DE102014002205A1 - Composite element for temperature control of rooms and method for producing such an element - Google Patents

Composite element for temperature control of rooms and method for producing such an element Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbundelement (1) zur Temperierung von Räumen sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundelements (1). Der Schichtaufbau des Verbundelements (1) umfasst eine erste Wärmeleitplatte (2) aus expandiertem Graphit, die eine erste Oberfläche (3), eine zweite Oberfläche (4) und mehrere die erste und zweite Oberfläche (3, 4) verbindende Stirnflächen (17) besitzt. Weiter umfasst der Schichtaufbau mindestens ein erstes textiles Flächengebilde (6), das mindestens mit der ersten Oberfläche (3) der ersten Wärmeleitplatte (2) mittels einer ersten Klebeschicht (5) aus einem anorganischen Kleber verbunden ist. Um einen optimalen Wärmeübertragung zu gewährleisten sowie erhöhten Anforderungen an den Brandschutz zu genügen und sich dabei gleichzeitig durch hohe Formstabilität und Strukturintegrität auszuzeichnen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Schichtaufbau durch mindestens eine weitere Schicht zu ergänzen, die mittels einer zweiten Klebeschicht aus einem organischen Kleber (9) mit dem Verbundelement (1) verbunden ist.The invention relates to a composite element (1) for the temperature control of rooms and to a method for producing such a composite element (1). The layer structure of the composite element (1) comprises a first expanded-graphite heat-conducting plate (2) having a first surface (3), a second surface (4) and a plurality of end surfaces (17) connecting the first and second surfaces (3, 4) , Furthermore, the layer structure comprises at least one first textile fabric (6), which is connected at least to the first surface (3) of the first heat-conducting plate (2) by means of a first adhesive layer (5) made of an inorganic adhesive. In order to ensure optimum heat transfer and to meet increased requirements for fire protection and at the same time distinguished by high dimensional stability and structural integrity, the invention proposes to supplement the layer structure by at least one further layer, which by means of a second adhesive layer of an organic adhesive (9 ) is connected to the composite element (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundelement zur Temperierung von Räumen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundelements gemäß Patentanspruch 20.The invention relates to a composite element for tempering rooms according to the preamble of patent claim 1 and a method for producing such a composite element according to claim 20.

In Wohn-, Büro- und Gewerbebauten hängt das Wohlbefinden und damit auch die Leistungsfähigkeit des Menschen zu einem wesentlichen Teil vom vorherrschenden Raumklima ab. Zur optimalen und energieeffizienten Raumtemperierung im Hinblick auf die Schaffung eines als angenehm empfundenen Raumklimas haben sich in der Vergangenheit flächige Verbundelemente auf Basis von verdichtetem expandiertem Graphit bewährt. Als Decken-, Wand- oder Bodenelemente geben sie zum Heizen eines Raumes Strahlungswärme schnell und über die Fläche gleichmäßig verteilt an den Raum ab oder führen zu dessen Kühlung Wärmelasten ab.In residential, office and commercial buildings, the well-being and thus also the efficiency of people depends to a large extent on the prevailing indoor climate. For optimal and energy-efficient room temperature control with regard to the creation of a pleasant indoor climate, laminar composite elements based on compressed expanded graphite have proven successful in the past. As ceiling, wall or floor elements, they emit radiant heat quickly and evenly distributed over the surface to the room for heating a room or dissipate heat loads to cool it.

Derartige Elemente zur Raumtemperierung sind häufig im Schichtverbund hergestellt, wobei vorteilhafterweise zumindest eine Schicht von einer Wärmleitplatte aus verdichtetem expandiertem Graphit besteht. Eine solches zum Beispiel in der EP 1 512 933 A2 beschriebenes Verbundelement besitzt eine Wärmeleitplatte, auf deren Oberfläche je nach Einsatzzweck eine Beschichtung aus Vliesen, Papieren, textilen Materialien und dergleichen angeordnet sein kann. Der Schichtverbund wird durch Kleben mittels eines organischen Klebers hergestellt.Such elements for room temperature control are often produced in the layer composite, wherein advantageously at least one layer consists of a heat conducting plate of compressed expanded graphite. Such as in the EP 1 512 933 A2 described composite element has a heat conducting plate, on the surface depending on the application, a coating of nonwovens, papers, textile materials and the like may be arranged. The layer composite is produced by bonding by means of an organic adhesive.

Aufgrund ihrer Verwendung in Wohn-, Büro- und Gewerbebauten ist für die beschriebenen Verbundelemente neben einer effizienten und wirtschaftlichen Raumtemperierung eine Einordnung in eine hinsichtlich des Brandschutzes möglichst vorteilhafte Baustoffklasse erstrebenswert, um Einschränkungen in der Verwendung des Verbundelements so weit als möglich auszuschließen. Um die Brandlast eines Verbundelements zur Temperierung von Räumen zu senken, ist in der DE 10 2012 204 124 A1 ein Schichtaufbau mit zwei Wärmeleitplatten und textilen Flächengebilden beschrieben, die jeweils mittels eines anorganischen Klebers miteinander verbunden sind.Because of their use in residential, office and commercial buildings is desirable for the described composite elements in addition to an efficient and economical room temperature classification into a fire protection most advantageous building material class to exclude restrictions on the use of the composite element as far as possible. To reduce the fire load of a composite element for temperature control of rooms, is in the DE 10 2012 204 124 A1 a layer structure with two heat conducting plates and textile fabrics described, which are connected to each other by means of an inorganic adhesive.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verbundelement zur Temperierung von Räumen zu schaffen, das sich nicht nur durch eine optimale Wärmeübertragung auszeichnet, sondern auch erhöhten Anforderungen an den Brandschutz genügt und sich dabei gleichzeitig durch hohe Formstabilität und Strukturintegrität vom Stand der Technik abhebt. Weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundelements anzugeben.Proceeding from this, the present invention seeks to provide a composite element for temperature control of rooms, which is not only characterized by optimum heat transfer, but also meets increased fire protection requirements and at the same time stands out by the state of the art high dimensional stability and structural integrity , Another object of the invention is to provide an economical method for producing such a composite element.

Diese Aufgaben werden durch ein Verbundelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 20 gelöst.These objects are achieved by a composite element having the features of patent claim 1 and a method having the features of patent claim 20.

Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.

Das Wesen der Erfindung besteht in einem Schichtverbund für ein Temperierelement mit einer Wärmeleitplatte und einem textilen Flächengebilde, die mittels einer anorganischen Klebeschicht miteinander verbunden sind, und mit mindestens einer weiteren Schicht, die mittels einer organischen Klebeschicht aufgeklebt ist.The essence of the invention consists in a layer composite for a tempering with a heat conducting plate and a fabric, which are interconnected by means of an inorganic adhesive layer, and at least one further layer which is adhered by means of an organic adhesive layer.

Obwohl ein wichtiger Aspekt der Erfindung die Einhaltung strenger Brandschutznormen ist, nimmt die Erfindung mit dem Vorsehen organischer Klebeschichten im Schichtaufbau bewusst in Kauf, dass sich die Brandlast eines erfindungsgemäßen Verbundelements durch die organischen Klebeschichten erhöht. Die Erfindung löst sich somit von der vorherrschenden Meinung, dass für einen erhöhten Brandschutz organische Klebeschichten nicht in Frage kommen.Although an important aspect of the invention is the adherence to stringent fire safety standards, the invention, with the provision of organic adhesive layers in the layer structure, consciously accepts that the fire load of a composite element according to the invention increases due to the organic adhesive layers. The invention thus resolves itself from the prevailing opinion that organic adhesive layers are not suitable for increased fire protection.

Dank der erfindungsgemäßen Kombination aus anorganischen und organischen Klebeschichten gelingt es, einen dauerhaften Verbund der einzelnen Schichten des Verbundelements herzustellen. Selbst partielle Delaminationen sind ausgeschlossen, so dass neben einer beständig hohen Wärmeleistung auch eine bleibende Strukturintegrität des Verbundelements gewährleistet ist.Thanks to the combination of inorganic and organic adhesive layers according to the invention, it is possible to produce a permanent bond between the individual layers of the composite element. Even partial delaminations are excluded, so that in addition to a consistently high heat output and a lasting structural integrity of the composite element is ensured.

Dieser Vorteil wird insbesondere mit Verbundelementen erreicht, die eine oder mehrere organische Klebeschichten im Kernbereich des Verbundelements aufweisen. In dem gegenüber dem Kernbereich weiter außen liegenden, oberflächennahen Bereich der Außenseiten eines erfindungsgemäßen Verbundelements werden hingegen vorteilhafterweise Klebeschichten mit einem anorganischen Kleber vorgesehen, um die anorganischen Klebeschichten gezielt in einem statisch hochwirksamen Bereich anzuordnen. Da der Verbund zwischen den Wärmeleitplatten und den textilen Flächengebilden maßgeblich die Biegesteifigkeit und damit das Tragverhalten des Verbundelements bestimmt, sorgt auf diese Weise die hohe Festigkeit und Hitzebeständigkeit der anorganischen Klebeschichten für eine große Eigenstabilität erfindungsgemäßer Verbundelemente selbst im Brandfall.This advantage is achieved in particular with composite elements which have one or more organic adhesive layers in the core region of the composite element. On the other hand, in the outer region of the outer sides of a composite element according to the invention which is located further outside the core region, adhesive layers with an inorganic adhesive are advantageously provided in order to arrange the inorganic adhesive layers in a statically highly effective region. Since the bond between the heat-conducting plates and the textile fabrics decisively determines the bending stiffness and thus the carrying behavior of the composite element, in this way the high strength and heat resistance of the inorganic adhesive layers ensures a high intrinsic stability of composite elements according to the invention even in the event of fire.

Als anorganischer Kleber bevorzugt die Erfindung Kleber auf Basis von Silikaten wie zum Beispiel Lithium-, Kalium- oder Natriumsilikaten, kolloidaler Kieselsäure, Phosphaten, Oxiden, Sulfaten, Borsten oder Mischungen hiervon. Vorzugsweise ist der anorganische Kleber von einem Geopolymer gebildet, höchst vorzugsweise von Wasserglas. Diese Materialien zeichnen sich durch eine hohe Klebekraft bei keiner oder lediglich geringer zusätzlichen Brandlast aus. Die genannten Materialien können auch die Basis für die Imprägnierung der umlaufenden Stirnflächen bilden.As an inorganic adhesive, the invention prefers adhesives based on silicates such as, for example, lithium, potassium or sodium silicates, colloidal silica, phosphates, oxides, sulfates, bristles or mixtures thereof. Preferably, the inorganic adhesive formed by a geopolymer, most preferably water glass. These materials are characterized by a high adhesive strength with little or no additional fire load. The materials mentioned can also form the basis for the impregnation of the peripheral faces.

Hingegen hat sich im Zuge der Erfindung herausgestellt, dass im Hinblick auf Klebekraft, Verarbeitbarkeit und Wärmeleitfähigkeit vorteilhafterweise Schmelzklebstoffe als organischer Kleber eingesetzt werden können, vorzugsweise in Form eines thermoplastischen oder reaktiven Schmelzklebstoffs oder auf Basis von Polyurethanen.On the other hand, it has been found in the course of the invention that hot melt adhesives can advantageously be used as organic adhesive with regard to adhesive power, processability and heat conductivity, preferably in the form of a thermoplastic or reactive hotmelt adhesive or based on polyurethanes.

In einer einfachen Ausführungsform weisen erfindungsgemäße Verbundelemente lediglich eine Wärmeleitplatte auf, die auf einer oder beiden Oberflächen mit textilen Flächengebilden ergänzt ist. Solche Verbundelemente lassen sich infolge des geringeren Aufwands wirtschaftlich herstellen und eignen sich insbesondere als passive Verbundelemente, in die keine Rohre für ein Wärmeträgermedium zu integrieren sind.In a simple embodiment, composite elements according to the invention have only one heat-conducting plate, which is supplemented on one or both surfaces with textile fabrics. Such composite elements can be produced economically due to the lower cost and are particularly suitable as passive composite elements, in which no tubes for a heat transfer medium to be integrated.

Demgegenüber bevorzugt sind jedoch Verbundelemente mit zwei oder mehr Wärmeleitplatten, die auf einfache Weise die Integration von Rohren eines Heiz- und Kühlkreislaufs erlauben. Dazu werden die zu einem Rohrregister oder Rohrmäander zusammengefassten Rohre zwischen die sich gegenüberliegenden Oberflächen der Wärmeleitplatten gelegt und die Wärmeleitplatten dann unter Druck zusammengefügt. Ein erster Verbund zwischen den Wärmeleitplatten ergibt sich bereits aus dem Verhaken der Graphitaggregate in der Kontaktfuge der Wärmeleitplatten. Vorzugsweise wird der Verbund jedoch durch Vorsehen einer organischen Klebeschicht in der Kontaktfuge gesteigert.However, preferred are composite elements with two or more heat conducting plates, which allow the integration of pipes of a heating and cooling circuit in a simple manner. For this purpose, the combined to form a pipe register or Rohrmäander pipes are placed between the opposite surfaces of the heat conducting and the heat conducting plates then joined together under pressure. A first bond between the heat conducting plates already results from the entanglement of the graphite aggregates in the contact joint of the heat conducting plates. Preferably, however, the composite is increased by providing an organic adhesive layer in the contact joint.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung schließt an das erste textile Flächengebilde des Verbundelements ein zweites textiles Flächengebilde an, vorzugsweise mittels eines organischen Klebers. Während das erste textile Flächengebilde vor allem der Steigerung der Festigkeit und Stabilität dient, kann das zweite textile Flächengebilde die Funktionalität des Verbundelements erweitern, beispielsweise durch eine Verbesserung der Schallabsorption und/oder des optischen Erscheinungsbildes. Durch den Einsatz unterschiedlicher textiler Flächengebilde lassen sich erfindungsgemäße Verbundelemente optimal an die ihnen zugedachten Aufgaben anpassen.According to a further embodiment of the invention, a second textile fabric connects to the first textile fabric of the composite element, preferably by means of an organic adhesive. While the first textile sheet primarily serves to increase strength and stability, the second fabric can extend the functionality of the composite member, for example by improving sound absorption and / or visual appearance. By using different textile fabrics, composite elements according to the invention can be optimally adapted to the tasks intended for them.

So kann zum Beispiel das erste textile Flächengebilde eine Höchstzugkraft von mindestens 30 N/5 cm aufweisen, vorzugsweise von mindestens 50 N/5 cm, was dem fertigen Verbundelement seine hohe Eigenstabilität und Tragfähigkeit verleiht und in der Folge die Ausbildung großer selbsttragender Verbundelemente ermöglicht. Aufgrund ihrer hohen Zugfestigkeit haben sich zu diesem Zweck Glasfasern oder Mischungen aus Glasfasern mit anderen Fasern wie zum Beispiel Cellulose- oder Mineralfasern zur Bildung des ersten textilen Flächengebildes als besonders vorteilhaft erwiesen, bei gleichzeitig zusätzlicher Minimierung der Brandlast.Thus, for example, the first textile fabric may have a maximum tensile force of at least 30 N / 5 cm, preferably at least 50 N / 5 cm, which gives the finished composite element its high intrinsic stability and carrying capacity and consequently allows the formation of large self-supporting composite elements. Due to their high tensile strength, glass fibers or blends of glass fibers with other fibers such as cellulose or mineral fibers to form the first textile fabric have proven to be particularly advantageous for this purpose, while additionally minimizing the fire load.

Hingegen kann zur Verbesserung der Schallabsorption das zweite textile Flächengebilde einen spezifischen Strömungswiderstand zwischen 130 Pa·s/m und 250 Pa·s/m, vorzugsweise zwischen 180 Pa·s/m bis 200 Pa·s/m, höchstvorzugsweise von 190 Pa·s/m aufweisen.On the other hand, to improve the sound absorption, the second fabric can have a specific flow resistance between 130 Pa.s / m and 250 Pa.s / m, preferably between 180 Pa.s / m to 200 Pa.s / m, most preferably of 190 Pa.s. / m have.

Alternativ oder kumulativ zum zweiten textilen Flächengebilde kann die Schallabsorption erfindungsgemäßer Verbundelement verbessert werden, indem in die Wärmeleitplatten eine Vielzahl durchgehender Durchbrechungen eingebracht werden. Die Durchbrechungen erstrecken sich dabei auch durch die aufgeklebten ersten textilen Flächengebilde und wirken zur Schallabsorption auf diese Weise gegebenenfalls direkt mit den zweiten textilen Flächengebilden zusammen.Alternatively or cumulatively to the second textile fabric, the sound absorption of the composite element according to the invention can be improved by introducing a multiplicity of through openings into the heat-conducting plates. The apertures also extend through the glued-on first textile fabrics and, if appropriate, interact directly with the second textile fabrics for sound absorption in this way.

Als besonders wirkungsvoll im Hinblick auf eine verbesserte Schallabsorption ist dabei herausgefunden worden, die Durchbrechungen in Anzahl und Durchmesser so zu wählen, dass sich eine relative freie Lochfläche in einem Bereich zwischen 10% und 40% einstellt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15% und 25%, höchstvorzugsweise 20%.It has been found to be particularly effective with regard to improved sound absorption to select the number and diameter openings such that a relative free hole area is set in a range between 10% and 40%, preferably in a range between 15% and 25 %, most preferably 20%.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine weitgehende kontinuierliche Fertigung der Verbundelemente und zeichnet sich folglich durch eine äußerst wirtschaftliche Herstellung bei gleichzeitiger hoher Produktqualität aus.The inventive method allows a largely continuous production of the composite elements and is therefore characterized by an extremely economical production while high product quality.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung offenbar werden. Soweit dies dem besseren Verständnis dient, werden dabei für gleiche oder funktionsgleiche Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen gleichlautende Bezugszeichen verwendet. Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen einzelne Ausführungsformen der Erfindung dar, ohne die Erfindung jedoch darauf zu beschränken.The invention will be explained in more detail below with reference to several embodiments shown in the drawings, wherein further features and advantages of the invention will become apparent. Insofar as this serves the better understanding, identical reference symbols are used for identical or functionally identical features of different embodiments. The embodiments shown represent individual embodiments of the invention, but without limiting the invention thereto.

Es zeigtIt shows

1 einen Teilquerschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelements mit lediglich einer Wärmeleitplatte, 1 a partial cross section through a first embodiment of a composite element according to the invention with only a heat conduction,

2 einen Teilquerschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelements mit zwei Wärmeleitplatten, 2 a partial cross section through a second embodiment of a composite element according to the invention with two heat conducting plates,

3 einen Teilquerschnitt durch eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelements mit einem Rohrregister, 3 a partial cross section through a third embodiment of a composite element according to the invention with a pipe register,

4 einen Teilquerschnitt durch eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelements, das für den Einsatz in einer Metalldecke geeignet ist, 4 a partial cross section through a fourth embodiment of a composite element according to the invention, which is suitable for use in a metal ceiling,

5 einen Teilquerschnitt durch eine fünfte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelements mit erhöhter Schallabsorption, 5 a partial cross section through a fifth embodiment of a composite element according to the invention with increased sound absorption,

6 einen Teilquerschnitt durch eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelements mit Kantenschutz, und die 6 a partial cross section through a sixth embodiment of a composite element according to the invention with edge protection, and the

7 bis 10 Teilquerschnitte eines erfindungsgemäßen Verbundelements zu unterschiedlichen Zeitpunkten des Herstellungsprozesses. 7 to 10 Partial cross sections of a composite element according to the invention at different times of the manufacturing process.

Die 1 bis 6 zeigen jeweils einen Teilquerschnitt unterschiedlicher Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Verbundelements 1. In ihrer vollen Größe weisen die Verbundelemente 1 vorzugsweise plattenförmige Gestalt auf und besitzen Abmessungen, die sich nach dem jeweiligen Anwendungsfall richten. Bei einer Verwendung als Deckenelemente besitzen die Verbundelemente 1 vorteilhafterweise eine Länge zwischen 300 mm und 3500 mm, eine Breite zwischen 80 mm und 1800 mm und eine Dicke zwischen 10 mm und 80 mm, insbesondere eine Dicke zwischen 15 mm und 30 mm. Vorzugsweise betragen die Abmessungen in der Fläche 590 mm × 590 mm oder 1190 mm × 590 mm oder 615 mm × 615 mm oder 1240 mm × 615 mm, so dass sich erfindungsgemäße Verbundelemente problemlos in bekannte abgehängte Deckensysteme integrieren lassen. Bei betonkernaktivierten Heiz-/Kühlsystemen können die Verbundelemente 1 auch direkt mit der Bauteiloberfläche verklebt sein.The 1 to 6 each show a partial cross section of different embodiments of a composite element according to the invention 1 , In their full size, the composite elements 1 preferably plate-like shape and have dimensions that depend on the particular application. When used as ceiling elements, the composite elements 1 advantageously a length between 300 mm and 3500 mm, a width between 80 mm and 1800 mm and a thickness between 10 mm and 80 mm, in particular a thickness between 15 mm and 30 mm. Preferably, the dimensions in the area are 590 mm × 590 mm or 1190 mm × 590 mm or 615 mm × 615 mm or 1240 mm × 615 mm, so that composite elements according to the invention can be easily integrated into known suspended ceiling systems. For concrete core activated heating / cooling systems, the composite elements 1 also be glued directly to the component surface.

Das in 1 dargestellte Verbundelement 1 besitzt einen Schichtaufbau mit einer Wärmeleitplatte 2 aus nachverdichtetem expandiertem Graphit. Die Dichte der Wärmeleitplatte 2 im fertigen Verbundelement 1 liegt in einem Bereich zwischen 0,01 g/cm3 und 0,5 g/cm3, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,05 g/cm3 und 0,25 g/cm3, dessen Wärmleitfähigkeit in der Haupterstreckungsebene über 5 W/(m·K), vorzugsweise über 10 W/(m·K), und senkrecht dazu über 3,5 W/(m·K), vorzugsweise über 5 W/(m·K). Aufgrund ihrer plattenförmigen Gestalt weist die Wärmeleitplatte 2 eine erste Oberfläche 3 und gegenüberliegend eine zweite Oberfläche 4 auf.This in 1 illustrated composite element 1 has a layer structure with a heat conduction plate 2 from densified expanded graphite. The density of the heat conducting plate 2 in the finished composite element 1 is in a range between 0.01 g / cm 3 and 0.5 g / cm 3 , preferably in a range between 0.05 g / cm 3 and 0.25 g / cm 3 , whose thermal conductivity in the main plane of extension exceeds 5 W. / (m · K), preferably above 10 W / (m · K), and perpendicular thereto above 3.5 W / (m · K), preferably above 5 W / (m · K). Due to its plate-like shape, the heat conducting plate 2 a first surface 3 and opposite a second surface 4 on.

Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbundelements 1 ist auf die erste Oberfläche 3 und zweite Oberfläche 4 jeweils großflächig eine Klebeschicht 5 aus einem anorganischen Kleber aufgetragen, mittels der jeweils ein erstes textiles Flächengebilde 6 mit der Wärmeleitplatte 2 verbunden ist. Der anorganische Kleber 5 besteht aus einem Kleber auf Basis von modifizierten Silikaten, insbesondere Lithium-, Kalium- oder Natriumsilikaten, vorzugsweise aus einem Geopolymer, insbesondere aus Wasserglas.At the in 1 shown embodiment of a composite element according to the invention 1 is on the first surface 3 and second surface 4 each large area an adhesive layer 5 applied from an inorganic adhesive, by means of each of a first textile fabric 6 with the heat conducting plate 2 connected is. The inorganic adhesive 5 consists of an adhesive based on modified silicates, in particular lithium, potassium or sodium silicates, preferably of a geopolymer, in particular of water glass.

Das erste textile Flächengebilde 6 wird jeweils von einem Vlies aus Glasfasern oder einer Mischung aus Glas- und Cellulosefasern gebildet und weist eine Höchstzugkraft in Längsrichtung des Verbundelements 1 von mindestens 30 N/5 cm auf, vorzugsweise von mindestens 50 N/5 cm, und eine Bruchdehnung von maximal 3%, vorzugsweise von maximal 1,5%, um dem Verbundelement 1 die erforderliche Festigkeit, Steifigkeit und Formstabilität zu verleihen. Das Flächengewicht des ersten textilen Flächengebildes 6 liegt in einem Bereich zwischen 30 g/m2 und 100 g/m2, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 40 g/m2 und 80 g/m2, und beträgt höchstvorzugsweise 60 g/m2.The first textile fabric 6 is formed in each case by a non-woven of glass fibers or a mixture of glass and cellulose fibers and has a maximum tensile force in the longitudinal direction of the composite element 1 of at least 30 N / 5 cm, preferably of at least 50 N / 5 cm, and an ultimate elongation of not more than 3%, preferably of not more than 1.5%, of the composite element 1 to give the required strength, rigidity and dimensional stability. The basis weight of the first textile fabric 6 is in a range between 30 g / m 2 and 100 g / m 2 , preferably in a range between 40 g / m 2 and 80 g / m 2 , and most preferably 60 g / m 2 .

Die der ersten Oberfläche 3 zugeordnete Oberseite 7 des Verbundelements 1 wird von einem zweiten textilen Flächengebilde 8 gebildet, das mittels einer Klebeschicht 9 aus einem organischen Kleber mit dem ersten textilen Flächengebilde 6 fest verbunden ist. Das zweite textile Flächengebilde 8 besteht aus einem diffusionsoffenen Glasfaservlies oder Glasfaser-Cellulosefaservlies mit einem Flächengewicht von 40 g/m2 bis 300 g/m2, vorzugsweise zwischen 120 g/m2 und 200 g/m2, und mit einem spezifischen Strömungswiderstand von 130 Pa·s/m bis 250 Pa·s/m, vorzugsweise zwischen 180 Pa·s/m bis 200 Pa·s/m, höchstvorzugsweise von 190 Pa·s/m. Die Luftdurchlässigkeit des zweiten textilen Flächengebildes 8 liegt bei maximal 1500 l/(m2·s), vorzugsweise bei maximal 1000 l/(m2·s). Die organische Klebeschicht 9 wird von einem Schmelzklebstoff gebildet, der zum Applizieren des zweiten textilen Flächengebildes 8 großflächig auf das erste textile Flächengebilde 6 oder zweite textile Flächengebilde 8 aufgetragen ist. Das zweite textile Flächengebilde 8 ist zumindest auf der dem Raum zugewandten Oberseite 7 angeordnet und dient in erster Linie einem ansprechenden Erscheinungsbild sowie der Verbesserung der Schallabsorption.The first surface 3 associated top side 7 of the composite element 1 is made of a second textile fabric 8th formed by means of an adhesive layer 9 from an organic adhesive with the first textile fabric 6 is firmly connected. The second textile fabric 8th consists of a vapor-permeable glass fiber fleece or fiberglass cellulose fiber fleece with a basis weight of 40 g / m 2 to 300 g / m 2 , preferably between 120 g / m 2 and 200 g / m 2 , and with a specific flow resistance of 130 Pa · s / m to 250 Pa · s / m, preferably between 180 Pa · s / m to 200 Pa · s / m, most preferably of 190 Pa · s / m. The air permeability of the second textile fabric 8th is at most 1500 l / (m 2 · s), preferably at most 1000 l / (m 2 · s). The organic adhesive layer 9 is formed by a hot melt adhesive, which is used to apply the second textile fabric 8th large area on the first textile fabric 6 or second textile fabrics 8th is applied. The second textile fabric 8th is at least on the top facing the room 7 arranged and serves primarily a pleasing appearance and the improvement of the sound absorption.

Als textile Flächengebilde 6, 8 im Sinne der Erfindung werden dabei aus Fasern gebildete flächige Strukturen verstanden, insbesondere Vliese, Gelege, Gewebe, Gewirke, Gestricke, Filze oder Papiere. Die verwendeten Fasern bestehen beispielsweise aus Glasfasern, Carbonfasern, Hanffasern, Mineralfasern, Cellulosefasern und dergleichen oder aus Mischungen hieraus.As textile fabrics 6 . 8th For the purposes of the invention, planar structures formed from fibers are understood, in particular nonwovens, scrims, woven fabrics, knitted fabrics, knits, felts or papers. The fibers used consist for example of glass fibers, carbon fibers, hemp fibers, Mineral fibers, cellulose fibers and the like or mixtures thereof.

Die der zweiten Oberfläche 4 zugeordnete Oberseite 10 der Wärmeleitplatte 2 kann von dem dort angeordneten ersten textilen Flächengebilde 6 gebildet sein, oder – wie durch die Strichlierung 11 angedeutet – ebenfalls von einem zweiten textilen Flächengebilde 8.The second surface 4 associated top side 10 the heat conduction plate 2 can from the first textile fabric arranged there 6 be formed, or - as by the dashed line 11 implied - also from a second textile fabric 8th ,

Das beschriebene Verbundelement 1 kann als passives Element lediglich der Wärmeleitung und Wärmeverteilung in der Fläche dienen. In dieser Ausführungsform ist es beispielsweise in Verbindung mit Heiz-/Kühlsystemen mit Betonkernaktivierung einsetzbar, bei denen der Wärmetransport zu oder von den Verbundelementen 1 über ein im Gebäudebauteil vorhandenes Rohrsystem ausgeführt wird.The composite element described 1 can serve as a passive element only the heat conduction and heat distribution in the area. In this embodiment, for example, it can be used in conjunction with concrete core activation heating / cooling systems in which the heat transfer to or from the composite elements 1 is executed via a pipe system present in the building component.

Soll hingegen der Wärmetransport vom erfindungsgemäßen Verbundelement 1 selbst bewerkstelligt werden, so können in die Wärmeleitplatte 2 die wiederum durch Strichlierung angedeuteten Rohre 12 eines Rohrregisters oder Rohrmäanders eingebettet sein. Die Rohre 12 sind von einem Wärmeträgermedium durchflossen und an einen Heiz-/Kühlkreislauf angeschlossen.On the other hand, should the heat transfer from the composite element according to the invention 1 can be done even so, in the heat conduction plate 2 in turn indicated by dashed pipes 12 embedded in a tube register or tube meander. The pipes 12 are traversed by a heat transfer medium and connected to a heating / cooling circuit.

Gegenstand von 2 ist ein erfindungsgemäßes Verbundelement 1 mit einem Schichtaufbau, der sowohl eine erste Wärmeleitplatte 2 als auch eine zweite Wärmeleitplatte 13 umfasst. Beide Wärmeleitplatten 2 und 13 tragen mit ihrer ersten Oberfläche 3 jeweils ein erstes textiles Flächengebilde 6, das mittels eines anorganischen Klebers 5 mit der jeweiligen Wärmeleitplatte 2, 13 verbunden ist. Insoweit gelten die unter 1 gemachten Ausführungen.Subject of 2 is a composite element according to the invention 1 with a layer construction, both a first heat conduction plate 2 as well as a second heat conducting plate 13 includes. Both heat conducting plates 2 and 13 wear with their first surface 3 in each case a first textile fabric 6 by means of an inorganic adhesive 5 with the respective heat conduction plate 2 . 13 connected is. In that regard, the under 1 made statements.

Hingegen bilden die sich gegenüberliegenden zweiten Oberflächen 4 der Wärmeleitplatten 2 und 13 im Kernbereich des Verbundelements 1 eine gemeinsame Kontaktebene 14, in der sie mittels eines organischen Klebers 9 kraftschlüssig zusammengefügt sind. Der organische Kleber 9 kann dabei in seiner stofflichen Zusammensetzung dem unter 1 beschriebenen entsprechen.On the other hand, the opposing second surfaces form 4 the heat conducting plates 2 and 13 in the core area of the composite element 1 a common level of contact 14 in which she uses an organic glue 9 frictionally joined together. The organic glue 9 can in its material composition under the 1 correspond described.

3 betrifft eine Weiterentwicklung des in 2 beschriebenen passiven Verbundelements 1 zu einem an einen Heiz-/Kühlkreislauf angeschlossenen aktiven Verbundelement 1. Zu diesem Zweck sind in der gemeinsamen Kontaktfläche 14 der beiden Wärmeleitplatten 2, 13 von einem Wärmeträgermedium durchströmte Rohre 12 in das Verbundelement 1 eingebettet. Die thermische Kopplung zwischen den Wärmeleitplatten 2, 13 und den Rohren 9 wird durch einen innigen Kontakt des Graphits mit dem äußeren Rohrmantel im Zuge des Zusammenfügens der beiden Wärmeleitplatten 2, 13 erzielt. Ansonsten entspricht das in 3 gezeigte Verbundelement 1 dem unter 2 beschriebenen, so dass das dort Gesagte entsprechend gilt. 3 concerns a further development of the 2 described passive composite element 1 to an active composite element connected to a heating / cooling circuit 1 , For this purpose are in the common contact area 14 the two heat conducting plates 2 . 13 pipes through which a heat transfer medium flows 12 in the composite element 1 embedded. The thermal coupling between the heat conducting plates 2 . 13 and the pipes 9 is due to an intimate contact of the graphite with the outer tube shell in the course of joining the two heat conducting plates 2 . 13 achieved. Otherwise, this corresponds to 3 shown composite element 1 the under 2 described so that what is said there applies accordingly.

In 4 ist ein Verbundelement 1 beschrieben, bei dem das Verbundelement 1 gemäß 3 zur Verwendung in einer abgehängten Metalldecke um weitere Schichten ergänzt ist. Der Schichtaufbau des Verbundelements 1 gemäß 4 entspricht also dem unter 3 beschriebenen, mit dem Unterschied, dass ein Bodenelement 15 einer Kassette mit dem ersten textilen Flächengebilde 6 der zweiten Wärmeleitplatte 13 mittels eines organischen Klebers 9 verbunden ist. Alternativ ist es auch möglich, das Bodenelement 15 einer Kassette mittels eines organischen Klebers 9 oder anorganischen Klebers 5 unmittelbar mit der ersten Oberfläche 3 der zweiten Wärmeleitplatte 13 zu verbinden (nicht dargestellt).In 4 is a composite element 1 described in which the composite element 1 according to 3 is supplemented by further layers for use in a suspended metal ceiling. The layer structure of the composite element 1 according to 4 corresponds to the below 3 described, with the difference that a floor element 15 a cassette with the first textile fabric 6 the second heat conduction plate 13 by means of an organic glue 9 connected is. Alternatively, it is also possible for the floor element 15 a cassette by means of an organic adhesive 9 or inorganic adhesive 5 immediately with the first surface 3 the second heat conduction plate 13 to connect (not shown).

Wie durch die Strichlierung angedeutet kann optional auch das erste textile Flächengebilde 6 der ersten Wärmeleitplatte 2 um eine weitere Schicht ergänzt sein, beispielsweise um ein zweites textiles Flächengebilde 8, das mittels eines organischen Klebers 9 vollflächig verklebt ist. Ein derartiges Verbundelement 1 kann ohne weitere Maßnahmen in den Rahmen einer Metalldecke eingelegt werden.As indicated by the dashed line can optionally also the first textile fabric 6 the first heat conduction plate 2 be supplemented by another layer, for example, a second textile fabric 8th by means of an organic adhesive 9 glued over the entire surface. Such a composite element 1 can be placed in the frame of a metal ceiling without any further measures.

5 zeigt ein erfindungsgemäßes Verbundelement 1, das nicht nur erhöhten Anforderungen an den Brandschutz Rechnung trägt, sondern darüber hinaus die Schallabsorption verbessert. Zu diesem Zweck weist wiederum das unter 3 beschriebene Verbundelement 1 weitere Merkmale auf, wie zunächst eine Vielzahl von Durchbrechungen 16, die sich senkrecht zur Kontaktfläche 14 bzw. ersten Oberfläche 3 oder zweiten Oberfläche 4 sowohl durch die erste Wärmeleitplatte 2 und zweite Wärmeleitplatte 13 als auch durch die jeweils an der ersten Oberfläche 3 angebrachten ersten textilen Flächengebilde 6 erstrecken. Die Durchbrechungen 16 besitzen einen zylindrischen, vorzugsweise kreisförmigen Querschnitt, wobei die relative freie Lochfläche in einem Bereich zwischen 10% und 40% liegt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15% und 25%, höchstvorzugsweise 20% beträgt. 5 shows a composite element according to the invention 1 Not only does it take into account increased fire protection requirements, it also improves sound absorption. For this purpose again has the 3 described composite element 1 more features on how initially a variety of openings 16 , which are perpendicular to the contact surface 14 or first surface 3 or second surface 4 both through the first heat-conducting plate 2 and second heat conduction plate 13 as well as by each at the first surface 3 attached first textile fabrics 6 extend. The breakthroughs 16 have a cylindrical, preferably circular cross section, wherein the relative free hole area is in a range between 10% and 40%, preferably in a range between 15% and 25%, most preferably 20%.

Mittels einer zumindest auf das erste textile Flächengebilde 6 der ersten Wärmeleitplatten 2 aufgebrachten Klebeschicht 9 aus einem organischen Kleber ist der Schichtaufbau des Verbundelements 1 um ein zweites textiles Flächengebilde 8 ergänzt. Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform ist zudem auf das erste Flächengebilde 6 der zweiten Wärmeleitplatte 13 ein zweites textiles Flächengebilde 8 mittels eines organischen Klebers 9 geklebt. Dabei sind die freien Enden der Durchbrechungen 16 lediglich von dem zweiten Flächengebilde 8 bedeckt. Dies ermöglicht ein Zusammenwirken der Durchbrechungen 16 mit dem zweiten textilen Flächengebilde 8 zur Absorption von Schallemissionen.By means of at least on the first textile fabric 6 the first heat conducting plates 2 applied adhesive layer 9 an organic adhesive is the layer structure of the composite element 1 around a second textile fabric 8th added. At the in 5 illustrated embodiment is also on the first sheet 6 the second heat conduction plate 13 a second textile fabric 8th by means of an organic glue 9 glued. Here are the free ends of the openings 16 only from the second sheet 8th covered. This allows a cooperation of the openings 16 with the second textile fabric 8th for the absorption of sound emissions.

6 betrifft ein erfindungsgemäßes Verbundelement 1, bei dem die die erste Oberfläche 3 und zweite Oberfläche 4 verbindenden Stirnflächen 17 der Wärmeleitplatten 2, 13 zumindest in Teilabschnitten bearbeitet sind. Um die Stirnflächen 17 mechanisch zu verfestigen, aber auch um die Wärmeleitplatten 2, 13 vor Feuchtigkeitseintritt zu schützen, ist an den Stirnflächen 17 eine Imprägnierung 18 vorgesehen. Die Imprägnierung 18 besteht vorzugsweise aus einer anorganischen Suspension mit einer stofflichen Zusammensetzung entsprechend der anorganischen Klebeschicht 5 und dringt maximal 5 mm in die Wärmeleitplatten 2, 13 ein, vorzugsweise maximal 2 mm. 6 relates to a composite element according to the invention 1 in which the first surface 3 and second surface 4 connecting faces 17 the heat conducting plates 2 . 13 are processed at least in subsections. To the front surfaces 17 mechanically solidify, but also around the heat conducting plates 2 . 13 Protecting against moisture is at the faces 17 an impregnation 18 intended. The impregnation 18 preferably consists of an inorganic suspension with a material composition corresponding to the inorganic adhesive layer 5 and penetrates a maximum of 5 mm into the heat conducting plates 2 . 13 a, preferably a maximum of 2 mm.

Im Bereich sichtbarer Kanten, beispielsweise wenn das Verbundelement 1 nur an zwei sich gegenüberliegenden Rändern auf einer Tragkonstruktion aufliegt und die übrigen Ränder nicht bedeckt sind, oder wenn die Verbundelemente 1 mit ihrer dem Raum abgewandten Rückseite an einer Unterkonstruktion befestigt sind, ist vorteilhafterweise eine Deckschicht 19 auf die Stirnflächen 17 bzw. die Imprägnierung 18 aufgeklebt, vorzugsweise wiederum mittels eines organischen Klebers.In the area of visible edges, for example when the composite element 1 only on two opposite edges rests on a support structure and the remaining edges are not covered, or if the composite elements 1 are fastened with their rear side facing away from the space to a substructure, is advantageously a cover layer 19 on the faces 17 or the impregnation 18 glued, preferably in turn by means of an organic adhesive.

Anhand der 7 bis 10 soll nachfolgend die Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbundelements 1 beschrieben werden, wie es in 5 dargestellt ist. Sinngemäß gelten diese Ausführungen auch für die übrigen Ausführungsformen gemäß der 1 bis 4, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Based on 7 to 10 below is the preparation of a composite element according to the invention 1 be described as it is in 5 is shown. Analogously, these statements apply to the other embodiments according to the 1 to 4 without departing from the scope of the invention.

Zur Herstellung der für ein Verbundelement 1 erforderlichen Wärmeleitplatten 2, 13 wird expandierter Graphit vorzugsweise in einem kontinuierlichen Prozess verdichtet, was jedoch nicht die Herstellung der Wärmeleitplatten 2, 13 in einem diskontinuierlichen Verfahren ausschließt. Das Erzeugen von expandiertem Graphit ist hinreichend bekannt, beispielsweise aus der US 3,404,061 , und führt zu wurm- oder ziehharmonikaförmigen Aggregaten mit einer Schüttdichte von 0,002 g/cm3 bis 0,02 g/cm3. Dieses Ausgangsmaterial durchläuft in einem einstufigen oder mehrstufigen Verfahren ein oder mehrere Walzenpaare oder Bandverdichter bis das Graphitexpandat als Graphitband 20 mit einer relativ glatten Oberfläche auf eine Dichte von etwa 0,05 g/cm3 gebracht ist.To manufacture the for a composite element 1 required heat conducting plates 2 . 13 For example, expanded graphite is preferably compacted in a continuous process, but this does not involve the manufacture of the heat conducting plates 2 . 13 in a batch process. The production of expanded graphite is well known, for example from the US 3,404,061 , and leads to worm or accordion-shaped aggregates with a bulk density of 0.002 g / cm 3 to 0.02 g / cm 3 . This raw material passes through one or more pairs of rollers or belt compressors in a single-stage or multi-stage process until the graphite expander as a graphite belt 20 brought to a density of about 0.05 g / cm 3 with a relatively smooth surface.

In einem nachfolgenden Schritt wird auf eine Seite des Graphitbandes 20 ein anorganischer Kleber 5 in flüssigem Zustand vollflächig aufgetragen. Der anorganische Kleber 5 basiert auf modifizierten Silikaten, insbesondere Lithium-, Kalium- oder Natriumsilikaten, und besteht vorzugsweise aus einem Geopolymer, insbesondere aus Wasserglas. Die Auftragsmenge liegt zwischen 150 g/m2 und 500 g/m2, vorzugsweise zwischen 350 g/m2 und 350 g/m2, und beträgt höchstvorzugsweise 300 g/m2.In a subsequent step is on one side of the graphite tape 20 an inorganic adhesive 5 applied in the liquid state over the entire surface. The inorganic adhesive 5 is based on modified silicates, in particular lithium, potassium or sodium silicates, and preferably consists of a geopolymer, in particular of water glass. The application rate is between 150 g / m 2 and 500 g / m 2 , preferably between 350 g / m 2 and 350 g / m 2 , and most preferably 300 g / m 2 .

Auf die mit dem anorganischen Kleber 5 versehene Seite 3 des Graphitbandes wird dann ein erstes textiles Flächengebilde 6 aufgebracht, das von einer Rolle abgewickelt und über eine Walze 21 zugeführt und angedrückt wird. Dieser Zustand ist in 7 dargestellt.On the with the inorganic adhesive 5 provided page 3 of the graphite ribbon then becomes a first textile fabric 6 applied, unwound from a roll and over a roller 21 fed and pressed. This condition is in 7 shown.

Der dabei erhaltene Schichtverbund aus Graphitband 20, anorganischer Klebeschicht 5 und erstem textilen Flächengebilde 6 wird anschließend einem Ofen zugeführt, der kontinuierlich durchlaufen oder chargenweise befüllt wird. Im Ofen erfährt der Schichtverbund eine Wärmebehandlung, wodurch der anorganische Kleber 5 im Zuge seiner Verfestigung das erste textile Flächengebilde 6 auf dem Graphitband 21 fixiert.The composite layer of graphite tape obtained thereby 20 , inorganic adhesive layer 5 and first textile fabric 6 is then fed to an oven, which is continuously passed or filled in batches. In the oven, the composite undergoes a heat treatment, whereby the inorganic adhesive 5 in the course of its solidification the first textile fabric 6 on the graphite tape 21 fixed.

Der auf diese Weise entstehende starre Schichtverbund wird anschließend auf annähernd die Endgröße der fertigen Wärmeleitplatten 2, 13 oder ein Vielfaches davon geschnitten, so dass für die weitere Verarbeitung plattenförmige Einzelelemente vorliegen, die im weiteren als Wärmeleitplatten 2, 13 bezeichnet werden, auch wenn ein Einzelelement mehrere Wärmeleitplatten 2, 13 umfassen sollte.The resulting in this way rigid composite layer is then close to the final size of the finished heat conducting plates 2 . 13 or a multiple thereof cut, so that plate-shaped individual elements are present for further processing, hereinafter referred to as Wärmeleitplatten 2 . 13 be designated, even if a single element several heat conduction plates 2 . 13 should include.

Für den weiteren Herstellungsprozess des Verbundelements 1 werden eine erste Wärmeleitplatte 2 und eine zweite Wärmeleitplatte 13 bereit gestellt, wobei auf die zweite Oberfläche 4 der zweiten Wärmeleitplatte 13 eine Schicht aus einem organischen Kleber 9 aufgebracht worden ist, beispielsweise durch vollflächiges Aufsprühen eines thermoplastischen oder reaktiven Schmelzklebstoffs oder eines Klebstoffs auf Basis von Polyurethan.For the further manufacturing process of the composite element 1 be a first heat conduction plate 2 and a second heat conducting plate 13 provided, taking to the second surface 4 the second heat conduction plate 13 a layer of organic glue 9 has been applied, for example, by full-surface spraying a thermoplastic or reactive hot melt adhesive or a polyurethane-based adhesive.

Wie aus 8 ersichtlich werden dann in einer Presse die zweite Wärmeleitplatte 13 mit organischer Klebeschicht 9, ein Rohregister 12 und die erste Wärmeleitplatte 2 deckungsgleich mit einander zugesandten zweiten Oberflächen 4 übereinander gelegt und anschließend zwischen den Platten der Presse unter Druck zusammengefügt.How out 8th then be seen in a press, the second heat conduction 13 with organic adhesive layer 9 , a pipe register 12 and the first heat-conducting plate 2 congruent with each other sent second surfaces 4 superimposed and then joined together between the plates of the press under pressure.

Nach diesem Verfahrensschritt erhält man ein festes und formstabiles Verbundelement 1 wie es beispielsweise in 3 dargestellt ist. Für bestimmte Anwendungszwecke kann dieses Verbundelement 1 bereits ohne weitere Bearbeitung verwendet werden.After this process step, a solid and dimensionally stable composite element is obtained 1 as it is for example in 3 is shown. For certain applications, this composite element 1 already be used without further processing.

Zur Verbesserung der Schallabsorption wird das Verbundelement 1 in einer nachfolgenden Station mit einer Perforierung versehen, wozu eine Vielzahl Durchbrechungen 16 in das Verbundelement 1 eingebracht wird. Die Durchbrechungen 16 verlaufen senkrecht zur Ebene des Verbundelements 1 und erstrecken sich sowohl über die Dicke der Wärmeleitplatten 2, 13 als auch über die auf den ersten Oberflächen 3 angeordneten Klebeschichten 5 und ersten textilen Flächengebilde 6. Nach dieser Bearbeitung besitzt das Verbundelement 1 die in 9 gezeigte Gestalt.To improve the sound absorption is the composite element 1 provided in a subsequent station with a perforation, including a plurality of openings 16 in the composite element 1 is introduced. The breakthroughs 16 run perpendicular to the plane of the composite element 1 and extend over both the thickness of the heat conducting plates 2 . 13 as well as on the first surfaces 3 arranged adhesive layers 5 and first textile fabrics 6 , After this processing, the composite element has 1 in the 9 shown figure.

Um als weitere Schicht ein zweites textiles Flächengebilde 8 auf ein oder beide erste textile Flächengebilde 6 aufzubringen wird nachfolgend zunächst ein organischer Kleber 9 auf das oder die ersten textilen Flächengebilde 6 aufgetragen. Der organische Kleber 9 kann wiederum dem organischen Kleber 9 in der Kontaktebene 14 entsprechen.As a further layer, a second textile fabric 8th on one or both first textile fabrics 6 Apply first is an organic adhesive 9 on the first textile fabric (s) 6 applied. The organic glue 9 in turn, the organic glue 9 in the contact level 14 correspond.

Nach dem Auflegen des zweiten textilen Flächengebildes 8 auf die vorbereiteten organischen Klebeschichten 9 (10) wird der Schichtverbund zwischen den Pressplatten einer Heizpresse positioniert und unter Druck und Wärme zusammengepresst. Danach kann das Verbundelement 1, wie in 5 dargestellt, der Presse entnommen werden.After placing the second textile fabric 8th on the prepared organic adhesive layers 9 ( 10 ) the layer composite is positioned between the press plates of a hot press and pressed together under pressure and heat. Thereafter, the composite element 1 , as in 5 shown removed from the press.

Weitere Bearbeitungsschritte wie das Imprägnieren der umlaufenden Stirnflächen 17 und/oder das Aufbringen einer Deckschicht 19 auf die Stirnflächen 17 sind optional und vor allem bei Verbundelementen 1 auszuführen, deren Kanten bei der späteren bestimmungsgemäßen Verwendung sichtbar bleiben.Further processing steps such as the impregnation of the circumferential faces 17 and / or the application of a cover layer 19 on the faces 17 are optional and especially for composite elements 1 whose edges remain visible during later intended use.

Die Erfindung ist nicht auf die in den einzelnen Ausführungsformen beschriebenen Merkmalskombinationen beschränkt. Vielmehr liegen auch Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung, bei denen Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen miteinander kombiniert sind. Zum Beispiel gelten die in einem Ausführungsbeispiel genannten Spezifikationen für Materialkennwerte und Verfahrensparameter auch für die übrigen Ausführungsformen, ohne dass dies ausdrücklich beschrieben ist. Auch ist es möglich alle Ausführungsformen mit Durchbrechungen 16 und/oder mit mindestens einem zweiten textilen Flächengebilde 8 zu versehen und/oder mit einem Kantenschutz in Form einer Imprägnierung 18 oder einer Deckschicht 19 auszustatten.The invention is not limited to the feature combinations described in the individual embodiments. Rather, embodiments are also within the scope of the invention, in which features of different embodiments are combined. For example, the specifications for material parameters and method parameters mentioned in one exemplary embodiment also apply to the other embodiments without this being expressly described. It is also possible all embodiments with openings 16 and / or with at least one second textile fabric 8th to provide and / or with an edge protection in the form of an impregnation 18 or a cover layer 19 equip.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1512933 A2 [0003] EP 1512933 A2 [0003]
  • DE 102012204124 A1 [0004] DE 102012204124 A1 [0004]
  • US 3404061 [0050] US 3404061 [0050]

Claims (26)

Verbundelement zur Temperierung von Räumen mit einem Schichtaufbau – mit einer ersten Wärmeleitplatte (2) aus expandiertem Graphit, die eine erste Oberfläche (3), eine zweite Oberfläche (4) und mehrere die erste und zweite Oberfläche (3, 4) verbindende Stirnflächen (17) besitzt, und – mit mindestens einem ersten textilen Flächengebilde (6), – das mindestens mit der ersten Oberfläche (3) der ersten Wärmeleitplatte (2) mittels einer ersten Klebeschicht (5) aus einem anorganischen Kleber verbunden ist, gekennzeichnet durch mindestens eine weitere Schicht, die mittels einer zweiten Klebeschicht (9) aus einem organischen Kleber mit dem Verbundelement (1) verbunden ist.Composite element for tempering rooms with a layer structure - with a first heat conducting plate ( 2 ) of expanded graphite having a first surface ( 3 ), a second surface ( 4 ) and several the first and second surfaces ( 3 . 4 ) connecting end faces ( 17 ), and - with at least one first textile fabric ( 6 ), That at least with the first surface ( 3 ) of the first heat conducting plate ( 2 ) by means of a first adhesive layer ( 5 ) is bonded from an inorganic adhesive, characterized by at least one further layer, which by means of a second adhesive layer ( 9 ) of an organic adhesive with the composite element ( 1 ) connected is. Verbundelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine weitere Schicht von einem zweiten textilen Flächengebilde (8) gebildet ist, das mit dem ersten textilen Flächengebilde (6) verbunden ist.Composite element according to claim 1, characterized in that the at least one further layer of a second textile fabric ( 8th ) formed with the first textile fabric ( 6 ) connected is. Verbundelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mit der zweiten Oberfläche (4) der ersten Wärmeleitplatte (2) ein erstes textiles Flächengebilde (6) verbunden ist, vorzugsweise mittels eines anorganischen Klebers (5).Composite element according to claim 1 or 2, characterized in that with the second surface ( 4 ) of the first heat conducting plate ( 2 ) a first textile fabric ( 6 ), preferably by means of an inorganic adhesive ( 5 ). Verbundelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem ersten textilen Flächengebilde (6) an der zweiten Oberfläche (4) der ersten Wärmeleitplatte (2) ein zweites textiles Flächengebilde (8) verbunden ist.Composite element according to claim 3, characterized in that with the first textile fabric ( 6 ) on the second surface ( 4 ) of the first heat conducting plate ( 2 ) a second textile fabric ( 8th ) connected is. Verbundelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine weitere Schicht von einer zweiten Wärmleitplatte (13) mit einer ersten Oberfläche (3) und zweiten Oberfläche (4) gebildet ist, die mit ihrer zweiten Oberfläche (4) eine gemeinsame Kontaktebene (14) mit der zweiten Oberfläche (4) der ersten Wärmeleitplatte (2) bildet, in der die ersten Wärmeleitplatte (2) und zweite Wärmeleitplatte (13) verbunden sind.Composite element according to claim 1, characterized in that the at least one further layer of a second Wärmleitplatte ( 13 ) with a first surface ( 3 ) and second surface ( 4 ) formed with its second surface ( 4 ) a common level of contact ( 14 ) with the second surface ( 4 ) of the first heat conducting plate ( 2 ), in which the first heat conducting plate ( 2 ) and second heat conducting plate ( 13 ) are connected. Verbundelement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes textiles Flächengebilde (6) mit der ersten Oberfläche (3) der zweiten Wärmeleitplatte (13) verbunden ist, vorzugsweise mittels eines anorganischen Klebers (5).Composite element according to claim 5, characterized in that a first textile fabric ( 6 ) with the first surface ( 3 ) of the second heat conducting plate ( 13 ), preferably by means of an inorganic adhesive ( 5 ). Verbundelement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites textiles Flächengebilde (8) mit dem ersten textilen Flächengebilde (6) der ersten Wärmeleitplatte (2) und/oder zweiten Wärmeleitplatte (13) verbunden ist, vorzugsweise mittels eines organischen Klebers (9).Composite element according to claim 5 or 6, characterized in that a second textile fabric ( 8th ) with the first textile fabric ( 6 ) of the first heat conducting plate ( 2 ) and / or second heat conducting plate ( 13 ), preferably by means of an organic adhesive ( 9 ). Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Stirnfläche (17), vorzugsweise zwei sich gegenüberliegende Stirnflächen (17), mit einer Imprägnierung (18) versehen sind.Composite element according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one end face ( 17 ), preferably two opposing faces ( 17 ), with an impregnation ( 18 ) are provided. Verbundelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Imprägnierung (18) aus einer anorganischen Suspension besteht, vorzugsweise auf Basis von Lithium-, Kalium- oder Natriumsilikaten, höchst vorzugsweise aus Wasserglas.Composite element according to claim 8, characterized in that the impregnation ( 18 ) consists of an inorganic suspension, preferably based on lithium, potassium or sodium silicates, most preferably from water glass. Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Deckschicht (19) an mindestens einer Stirnfläche (17), vorzugsweise an zwei sich gegenüberliegenden Stirnflächen (17) aufgebracht ist, vorzugsweise mittels eines organischen Klebers (9).Composite element according to one of claims 1 to 9, characterized in that a cover layer ( 19 ) on at least one end face ( 17 ), preferably at two opposite end faces ( 17 ) is applied, preferably by means of an organic adhesive ( 9 ). Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der anorganische Kleber (5) aus einer Gruppe ausgewählt ist, welche auf Basis von Silikaten wie zum Beispiel Lithium-, Kalium- oder Natriumsilikaten, kolloidaler Kieselsäure, Phosphaten, Oxiden, Sulfaten, Borsten oder Mischungen hiervon gebildet ist, vorzugsweise von einem Geopolymer, höchst vorzugsweise von Wasserglas.Composite element according to one of claims 1 to 10, characterized in that the inorganic adhesive ( 5 ) is selected from the group consisting of silicates such as lithium, potassium or sodium silicates, colloidal silicic acid, phosphates, oxides, sulfates, bristles or mixtures thereof, preferably a geopolymer, most preferably water glass. Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Kleber (9) von einem Schmelzklebstoff gebildet ist, vorzugsweise von einem thermoplastischen oder reaktiven Schmelzklebstoff oder von einem Klebstoff auf Basis von Polyurethanen.Composite element according to one of claims 1 to 11, characterized in that the organic adhesive ( 9 ) is formed by a hotmelt adhesive, preferably by a thermoplastic or reactive hotmelt adhesive or by a polyurethane-based adhesive. Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in die erste und/oder zweite Wärmeleitplatte (2, 13) Rohre (12) eingebettet sind, die von einem Wärmeträgermedium durchströmbar sind.Composite element according to one of claims 1 to 12, characterized in that in the first and / or second heat conducting plate ( 2 . 13 ) Pipes ( 12 ) are embedded, which are flowed through by a heat transfer medium. Verbundelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (12) in der von der ersten Wärmeleitplatte (2) und zweiten Wärmeleitplatte (13) gebildeten Kontaktebene (14) angeordnet sind.Composite element according to claim 13, characterized in that the tubes ( 12 ) in the first heat-conducting plate ( 2 ) and second heat conducting plate ( 13 ) formed contact level ( 14 ) are arranged. Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das erste textile Flächengebilde (6) eine Höchstzugkraft von mindestens 30 N/5 cm aufweist, vorzugsweise von mindestens 50 N/5 cm.Composite element according to one of claims 1 to 14, characterized in that the first textile fabric ( 6 ) has a maximum tensile force of at least 30 N / 5 cm, preferably of at least 50 N / 5 cm. Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass erste textile Flächengebilde (6) aus Glasfaser oder einer Mischung aus Cellulosefasern und Glasfasern gebildet ist. Composite element according to one of claims 1 to 15, characterized in that first textile fabrics ( 6 ) is formed of glass fiber or a mixture of cellulose fibers and glass fibers. Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite textile Flächengebilde (8) einen spezifischen Strömungswiderstand zwischen 130 Pa·s/m und 250 Pa·s/m, vorzugsweise zwischen 180 Pa·s/m bis 200 Pa·s/m, höchstvorzugsweise von 190 Pa·s/m aufweist.Composite element according to one of claims 1 to 16, characterized in that the second textile fabric ( 8th ) has a specific flow resistance between 130 Pa.s / m and 250 Pa.s / m, preferably between 180 Pa.s / m to 200 Pa.s / m, most preferably of 190 Pa.s / m. Verbundelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wärmeleitplatte (2) und/oder die zweite Wärmeleitplatte (13), vorzugsweise auch das mit der ersten Wärmleitplatte (2) und/oder zweiten Wärmeleitplatte (13) verbundene erste textile Flächengebilde (6), von einer Vielzahl von Durchbrechungen (16) quer zur ersten Oberfläche (3) und/oder zweiten Oberfläche (4) durchsetzt sind.Composite element according to one of claims 1 to 17, characterized in that the first heat conducting plate ( 2 ) and / or the second heat conducting plate ( 13 ), preferably also with the first heat conducting plate ( 2 ) and / or second heat conducting plate ( 13 ) first textile fabrics ( 6 ), of a multiplicity of perforations ( 16 ) across the first surface ( 3 ) and / or second surface ( 4 ) are interspersed. Verbundelement nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die relative freie Lochfläche infolge der Durchbrechungen (16) in einem Bereich zwischen 10% und 40% liegt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 15% und 25%, höchstvorzugsweise 20% beträgt.Composite element according to claim 18, characterized in that the relative free hole area as a result of the openings ( 16 ) is in a range between 10% and 40%, preferably in a range between 15% and 25%, most preferably 20%. Verfahren zur Herstellung eines Verbundelements nach einem der Ansprüche 5 bis 19, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Herstellen einer ersten Wärmeleitplatte (2) und einer zweiten Wärmeleitplatte (13) mit jeweils einer ersten Oberfläche (3) und einer zweiten Oberfläche (4) durch Vorverdichten von expandiertem Graphit, b) Aufbringen einer anorganischen Klebeschicht (5) auf die erste Oberfläche (3) der ersten Wärmeleitplatte (2) und/oder ersten Oberfläche (3) der zweiten Wärmeleitplatte (13), c) Aufbringen eines ersten textilen Flächengebildes (6) auf die mit einer anorganischen Klebeschicht (5) versehenen erste Oberfläche (3) der ersten Wärmeleitplatte (2) und/oder erste Oberfläche (3) der zweiten Wärmeleitplatte (13), d) Durchführen einer Wärmebehandlung der ersten Wärmeleitplatte (2) und/oder zweiten Wärmeleitplatte (13), e) Aufbringen einer organischen Klebeschicht (9) auf die zweite Oberfläche (4) der ersten Wärmeleitplatte (2) und/oder zweiten Wärmeleitplatte (13), f) Zusammenfügen der ersten Wärmeleitplatte (2) und zweiten Wärmeleitplatte (13) im Bereich der sich gegenüberliegenden zweiten Oberflächen (4).Process for producing a composite element according to one of Claims 5 to 19, characterized by the following process steps: a) Production of a first heat-conducting plate ( 2 ) and a second heat conducting plate ( 13 ) each having a first surface ( 3 ) and a second surface ( 4 ) by precompression of expanded graphite, b) application of an inorganic adhesive layer ( 5 ) on the first surface ( 3 ) of the first heat conducting plate ( 2 ) and / or first surface ( 3 ) of the second heat conducting plate ( 13 ), c) application of a first textile fabric ( 6 ) with an inorganic adhesive layer ( 5 ) provided first surface ( 3 ) of the first heat conducting plate ( 2 ) and / or first surface ( 3 ) of the second heat conducting plate ( 13 d) carrying out a heat treatment of the first heat conducting plate ( 2 ) and / or second heat conducting plate ( 13 ), e) application of an organic adhesive layer ( 9 ) on the second surface ( 4 ) of the first heat conducting plate ( 2 ) and / or second heat conducting plate ( 13 ), f) assembling the first heat conducting plate ( 2 ) and second heat conducting plate ( 13 ) in the region of the opposing second surfaces ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt f) eine organische Klebeschicht (9) auf das erste textile Flächengebilde (6) auf der ersten Wärmeleitplatte (2) und/oder auf der zweiten Wärmeleitplatte (13) aufgebracht wird und ein zweites textiles Flächengebilde (8) auf das mit einer organischen Klebeschicht (9) versehene erste textile Flächengebilde (6) auf der ersten Wärmeleitplatte (2) und/oder auf der zweiten Wärmeleitplatte (13) aufgebracht wird.A method according to claim 20, characterized in that after step f) an organic adhesive layer ( 9 ) on the first textile fabric ( 6 ) on the first heat conducting plate ( 2 ) and / or on the second heat conducting plate ( 13 ) is applied and a second textile fabric ( 8th ) with an organic adhesive layer ( 9 ) provided first textile fabrics ( 6 ) on the first heat conducting plate ( 2 ) and / or on the second heat conducting plate ( 13 ) is applied. Verfahren nach 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass vor Schritt f) Rohre (12) zwischen die zweiten Oberflächen (4) der ersten Wärmeleitplatte (2) und zweiten Wärmeleitplatte (13) angeordnet werden.Method according to 20 or 21, characterized in that before step f) tubes ( 12 ) between the second surfaces ( 4 ) of the first heat conducting plate ( 2 ) and second heat conducting plate ( 13 ) to be ordered. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wärmeleitplatte (2) und zweite Wärmeleitplatte (13) mit Durchbrechungen (16) quer zur ersten Oberfläche (3) und zweiten Oberfläche (4) versehen werden.Method according to one of claims 20 to 22, characterized in that the first heat conducting plate ( 2 ) and second heat conducting plate ( 13 ) with openings ( 16 ) across the first surface ( 3 ) and second surface ( 4 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt f) zumindest ein Teil der umlaufenden Stirnflächen (17) mit einer anorganischen Imprägnierung (18) versehen werden.Method according to one of claims 20 to 23, characterized in that after step f) at least a part of the peripheral end faces ( 17 ) with an inorganic impregnation ( 18 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt f) eine Deckschicht (19) an zumindest einem Teil der umlaufenden Stirnflächen (17) mittels eines organischen Klebers angebracht wird.Method according to one of claims 20 to 24, characterized in that after step f) a cover layer ( 19 ) on at least part of the circumferential end faces ( 17 ) is attached by means of an organic adhesive. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbundelemente (1) gleichzeitig hergestellt werden, indem plattenförmige Einzelelemente aus expandiertem Graphit von der vielfachen Größe eines Verbundelements (1) anstelle der Wärmeleitplatten (2, 13) verwendet werden.Method according to one of claims 20 to 25, characterized in that a plurality of composite elements ( 1 ) can be produced simultaneously by inserting expanded graphite plate-shaped elements of the multiple size of a composite element ( 1 ) instead of the heat conducting plates ( 2 . 13 ) be used.
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