DE10058565A1 - Wärmegedämmter Behälter - Google Patents
Wärmegedämmter BehälterInfo
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Abstract
Die Erfindung richtet sich auf einen wärmegedämmten Behälter, insbesondere für Transportzwecke, mit ebenen Wandelementen, deren ebene Grundflächen an geraden Kanten aufeinandertreffen, wobei die Wandelemente im Bereich ihrer Kanten ineinanderstreckbar ausgebildet sind, und wobei die Wandelemente Ausnehmungen zur Aufnahme von evakuierten Wärmedämmplatten aufweisen können.
Description
Die Erfindung richtet sich auf einen wärmegedämmten Behälter, insbesondere für
Transportzwecke, zusammenbaubar aus Wandelementen (Seiten-, Boden- und/oder
Deckwandelementen) mit ebenen Grundflächen, die an geraden Kanten
zusammentreffen.
Gattungsgemäße Wärmeisolationsbehälter werden bspw. zum Versenden von
medizinischen Proben, Lebensmitteln od. dgl. verwendet. In einer besonderen
Ausführung wird der Zusammenbau dem Anwender überlassen, so dass der
Behälter vor seinem Gebrauch zerlegt und damit platzsparend aufbewahrt werden
kann. Die Wärmeisolation wird zumeist von plattenförmigen Elementen aus
geschäumtem Kunststoff, bspw. Styropor, oder aus evakuierten, folienumhüllten
Dämmmaterialien erfüllt, welche lose aneinandergesetzt werden. Damit sie ihre
Form behalten, werden sie in einen Karton aus Wellpappe eingesetzt, der aufgrund
seiner Steifheit auch einen gewissen Schutz für die vergleichsweise nachgiebigen
Wärmedämmelemente bildet. Die lose aneinandergesetzten Wärmedämmkörper
können jedoch in diesem umschließenden Karton verrutschen, insbesondere können
dadurch an den Stoßfugen Spalte entstehen, durch welche eine Luftkonvektion
möglich ist, die wiederum für eine vergleichsweise schnelle Temperaturangleichung
des Innenraums gegenüber der äußeren Atmosphäre verantwortlich ist. Zwar kann
bspw. zu Kühlzwecken ein Beutel mit einer gefrorenen Flüssigkeit in den Behälter
gegeben werden, der sodann während seiner Auftauphase die Temperatur innerhalb
des Behältnisses ständig konstant auf seinem Schmelzpunkt hält. Jedoch hat diese
Maßnahme wenig Sinn, wenn der Auftauvorgang infolge von durch das Behältnis
zirkulierender Luft stark abgekürzt wird. Um bei dem vorbekannten Behältnis eine
derartige Luftzirkulation auszuschließen, bleibt keine andere Möglichkeit, als
zwischen der Kartoninnenseite und den hineingesetzten Wärmedämmelementen
oder zwischen diesen Elementen und dem Behältnisinhalt einen zusätzlichen Beutel,
bspw. aus Aluminium, zu legen, der im Idealfall eine Luftzirkulation durch das
Behältnis vermeiden soll. Allerdings erschwert ein derartiger Aluminiumbeutel den
Zusammenbau des Behältnisses erheblich und ist darüber hinaus nicht luftdicht, da
eine Verschweißung der Beutelöffnung nicht vorgesehen ist. Außerdem kann eine
derartige Aluminiumfolie leicht, bspw. bereits beim Zusammensetzen des
Behältnisses, beschädigt werden, so dass sie ihre abdichtende Wirkung nur noch
unvollständig zu erfüllen vermag.
Aus dem bekannten Stand der Technik resultiert das die Erfindung initiierende
Problem, ein gattungsgemäßes Behältnis derart weiterzubilden, dass nach dem
Zusammenbau eine möglichst gute Abdichtungswirkung an den Stoßfugen der
einzelnen Wandelemente auch ohne Verwendung zusätzlicher Aluminiumbeutel od. dgl.
sichergestellt ist.
Die Lösung dieses Problems gelingt dadurch, dass die Wandelemente mit
ineinandergreifenden Steckelementen untereinander verbindbar ausgebildet sind.
Aufgrund dieser Steckelemente können die einzelnen Wandelemente sich nicht
mehr gegeneinander verschieben, sondern sie bleiben während des gesamten
Transports in der beim Zusammenbau festgelegten Position. Natürlich kann auch in
diesem Fall ein Karton die zusammengebauten Wandelemente umgeben, jedoch ist
dessen Funktion auf den mechanischen Schutz der üblicherweise relativ weichen
Wärmedämmkörper beschränkt. Die Steckelemente der Wandelemente sind
ineinandergreifend ausgebildet, und sofern - wie die Erfindung weiterhin vorsieht -
sich diese ineinandergreifenden Bereiche entlang sämtlicher Kanten des
erfindungsgemäßen Behälters erstrecken, kann eine vorzügliche
Abdichtungswirkung hervorgerufen werden, die eine Zirkulation zwischen dem
Außen- und dem Innenraum des Behältnisses auch ohne einen zusätzlichen Beutel
sicherstellt. Ein hierbei wichtiges Merkmal ist, dass die ineinandergreifenden Teile
der Wandelemente nach Art einer Übergangs- oder gar Preßpassung
zusammengefügt werden, was deshalb zumeist auf einfachem Weg verwirklicht
werden kann, da bevorzugte Wärmedämmmaterialien wie Styropor vergleichsweise
weich und zumindest begrenzt elastisch sind. Hierbei liegt der funktionelle
Schwerpunkt vor allem bei der durch die Elastizität des Wärmedämmstoffs
erreichten Abdichtungswirkung, die allerdings erst durch die von den
ineinandergreifenden Elementen hervorgerufene Stabilität des Gehäuses
sichergestellt ist. Durch die erfindungsgemäße Abdichtungswirkung kann die
Ausbildung von Wärmebrücken zuverlässig vermieden werden, mit dem Erfolg, dass
auch unter rauhen Transportbedingungen die anfängliche Temperatur innerhalb des
Behältnisses über mehrere Tage hinweg zuverlässig aufrechterhalten werden kann.
Auch kann der erfindungsgemäße Behälter vielmals wiederverwendet werden im
Gegensatz zu dem vorbekannten Stand der Technik, wo die Aluminiumfolie meist
nach wenigen Transportzyklen beschädigt ist und somit eine Luftzirkulation durch
das Behältnis erlaubt.
Es hat sich als günstig erwiesen, dass an jeweils einem von zwei
aufeinandertreffenden Wandelementen eine nutförmige Vertiefung zur Aufnahme
eines komplementär geformten Teils des angrenzenden Wandelements vorgesehen
ist. In eine derartige, entlang der gesamten Kante verlaufende Vertiefung kann ein
komplementär geformter Teil des angrenzenden Wandelements dichtend eingreifen,
und dadurch lässt sich sowohl eine mechanische Stabilisierungswirkung als auch
eine Abdichtungswirkung hervorrufen. Dies ist möglich, da zwischen den beiden
Seitenwänden der schlitzförmigen Vertiefung Preßkräfte erzeugt werden können,
welche in Zusammenwirken mit elastischen Werkstoffeigenschaften der
Wandelemente eine hervorragende Wärmedämmung ergeben. Im Idealfall kann
daher der komplementäre Teil eines angrenzenden Wandelements geringfügig
größer als die betreffende, schlitzförmige Vertiefung ausgebildet sein, insbesondere
hinsichtlich des Querschnittes, so dass die ineinandergreifenden Steckelemente mit
ihren Mantel- bzw. Seitenflächen dichtend aneinandergepreßt werden.
Wenn die nutförmige Vertiefung durch gerade Seitenflächen begrenzt wird, kann
über die gesamte Tiefe der ineinandergesteckten Elemente eine zum einen
mechanisch stabilisierende und andererseits optimal abdichtende Wirkung erzielt
werden. Natürlich ist es andererseits auch möglich, die Seitenflächen zu dem
Nutgrund hin zueinander konvergieren zu lassen, bspw. mit trapez- oder
keilförmigem Nut-Querschnitt, so dass mit zunehmender Stecktiefe die Haltekräfte
um so stärker werden und ggf. auch die Abdichtungswirkung zunimmt. Andererseits
lässt sich hiermit auch der Vorgang des Zusammensteckens vereinfachen, da
während des Ansetzens noch keine für die Relativbewegung hinderlichen
Klemmkräfte auftreten. Derselbe Effekt kann allerdings auch erzielt werden, indem
das komplementäre Element leicht angeschrägte Mantelflächen erhält oder im
Bereich seines freien Endes Anfasungen oder ähnliche Querschnittsverjüngungen
aufweist.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die nutförmige Vertiefung einen
Hinterschneidungsbereich aufweist. Ein derartiger Hinterschneidungsbereich kann
mit einer dazu komplementären Verdickung an der entsprechenden Stelle eines
einzusetzenden Wandelements zusammenwirken, um zusätzlich zu dem Reibschluß
auch einen Formschluß auszubilden und dadurch auch unter stärkeren
Beanspruchungen einem ungewollten Lösen der Wandelemente entgegenzuwirken.
Sofern der Hinterschneidungsbereich mit kontinuierlichen Übergängen ausgebildet
ist, lassen sich die einzelnen Wandelemente im Anschluß an einen Transport leicht
wieder zerlegen und bis zu einem abermaligen Gebrauch platzsparend
aufbewahren. Andererseits hat ein bspw. wieder hakenartig ausgestalteter
Hinterschneidungsbereich den Vorteil, dass ein Behälter sich während des
Transportes unter gar keinen Umständen ungewollt öffnen kann. Durch eine
Kombination von Hinterschneidungen mit stetigem und mit widerhakenartigem
Querschnitt kann erreicht werden, dass ein Behälter in einer ganz bestimmten
Reihenfolge wieder zerlegt werden kann, wobei die widerhakenartigen Verbindungen
durch kantenparalleles Verschieben der beiden ineinandergreifenden Teile gelöst
werden müssen.
Indem die Breite der Vertiefung kleiner gewählt wird als die Dicke eines
Wandelements, so ist es möglich, an dem benachbarten Wandelement einen
Fortsatz mit einem verjüngten Querschnitt auszubilden, und solchermaßen ist ein
Zusammenfügen derartiger Wandelemente möglich, ohne dass sich hierdurch
gegenüber einem idealen Quader oder Würfel hervorstehende Wandbereiche
ergeben. Dies wiederum hat den Vorteil, dass ein umgebender Karton von einer
derartigen, wärmedämmenden Verpackung vollflächig abgestützt werden kann, so
dass im Gegensatz zu dem bekannten Isolationsbehälter bei der vorliegenden
Erfindung nicht der umgebende Karton die Wärmedämmung, sondern umgekehrt
der innere, durch die erfindungsgemäßen Wandelemente gebildete Behälter den
äußeren Karton stabilisierend abstützt.
Sofern die Vertiefung im Bereich einer (flächigen) Grundseite des Wandelements
angeordnet ist, lässt sich der einsteckbare Teil des angrenzenden Wandelements
vollständig innerhalb von dessen Grundebene anordnen, so dass sämtliche
Wandelemente aus vorgeformten Platten konstanter Stärke herausgearbeitet
werden können.
Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die Vertiefung parallel zu der
benachbarten Stirnseite des Wandelements verläuft. Dieses Merkmal erlaubt es,
auch den zu der Vertiefung komplementären Fortsatz des angrenzenden
Wandelements parallel zu der betreffenden Kante auszuführen, so dass der
Zusammenbau weiter erleichtert wird.
Die Erfindung lässt sich dahingehend weiterbilden, dass der komplementär zu einer
Vertiefung des angrenzenden Wandelements geformte Teil federartig ausgebildet
ist. Eine derartige Feder wird durch mindestens eine, vorzugsweise durch zwei
Auskehlungen definiert, und sie ist daher gegenüber der Außenseite des
Behältnisses zurückversetzt, um hier ein Umgreifen durch den peripheren
Schlitzrand des benachbarten Wandelements zu ermöglichen. Dieser periphere
Schlitzrand einerseits, und die Feder andererseits bilden jeweils exponierte Bereiche
der betreffenden Wandelemente, welche bei einer mechanischen
Überbeanspruchung unter Umständen nachgeben könnten. Jeweils aufeinander
abgestimmte Querschnitte dieser Teile sichern daher eine möglichst hohe Stabilität
des gesamten Behälters. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Feder sich zu ihrer
freien Kante hin nach Art eines Keils bzw. trapezförmig verjüngt, und dass die
Nutränder dazu komplementär sich ebenfalls zum Nutgrund hin einander annähern,
so dass auch der periphere Nutrand zumindest in seinem nutbodennahen Bereich
sehr stabil ist. Um die mechanischen Eigenschaften weiter zu verbessern, können
darüber hinaus die Seitenflächen des nutförmigen Schlitzes mit einem endlichen
Radius von bspw. 1-3 mm in den Nut- oder Schlitzboden übergehen, und
andererseits kann auch die Feder über entsprechende Krümmungsradien der
angrenzenden Auskehlungen in den querschnittlich nicht verjüngten Bereich ihres
Wandelements übergehen. Dadurch werden Kerbwirkungen vermieden und somit
die Stabilität eines Behälters auch bei Verwendung weicher Werkstoffe auf ein
Maximum erhöht.
Der federartige Teil ist bevorzugt an der Stirnseite eines Wandelements angeordnet.
Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere für Wandelemente, deren Stirnseiten
lotrecht gegenüber den Wandgrundflächen verlaufen, sie lässt sich jedoch
insbesondere auch bei spritzgußtechnischer Fertigung der Wandelemente selbst
dann verwirklichen, wenn die aneinandergrenzenden Wandelemente im Bereich der
betrachteten Kante bspw. gehrungsartig aufeinander treffen.
Die Erfindung erfährt eine vorteilhafte Ausgestaltung dadurch, dass die vier
Seitenwandelemente je eine schlitzartige Vertiefung und drei federartige Fortsätze
aufweisen. Eine derartige Ausbildung erleichtert den Zusammenbau eines
erfindungsgemäßen Behältnisses weiter, da die Seitenwandelemente, durch die
jeweils einzige, mit einer schlitzartigen Vertiefung versehene Kante eine
Vorzugsrichtung erhalten, bei der stets exakt erkennbar ist, wie sie zur Bildung des
Behältermantels aneinanderzufügen sind. Dadurch ist es im Idealfall auch denkbar,
das Deckwandelement unterschiedlich zum Bodenwandelement auszubilden, um
dadurch bspw. an der Innenseite des Deckwandelements eine
Befestigungsmöglichkeit für Kühlkörper od. dgl. vorsehen zu können, so dass sich
das Füllen des erfindungsgemäßen Behältnisses weiter vereinfacht.
Es hat sich bewährt, dass die vier Seitenwandelementen identisch geformt sind.
Dieses Erfindungsmerkmal führt im Idealfall zu einem würfelförmigen Behältnis oder
aber zumindest zu einem Behältnis mit einer quadratischen Grundfläche, und es
zeichnet sich damit durch eine hohe Universalität hinsichtlich der Anwendungsfälle
aus und ist außerdem leicht stapelbar.
Weitere Vorzüge ergeben sich dadurch, dass das Boden- und Deckwandelement je
vier nutartige Vertiefungen aufweist. Damit kann insbesondere das
Bodenwandelement als Grundplatte verwendet werden, auf der der gesamte
Behälter aufbaubar ist, wobei die eingesteckten Wandelemente automatisch lotrecht
zueinander ausgerichtet werden, so dass auch während des Zusammenbaus ohne
einen umgebenden Karton eine Beschädigung der ineinandergreifenden
Steckelemente ausgeschlossen ist.
Eine weitere Optimierung lässt sich dadurch erreichen, dass Boden- und
Deckwandelement identisch geformt sind. Hierdurch kann der Herstellungsaufwand
weiter reduziert werden, so dass insgesamt nur zwei unterschiedliche Typen von
Wandelementen, nämlich Seitenwandelemente einerseits und Boden- bzw.
Deckwandelemente andererseits, angefertigt werden müssen. Dies ist insbesondere
bei der Herstellung mittels Spritzgußtechnik von großer Bedeutung, da die
Anfertigung von Spritzgußformen zumeist mit erheblichen Kosten verbunden ist.
Vorzugsweise sind die beiden Grundflächen der Wandelemente deckungsgleich.
Dieses Merkmal erleichtert das Zusammenfügen der einzelnen
Behälterwandelemente, da durch deckungsgleiche Behälterinnen- und Außenseiten
die Steckrichtungen zu den Behälterkanten parallel verlaufen können, so dass auch
das letzte Wandelement ohne mechanische Spannungen aufgesetzt werden kann.
Ein weiteres, erfindungsgemäßes Merkmal liegt darin, dass die Wandelemente eine
quaderartige Grundform aufweisen, aus der die Vertiefung(en) und/oder
Auskehlung(en) der Feder(n) ausgespart ist (sind). Eine Quaderform erleichtert die
Handhabung bei Zusammenbau, Befüllung, Transport, Stapelung und Lagerung und
führt - insbesondere bei etwa würfelförmigen Behältnissen - zu nahezu gleichgroßen,
zumindest teilweise (Deck- und Bodenwandelement) quadratischen Elementen, die
sich in zerlegtem Zustand auf ein Minimalvolumen zusammenlegen lassen.
Durch die allseitigen Kanten-Steckverbindungen werden die einzelnen
Wandelemente innig miteinander verbunden und bilden dadurch ein Gerüst, das
sich gegenseitig stützt, insbesondere im Bereich der Kanten und Ecken, so dass es
problemlos möglich ist, hierfür auch einen leichten, aber gut wärmedämmenden
Werkstoff wie bspw. Styropor zu verwenden, der bereits bei mäßigen Wandstärken
gute Wärmedämmeigenschaften erreicht. Einen zusätzlichen Schutz der
zusammengebauten Wandelemente bietet dabei ein diese dicht umschließender
Karton, der auch das Lösen oder Verschieben der Steckverbindungen ausschließt.
Zur Perfektionierung der erfindungsgemäßen Konstruktion kann vorgesehen sein,
dass die Wandelemente je eine flächige Ausnehmung aufweisen, in die eine
folienumhüllte, evakuierte Wärmedämmplatten eingesetzt ist. Obzwar auch die
gesamten Wandelemente als folienumhüllte, evakuierte Wärmedämmplatten
ausgebildet sein könnten, so ist solchenfalls jedoch nicht ausgeschlossen, dass
beim Einschieben eines derartigen, zusammengebauten Behälters in einen Karton
bspw. durch ein in den Zwischenraum gelangendes Sandkorn od. dgl. die
Folienumhüllung verletzt werden könnte und damit das Vakuum der
Wärmedämmplatte zerstört würde, woraufhin deren Wärmedämmvermögen rapide
abnähme. Deshalb werden derartige, folienumhüllte, evakuierte Wärmedämmplatten
in einen aus einem belüfteten Werkstoff gebildeten Grundkörper des betreffenden
Wandelements eingesetzt, der diese sodann zumindest teilweise schützend umgibt.
Der Erfindungsgedanke erlaubt eine Weiterbildung dahingehend, dass die flächige
Ausnehmung zur Aufnahme einer evakuierten Wärmedämmplatte sich an der
(flächigen) Innenseite des betreffenden Wandelements befindet. Dadurch ist die
Außenseite des erfindungsgemäßen Behälters allseits schützend von einer Lage
des belüfteten Wärmedämmstoffs umgeben, so dass auch durch bis zu einer
begrenzten Tiefe eindringende, spitze Gegenstände keine Beschädigung der die
eigentliche Wärmedämmung übernehmenden, evakuierten Wärmedämmplatten zu
befürchten ist.
Mit großem Vorteil erstreckt sich die flächige Ausnehmung zur Aufnahme einer
evakuierten Wärmedämmplatte bis in eine oder mehrere Federn hinein. Hierdurch
wird gerade im Bereich der Kanten aneinander stoßender Wandelemente eine
optimale Wärmedämmung erreicht, was sich förderlich auf das
Wärmeisolationsvermögen des fertigen Behälters auswirkt.
Damit korrespondiert eine Weiterbildung der Erfindung, wonach sich die flächige
Ausnehmung zur Aufnahme einer evakuierten Wärmedämmplatte bis an die
Seitenwand einer nutartigen Vertiefung erstreckt. Solchenfalls können die sich in
eine Feder hinein erstreckenden Wärmedämmplatten zusammen mit der sich jeweils
bis zu der Vertiefung heran erstreckenden Wärmedämmplatte des angrenzenden
Wandelements einen direkten Kontakt ausbilden, so dass die in die Wandelemente
eingesetzten, innenliegenden Wärmedämmplatten untereinander einen hermetisch
geschlossenen Innenbehälter bilden, der wiederum an seiner Außenseite vollständig
und schützend von dem belüfteten Wärmedämmstoff umgeben ist. Da andererseits
die Abdichtungen sich außerhalb des Innenbehälters befinden, ist auch die
Ausbildung einer Luftzirkulation durch den Innenbehälter völlig ausgeschlossen.
Die Erfindung bietet ferner die Möglichkeit, dass die flächige Ausnehmung zur
Aufnahme einer evakuierten Wärmedämmplatte von einer benachbarten,
schlitzartigen Vertiefung durch einen Steg des betreffenden Wandelements getrennt
ist. Ein derartiger, möglichst dünner Steg kann die Aufgabe erfüllen, beim
Zusammenbau des Wärmedämmbehälters eine Beschädigung der die evakuierten
Wärmedämmplatten umgebenden Folie durch dazwischen geratene Partikel
auszuschließen. Hierbei wird in besonderem Maße von den üblicherweise weichen
und elastischen Eigenschaften bekannter Wärmedämmstoffe wie Styropor od. dgl.
Gebrauch gemacht. Natürlich könnte zu diesem Zweck die an den Schlitz
angrenzende Stirnseite einer Wärmedämmplatte auch durch einen an deren
Stirnseite angeklebten Streifen eines weichen Werkstoffs vor mechanischen
Beschädigungen geschützt werden.
Eine vorteilhafte Anordnung lässt sich dadurch finden, dass die evakuierten
Wärmedämmplatten in den Ausnehmungen der Wandelemente adhäsiv fixiert sind.
Damit ist sichergestellt, dass sich eine Wärmedämmplatte nicht während eines
Transports lösen und unkontrolliert in dem Innenraum des Behälters bewegen kann,
anstelle ihre Aufgabe der Wärmedämmung des Behälters zu erfüllen.
Schließlich entspricht es der Lehre der Erfindung, dass an einem oder mehreren
Wandelementen Mittel zum Festlegen an benachbarten Wandelementen
vorgesehen sind, bspw. Klettverschlußelemente, selbstklebende Bereiche,
mechanische Verbindungselemente, etc. Dadurch kann die mechanische Stabilität
des erfindungsgemäßen Wärmedämmbehälters erhöht werden, so dass es bspw.
auch möglich ist, mehrere aus erfindungsgemäßen Wandelementen
zusammengesetzte Wärmedämmbehälter ohne einen zusätzlichen, schützenden
Karton in eine gemeinsame Umverpackung zu geben, so dass der
Verpackungsaufwand weiter reduziert werden kann. Hierbei können die
Verbindungselemente die unterschiedlichste Gestalt aufweisen, bspw. können
dieselben durch Schlaufen gebildet sein, durch die ein gemeinsames Band gefädelt
wird, das bspw. mittels eines Verschlusses straff um den Behälter gespannt wird, um
ein Lösen einzelner Wandelemente sicher auszuschließen. Andere
Verbindungselemente können bspw. klammer- oder winkelförmig ausgebildet sein,
wobei im Grenzfall ein zusätzlicher Kantenschutz erzielt werden kann.
Mit erfindungsgemäßen Wandelementen lassen sich Behälter unterschiedlicher
Dimensionen aufbauen. Wenn dabei sämtliche Steckverbindungen miteinander
kompatibel sind, so ist es möglich, Behälter unterschiedlicher Größe, jedoch mit zwei
identischen Dimensionen, mit zumindest zwei identischen Wandelementen
aufzubauen, so dass der Herstellungsaufwand minimiert ist. Somit kann durch eine
sehr kleine Palette unterschiedlicher Wandelemente ein sehr großes Spektrum von
zusammenbaubaren Wärmedämmbehältern unterschiedlicher Größe und Gestalt
erzielt werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich
aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Seitenwandelement von dessen Außenseite
gesehen;
Fig. 2 einen Schnitt durch die Fig. 1 entlang der Linie II-II vor Einsetzen
einer evakuierten Wärmedämmplatte;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Seitenwandelements aus Fig. 1;
Fig. 4 einen Schnitt durch die Fig. 1 entlang der Linie IV-IV vor Einsetzen
einer evakuierten Wärmedämmplatte;
Fig. 5 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung nach Einsetzen einer
evakuierten Wärmedämmplatte;
Fig. 6 die zur Bildung des Behältermantels komplett zusammengefügten
Seitenwandelemente vor dem Zusammenbau mit dem dargestellten
Bodenwandelement und einem strichpunktiert angedeuteten
Deckwandelement; sowie
Fig. 7 einen Schnitt durch die Fig. 6 entlang der Linie VII-VII.
Die in Fig. 1 wiedergegebenen Seitenwandelemente 1 finden Verwendung beim
Zusammenbau eines etwa würfelförmigen Behälters 9, wie er in Fig. 6 angedeutet
ist. Aus diesem Grund hat ein Seitenwandelement 1, welches beim Zusammenbau
des Behälters 9 viermal in identischer Form benötigt wird, eine plattenförmige
Grundgestalt mit einer rechteckigen Grund- oder Außenfläche 2. Das
Seitenwandelement 1 verfügt ferner über zwei Seitenkanten 3, 4, an denen je ein
weiteres Seitenwandelement 1 mit zu der Außenfläche 2 lotrechter Grundebene
ansetzbar ist, sowie über eine untere Kante 5 und eine obere Kante 6, an denen ein
Bodenwandelement 7 einerseits und ein Deckwandelement 8 andererseits
ansetzbar ist, um den Behälter 9 gemäß Fig. 6 zu vervollständigen.
Im Bereich der Kanten 3-6 werden die verschiedenen Wandelemente 1, 7, 8 nicht
stumpf aneinandergesetzt, sondern mittels ineinandergreifender Steckelemente
verbunden. Diese Steckelemente sind einerseits als zu der betreffenden Kante 3
parallele, nutförmige Vertiefungen 10 in der Innenseite 11 des Seitenwandelements
1 oder des Boden- bzw. Deckwandelements 7, 8 ausgebildet und andererseits als
dazu komplementäre Federn 12, welche ebenfalls entlang einer Kante 4, 5, 6 des
betreffenden Wandelements 1, 7, 8 verlaufen.
Da an jeder Kante 3-6 zwei Wandelemente 1, 7, 8 mit zueinander lotrechten
Grundflächen 2 aufeinandertreffen, und die Stirnseiten 3-6 lotrecht zu den
Grundflächen 2, 11 verlaufen, wird im Bereich jeder Kante eine Stirnseite 3-6 an
einen Bereich der Innenfläche 11 des angrenzenden Wandelements angesetzt, wie
dies in Fig. 6 bei den mantelseitig zusammengebauten Seitenwandelementen 1 zu
erkennen ist. Aus diesem Grund muss eines der ineinandergreifenden
Steckelemente 10, 12 jeweils an einer Stirnseite eines Wandelements 1, 7, 8
angeordnet sein, während das dazu komplementäre Verbindungselement 12, 10 an
der Innenseite 11 eines Wandelements 1, 7, 8 vorgesehen ist. Um die
Wandelemente 1, 7, 8 ohne Erhebung aus einem plattenförmigen Grundkörper
bilden zu können, ist dabei der federartige Fortsatz 12 jeweils über die betreffende
Stirnseite 4-6 überstehend ausgebildet und bleibt daher innerhalb eines durch die
Außenfläche 2 und die Innenfläche 11 begrenzten, plattenförmigen Grundkörpers.
Andererseits wird deshalb die Vertiefung 10 an der Innenseite 11 eines
Wandelements 1, 7, 8 angeordnet, und zwar im Bereich einer Kante 3 desselben.
Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, hat die nutförmige Vertiefung vorzugsweise gerade
Seitenflächen 13 und eine dazu lotrecht verlaufende Bodenfläche 14, und sowohl
die Breite als auch die Tiefe einer derartigen Nut 10 ist naturgemäß kleiner als die
Dicke eines Wandelements 1, 7, 8. Die Stärke der Feder 12 korrespondiert mit der
Breite der Nut 10, und der parallel zu der Grundebene 2 des Wandelements 1, 7, 8
gemessene Überstand des Federelements 12 gegenüber der betreffenden Stirnseite
4-6 korrespondiert mit der Tiefe der Nut 10, so dass sich diese Elemente lückenlos
ineinanderfügen lassen. Hierbei kann die Stärke einer Feder 12 minimal größer sein
als die Breite einer Nut 10, so dass sich eine Klemmkraft ergibt, die für eine
Fixierung zusammengesteckter Wandelemente 1, 7, 8 sorgt. Beim
Zusammenstecken erlaubt eine dem Werkstoff eines Wandelements 1, 7, 8
innewohnende Elastizität ein entsprechendes Zusammenpressen der Feder 12
und/oder eine Dehnung der Nut 10. Andererseits sind auch abweichende
Querschnittsgestaltungen von Nut 10 und Feder 12 denkbar, sofern diese jeweils
miteinander korrespondieren, bspw. kann die Vertiefung 10 einen trapezförmigen,
sich zum Nutgrund 14 hin verjüngenden Querschnitt aufweisen, und/oder die
Übergänge zwischen den Nutwänden 13 und dem Nutgrund 14 können als
Hohlkehle mit einem relativ großen Krümmungsradius ausgebildet sein, um eine
Kerbwirkung zu vermeiden.
Ferner ist es möglich, an den Seitenwänden 13 einer Nut 10 eine oder mehrere, zu
der betreffenden Kante 3 parallele, rillenförmige Vertiefungen vorzusehen, in welche
entsprechende Erweiterungen an einer oder beiden Seiten 15, 16 der betreffenden
Feder 12 eingreifen können, um eine Verrastung zusammengesteckter
Wandelemente 1, 7, 8 zu bewirken. Diese Rillen bzw. kantenparallelen Erhebungen
an den Seiten der ineinandergreifenden Steckelemente 10, 12 können entweder mit
jeweils zwei kontinuierlichen Anlaufflächen versehen sein, so dass sich eine
derartige Steckverbindung bequem wieder lösen lässt, oder sie können mit einem
hakenartigen Querschnitt versehen sein, so dass sie sich nach einmaligem
Zusammenfügen nur durch kantenparalleles Verschieben der zusammengesteckten
Wandelemente lösen lassen. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass die
Feder 12 sich vorzugsweise bis an die Innenseite 11 des betreffenden
Wandelements 1, 7, 8 heran erstreckt, so dass sie einen maximalen Querschnitt und
damit auch eine maximale Stabilität erfährt. In diesem Fall empfiehlt es sich,
seitliche Erhebungen ausschließlich an der außenliegenden Federseite 15
anzuordnen, wo sie nicht über die betreffende Grundfläche 2 des Wandelements 1,
7, 8 überstehen.
Da jedes der Seitenwandelemente 1 an einer Seitenkante 3 eine Nut 10 und an der
gegenüberliegenden Seitenkante 4 eine Feder 12 aufweist, können vier
Seitenwandelemente 1 zu einem Behältermäntel 17 nach der in Fig. 6
wiedergegebenen Art zusammengesteckt werden, so dass jede Behältermantelkante
18 durch ein anderes Seitenwandelement 1 gebildet wird. Die Fügespalte 19
zwischen zwei zusammengesteckten Seitenwandelementen 1 verlaufen nicht in den
Behälterkanten 18, sondern jeweils um die Stärke eines Seitenwandelements 1
versetzt parallel neben der betreffenden Kante 18. Durch die ineinandergesteckten
Verbindungselemente 10, 12 und deren Klemmwirkung erhält der Behältermantel 17
nicht nur eine hohe mechanische Stabilität, sondern darüber hinaus ergibt sich die
Wirkung einer Labyrinthdichtung, da der Spalt 19 entlang der Seitenwände 13 und
des Grundes 14 einer Nut 10 verläuft, so dass ein sehr langer Pfad von der
Außenseite 2 bis zu der Innenseite 11 eines Wandelements 1 führt, der eine
Luftzirkulation nahezu unmöglich macht, selbst wenn die elastisch
zusammengesteckten und sich gegenseitig abdichtenden Verbindungselemente 10,
12 bspw. aufgrund von Fertigungstoleranzen einen minimalen Spalt frei ließen.
Wie Fig. 6 zeigt, wird der solchermaßen fertiggestellte Behältermantel 17 auf das
Bodenwandelement 7 aufgesetzt, so dass dessen Stirnseiten 20 mit den
Außenseiten 2 der zu dem Behältermantel 17 zusammengesteckten Wandelemente
1 fluchten. Deshalb sind die federartigen Steckelemente 12 für die Mantel-Boden-
Verbindung an den unteren Stirnseiten 5 der Seitenwandelemente 1 angeordnet,
während die dazu komplementäre Vertiefung 10 sich an der Innenseite 21 des
Bodenwandelements 7 befindet. Die bodenseitige Feder 12 eines
Seitenwandelements 1 geht nahtlos in dessen vertikale Feder 12 über, reicht jedoch
andererseits nur bis an die dem Behälterinneren zugewandte Seitenwand 13 der Nut
10 heran, so dass sich die Gesamtheit aller bodenseitigen Federn 12 der
zusammengesteckten Seitenwandelemente 1 zu einer rundumlaufenden Erhebung
ergänzen. Dementsprechend sind auch die dazu komplementären Nuten 10 in dem
Bodenwandelement 7 an dessen Eckbereichen 22 nahtlos ineinander übergehend
ausgebildet. Auch hier kann der Übergang von Nut 10 zu Feder 12 nach Art einer
Preßpassung ausgestaltet sein, so dass eine hohe, mechanische Stabilität des
Behälters 9 mit einer optimalen Abdichtungswirkung einhergeht. Auch der
Querschnitt der bodenseitigen Federn 12 und der Nut 10 in dem Bodenwandelement
7 kann von der Rechteckform abweichend gestaltet sein, vorzugsweise ist der
Querschnitt dieser Steckelemente identisch mit dem Querschnitt der an den
Seitenkanten 3, 4 eines Seitenwandelements 1 angeordneten Steckverbindungen
ausgestaltet.
Dasselbe gilt für die oberseitigen Federn 12 der Seitenwandelemente 1, und das
aufzusetzende Deckwandelement 8 ist vorzugsweise identisch mit dem
Bodenwandelement 7. Wird daher durch Aufsetzen eines Deckwandelements 8 auf
den bodenseitig abgeschlossenen Behältermantel 18 der Behälter 9 vervollständigt,
so können sich die Seitenwandelemente 1 nicht mehr lösen. Auch Boden- und
Deckwandelement 7, 8 können nur in vertikaler Richtung abgezogen werden, was
durch Hinterschneidungen im Bereich der ober- und unterseitigen
Steckverbindungen 10, 12 erschwert werden kann. Da der erfindungsgemäße
Behälter 9 bereits in diesem Zustand eine hohe Stabilität aufweist, kann er auch
ohne einen umhüllenden Schutzkarton verwendet werden, bspw. durch
gemeinsames Einsetzen zusammen mit anderen, gleichartigen Behältnissen 9 in
eine größere Umverpackung. Um solchenfalls ein Lösen des Boden- und
Deckwandelements 7, 8 von dem Behältermantel 17 zu vermeiden, genügt es
bereits, den fertigen Behälter 9 durch einen Boden- und Deckwandelement 7, 8
umgreifenden Gürtel zu sichern. Alternativ dazu können auch an dem Boden- und
Deckwandelement 7, 8 und/oder an den Seitenwandelementen 1 Laschen mit
endseitigen Klettelementen oder sonstige Verbindungsmöglichkeiten vorgesehen
sein, die über die jeweilige Ober- oder Unterkante hinweg zwei
aneinandergrenzende Wandelemente 1, 7, 8 miteinander verbinden.
Eine weitere Besonderheit des erfindungsgemäßen Behälters ist, dass er sich zur
Verwendung folienumhüllter, evakuierter Wärmedämmplatten eignet. Derartige
Wärmedämmplatten bestehen aus einem offenporigen Kern, der durch eine Folie
umhüllt ist, nachdem die Luft aus den Poren unter Vakuum abgesaugt wurde. Da
solchenfalls ausschließlich eine Wärmeübertragung durch das noch verbleibende
Kerngerüst möglich ist, so ist das Isolationsvermögen derartiger Dämmelemente
etwa um den Faktor 5 bis 10 besser als die mit belüfteten Wärmedämmwerkstoffen
erreichbaren Wärmeisolationseigenschaften. Zwar könnten aus diesem Grund die
gesamten Wandelemente 1, 7, 8 als derartige, evakuierte Wärmedämmplatten
ausgebildet sein, hierbei wäre jedoch die durch eine Metallisierung der
Umhüllungsfolie gebildete Diffusionsbarriere an der Außenseite des Behälters 9
stark exponiert und könnte daher durch geringste, mechanische Einwirkungen
beschädigt werden, was eine Belüftung des betreffenden Wärmedämmkörpers und
damit eine ungewollte, beträchtliche Verschlechterung des
Wärmeisolationsvermögens bedeuten würde. Aus diesem Grunde sieht die
Erfindung davon ab, die Wandelemente 1, 7, 8 vollständig als evakuierte
Wärmedämmplatten auszubilden, sondern sie sieht an der Innenseite 11 jedes
Wandelements 1, 7, 8 eine Ausnehmung 23 vor, die eine quaderförmige Gestalt
aufweist und an die Größe einer evakuierten Wärmedämmplatte angepaßt ist, so
dass diese möglichst lückenlos in die Ausnehmung 23 eingesetzt werden kann.
Wie die Fig. 4, 5 und 6 zeigen, erstreckt sich die Ausnehmung 23 bis in die
Federn 12 hinein und ist nur durch einen vergleichsweise schmalen Steg von der
vorderen Federstirnseite 24 getrennt. Dadurch tritt eine in die Ausnehmung 23
eingesetzte, evakuierte Wärmedämmplatte 25 nirgends an die Außenseite 26 des
Behälters 9 und ist daher durch den Werkstoff der Wandelemente 1, 7, 8 gegenüber
Einwirkungen von außen schützend umgeben. Sofern - wie bei der Ausführungsform
nach Fig. 4 gezeichnet - die Ausnehmung 23 bis an die innenliegende Seitenwand
13 einer Nut 10 heranreicht, so stößt sie bei ineinandergeschobenen
Wandelementen 1, 7, 8 direkt an die Grundfläche der dortigen, evakuierten
Wärmedämmplatte 25 an, so dass sich innerhalb des durch den Werkstoff der
Wandelemente 1, 7, 8 gebildeten Behälters 9 ein lückenloser, durch die evakuierten
Wärmedämmplatten 25 gebildeter Innenbehälter ergibt. Solchenfalls entstehen
keinerlei Wärmebrücken im Bereich der Stoßfugen 19 bzw. 13, und das
Wärmedämmvermögen eines derartigen Behälters 9 ist optimal.
Andererseits werden bei einem derartigen Aneinanderfügen die Folien zweier
aneinandergrenzender Wärmedämmplatten 25 direkt aneinander vorbeigeschoben,
so dass ein dazwischen geratener, kleiner, scharfkantiger Partikel, bspw. ein
Sandkorn, bereits zu einem Aufritzen einer oder beider betroffenen
Wärmedämmplatten 25 führen kann, so dass deren Vakuum und damit deren
hervorragende Wärmeisolationseigenschaften verlorengehen. Aus diesem Grund ist
bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 vorgesehen, zwischen der innenliegenden
Seitenwand 13 der Nut 10 und der eine Wärmedämmplatte 25 aufnehmenden
Ausnehmung 23 einen schmalen Steg 27 des betreffenden Wandelements 1, 7, 8
stehen zu lassen, der aufgrund seiner elastischen Eigenschaften die oberflächige
Folie einer Wärmedämmplatte 25 schützend umgibt. Somit können beim
Zusammenstecken der verschiedenen Wandelemente 1, 7, 8 keine Beschädigungen
einer derartigen, evakuierten Wärmedämmplatte 25 eintreten. Aus demselben
Grund kann auch die innenliegende Grundfläche 28 einer Wärmedämmplatte 25
bspw. mit einem gummiartigen Belag abgedeckt sein, der beim Füllen des fertigen
Behälters 9 einen Kontakt scharfkantiger Gegenstände mit den Wärmedämmplatten
25 ausschließt. Andererseits wird ohnehin zur Verbesserung der
Abdichtungseigenschaften vor dem Füllen des erfindungsgemäßen Behälters 9
zumeist ein Beutel in diesen eingelegt, der sodann die zu befördernden
Gegenstände sowie ggf. einen Kältepack mit einer bspw. gefrorenem Flüssigkeit
aufnimmt.
Die evakuierten Wärmedämmplatten 25 haben vorzugsweise Quaderform, können
aber auch davon abweichende Verläufe der Stirnseiten aufweisen, bspw. Prismen- oder
Spatform oder die Form eines flachen Pyramidenstumpfs.
Claims (24)
1. Wärmegedämmter Behälter (9), insbesondere für Transportzwecke,
zusammenbaubar aus Wandelementen (Seiten-, Boden- und/oder
Deckwandelemente 1, 7, 8) mit ebenen Grundflächen, die an geraden
Kanten zusammentreffen, dadurch gekennzeichnet, dass die
Wandelemente (1, 7, 8) mit ineinandergreifenden Steckelementen
(10, 12) miteinander verbindbar ausgebildet sind.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an jeweils
einer von zwei aufeinandertreffenden Wandelementen (1, 7, 8) eine
nutförmige Vertiefung (10) zur Aufnahme eines komplementär
geformten Teils (12) des angrenzenden Wandelements (1, 7, 8)
vorgesehen ist.
3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
nutförmige Vertiefung (10) durch gerade Seitenflächen (13) begrenzt
wird.
4. Behälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die
nutförmige Vertiefung (10) einen Hinterschneidungsbereich aufweist.
5. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Breite der Vertiefung (10) kleiner ist als die
Dicke eines Wandelements (1, 7, 8).
6. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vertiefung (10) im Bereich einer (flächigen)
Grundseite (11) des Wandelements (1, 7, 8) angeordnet ist.
7. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vertiefung (10) parallel zu der benachbarten
Stirnseite (3) des Wandelements (1, 7, 8) verläuft.
8. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der komplementär zu einer Vertiefung (10) des
angrenzenden Wandelements (1, 7, 8) geformte Teil (12) federartig
ausgebildet ist.
9. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der federartige Teil (12) an der Stirnseite (4-6)
eines Wandelements (1, 7, 8) angeordnet ist.
10. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die vier Seitenwandelemente (1) je eine
nutartige Vertiefung (10) und drei federartige Fortsätze (12)
aufweisen.
11. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die vier Seitenwandelemente (1) identisch
geformt sind.
12. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Boden- und Deckwandelement (7, 8) je vier
nutartige Vertiefungen (10) aufweist.
13. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass Boden- und Deckwandelement (7, 8) identisch
geformt sind.
14. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die beiden Grundflächen (2, 11) der
Wandelemente (1, 7, 8) deckungsgleich sind.
15. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wandelemente (1) eine quaderartige
Grundform aufweisen, aus der die Vertiefung(en) (10) und/oder
Auskehlung(en) (15) der Feder(n) (12) ausgespart ist (sind).
16. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wandelemente (1, 7, 8) aus einem leichten,
wärmedämmenden Werkstoff, bspw. Styropor, geformt sind.
17. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Wandelemente (1, 7, 8) je eine flächige
Ausnehmung (23) aufweisen, in die eine folienumhüllte, evakuierte
Wärmedämmplatte (25) eingesetzt ist.
18. Behälter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die
flächige Ausnehmung (23) zur Aufnahme einer evakuierten
Wärmedämmplatte (25) sich an der (flächigen) Innenseite (11, 21) des
betreffenden Wandelements (1, 7, 8) befindet.
19. Behälter nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass
sich die flächige Ausnehmung (23) zur Aufnahme einer evakuierten
Wärmedämmplatte (25) bis in eine oder mehrere Federn (12) hinein
erstreckt.
20. Behälter nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, dass sich die flächige Ausnehmung (21, 23) zur
Aufnahme einer evakuierten Wärmedämmplatte (25) bis an die
Seitenwand (13) einer nutartigen Vertiefung (10) erstreckt.
21. Behälter nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, dass die flächige Ausnehmung (23) zur Aufnahme
einer evakuierten Wärmedämmplatte (25) von einer benachbarten,
nutartigen Vertiefung (10) durch einen Steg (27) des betreffenden
Wandelements (1, 7, 8) getrennt ist.
22. Behälter nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, dass die evakuierten Wärmedämmplatten (25) in den
Ausnehmungen (23) der Wandelemente (1, 7, 8) adhäsiv fixiert sind.
23. Behälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass an einem oder mehreren Wandelementen (1, 7,
8) Mittel zum Festlegen an benachbarten Wandelementen (1, 7, 8)
vorgesehen sind, bspw. Klettverschlußelemente, selbstklebende
Bereiche, mechanische Verbindungselemente, etc.
24. Sortiment von Behältern unterschiedlicher Größe nach einem der
vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche
Steckverbindungen (10, 12) miteinander kompatibel sind, so dass
Behälter (9) unterschiedlicher Größe, jedoch mit zwei identischen
Dimensionen, mit zumindest zwei identischen Wandelementen (1, 7,
8) aufbaubar sind.
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