DE19620600C2 - Device and method for introducing thermal insulation material into cavities - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen von Wärmedämmstoff in Hohlräume, mit einem Einfülltrichter für schüttfähiges, anorganisches, hochporöses Wärmedämmmaterial, einer an den Einfülltrichter angeschlossenen Schleuse mit. Dosierschnecke, einer Anzahl Einspritzdüsen zum Einbringen eines wässerigen, anorganischen Bindemittels in das zu fördernde Wärmedämmaterial, einem Förderschlauch sowie einem Kompressor zum fördern des mit Bindemittel angereicherten klebrigen Wärmedämmaterials durch den Förderschlauch in die zu füllenden Hohlräume.The invention relates to a device for introducing thermal insulation into Cavities, with a funnel for pourable, inorganic, highly porous Thermal insulation material, a lock connected to the hopper. Dosing screw, a number of injection nozzles for introducing an aqueous, inorganic binder in the thermal insulation material to be conveyed, a Conveyor hose and a compressor to convey the binder-enriched sticky thermal insulation material through the delivery hose into the cavities to be filled.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP 0 665 342 A1 bekannt. Das Wärmedämmaterial wird über eine Zellradschleuse in einen Luftstrom, eingebracht, der einen Betriebsdruck von 1 bis 2 bar aufweist. Es erfolgt somit eine kontinuierliche Förderung. Allerdings ist der Förderdruck begrenzt, da die Zellradschleuse nur bis höchstens etwa 2 bar ausreichend abdichtet.Such a device is known from EP 0 665 342 A1. The Thermal insulation material is introduced into an air flow via a rotary valve has an operating pressure of 1 to 2 bar. So there is a continuous Advancement. However, the delivery pressure is limited because the rotary valve is only up to sufficiently seals at most about 2 bar.
Die DE 44 39 428 A1 schlägt das Einbringen von Wärmedämmaterial in Hohlräume, z. B. Dachhohlräume von Gebäuden, vor, wobei anorganische Füll- und Feststoffe mit einem Bindemittel vermischt werden und unter Zuhilfenahme eines Drucklufterzeugers in einer Masseförderleitung zu einer Austragstelle gefördert werden, wobei klebrige Masse zu festen Formkörpern verpreßt wird. Auch hier handelt es sich um ein kontinuierliches Verfahren, bei dem mangels Abdichtungsmaßnahmen in der Mischzone nur eine begrenzte Druckerhöhung in der Förderleitung möglich ist.DE 44 39 428 A1 proposes the introduction of thermal insulation material into cavities, for. B. Roof cavities of buildings, in front, with inorganic fillers and solids with one Binder are mixed and with the help of a compressed air generator in a Mass feed line to a discharge point are conveyed, sticky mass too solid moldings is pressed. This is also a continuous one Process in which, due to the lack of sealing measures in the mixing zone, only one limited pressure increase in the delivery line is possible.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, um unter Vermeidung aufwendiger Zellradschleusen und ähnlicher Rückflußdichtungen das klebrige Wärmedämmaterial mit höherem Förderdruck in Hohlräume einzuspritzen, um auch schlecht zugängliche Hohlräume sicher mit Dämmaterial füllen zu können. The object of the invention is to provide an apparatus and a method for Avoid elaborate rotary valve locks and similar backflow seals inject sticky thermal insulation material into cavities at a higher delivery pressure to be able to safely fill even poorly accessible cavities with insulating material.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß an die Schleuse ein Druckbehälter über ein Absperrorgan angeschlossen ist und der Kompressor mittels einer Druckluftleitung an den Druckbehälter angeschlossen ist, an dessen bodenseitigem Ausgang der Förderschlauch anschließt, dessen Auslaßende ein Absperrventil aufweist.This object is achieved in a device of the type mentioned at the outset by that a pressure vessel is connected to the lock via a shut-off device and the Compressor is connected to the pressure vessel by means of a compressed air line whose bottom-side outlet connects the delivery hose, the outlet end of a Shutoff valve has.
Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem ein schüttfähiger, anorganischer, hochporöser Wärmedämmstoff mit einem anorganischen Bindemittel versetzt wird und in einem Förderschlauch pneumatisch gefördert und unter Druck in die Hohlräume eingeblasen und verdichtet wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmedämmaterial in einen Druckbehälter eindosiert wird und nach Erreichen eines genügenden Füllungsgrades im Druckbehälter ein vorgeschaltetes Absperrventil geschlossen wird, daß anschließend das klebrige Wärmedämmaterial im Druckbehälter mittels eines Kompressors unter Druck gesetzt wird, und daß nach Erreichen des Betriebsdruckes durch Öffnen eines Absperrventils am Ende des Förderschlauches das klebrige Wärmedämmaterial in die Hohlräume mit einem Druck im Bereich von 2 bis 10 bar eingespritzt wird, wobei der Betriebsdruck im Druckbehälter pressostatisch gesteuert, aufrecht erhalten wird.The method according to the invention, in which a pourable, inorganic, highly porous Thermal insulation is mixed with an inorganic binder and in one Pneumatically conveyed hose and blown into the cavities under pressure and is compressed, is characterized in that the thermal insulation material in one Pressure vessel is metered in and after reaching a sufficient degree of filling in the Pressure vessel an upstream shut-off valve is closed, that then the sticky thermal insulation material in the pressure vessel by means of a compressor under pressure is set, and that after reaching the operating pressure by opening a Shut-off valve at the end of the delivery hose into the sticky thermal insulation material Cavities with a pressure in the range of 2 to 10 bar is injected, the Operating pressure in the pressure vessel controlled by pressure, maintained.
Im Unterschied zum Stand der Technik arbeitet das erfindungsgemäße Verfahren diskontinuierlich, nämlich mit abwechselnden Bereitstellungs- und Austragperioden. Während der Bereitstellungsperiode wird das Wärmedämmaterial in einen Druckbehälter eindosiert, der nach Erreichen des Sollfüllstandes mittels eines einfachen Absperrventils hermetisch geschlossen wird, wonach ein Druckaufbau innerhalb des Druckbehälters mittels eines Kompressors stattfindet. Bei Erreichen des Solldruckes kann dann die Austragperiode über den Förderschlauch beginnen.In contrast to the prior art, the method according to the invention works discontinuous, namely with alternating supply and discharge periods. During the staging period, the thermal insulation material is placed in a pressure vessel metered in after reaching the nominal level by means of a simple shut-off valve is hermetically closed, after which a pressure build-up within the pressure vessel takes place by means of a compressor. When the target pressure is reached, the Start discharge period via the delivery hose.
Der Druck im Druckbehälter wird pressostatisch aufrecht erhalten, sodaß die gesamte Füllung ausgetragen werden kann. Anschließend wird das Absperrorgan zwischen Förderschnecke und Druckbehälter wieder geöffnet, sodaß eine neue Bereitstellungsperiode beginnen kann. The pressure in the pressure vessel is maintained under pressure, so that the entire Filling can be carried out. Then the shut-off device is between Screw conveyor and pressure vessel opened again, so that a new one Deployment period can begin.
Folgende Rezepturen des klebrigen Wärmedämmaterials haben sich bewährt:The following formulations of the sticky thermal insulation material have proven themselves:
60 Gew.-% Perlite mit einer Korngröße von 2 mm werden mit 40 Gew.-% wässerigem 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.60% by weight of perlite with a grain size of 2 mm becomes aqueous with 40% by weight Sodium water glass mixed well. The result is a dry matter with sufficient Tackiness, which is suitable for isolating large-volume cavities, like them for example, represent the rafters between the roofs of houses.
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.On a mixture of 25% by weight perlite with a grain size of 0 mm and 25% by weight Perlite with a grain size of 1 mm is distributed 50% by weight of potassium water glass. The Mixture is somewhat stickier than that of Example 1 and also fine-grained and is therefore suitable for the production of small-volume or narrow insulating moldings, in doors, profiles and chimney shafts renovated with stainless steel pipes.
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.40% by weight of silica sol are mixed with a mixture of 40% by weight of perlite, particle size 2 mm and 20 wt .-% vermiculite, grain size 1 mm mixed. This insulation mass is particularly suitable for fireproof linings. The bulk density of vermiculite is higher than that of perlite and the surface structures are different, which leads to a higher binding capacity.
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.A mixture of 30% by weight perlite, grain size 1 mm and 30% by weight magnesium silicate is mixed with 40 wt .-% clay water. A special one arises here Inexpensive thermal insulation material that is easily used for normal insulation purposes can be used.
Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Anlage zeigt, wird die Erfindung näher beschrieben. Using the drawing, which is an embodiment of the implementation of the Process necessary plant shows, the invention is described in more detail.
Es zeigt:It shows:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer zur Durchführung des Isolierverfahrens geeigneten Vorrichtung, Fig. 1 is a schematic view of a suitable isolation method for carrying out the device,
Fig. 2 einen Querschnitt durch einen Teil der Vorrichtung längs der Linie A-B der Fig. 1, Fig. 2 shows a cross section through a part of the apparatus taken along line AB of FIG. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt im Dachbereich eines Gebäudes mit Darstellung der mit Isoliermasse zu füllenden Dachsparren-Zwischenräume, Fig. 3 shows a cross-section in the roof area of a building showing the filling with insulating material to Rafter interstices
Fig. 4 das Auslassende der Förderleitung mit Absperrventil und biegsamer Einbringlanze, Fig. 4, the outlet end of the conveying conduit with a shutoff valve and flexible Einbringlanze,
Fig. 5 den Querschnitt einer zweischaligen Trockenbau-Wand, die erfindungsgemäß mit einer Wärme-Schall-Isolierung versehen wird, und Fig. 5 shows the cross section of a double-skin drywall, which is provided according to the invention with heat-sound insulation, and
Fig. 6 den Querschnitt eines Kamins mit eingezogenem Edelstahlrohr, wobei der Ringraum außerhalb dieses Rohres die Wärmedämmfüllung erhält. Fig. 6 shows the cross section of a chimney with retracted stainless steel pipe, the annular space outside of this pipe receives the thermal insulation filling.
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.A pressure vessel 10 is connected via a lock 12 to a loading hopper 14 above it. The funnel has a suspension frame 16 for a big bag 18 , shown in broken lines, which contains a pearlite filling. The lock 12 and the funnel 14 form a structural unit which can be detached from the pressure container 10 , so that both parts can be transported separately. A dosing screw 20 protrudes into the lock 12 and has a motor drive, which is not shown here.
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.In a separate pressure vessel 22 there is an aqueous binder or a mixture of binders. This vessel 22 is connected via a connecting line to injection nozzles 24 which open out circumferentially offset in the lock 12 . For reasons of drawing, these injection nozzles 24 lie in a plane below the metering screw 20 , but it goes without saying that, in the practical embodiment, the injection nozzles 24 open out in the area of the metering screw 20 and here preferably also at axial intervals. The connection of the lock 12 to the pressure vessel 10 can be closed in a pressure-tight manner by means of a shut-off element 26 . A compressed air line 28 opens into the pressure container 10 and is supplied by a compressor 30 in order to be able to build up pressure in the pressure container 10 . On the bottom side, a pressure line 32 connects to the pressure vessel 10 , which is designed as a flexible pressure hose of approximately 50 mm in diameter and should be of sufficient length to be able to reach the roof of a building with the outlet end when the device is parked on the ground. At the outlet end of the delivery line 32 there is a shut-off valve 34 to which a flexible or articulated lance 36 with a narrowing outlet nozzle 38 is connected. The lance has a length of at least 2 m and can be z. B. drive through a hole 40 in a ceiling covering of a roof into the rafter space, the lance 36 being bent so that the nozzle 38 can be adjusted parallel to the rafter direction.
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.The operation starts by driving the dosing screw 20 , so that pearlite granules 14 with a predetermined amount per unit time pass through the lock 12 into the pressure vessel 10 from the hopper. During the passage through the dosing screw 20 , binder is injected through the nozzles 24 into the material flow and is evenly distributed in the process. For this purpose, the vessel 22 is connected to the running compressor 30 , so that there is a delivery pressure in the vessel which supplies the binding agent to the insulating material. The granular material entering the pressure vessel 10 has a sticky surface. After filling the pressure vessel 10 , the screw 20 is stopped at the same time, the outlet valve (not shown) for the binder in the vessel 22 and the shut-off valve 26 of the pressure vessel 10 are closed, and the compressor 30 is switched from the vessel 22 to the pressure vessel 10 , so that now pressure build-up in the pressure vessel 10 takes place. As soon as the operating pressure is reached, the compressor 30 switches off under pressure control and by opening the shut-off valve 34 at the end of the delivery line 32 the sticky dry matter can be injected. Due to the narrowing nozzle 38 , material compression occurs in the lance and the sprayed-out material continues to compress the existing material when it strikes, the density being increased by at least 10% to 35% depending on the desired properties of the insulating body to be produced. By changing the direction of the outlet nozzle 38 , inaccessible corners of cavities can also be achieved. The hole 40 can be located, for example, at a central roof height, so that the insulating compound is first injected towards the eaves side and the lower cavity is filled, after which the nozzle 38 is directed towards the ridge in order to fill this space downwards. In this way, one cavity after the other is isolated. During the hardening process, the compacted insulation mass tries to relax and expands, so that the mass penetrates into the smallest free corners and no air voids remain. After a curing time of 3-5 hours, the injected mass has solidified into a dimensionally stable insulating body with a high thermal insulation value. This molded body is sufficiently load-bearing so that the previously cut out plate can be reinserted into the hole 40 and glued to the molded body, so that the assembly point only needs to be filled.
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.When filling the chambers of a drywall room wall, only a comparatively small hole 40 is also required in one of the wall panels and it is easily possible to provide the hole 40 for convenience at about half the height of the room, since the insulating compound can be introduced in any direction.
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.As illustrated in FIG. 6, the method according to the invention can also be used - at least in some areas - to produce very thin-walled molded insulating bodies in cavities which, for. B. in the annular space between a cylindrical stainless steel tube and a square chimney have a small wall thickness of only a few centimeters. In the case of higher chimneys, it is advisable to provide an access opening 40 on each floor in order to ensure that an uninterrupted insulating body is created which extends over the entire chimney height.
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