall-, Wärme- oder Kälte­ isolierung bedürfen. Hierzu gehören flächige Bauelemente ebenso wie Rohrleitungen oder dergleichen. Zum Beispiel Rohrleitungen zum Transport eines Kühlgases oder einer Kühlflüssigkeit müssen sowohl thermisch als auch gegen Schallemissionen isoliert werden, da sowohl die thermischen Verluste während des Transportweges durch die Rohrleitung, als auch dabei nach außen dringende Geräusche minimiert werden sollen. Der letztgenannte Aspekt steht zum Beispiel bei der Förderung granulatförmiger Materialien im Vorder­ grund.

Hierbei ergeben sich eine Vielzahl praktischer Probleme.

Bei einer reinen Schallisolierung, die in der Regel immer automatisch mit einer Wärmeisolierung gekoppelt ist, soll mit möglichst geringem konstruktiven Aufwand eine möglichst vollständige Geräuschunterdrückung erreicht werden. Gerade bei kilometerlangen Rohrleitungen oder großflächigen Wänden (zum Beispiel von Kesseln) sind hier erhebliche Mengen an Isoliermaterial notwendig. Ihre Anordnung und Montage bereitet dabei häufig Schwierigkeiten.

Bei einer Kälteisolierung ergeben sich Probleme daraus, daß die Einstellung eines bestimmten Temperaturprofils zwischen Innen- und Außenseite zu einer Verlagerung des Taupunktes in den Bereich der Isolierung führt.

Es sind entsprechende Rohr-Isolieranordnungen bekannt, bei denen um das Rohr zunächst eine geschlossenzellige vollflächige Kälteisolierschicht gelegt ist, auf der dann wiederum eine Schallisolierung, zum Beispiel in Form eines Mantels aus Mineralwolle, gelegt ist.

Dabei wird weiterhin zwischen der inneren Isolierschicht und dem äußeren Isoliermantel ebenso wie um den Isolier­ mantel herum eine Dampfsperre, beispielsweise in Form von geschlossenen Aluminiumblechen, angeordnet.

Praktische Erfahrungen haben jedoch gezeigt, daß derartige Dampfsperren nicht absolut sicher sind. Vielmehr wird immer wieder die Bildung von Kondenswasser zwischen den beiden Dampfsperren und damit innerhalb der Mineralwolle- Isolierung beobachtet, was unerwünscht ist.

Bei Rohrleitungen ist es aus der DE-OS 34 02 233 bekannt, um die Rohrleitung vollflächig einen Dämmstoff sowie im Abstand zu diesem einen äußeren Schutzmantel anzuordnen. Dabei sollen senkrecht oder geneigt angeordnete Rohrlei­ tungsteile mit Auffangelementen für an der Innenseite des Schutzmantels entstehendes oder ablaufendes Kondens­ wasser versehen sein, die von der Innenseite des Schutz­ mantels an die Außenseite führen und das aufgefangene Kondenswasser nach außen leiten.

Eine derartige Anordnung schafft keine Abhilfe der genannten Probleme bei der Isolierung von Kühlleitungen, da der Taupunkt in der Regel innen liegt, und es demnach dort zur Bildung von Kondenswasser kommt, das über den "geöff­ neten" Schutzmantel nicht ablaufen kann. Darüber hinaus werden häufig erhöhte Anforderungen an die Schallisolierung gestellt, als diese durch die bekannte Anordnung erfüllt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Isolier­ anordnung für Konstruktionselemente anzubieten, die mög­ lichst einfach, materialsparend und leicht montierbar ist. Dabei soll die Isolieranordnung vorzugsweise auch zur Kälteisolierung von Konstruktionselementen, vorzugs­ weise zur Isolierung von Kühlleitungen geeignet sein und dabei vor allem auch eine möglichst optimale Schalliso­ lierung bieten, unter Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile, insbesondere eine Kondens­ wasserbildung innerhalb der Schallisolierung. Darüber hinaus soll die Isolieranordnung in einer vorteilhaften Ausführungsform möglichst auch Sicherheitsanforderungen, insbesondere unter Brandschutzgesichtspunkten, genügen.

In einer ersten Ausführungsform schlägt die Erfindung eine Isolieranordnung für Konstruktionselemente vor, bei der der zwischen dem Konstruktionselement und einem im Abstand dazu angeordneten Schutzmantel angeordnete Isolier­ mantel aus einem formbeständigen, schalldämmenden Material besteht und den Raum zwischen Konstruktionselement und Schutzmantel nur teilweise ausfüllt, so daß verschiedene Abschnitte frei bleiben.

Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß es - in Abkehr von den Vorschlägen des Standes der Technik - nicht not­ wendig ist, den Raum zwischen Konstruktionselement und Schutzmantel vollständig mit einem Isoliermaterial auszu­ füllen, daß es vielmehr genügt, die Isolierung nur ab­ schnittweise anzuordnen.

Dabei kann der Isoliermantel in Form von stegförmigen, im Abstand zueinander angeordneten, parallel zum Konstruk­ tionselement und Schutzmantel verlaufenden Elementen ausge­ bildet sein.

Zum Beispiel bei einer rohrförmigen Isolierung bietet sich dann an, die Isolierung in Form von einzelnen, über die Länge des Rohres im Abstand zueinander angeordneten Ringen aus einem geeigneten Isoliermaterial vorzunehmen. Es verbleibt dann zwischen den einzelnen Ringen jeweils ein ebenfalls ringförmiger Freiraum.

Ebenso ist es möglich, das Konstruktionselement in Form eines "Isolierringes" wendelförmig unter Ausbildung eines dann ebenfalls wendelförmigen Freiraumes zwischen den einzelnen Abschnitten der wendelförmigen Isolierung zu umfassen.

Während bei den vorgenannten Ausführungsformen die Isolie­ rung im wesentlichen parallel zum Konstruktionselement beziehungsweise dem Schutzmantel verläuft, schlägt die Erfindung in einer alternativen Ausführungsform vor, die Isolierung im wesentlichen senkrecht zwischen Konstruktions­ element und Schutzmantel verlaufen zu lassen, das heißt, sie in Form einzelner "Distanzstücke" auszubilden. Zum Beispiel bei einer Isolieranordnung für eine Rohrleitung würden dann einzelne Stege aus Isoliermaterial radial zwischen der Rohrleitung und dem diese im Abstand umge­ benden Schutzmantel verlaufen, wobei die Abschnitte zwischen den einzelnen Isolierstegen wiederum als Freiräume gestaltet sind.

Versuche haben gezeigt, daß der mit einem schalldämmenden Isoliermaterial ausgefüllte Raum lediglich maximal 30 % des Gesamtraumes betragen muß, ohne eine charakteristische Verschlechterung der Schallisolierung nach sich zu ziehen.

Die zuvor beschriebene Isolieranordnung dient insbesondere einer Schallisolierung.

Insbesondere dann, wenn neben der Schallisolierung auch eine thermische Isolierung erreicht werden soll, schlägt die Erfindung eine weitere Ausführungsform vor, bei der der zuvor beschriebene Isoliermantel einen ersten Teil der Gesamtisolierung bildet, deren zweiter Teil aus einer dem Isoliermantel benachbarten durchgehenden Isolierschicht gebildet wird. Die vollflächige Isolierschicht, die vorzugs­ weise dem Konstruktionselement benachbart ist, sorgt für die gewünschte thermische Isolierung, während der darüber angeordnete (unterbrochene) Isoliermantel im wesentlichen der Schallisolierung dient und dabei auf die zuvor be­ schriebene Weise gestaltet ist, das heißt, es genügt auch hier eine nur teilweise Füllung des Raumes mit dem schall­ dämmenden Isoliermaterial.

Aus konstruktiven und Montagegründen schlägt die Erfindung in einer vorteilhaften Ausführungsform vor, zwischen Iso­ lierschicht und Isoliermantel ein Trennelement anzuordnen. Hierdurch wird eine Möglichkeit zur Abstützung der einzel­ nen Isolierungen gegeben.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfin­ dung wird vorgeschlagen, das Trennelement als Dampfsperre auszubilden. Diese Ausführungsform wird insbesondere bei Isolieranordnungen vorgeschlagen, bei denen eine Kälte­ isolierung erfolgen soll.

Im Stand der Technik wird für derartige Isolierungen vor­ geschlagen, die Dampfsperre außen anzuordnen. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, eine innere Isolierung mit einer Dampfsperre zu umgeben und im Abstand zu dieser eine zweite, äußere Dampfsperre anzuordnen, wobei die jeweiligen Zwischenräume vollständig mit verschiedenen Isoliermaterialien ausgefüllt sind.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß eine vollständige Dichtig­ keit nicht immer erreicht werden kann. Zum Beispiel bei Isolieranordnungen für Rohrleitungen müssen endliche Ab­ schnitte miteinander und untereinander verbunden werden, ebenso weist der äußere Schutzmantel häufig Schweißnähte oder dergleichen auf, die immer wieder zu Undichtigkeiten des Systems führen.

Ein einfaches homogenes System besitzt in jedem Gleich­ gewichtszustand bestimmte Werte der Zustandsgrößen v (Vo­ lumen), p (Druck) und T (Temperatur), die im ganzen System konstant sein müssen. Sein Zustand ist aber bereits durch Vorgabe von zwei dieser Zustandsgrößen festgelegt, so daß die dritte für jeden Gleichgewichtszustand eine Funktion der beiden anderen ist.

Aufgrund des nullten Hauptsatzes der Thermodynamik lautet die thermische Zustandsgleichung der Phase:

f (p, T, v) = 0

Betrachtet man jetzt noch einmal die zuvor beschriebene Isolieranordnung, so läßt sich ohne weiteres erkennen, daß zwischen der inneren und äußeren Dampfsperre in der praktischen Anwendung stets ein Temperaturgefälle vorhan­ den ist beziehungsweise sich die Temperaturdifferenz zum Beispiel in Abhängigkeit von der Umgebungsatmosphäre ver­ ändern kann. Die Veränderung der Temperatur und damit einer Zustandsgröße bedingt dann zwangsläufig aufgrund der vorgenannten thermodynamischen Beziehung bei konstan­ tem Volumen (Raum zwischen innerer und äußerer Dampfsperre) eine Druckveränderung. Damit ist auch eine (unkontrollier­ bare) Veränderung des thermodynamischen Gleichgewichtes gegeben. Über die Druckveränderung kommt es an Undichtig­ keitsstellen zu einem (unkontrollierbaren) Luft-(Atmosphären) Austausch und insbesondere einer Verlagerung des Taupunktes in den Bereich des äußeren Isoliermantels und damit zu einer Durchnässung der Schalldämmung, was naturgemäß uner­ wünscht ist.

Die Erfindung steht unter der Erkenntnis, daß sich ein quasi adiabatisches System praktisch nicht einstellen läßt. Die Erfindung steht unter der weiteren Erkenntnis, daß - wie eingangs bereits beschrieben - die Schalldämmung kaum merklich beeinträchtigt wird, falls das entsprechende Isoliermaterial nicht vollflächig - wie im Stand der Tech­ nik -, sondern nur abschnittweise vorgesehen wird.

Eine solche Anordnung kann dann - wie es eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung vorsieht so ausgebildet werden, daß ein Gas- und/oder Flüssigkeits­ durchtritt (Austausch) vorzugsweise in allen drei Raum­ richtungen gegeben ist.

Auf diese Weise wird bei einer Isolieranordnung mit einer dem Konstruktionselement zugeordneten inneren durchgehen­ den Isolierschicht und einer darüber angeordneten Dampf­ sperre zwischen dieser und einem dazu im Abstand verlau­ fenden Schutzmantel ein Raum ausgebildet, der nur teil­ weise mit einem schalldämmenden Isoliermaterial gefüllt ist, wobei die Erfindung wiederum verschiedene Ausführungs­ formen vorschlägt, die Anordnung des Isoliermantels so vorzunehmen, daß ein weitestgehend freier Gas- und/oder Feuchtigkeitsaustausch gewährleistet ist.

Dies kann zum Beispiel bei einer vorstehend beschriebenen Anordnung mit ringförmigen Isolierstegen dadurch geschehen, daß diese mit entsprechenden Durchbohrungen ausgebildet sind. Ebenso können aber auch im Kontaktbereich der Isolier­ abschnitte zum äußeren Schutzmantel beziehungsweise zur inneren Dampfsperre Rücksprünge ausgebildet sein, die beispielsweise bei einer Rohrisolierung einen Luft- und Feuchtigkeitsdurchtritt in axialer Richtung ermöglichen.

Bei der anhand der ersten beiden Ausführungsvarianten beschriebenen Ausführungsform mit einer Ausbildung der Schallisolierung in Form von "senkrechten/radialen" Distanz­ stücken ergibt sich die gewünschte Durchströmbarkeit von selbst.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung schlägt vor, zwischen Isoliermantel (beziehungsweise dessen Abschnitten) und innerer Dampfsperre beziehungsweise äußerem Schutz­ mantel einen oder mehrere einen Luftdurchtritt gewähr­ leistenden Abstandhalter anzuordnen.

Vorzugsweise werden diese zwischen Isoliermantel und Dampf­ sperre angeordnet, da es insbesondere hier zur Kondens­ wasserbildung kommt, das so leichter abgeführt werden kann.

Zum Beispiel bei einer Rohrisolierung kann der Abstand­ halter aus einem um die Dampfsperre gelegten wellblech­ artigen Körper bestehen, der dann beispielsweise mit einem Lochblech abgedeckt oder selbst als Lochblech gestaltet ist, um den gewünschten Luft- beziehungsweise Feuchtig­ keitsdurchtritt sicherzustellen.

Die Isolierung, zum Beispiel aus Mineralwolle, wird dann außen aufgesetzt.

Beispielsweise bei einer Ausführungsform mit radial ver­ laufenden Abschnitten des Isoliermantels können die genann­ ten Abstandhalter nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in Form von Distanzstücken gestaltet sein, die in ihrer Längserstreckung querschnittsvermindert aus­ gebildet sind, um so die Durchströmbarkeit des Raumes zwischen Dampfsperre und Schutzmantel weiter zu begün­ stigen.

Um eine gezielte Durchströmbarkeit beziehungsweise einen gezielten Atmosphärenaustausch zwischen dem teilweise mit dem Isoliermantel gefüllten Raum und der Umgebung zu ermöglichen, schlägt eine weitere vorteilhafte Aus­ führungsform der Erfindung vor, im äußeren Schutzmantel mindestens zwei, im Stand zueinander angeordnete luft- und feuchtigkeitsdurchlässige Durchgangsöffnungen vorzu­ sehen.

In der Regel werden eine Vielzahl derartiger Durchgangs­ öffnungen auf dem äußeren Schutzmantel angeordnet, wobei diese von sehr kleinem Durchmesser (zum Beispiel <1 mm) gestaltet sein können.

Versuche haben gezeigt, daß die Fläche der Durchgangs­ öffnungen in bezug auf die Gesamtfläche des Schutzmantels kleiner als 1%, vorzugsweise kleiner als 0,5% sein kann. Auch dann wird noch ein ausreichender Luft- und Feuchtig­ keitsaustausch gewährleistet.

Wenngleich aufgrund der beschriebenen Ausführungsform sich praktisch schon von selbst eine "Zwangsbelüftung" einstellt, so schlägt die Erfindung in einer erweiterten Ausführungsform zusätzlich vor, eine Zwangsbelüftung über eine entsprechende Zu- und Abluftöffnung und gegebenenfalls darin angeordnete Saug- und/oder Blasaggregate vorzusehen.

Es wird damit eine zusätzliche Sicherheit einer ständigen Hinterlüftung gegeben.

Die Durchbrechungen im äußeren Schutzmantel sind so klein, daß der Schallaustritt durch sie praktisch vernachlässig­ bar ist. Bei Bedarf können die Öffnungen jedoch zusätzlich noch schallgedämpft ausgebildet werden, zum Beispiel durch die Anordnung eines nach innen vor der jeweiligen Öffnung im Abstand angeordneten Schutzbleches oder der Anordnung eines schalldämmenden, jedoch luft- und feuchtigkeits­ durchlässigen Materials auf der Innenseite der Öffnung. Diese Funktion kann gegebenenfalls die Schallisolierung selbst übernehmen.

Eine weitere Verbesserung der Schallisolierung kann bei­ spielsweise dadurch erreicht werden, daß die Isolierschicht und/oder der Isoliermantel gegenüber den sie stützenden Bauteilen (Rohrleitung, Dampfsperre, äußerer Schutzmantel) durch eine zwischengeschaltete Entdröhnungsschicht iso­ liert werden. Die Entdröhnung kann dabei auf bekannte Weise mittels einer Antidröhnpappe, einer Gummi- oder Kunststoffeinlage erfolgen.

Bei einer reinen Wärmeisolierung können sowohl die innere Isolierschicht als auch der äußere Isoliermantel aus einem offenzelligen Isoliermaterial wie einer Steinwolle oder einem Polyvinylchlorid- beziehungsweise Polyuretanweich­ schaum hergestellt sein.

Zur Kälteisolierung schlägt die Erfindung als Material für die innere Isolierschicht einen geschlossenzelligen Isolierstoff wie einen Polyuretan- oder Polystyrolhart­ schaum oder ein geschäumtes Glas (sogenanntes Foam Glass) vor.

Sowohl die Dampfsperre als auch der äußere Isoliermantel werden vorzugsweise aus einem Aluminium- oder Stahlblech hergestellt. Ebenso können die genannten Abstandhalter (Distanzstücke) aus Aluminium oder Stahl hergestellt sein.

Die mit einer erfindungsgemäßen Isolieranordnung realisier­ baren Vorteile sind offensichtlich. Sowohl bei einer reinen Schallisolierung, als auch bei einer kombinierten Wärme-/ Schallisolierung ermöglicht es die Erfindung, bei minimalen Verlusten in der Schalldämmung mit sehr viel weniger Iso­ lationsmaterial auszukommen. Darüber hinaus ist die erfin­ dungsgemäße Anordnung der Schallisolierung besonders ein­ fach, wenn diese zum Beispiel in Form von Streifen oder Distanzstücken erfolgt.

Darüber hinaus wird bei einer mit einer thermischen Iso­ lierung kombinierten Schalldämmung aufgrund der erfindungs­ gemäß vorgesehenen Hohlräume zwischen den einzelnen Be­ reichen (Abschnitten) des schalldämmenden Isoliermaterials eine (Zwangs) Belüftung bewußt ermöglicht, die durch eine entsprechende Perforierung des äußeren Schutzmantels weiter optimiert werden kann.

Die Erfindung hat also erkannt, daß es insbesondere auch bei einer Kälteisolierung, mit der gleichzeitig eine Schall­ isolierung verbunden werden soll, nicht darauf ankommt, wie es der Stand der Technik vorsieht, eine möglichst dichte Packung des Schallisoliermaterials vorzunehmen beziehungsweise diese hinter einer äußeren Dampfsperre anzuordnen. Vielmehr geht die Erfindung davon aus, eine bewußte Luft- und Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des äußeren Schutzmantels einzustellen, bei gleichzeitig unterbrochenem Schallisoliermantel.

Es wird auf diesem Wege eine (unerwünschte) Durchfeuchtung des Materials der Schallisolierung zuverlässig verhindert. Dabei ermöglicht die Erfindung ein nahezu konstantes Temperaturprofil über den Bereich der Schallisolierung (zum Beispiel bei der genannten Ausführungsform einer Rohr-Kälteisolierung zwischen der Dampfsperre und dem äußeren Schutzmantel). Gleichzeitig wird aber auch bei Temperaturdifferenzen beziehungsweise äußeren Temperatur­ einflüssen eine Druckveränderung in dem genannten Raum ohne weiteres ermöglicht.

Gegebenenfalls entstehende Feuchtigkeit (Kondenswasser) kann ohne weiteres aufgrund des vorzugsweise in drei Raum­ richtungen mit Durchgangsbereichen gestalteten Raumes der Schallisolierung sicher abgeführt werden.

Isolieranordnungen der beschriebenen Art werden häufig in Unternehmen des chemischen oder petrochemischen Bereichs eingesetzt. Die Praxis hat gezeigt, daß es insbesondere hier leider immer wieder zu Feuerbrünsten kommt, die sich schnell entlang einer Rohrisolierung fortbewegen. Insbeson­ dere bei vertikal angeordneten Konstruktionselementen (Rohren) könnte es bei der beschriebenen Gestaltung zur Ausbildung eines sogenannten Kamineffektes kommen, das heißt, das Feuer schreitet in den Freiräumen sehr schnell von unten nach oben fort. Auch hier bietet die Erfindung in einer vorteilhaften Ausführungsform Abhilfe. Dazu ist vorgesehen, daß die den oder die Freiräume begrenzenden Flächen zumindest abschnittweise mit einer unter Wärme dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung versehen sind. Hierzu bietet es sich vor allem an, die dem Freiraum zugeordnete Oberfläche des Trennelementes (der Dampfsperre) zumindest abschnittweise mit einer derartigen Brandschutz­ beschichtung zu versehen.

Derartige dämmschichtbildende Brandschutzbeschichtungen nach DIN 4102 zeichnen sich dadurch aus, daß sie unter erhöhter Wärme (also zum Beispiel bei einem Feuer) auf­ schäumen, wobei der Schaum weitestgehend unbrennbar ist. Der Schaum wirkt dann also als Feuerschutzwand, die ein Fortschreiten des Feuers zumindest über einen gewissen Zeitraum verhindert.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung soll die Beschichtung in einer solchen Menge aufgetragen werden, daß der korrespondierende Freiraum nach Aufschäumen des Materials möglichst vollständig ausgefüllt wird und damit eine nahezu hermetische Abdichtung bildet, in der das Feuer nicht vorbei kann.

Bei einer Ausführungsform, bei der zwischen Isoliermantel, Konstruktionselement, Trennelement, Schutzmantel und/oder Isolierschicht ein oder mehrere, einen Luftdurchtritt gewährleistende Abstandhalter angeordnet ist (sind), ist es zur Erreichung einer möglichst vollständigen Abdichtung vorteilhaft, beide, den Freiraum begrenzende Flächen und gegebenenfalls zusätzlich den darin angeordneten Ab­ standhalter zumindest teilweise mit einer derartigen Dämm­ schicht bildenden Brandschutzbeschichtung zu versehen. Es steht dann auch bei größeren Freiräumen genügend Be­ schichtungsmaterial zur Verfügung, um eine vollständige Ausfüllung des Raumes nach dem Aufschäumen zu erreichen.

Versuche haben gezeigt, daß es allerdings nicht notwendig ist, die Flächen oder den Abstandhalter über die gesamte Länge (Fläche) zu beschichten, es vielmehr genügt, die Teile in bestimmten Abständen zu beschichten, um somit abschnittweise Ausfüllungen der Freiräume zu ermöglichen, an denen das Feuer gestoppt wird. Hierdurch wird auch Material und damit Kosten gespart, ohne die Sicherheit wesentlich zu beeinträchtigen.

Dämmschichtbildende Brandschutzbeschichtungen der genannten Art sind dem Fachmann bekannt und werden zum Beispiel unter dem Warenzeichen unitherm der Firma Permatex angebo­ ten. Hierbei handelt es sich um Stoffe auf der Basis orga­ nischer Stickstoffverbindungen, Kohlenhydraten, Ammonium­ salzen und/oder mehrwertiger Al-Kohle.

Im Sinne der Erfindung können selbstverständlich aber auch gleichwirkende Stoffe eingesetzt werden.

Versuche haben gezeigt, daß durch derartige Brandschutz­ maßnahmen vor allem auch die innere Isolierschicht geschont wird. Dadurch, daß das Feuer an den entsprechenden Stellen nicht mehr vorbei kann, kommt es in Richtung vom Feuer weg zu einem Temperaturgefälle auch in der Isolierschicht, die damit zumindest im Abstand hinter dem durch den Schaum ausgefüllten Raum unversehrt bleibt und ihre Funktion weiter erfüllen kann. Vor allem bei der Förderung von Chemikalien durch eine Rohrleitung ist die Aufrechterhal­ tung der Funktionssicherheit der Isolierung von größter Bedeutung.

Dabei schlägt die Erfindung in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform vor, alternativ oder zusätzlich zu der dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung feste Brand­ schutzelemente in den Isoliermantel und/oder die Isolier­ schicht einzubauen, vorzugsweise senkrecht zum Konstruktions­ element (der Rohrleitung). Die Brandschutzelemente können dabei scheibenförmig ausgebildet sein, wobei vor allem sogenannte Palusol-Brandschutzplatten vorgeschlagen werden. Diese bilden eine feste Wand für ein Feuer. Bei entspre­ chender Temperaturbelastung schäumen auch diese Platten auf und dichten den Raum um das Konstruktionselement wei­ ter ab, so daß auch eine weitere Sauerstoffzufuhr unter­ brochen wird.

Durch diese Maßnahmen wird ein hoher Brandschutz sicherge­ stellt. Anstelle der genannten Palusol-Brandschutzplatten können selbstverständlich auch andere Brandschutzplatten Verwendung finden.

Die beschriebene Isolieranordnung ist einfach, preiswert herstellbar und leicht zu montieren. Je nachdem, ob eine reine Schall-, Wärme- oder Kälteisolierung, gegebenen­ falls in Kombination mit einem Brandschutz, angestrebt werden, kann die Isolieranordnung auf eine der vorgeschla­ genen Weisen erfolgen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert, das jedoch in keiner Weise den Erfindungsgedanken beschränkt.

In der einzigen Figur ist eine Isolieranordnung für eine von Kaltluft durchströmte Rohrleitung im Längsschnitt dargestellt, wobei vier verschiedene Arten des Isolierungs­ aufbaus angegeben sind.

Mit dem Bezugszeichen 10 ist eine Rohrleitung, hier mit quadratischem Querschnitt, dargestellt.

Mit gleichbleibendem Abstand ist um die Rohrleitung 10, in der hier Kühlluft transportiert wird, ein Vierkantrohr 12 aus einem Aluminiumblech geführt, das als Dampfsperre dient.

Der Raum zwischen der Rohrleitung 10 und der Dampfsperre 12 ist mit einem geschlossenzelligen Isolierstoff 14, hier einem Polyurethan-Hartschaum, gefüllt. Der Isolierstoff (die Isolierschicht) 14 sorgt für eine sichere und gleich­ bleibende Anordnung des Vierkantrohres 12 im Abstand zur Rohrleitung 10. Bei Bedarf können jedoch auch geeignete Abstandhalter, die dann vorzugsweise schallgedämpft angeord­ net werden, vorgesehen sein.

Mit konstantem Abstand ist um das Vierkantrohr 12 ein äußerer Schutzmantel 16 angeordnet. Dieser weist auf seiner Oberfläche eine Mehrzahl von kleinen Durchgangsöffnungen 18 auf, die nachstehend noch näher beschrieben werden. Die Öffnungen 18 haben einen Durchmesser von weniger als 1 mm.

Zwischen dem Vierkantrohr 12 und dem äußeren Schutzmantel 16 ist ein schalldämmender Isoliermantel angeordnet. In der Zeichnung sind, den vier Außenflächen des Vierkant­ rohres 12 jeweils zugeordnet, vier verschiedene Anordnungen des schalldämmenden Isoliermaterials 20 dargestellt.

Zwischen der oberen Fläche 12 a des Vierkantrohres 12 und der korrespondierenden oberen Fläche 16 a des Schutzman­ tels 16 erstreckt sich der Isolierstoff 20 zwar von Wand zu Wand, jedoch ist seine Oberfläche mit sickenförmigen Vertiefungen 22 ausgebildet, die senkrecht zur Zeichen­ ebene verlaufen, so daß rohrförmige Kanäle zwischen dem Isoliermaterial 20 und den zugeordneten Wänden 12 a, 16 a ausgebildet werden. Weiterhin sind (nicht dargestellte), den Isoliermantel 20 von einer Seite zur gegenüberliegenden Seite durchgreifende Verbindungsöffnungen vorgesehen.

Der rechte Abschnitt der Schallisolierung, also der Bereich zwischen der Seitenwand 12 d des Vierkantrohres 12 und der Seitenwand 16 d des Schutzmantels 16 ist - ähnlich wie zuvor beschrieben - mit einem schalldämmenden Isolier­ mantel 20 ausgefüllt, der jedoch mit abschnittweisen, vertikal und horizontal verlaufenden Kanälen 24 ausge­ bildet ist. In der Zeichnung ist ein vertikaler Kanal­ abschnitt 24 a dargestellt, der von drei horizontalen Ka­ nalabschnitten 24 b durchquert wird, die eine Verbindung von der Dampfsperre 12 zum Schutzmantel 16 schaffen, wobei die Öffnungen 18 im Schutzmantel 16 vorzugsweise im Bereich der Kanalabschnitte 24 b angeordnet sind.

Der untere Abschnitt der Schallisolierung ist in drei unterschiedliche Zonen aufgeteilt. Der unteren Wand 12 c des Vierkantrohres 12 benachbart ist ein Wellband 26 aus Aluminium, das so angeordnet ist, daß die korrespondierenden Hohlräume parallel zur Strömungsrichtung des Kühlgases verlaufen. Auf dem Wellband 26 liegt ein Lochblech 28 aus Aluminium auf. Wellband 26 und Lochblech 28 sind vor­ zugsweise fest miteinander verbunden, zum Beispiel durch Löten.

Auf dem Lochblech 28 liegt eine geschlossene Matte 20 aus Steinwolle auf, die sich an ihrer gegenüberliegenden Seite gegen ein weiteres Wellband 30 abstützt, das selbst wiederum an der unteren Wand 16 c des Schutzmantels 16 befestigt ist. Das Wellband 30 ist unmittelbar aus einem Lochblech gebildet und besteht gleichfalls aus Aluminium.

Beim linken Isolierabschnitt zwischen der Wand 12 b des Vierkantrohres 12 und der Wand 16 b des Schutzmantels 16 besteht der Isoliermantel 20 aus drei im Abstand zueinander angeordneten in Fließrichtung der Kühlluft verlaufenden stegförmigen Isolierstreifen 26 a, die von der Wand 12 b zur gegenüberliegenden Wand 16 b verlaufen und zwischen sich Hohlräume 32 ausbilden.

Selbstverständlich wird man in der Regel eine einheit­ liche Isolierung um die Rohrleitung 10 vornehmen. Die Darstellung dient insoweit lediglich der Beschreibung unterschiedlicher möglicher Ausführungsformen.

Allen konstruktiven/geometrischen Anordnungen des schall­ dämmenden äußeren Isoliermantels 20 ist gemeinsam, daß ein Gas- und/oder Feuchtigkeitsdurchtritt (Austausch) in allen drei Raumrichtungen x, y, z gewährleistet ist.

Luft und/oder Feuchtigkeit kann entlang der sickenförmigen Vertiefungen 22, den Kanälen 24, 24 a, 24 b, den Wellbändern 26, 30 beziehungsweise den Hohlräumen 32 ohne weiteres strömen, wobei über die Öffnungen 18 ein Austausch mit der Umgebungsatmosphäre ermöglicht wird. Hierdurch wird die Einstellung eines nahezu konstanten Temperaturprofils zwischen Dampfsperre 12 und Schutzmantel 16 ermöglicht. Für den Fall, daß sich aufgrund besonderer Einflüsse trotz­ dem Kondenswasser zum Beispiel an der Außenfläche der Dampfsperre 12 bilden sollte, kann dieses ohne weiteres auf die geschilderte Weise nach außen abgeführt werden. Eine Durchnässung des schalldämmenden Isoliermantels 20 wird damit zuverlässig verhindert.

Die erfindungsgemäße Isolieranordnung vereinigt die Vorteile einer optimalen thermischen, insbesondere Kälteisolierung mit denen einer Schalldämmung.

Überraschenderweise hat sich auch gezeigt, daß bei der be­ schriebenen Perforation des äußeren Schutzmantels eine Hinterlüftung auch dann noch sichergestellt wird, wenn der Raum zwischen Dampfsperre 12 und Schutzmantel 16 an­ sonsten vollständig mit einem schalldämmenden Isolierstoff ausgefüllt ist. Schalldämmende Isolierstoffe der genannten Art, wie Mineralwolle oder dergleichen, haben die Eigen­ schaft, eine offene Porosität zu besitzen, über die auch bei dichteren Packungen noch ein Luft- und/oder Feuchtig­ keitsaustausch erfolgen kann, sofern - wie es die Erfindung vorschlägt - ein Austausch mit der Umgebungsatmosphäre (hier: durch die Öffnungen 18) erfolgen kann. Die im Zu­ sammenhang mit der Erfindung beschriebenen Freiräume können dann in den einzelnen Porenräumen der Isolierung gesehen werden.

Die eingangs beschriebene dämmschichtbildende Brandschutz­ beschichtung wird bei den vier, in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsvarianten zum Beispiel auf folgenden Flächen angebracht:

• - Beim linken Isolierabschnitt auf der zwischen den Iso­ lierstreifen 20 a in den Hohlräumen 32 liegenden Flächen der Wand 12 b und/oder der äußeren Wand 16 b, gegebenen­ falls auch auf den den Hohlräumen 32 zugewandten Flächen der Isolierstreifen 20 a.
• - Beim oberen Isolierabschnitt auf den Flächen der Ver­ tiefungen 22, insbesondere den nach innen gerichteten Vertiefungen 22 sowie der dem Isoliermaterial 20 zuge­ wandten Flächen der Wände 12 a beziehungsweise 16 a.
• - Beim rechten Abschnitt auf den, dem Isoliermaterial 20 zugewandten Flächen der Wände 12 d beziehungsweise 16 d und/oder den Flächen der Kanalabschnitte 24 a, 24 b.
• - Beim unteren Abschnitt auf den dem Wellband 26 zugewandten Flächen der Wand 12 c beziehungsweise dem Lochblech 28 und/oder auf den Flächen des Wellbandes 26 beziehungs­ weise den entsprechenden Flächen des Wellbandes 30 bezie­ hungsweise der Wand 16 c.

Ebenso können feste Brandschutzelemente, zum Beispiel Palusol-Platten beispielsweise zwischen der Rohrleitung 10 und dem Schutzmantel 16 oder zwischen der Dampfsperre 12 und dem Schutzmantel 16 angeordnet sein, die dann vor­ zugsweise in der Zeichenebene verlaufen. Dabei wird die zuvor beschriebene Hinterlüftung dadurch nicht gestört, weil derartige Brandschutzplatten im Abstand zueinander angeordnet werden und zwischen diesen die Hinterlüftung auf die beschriebene Art und Weise erfolgen kann.

Ein im wesentlichen analoger Aufbau ergibt sich bei der Isolierung einer Rohrleitung mit Kreisquerschnitt. Bei einer Wandisolierung gilt das vorstehend Gesagte entsprechend, wobei dann zum Beispiel eine vertikale Wand vollständig auf die in der Zeichnung im rechten Teil dargestellte Weise isoliert werden kann.

Die Aneinanderreihung von einzelnen Abschnitten der Iso­ lieranordnung ist problemlos, zumal eine Dichtigkeit im äußeren Schutzmantel nicht mehr notwendig ist.

Claims (37)

1. Isolieranordnung für Konstruktionselemente, ge­ kennzeichnet durch einen zwischen dem Konstruktionselement (10) und einem im Abstand dazu angeordneten Schutzmantel (16) unter Ausbildung von Freiräumen (22, 24, 24 a, 24 b, 26, 30, 32) angeord­ neten, festen, schalldämmenden Isoliermantel (20).

2. Isolieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel (20) in Form von stegförmigen, im Abstand zueinander angeordneten, parallel zum Konstruktionselement (10) und Schutzmantel (16) verlaufenden Elementen (20 a) ausgebildet ist.

3. Isolieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel (20) in Form von stegförmigen, im Abstand zueinander angeordneten und senkrecht zwischen dem Konstruktions­ element (10) und dem Schutzmantel (16) verlaufenden Elementen ausgebildet ist.

4. Isolieranordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

5. Isolieranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel (20) bei einem rohrförmigen Konstruktionselement dieses wendelförmig unter Ausbildung eines ebenfalls wendel­ förmigen Freiraumes zwischen den einzelnen Abschnitten der wendelförmigen Isolierung umgibt.

6. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel (20) einen ersten Teil der Gesamtiso­ lierung bildet, deren zweiter Teil aus einer dem Iso­ liermantel (20) benachbarten, durchgehenden Isolier­ schicht (14) besteht.

7. Isolieranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (14) dem Konstruktionselement (10) benachbart und der Isoliermantel (20) dem äußeren Schutzmantel (16) be­ nachbart angeordnet ist.

8. Isolieranordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Isolier­ schicht (14) und Isoliermantel (20) ein Trennelement (12) angeordnet ist.

9. Isolieranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (12) als Dampfsperre ausgebildet ist.

10. Isolieranordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Trennelement (12) aus einem Aluminium oder Stahlblech besteht.

11. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel (20) so ausgebildet beziehungsweise angeordnet ist, daß ein Gas- und/oder Feuchtigkeits­ durchtritt vorzugsweise in allen drei Raumrichtungen gegeben ist.

12. Isolieranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel (20) zumindest teilweise im Abstand zum äußeren Schutz­ mantel (16), dem Konstruktionselement (10), dem Trenn­ element (12) und/oder der Isolierschicht (14) verläuft.

13. Isolieranordnung nach Anspruch 11 oder 12, da­ durch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel (20) im Kontaktbereich zum Schutzmantel (16), zum Konstruktionselement (10), zum Trennelement (12) und/oder zur Isolierschicht (14) mit abschnitts­ weisen Rücksprüngen (22) ausgebildet ist.

14. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Isoliermantel (20), Konstruktionselement (10), Trennelement (12), Schutzmantel (16) und/oder Isolier­ schicht (14) ein oder mehrere, einen Luftdurchtritt gewährleistende Abstandhalter (26, 30) angeordnet ist (sind).

15. Isolieranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Abstand­ halter (26, 30) wellblechartig gestaltet ist (sind) und im wesentlichen parallel zu den sie stützenden Bauteilen (12, 16) verlaufen.

16. Isolieranordnung nach Anspruch 14 oder 15, da­ durch gekennzeichnet, daß auf den Abstandhaltern (26) mit Öffnungen versehene flächen­ förmige Bleche (28) aufliegen und/oder die Abstandhalter (30) selbst mit Durchgangsöffnungen ausgebildet sind.

17. Isolieranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Abstand­ halter als endliche Distanzstücke gestaltet sind und im wesentlichen senkrecht zu den sie stützenden Bauteilen verlaufen.

18. Isolieranordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzstücke in ihrer Längserstreckung querschnittsvermindert aus­ gebildet sind.

19. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Schutzmantel (16) mindestens zwei, im Abstand zueinander angeordnete luft- und/oder feuchtigkeits­ durchlässige Durchgangsöffnungen (18) aufweist.

20. Isolieranordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Durch­ gangsöffnungen (18) in bezug auf die Gesamtfläche des Schutzmantels (16) <1%, vorzugsweise <0,5% ist.

21. Isolieranordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (18) schallgedämmt sind.

22. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzmantel (16) aus einem Aluminium- oder Stahl­ blech besteht.

23. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, gekennzeichnet durch eine Zwangs­ belüftung im Bereich des Isoliermantels (20).

24. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel (20) aus einem offenzelligen, schall­ dämmenden Material besteht.

25. Isolieranordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel (20) aus Mineralwolle oder einem offenzelligen Kunst­ stoffschaum, vorzugsweise einem Weichschaum, besteht.

26. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (14) aus einem geschlossenzelligen thermisch isolierenden Material besteht.

27. Isolieranordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (14) ein geschlossenzelliger Kunststoffschaum, vorzugs­ weise ein Hartschaum oder geschäumtes Glas ist.

28. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (14) und/oder der Isoliermantel (20) gegenüber den sie stützenden Bauteilen (10, 12, 16) durch eine zwischengeschaltete Entdröhnungsschicht wie eine Antidröhnpappe, Gummi- oder Kunststoffeinlage schallgedämmt angeordnet ist (sind).

29. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die den oder die Freiräume (22, 24, 24 a, 24 b, 26, 30, 32) begrenzenden Flächen zumindest abschnittweise mit einer unter Wärme dämmschichtbildenden Brandschutzbeschichtung versehen sind.

30. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein in dem oder den Freiräumen (22, 24, 24 a, 24 b, 26, 30, 32) angeordneter Abstandhalter (26, 30) zumindest abschnittweise mit einer unter Wärme dämm­ schichtbildenden Brandschutzbeschichtung versehen ist.

31. Isolieranordnung nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die beschichteten Abschnitte in Längsrichtung des Konstruktionselementes (10) im Abstand zueinander ange­ ordnet sind.

32. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die dämmschichtbildende Beschichtung aus einem schaumschichtbildenden Mittel gemäß DIN 4102 besteht.

33. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die dämmschichtbildende Brandschutzbeschichtung ein Mittel auf der Basis anorganischer Stickstoffver­ bindungen, Kohlenhydrate, Ammoniumsalze und/oder mehr­ wertiger Al-Kohle ist.

34. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung in einer solchen Menge aufgetragen ist, daß der korrespondierende Freiraum (22, 24, 24 a, 24 b, 26, 30, 32) unter Wärmeeinfluß vollständig ausgefüllt wird.

35. Isolieranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Isoliermantel (20) und/oder die Isolierschicht (14) mit senkrecht zum Konstruktionselement (10) ange­ ordneten Brandschutzelementen ausgerüstet ist (sind).

36. Isolieranordnung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Brandschutzelemente scheibenförmig und in Längs­ richtung des Konstruktionselementes (10) im Abstand zueinander ausgebildet sind.

37. Isolieranordnung nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Brandschutzelemente sogenannte Palusol-Brand­ schutzplatten sind.