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DE10163590A1 - Production of a composite material used as insulating body for a burner or boiler door comprises contacting an inorganic pasty or flowable molding composition having a foaming agent with a textile fabric; foaming and hardening - Google Patents

Production of a composite material used as insulating body for a burner or boiler door comprises contacting an inorganic pasty or flowable molding composition having a foaming agent with a textile fabric; foaming and hardening

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Publication number
DE10163590A1
DE10163590A1 DE10163590A DE10163590A DE10163590A1 DE 10163590 A1 DE10163590 A1 DE 10163590A1 DE 10163590 A DE10163590 A DE 10163590A DE 10163590 A DE10163590 A DE 10163590A DE 10163590 A1 DE10163590 A1 DE 10163590A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inorganic
fabric
molding compound
foam
composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10163590A
Other languages
German (de)
Inventor
Harald Merz
Torsten Kallweit
Wofgang Wirth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Frenzelit Werke GmbH
Trocellen GmbH
Original Assignee
Frenzelit Werke GmbH
Trocellen GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frenzelit Werke GmbH, Trocellen GmbH filed Critical Frenzelit Werke GmbH
Priority to DE10163590A priority Critical patent/DE10163590A1/en
Publication of DE10163590A1 publication Critical patent/DE10163590A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
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    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
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    • C04B41/50Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C04B41/5076Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with masses bonded by inorganic cements
    • C04B41/5077Geopolymer cements
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Abstract

Production of a composite material comprises contacting an inorganic pasty or flowable molding composition having a foaming agent with a textile fabric; foaming and hardening. The inorganic molding composition partially penetrates the textile fabric to form an interlocking bond between the fabric and the inorganic foam. Preferred Features: The inorganic molding composition is applied on the textile fabric and foamed on it. The inorganic molding composition is partially impregnated in the fabric by its own weight and/or the foam pressure. The inorganic molding composition comprises a mixture containing an inorganic reactive component, a water-containing component as hardener, and hydrogen peroxide as foaming agent.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundstoffes, umfassend einen anorganischen Schaumstoff und ein aus Fasern bestehendes Flächengebilde, sowie die Verwendung dieses Verbundstoffes als Isolierkörper, der für eine Brenner- oder Kesseltür geeignet ist. The invention relates to a method for producing a Composite comprising an inorganic foam and a fabric consisting of fibers, and the use this composite as an insulating body that is suitable for a burner or boiler door is suitable.

Stand der TechnikState of the art

Für die Isolierung von Brenner- oder Kesseltüren, insbesondere mit integriertem Gebläsebrenner zur Beheizung eines Kessels, sind Isolierkörper aus zum Beispiel Keramik oder Fasermaterialien gebräuchlich (DE 36 42 869 A1). For the insulation of burner or boiler doors, in particular with integrated fan burner for heating a boiler, are insulating bodies made of, for example, ceramic or Fiber materials in use (DE 36 42 869 A1).

Während keramische Isolierkörper eine relativ geringe Isolationswirkung aufweisen, können Isolierkörper aus Fasermaterialien nur bis zur thermischen Belastbarkeit dieser Fasern, etwa 600 bis 700°C bei E-Glasfasern, ausgesetzt werden. Bekannte Fasermaterialien weisen darüber hinaus den Nachteil auf, bei örtlich im Brennraum auftretenden turbulenten Strömungen ezne nur begrenzte Lebensdauer aufzuweisen, da sie durch turbulente Gasströmungen mechanisch zerstört werden können. While ceramic insulator a relatively small Insulation can have insulating bodies made of fiber materials only up to the thermal capacity of these fibers, about 600 up to 700 ° C for E-glass fibers. Known Fiber materials also have the disadvantage of being local Turbulent flows occurring in the combustion chamber only ezne have limited lifespan because of turbulent Gas flows can be destroyed mechanically.

Aus der DE 49 05 737 U1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren und ein gattungsgemäßer Isolierkörper für ein Türblatt einer Kesseltür bekannt, der im Wesentlichen aus einem Grundkörper aus Fasermaterial besteht, wobei das Fasermaterial auf seiner dem Brennraum zugewandten Seite einen Überzug aus einer Beschichtungsmasse zur Erzeugung eines weitgehend geschlossenen Überzuges aufweist. Diese relativ dünne Überzugsmasse ist allerdings sehr spröde und bruchanfällig sowohl bei thermischer Belastung als auch bei mechanischer Krafteinwirkung. Zudem verhindert dieser Überzug nicht, dass die Fasern bei höherer Temperatureinwirkung oberhalb von 600 bis 700°C erweichen oder schmelzen, so dass die isolierende Wirkung beeinträchtigt oder sogar vollständig aufgehoben wird. Solche Isolierkörper eignen sich daher nur für die Isolierung von Türblättern einer Brenner- oder Kesseltür, die nur einer relativ geringen mechanischen und thermischen Belastung ausgesetzt ist. DE 49 05 737 U1 describes a generic method and a generic insulating body for a door leaf Known boiler door, which essentially consists of a basic body There is fiber material, the fiber material on its the Combustion chamber facing a coating from a Coating compound to produce a largely closed Has coating. However, this relatively thin coating mass is very brittle and prone to breakage both under thermal stress as well as with mechanical force. Also prevented this coating doesn't make the fibers higher Soften temperature effects above 600 to 700 ° C or melt so that the insulating effect is impaired or even is completely canceled. Such insulating bodies are suitable therefore only for the insulation of door leaves of a burner or boiler door that has only a relatively low mechanical and is exposed to thermal stress.

Aufgabetask

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundstoffes zur Verfügung zu stellen, das mit geringem Aufwand zu einem zur Isolierung von Brenner- oder Kesseltüren geeigneten Verbundstoff führt, wobei der Verbundstoff eine höhere Temperaturbelastbarkeit und hohe Isolationswirkung aufweist und beständig gegen mechanische Einwirkungen, etwa in Form von Vibration und turbulente Gasströmungen, ist. Ein weiteres Anliegen der Erfindung ist es, einen Verbundstoff, der als Isolierkörper für eine Brenner- oder Kesseltür geeignet ist, mit verbesserten Eigenschaften zur Verfügung zu stellen. The object of the present invention is therefore a method to provide for the production of a composite, with little effort to isolate burner or boiler doors suitable composite leads, the Composite a higher temperature resistance and high Has insulation effect and resistant to mechanical Effects, e.g. in the form of vibration and turbulent gas flows, is. Another concern of the invention is one Composite used as an insulating body for a burner or boiler door is apt to provide with improved properties put.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch einen Verbundstoff gemäß Anspruch 7, jeweils bevorzugt in Verbindung mit einem oder mehreren der Merkmale der Unteransprüche. The invention solves this problem by a method according to Claim 1 and a composite according to claim 7, in each case preferably in connection with one or more of the Characteristics of the subclaims.

Der erfindungsgemäße Verbundstoff besteht im Wesentlichen aus einem Flächengebilde aus bevorzugt anorganischen Fasern, bevorzugt in Form eines genadelten Vlieses, sowie einem hiermit formschlüssig verbundenen anorganischen Schaumstoff. Zur Herstellung dieses Verbundstoffes wird die mit einem Schäummittel versehene anorganische Formmasse in pastöser bis fließfähiger Konsistenz mit dem aus Fasern bestehenden Flächengebilde in Kontakt gebracht. Der Schaumstoff wird zugleich oder anschließend aufgeschäumt und schließlich ausgehärtet, wobei die anorganische Formmasse wenigstens teilweise in das Flächengebilde eindringt und den formschlüssigen Verbund zwischen dem Flächengebilde und dem anorganischen Schaumstoff bewirkt. The composite according to the invention essentially consists of a sheet of preferably inorganic fibers, preferably in the form of a needled fleece, and also a hereby form-fitting inorganic foam. to This composite is manufactured using a foaming agent provided inorganic molding compound in pasty to flowable Consistency with the fabric made of fibers in Brought in contact. The foam becomes or then foamed and finally cured, the inorganic molding compound at least partially in the fabric penetrates and the positive connection between the Fabric and the inorganic foam causes.

Nach einer ersten bevorzugten Alternative dieses Verfahrens wird die Formmasse auf das Flächengebilde aufgebracht, z. B. aufgeschüttet, und auf diesem aufgeschäumt, wobei die anorganische Formmasse durch ihr Eigengewicht und/oder den Schäumdruck wenigstens teilweise in das Flächengebilde eindringt. According to a first preferred alternative to this method the molding compound is applied to the fabric, e.g. B. heaped up, and foamed on this, the inorganic molding compound due to its own weight and / or the foam pressure at least partially penetrates the fabric.

Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung wird die anorganische Formmasse in den unteren Bereich einer Form gefüllt, die einen unteren und einen oberen Bereich aufweist. Das Flächengebilde kleidet entweder den oberen Bereich zumindest teilweise aus oder verschließt diesen. Beim Aufschäumen der anorganischen Formmasse füllt diese zunächst den unteren und später auch den oberen Bereich der Form, so dass die anorganische Formmasse mit dem Flächengebilde in Kontakt gebracht wird, wobei die anorganische Formmasse wenigstens teilweise in das Flächengebilde eindringt und einen formschlüssigen Verbund zwischen Flächengebilde und anorganischem Schaumstoff bewirkt. According to an alternative embodiment of the invention, the inorganic molding compound in the lower part of a mold filled, which has a lower and an upper region. The Flat structures either clothe the upper area at least partially off or closes it. When foaming the inorganic molding compound fills the bottom and later also the top of the form, so the inorganic Molding compound is brought into contact with the fabric, wherein the inorganic molding compound at least partially in the Fabric penetrates and a positive connection caused between fabrics and inorganic foam.

Als ein aus bevorzugt anorganischen Fasern bestehendes Flächengebilde wird bevorzugt ein genadeltes Vlies verwendet, wobei die Fasern aus anorganischen Materialien wie Glas, Keramik etc. bestehen. Die einzelnen Fasern sind bevorzugt nicht miteinander verklebt und ohne Bindemittel verarbeitet. Die einzelnen Fasern weisen bevorzugt einen Durchmesser von 5 bis 25 µm auf. Aufgrund des Durchmessers und der Tatsache, dass es sich um gezogene Fasern handelt, sind Glasfasern mit diesen Eigenschaften physiologisch unbedenklich. As one consisting of preferably inorganic fibers A needle punched fleece is preferably used, whereby the fibers made of inorganic materials such as glass, ceramics etc. consist. The individual fibers are preferably not with one another glued and processed without binders. The individual fibers preferably have a diameter of 5 to 25 microns. Due to the diameter and the fact that it is drawn fibers are glass fibers with these properties physiologically harmless.

Bevorzugte Vliese weisen eine Dicke von 20 mm bis 80 mm auf bei einem Raumgewicht von 100 bis 300 kg/m3. Mit diesen an sich bekannten Vliesen können Wärmeleitfähigkeiten von z. B. 0,12 W/m.K bei 600°C erzielt werden. Preferred nonwovens have a thickness of 20 mm to 80 mm and a density of 100 to 300 kg / m 3 . With these known nonwovens, thermal conductivities of z. B. 0.12 W / mK can be achieved at 600 ° C.

Als anorganische Formmasse wird bevorzugt eine Mischung, enthaltend eine anorganische, steinbildende Reaktivkomponente, als Härter eine wasserhaltige zweite Komponente, die eine Härtungsreaktion der steinbildenden Komponente im alkalischen Bereich bewirkt, sowie Wasserstoffperoxid als Schäummittel eingesetzt. Solche anorganischen Formmassen werden auch als Geopolymer- Formmassen bezeichnet und werden auf dem Markt beispielsweise unter der Marke "TROLIT®" von der TROCELLEN GmbH angeboten. Als reaktionsfähige Feststoffe, die die sogenannte steinbildende Komponente bilden, sind dem Fachmann insbesondere bekannt:

  • 1. feinteiliges, wenigstens teilweise amorphes Alumosilikat mit Gehalten von amorphem Siliziumdioxid und Aluminiumoxid,
  • 2. glasartige, amorphe Elektrofilterasche,
  • 3. gemahlenes kalziniertes Bauxit,
  • 4. Elektrofilterasche aus Braunkohlekraftwerken,
  • 5. ungelöstes, amorphes SiO2, insbesondere aus einer amorphen, dispers-pulverförmigen, entwässerten oder wasserhaltigen Kieselsäure oder aus Hochtemperaturprozessen (Silica Fume),
  • 6. Metakaolin,
  • 7. bei einer Temperatur zwischen 450°C und 950°C thermisch behandelter Ton.
A mixture containing an inorganic, stone-forming reactive component is preferably used as the inorganic molding compound, a water-containing second component, which causes a hardening reaction of the stone-forming component in the alkaline range, and hydrogen peroxide as foaming agent as the hardener. Such inorganic molding compositions are also known as geopolymer molding compositions and are offered on the market, for example, under the "TROLIT®" brand by TROCELLEN GmbH. The following are particularly known to the person skilled in the art as reactive solids which form the so-called stone-forming component:
  • 1. finely divided, at least partially amorphous aluminosilicate with contents of amorphous silicon dioxide and aluminum oxide,
  • 2. glassy, amorphous electrostatic precipitator ash,
  • 3. ground calcined bauxite,
  • 4. electrostatic precipitator ash from lignite-fired power plants,
  • 5. undissolved, amorphous SiO 2 , in particular from an amorphous, disperse powder, dewatered or water-containing silica or from high-temperature processes (silica fume),
  • 6. metakaolin,
  • 7. clay thermally treated at a temperature between 450 ° C and 950 ° C.

Diese reaktionsfähigen Feststoffe sind beispielsweise aus der EP 0 100 848 B, EP 0 148 280 B, DE 32 46 602 A, DE 32 46 619 C, DE 32 46 621 C, DE 33 03 409 C, EP 0 199 941 B, DE 35 12 516 C, EP 0 254 165 B, EP 0 374 195 B, EP 0 417 582 B, EP 0 417 583 B, DE 40 25 212 C, EP 0 561 978 B, EP 0 599 895 B und der WO 93 21 126 A bekannt. These reactive solids are from, for example EP 0 100 848 B, EP 0 148 280 B, DE 32 46 602 A, DE 32 46 619 C, DE 32 46 621 C, DE 33 03 409 C, EP 0 199 941 B, DE 35 12 516 C, EP 0 254 165 B, EP 0 374 195 B, EP 0 417 582 B, EP 0 417 583 B, DE 40 25 212 C, EP 0 561 978 B, EP 0 599 895 B and the WO 93 21 126 A is known.

Die genannten reaktionsfähigen Feststoffe reagieren unter leichter Selbsterwärmung mit Alkalisilikatlösungen als Härter. Die dabei stattfindende Reaktion wird auch als Geopolymerisation und die dabei gebildeten Formkörper als Gepolymere bezeichnet. The reactive solids mentioned react under easier self-heating with alkali silicate solutions as hardener. The reaction taking place is also called Geopolymerization and the moldings formed as copolymers designated.

Als Härter, der eine Härtungsreaktion der steinbildenden Komponente im alkalischen Bereich bewirkt, ist eine Alkalisilikatlösung (Wasserglaslösung) mit 1, 2 bis 2,5 mol SiO2 je mol K2O und/oder Na2O bekannt. An alkali silicate solution (water glass solution) with 1.2 to 2.5 mol of SiO 2 per mol of K 2 O and / or Na 2 O is known as the hardener which brings about a hardening reaction of the stone-forming component in the alkaline range.

Als Schaummittel dient in den bekannten Formmassen z. B. 10 Gew.-%-iges H2O2. As a foaming agent in the known molding compositions, for. B. 10% by weight H 2 O 2 .

Nach dem Schäumen und Härten weist der anorganische Schaumstoff bevorzugt eine Dichte von 200 bis 400 kg/m3, insbesondere 220 bis 350 kg/m3 auf. Der Schaumstoff erreicht damit eine ausgezeichnete Wärmedämmung. After foaming and curing, the inorganic foam preferably has a density of 200 to 400 kg / m 3 , in particular 220 to 350 kg / m 3 . The foam thus achieves excellent thermal insulation.

Es ist erfindungswesentlich, dass vor oder während des Aufschäumens die anorganische schäumbare Formmasse wenigstens teilweise in das Flächengebilde eindringt, um einen formschlüssigen Verbund zwischen Flächengebilde und anorganischem Schaumstoff zu bewirken. Die Haftung des anorganischen Schaumstoffs in der Vliesschicht ist nach der Aushärtung so hoch, dass die Schälfestigkeit des Verbundstoffes im Bereich der Durchdringungsschicht die Schälfestigkeit des eingesetzten genadelten Vlieses übersteigt. It is essential to the invention that before or during the Foaming the inorganic foamable molding compound at least partially penetrates the fabric to one positive connection between fabric and inorganic Effect foam. The adhesion of the inorganic foam in the fleece layer is so high after curing that the Peel strength of the composite in the area of Penetration layer the peel strength of the needled used Fleece exceeds.

Die Erfindung nutzt die synergistische Wechselwirkung zwischen der Vliesschicht und dem anorganischen Schaumstoff aus: Einerseits schützt das Vlies den anorganischen Schaumstoff vor dem Einfluß von Vibrationseinflüssen, die beispielsweise von Brennern erzeugt werden, indem es diese Vibrationen zuverlässig dämpft. Andererseits schützt der anorganische Schaumstoff die Vliesschicht zuverlässig vor dem Einfluß überhöhter Temperaturen und vor dem schädigenden Einfluß von turbulenten Gasströmungen im Brennraum. The invention takes advantage of the synergistic interaction between the fleece layer and the inorganic foam made of: On the one hand, the fleece protects the inorganic foam from the Influence of vibration influences, for example of Burners are created by making these vibrations reliable attenuates. On the other hand, the inorganic foam protects the Fleece layer reliably before the influence of excessive Temperatures and before the damaging influence of turbulent Gas flows in the combustion chamber.

Es ist ein großer Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass bei der räumlichen Gestaltung des Verbundstoffes nahezu beliebige Möglichkeiten bestehen. Die Komponente aus anorganischen Schaumstoff kann dabei auch komplexe Formen annehmen. Auch kann bei Bedarf die Oberfläche mechanisch bearbeitet oder z. B. mit einem Überzug aus ungeschäumtem Geopolymer geglättet werden. Schließlich können beim Schäumen der anorganische Formmasse leicht Mittel zur Befestigung oder Fixierung des Verbundkörpers eingeschäumt werden. Schließlich können beim Schäumen in die Form dünne, aus Fasern bestehende Flächengebilde wie Vliese, Gewebe o. dgl. eingelegt werden, die beim Schäumprozeß von der anorganischen Formmasse vollständig durchsetzt werden und zu einer einem Integralschaum ähnlichen, geschlossenen, faserverstärkten Oberfläche des Verbundkörpers führen. It is a great advantage of the present invention that almost any spatial configuration of the composite Possibilities exist. The component from inorganic Foam can also take on complex shapes. Can too if necessary, the surface machined or z. B. with smoothed with a foam made of non-foamed geopolymer. Finally, when foaming the inorganic molding compound easy means for attaching or fixing the composite body be foamed. Finally, when foaming in the Form thin, fiber-like fabrics such as nonwovens, Tissue or the like are inserted, which during the foaming process of the inorganic molding compound are fully penetrated and a closed, similar to an integral foam lead fiber-reinforced surface of the composite body.

Die Form des aus anorganischen Fasern bestehende Flächengebildes kann für bestimmte Anwendungen ebenfalls an die jeweiligen Anforderungen angepaßt werden. So kann für eine Anwendung als Isolation einer Brennertür eine kreisförmige Ausnehmung für den Durchtritt des Brennerrohres vorgesehen werden. Insbesondere im Bereich solcher Ausnehmungen oder Durchbrüche im aus anorganischen Fasern bestehenden Flächengebilde kann der anorganische Schaumstoff auch die Innenfläche einer solchen Ausnehmung oder Durchbrechung bedecken, so dass eine solche Durchbrechung ringförmig von dem anorganischen Schaumstoff umgeben ist. The shape of the inorganic fiber The fabric can also be sent to the respective for certain applications Requirements are adjusted. So for an application as Isolation of a burner door a circular recess for the Passage of the burner tube can be provided. Especially in Area of such recesses or breakthroughs in the Flat structures made of inorganic fibers can be inorganic Foam also the inner surface of such a recess or Cover breakthrough so that such breakthrough is surrounded in a ring shape by the inorganic foam.

Durch Einstellung der Viskosität der anorganischen Formmasse, Wahl der Dichte des Vlieses und/oder Einstellen des Schäumdrucks der anorganischen Formmasse kann die Eindringtiefe der anorganischen Formmasse in das aus Fasern bestehende Flächengebilde gezielt eingestellt werden. By adjusting the viscosity of the inorganic molding compound, Choice of the density of the fleece and / or adjustment of the Foam pressure of the inorganic molding compound can affect the depth of penetration inorganic molding compound into the fiber Fabrics can be set specifically.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bedeckt der anorganische Schaumstoff das aus Fasern bestehende Flächengebilde nur in Teilbereichen, insbesondere solchen Bereichen, die einer höheren Temperatur und/oder einer hohen mechanischen Belastung durch turbulente Gasströmungen ausgesetzt sind. Covered according to a preferred embodiment of the invention the inorganic foam is the fiber Flat structures only in partial areas, especially those areas, that of a higher temperature and / or a high mechanical Exposed to turbulent gas flows.

Die Erfindung wird bevorzugt zur Herstellung eines Isolierkörpers für eine Brenner- oder Kesseltür eingesetzt. Bevorzugt weist dieser Isolierkörper wenigstens eine Durchbrechung, insbesondere zur Durchführung eines Brennerrohres, auf. The invention is preferred for producing a Insulating body used for a burner or boiler door. Prefers this insulating body has at least one opening, especially for carrying out a burner tube.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird bevorzugt zur Herstellung von Isolierkörpern für Brenner- oder Kesseltüren eingesetzt, ist jedoch auch zur Herstellung von Isolierkörpern für andere Zwecke geeignet. Bei Einsatzgebieten, die keine hohen Temperaturbelastungen erfordern, ist auch der Einsatz organischer Fasern für das Vlies denkbar. The method according to the invention is preferred for production of insulating bodies used for burner or boiler doors, is also used for the production of insulating bodies for others Suitable purposes. In areas of application that are not high If thermal loads are required, the use of organic is also necessary Fibers conceivable for the fleece.

Kurze Beschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie einer Zeichnung erläutert. Es zeigen dabei: The invention is based on a Embodiment and a drawing explained. It shows:

Fig. 1 eine Aufsicht eines erfindungsgemäßen Verbundstoffes, Fig. 1 is a plan view of a composite of the invention,

Fig. 2 einen Schnitt BB durch einen erfindungsgemäßen Verbundstoff Fig. 3 eine Aufsicht einer Form zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbundstoffes, Fig. 2 is a sectional view BB through an inventive composite of Fig. 3 is a plan view of a mold for producing a composite of the invention,

Fig. 4 einen Schnitt AA durch eine Form zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Verbundstoffes. Fig. 4 shows a section AA through a mold for producing a composite material according to the invention.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung oder Weg(e) zur Ausführung der ErfindungBest way to practice the invention or way (s) to practice the invention

In Fig. 1 und 2 ist in vereinfachter Darstellung eine Kesseltür 4 gezeichnet mit den äußeren Abmaßen 400 mm × 400 mm. Eine derartige Tür wird im Regelfall mit Scharnieren derart am Ofen befestigt, dass die isolierende Schicht aus anorganischem Schaumstoff 2 in den eigentlichen Brennraum eintaucht mit einer ausreichenden, aber möglichst niedrigen Toleranz zur Brennraumöffnung hin. Die geringere Abmessung des Schaumteils gegenüber der eigentlichen Brennraumöffnung ist notwendig, um Beschädigungen des Schaumteils durch mechanische Einflüsse, z. B. durch Wärmedehnungen verursachte Spannungen zwischen Kesseltür 4 und Brennraum, auszuschließen. Zudem findet eine Schwingungsentkoppelung zwischen beiden Bauteilen statt. Die eigentliche Abdichtung zwischen Brennraum und Kesseltür 4 findet zwischen der unbedeckten Oberfläche des Vlieses 3 am Rand des isolierenden Verbundstoffes 1 und des Brennergehäuses statt. In Figs. 1 and 2 in a simplified representation, a boiler door 4 marked with the outer dimensions 400 mm × 400 mm. Such a door is generally attached to the furnace with hinges in such a way that the insulating layer made of inorganic foam 2 dips into the actual combustion chamber with a sufficient but as low as possible tolerance towards the combustion chamber opening. The smaller size of the foam part compared to the actual combustion chamber opening is necessary to prevent damage to the foam part due to mechanical influences, e.g. B. caused by thermal expansion tensions between the boiler door 4 and the combustion chamber. In addition, vibration decoupling takes place between the two components. The actual sealing between the combustion chamber and the boiler door 4 takes place between the uncovered surface of the fleece 3 at the edge of the insulating composite 1 and the burner housing.

Die Durchführung des Brennerrohres 5 ist hier derart gestaltet, dass der anorganische Schaumstoff 2 in einem geometrisch definierten Bereich das entsprechend dreidimensional geschnittene bzw. vorbereitete Vlies 3 von der thermisch stärker belasteten Seite her bis auf die andere Seite komplett durchdringt. Durch die schräge Kontaktfläche zwischen der anorganischen geschäumten und ausgehärteten Formmasse und dem Vlies 3 kommt es zu einer sehr guten Verbindung zwischen beiden Fügepartnern. The burner tube 5 is designed here in such a way that the inorganic foam 2 in a geometrically defined area completely penetrates the correspondingly three-dimensionally cut or prepared fleece 3 from the thermally more stressed side to the other side. The inclined contact surface between the inorganic foamed and hardened molding compound and the fleece 3 leads to a very good connection between the two joining partners.

In der Fig. 3 und im Schnitt in der Fig. 4 ist ein prinzipieller Formaufbau dargestellt, mit dem sich ein erfindungsgemäßer Verbundstoff 1 herstellen lässt. Voraussetzung hierfür ist ein entsprechend ausgeformtes Vlies 3. Prinzipiell läuft der Herstellprozess wie folgt ab:
Das Vlies 3 wird mit der größeren Fläche nach oben auf die Grundplatte 7 aufgelegt und entsprechend ausgerichtet. Der auf 90°C vorgeheizte Kern 6 wird in die Grundplatte 7 eingesetzt. Der ebenfalls auf 90°C vorgeheizte Zwischenring 8 wird auf das Vlies 3 aufgesetzt und ausgerichtet.
FIG. 3 and in section in FIG. 4 show a basic mold structure with which a composite material 1 according to the invention can be produced. The prerequisite for this is an appropriately shaped fleece 3 . In principle, the manufacturing process is as follows:
The fleece 3 is placed with the larger surface up on the base plate 7 and aligned accordingly. The core 6 preheated to 90 ° C. is inserted into the base plate 7 . The intermediate ring 8 , which is also preheated to 90 ° C., is placed on the fleece 3 and aligned.

Die handelsübliche vorbereitete Mischung aus einer anorganischen, steinbildenden Reaktivkomoonente (TROLIT®-Feststoff für Tyo HT225), als Härter eine alkalische Alkali-Wasserglaslösung (TROLIT®-Härter für Typ HT225), die die Härtungsreaktion der steinbildenden Komponente im alkalischen Bereich bewirkt, sowie 12 Gew.-%iges Wasserstoffperoxid - in einer Menge von 6,7 g auf 100 g Mischung - als Schäummittel wird in die so entstandene Kavität eingebracht. Der ebenfalls 90°C heiße Deckel 9 wird auf den Kern 6 aufgesetzt. Nach einer Trocknungs- und Reaktionszeit von 15 min kann der Verbundstoff 1 in entgegengesetzter Weise wieder entformt und anschließend bei 105°C getrocknet werden. Der anorganische Schaumstoff 2 weist eine Dichte von 225 kg/m3 auf. Legende 1 Verbundstoff
2 Anorganischer Schaumstoff
3 Vlies
4 Kesseltür
5 Brennerrohr
6 Kern
7 Grundplatte
8 Zwischenring
9 Deckel
The commercially available prepared mixture of an inorganic, stone-forming reactive component (TROLIT® solid for Tyo HT225), as an hardener an alkaline alkali water glass solution (TROLIT® hardener for type HT225), which causes the hardening reaction of the stone-forming component in the alkaline range, as well as 12 % By weight hydrogen peroxide - in an amount of 6.7 g per 100 g mixture - is introduced as a foaming agent into the cavity formed in this way. The cover 9 , which is also at 90 ° C., is placed on the core 6 . After a drying and reaction time of 15 minutes, the composite 1 can be demolded in the opposite manner and then dried at 105 ° C. The inorganic foam 2 has a density of 225 kg / m 3 . Legend 1 composite
2 Inorganic foam
3 fleece
4 boiler door
5 burner tube
6 core
7 base plate
8 intermediate ring
9 lids

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung eines Verbundstoffes, umfassend einen anorganischen Schaumstoff und ein aus Fasern bestehendes Flächengebilde, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit einem Schäummittel versehene anorganische Formmasse mit pastöser bis fließfähiger Konsistenz mit dem Flächengebilde in Kontakt gebracht, aufgeschäumt und ausgehärtet wird, wobei die anorganische Formmasse wenigstens teilweise in das Flächengebilde eindringt und einen formschlüssigen Verbund zwischen Flächengebilde und anorganischem Schaumstoff bewirkt. 1. A method for producing a composite comprising an inorganic foam and a sheet consisting of fibers, characterized in that an inorganic molding compound provided with a foaming agent with pasty to flowable consistency is brought into contact with the sheet, foamed and cured, the inorganic Molding compound at least partially penetrates the fabric and brings about a positive connection between the fabric and the inorganic foam. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die anorganische Formmasse auf das Flächengebilde aufgebracht und dort aufgeschäumt wird, wobei die anorganische Formmasse durch ihr Eigengewicht und/oder den Schäumdruck wenigstens teilweise in das Flächengebilde eindringt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the inorganic molding compound applied to the fabric and is foamed there, the inorganic Molding compound due to its own weight and / or the foam pressure at least partially penetrates the fabric. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die anorganische Formmasse in den unteren Bereich einer einen unteren und einen oberen Bereich aufweisenden Form gefüllt wird,
wobei der obere Bereich der Form mit dem aus anorganischen Fasern bestehenden Flächengebilde ausgekleidet oder verschlossen ist,
dass die anorganische Formmasse so aufgeschäumt wird, dass sie die Form in ihrer Höhe vollständig ausfüllt
und dabei wenigstens teilweise in das Flächengebilde eindringt,
und dass die anorganische Formmasse anschließend ausgehärtet wird.
3. The method according to claim 1, characterized in
that the inorganic molding compound is filled into the lower region of a mold having a lower and an upper region,
the upper area of the mold being lined or closed with the sheet consisting of inorganic fibers,
that the inorganic molding compound is foamed so that it completely fills the mold in its height
and at least partially penetrates the fabric,
and that the inorganic molding compound is then cured.
4. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als aus Fasern bestehendes Flächengebilde ein bindemittelfreies genadeltes Vlies aus anorganischen Fasern verwendet wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that as a fabric consisting of fibers a binder-free needled fleece made of inorganic Fibers is used. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als anorganische Formmasse eine Mischung enthaltend
eine anorganische, steinbildende Reaktivkomponente,
als Härter eine wasserhaltige zweite Komponente, die eine Härtungsreaktion der steinbildenden Komponente im alkalischen Bereich bewirkt,
sowie Wasserstoffperoxid als Schäummittel
eingesetzt wird.
5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a mixture containing as inorganic molding material
an inorganic, stone-forming reactive component,
as a hardener, a water-containing second component, which causes a hardening reaction of the stone-forming component in the alkaline range,
and hydrogen peroxide as a foaming agent
is used.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Befestigung oder Fixierung des Verbundkörpers in die anorganische Formmasse eingeschäumt werden. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized that means for attaching or fixing the Composite body foamed into the inorganic molding compound become. 7. Verbundstoff, umfassend ein aus Fasern bestehendes Flächengebilde sowie einen anorganischen Schaumstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der anorganische Schaumstoff wenigstens teilweise in das Flächengebilde eingedrungen ist und so einen formschlüssigen Verbund zwischen Flächengebilde und anorganischem Schaumstoff bewirkt. 7. Composite comprising a fiber Flat structures and an inorganic foam, thereby characterized in that the inorganic foam at least partially penetrated into the fabric and so a positive connection between fabrics and inorganic foam causes. 8. Verwendung eines Verbundstoffes nach Anspruch 7 als Isolierkörper für eine Brenner- oder Kesseltür. 8. Use of a composite according to claim 7 as Insulating body for a burner or boiler door. 9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der anorganische Schaumstoff die Oberfläche des aus anorganischen Fasern bestehenden Flächengebildes nur partiell bedeckt. 9. Use according to claim 8, characterized in that the inorganic foam the surface of the inorganic fibers of existing fabric only partially covered.
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