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Die Erfindung betrifft eine mehrwegfähige Transportbox, umfassend einen Kühlbehälter, dessen Seitenwände gegenüberliegend angeordnete Nutenpaare zur lösbaren Aufnahme von Kühlelementen zur Begrenzung einzelner Kühlräume aufweisen, sowie einen Verschlussdeckel, mittels dessen der Kühlbehälter verschließbar ist, wobei von wenigstens einem Nutenpaar ein Kühlelement und ein Isolierelement flächig aneinanderliegend aufgenommen sind.
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Transportboxen der vorgenannten Art kommen insbesondere für den Transport von Lebensmitteln zum Endverbraucher zum Einsatz. Bei derartigen Transporten ist sicherzustellen, dass die Kühlkette sowie die zum Teil spezifischen Transportanforderungen für unterschiedliche Produktkategorien wie beispielsweise Tiefkühl-, Kühl-, Frische- oder Trockenware eingehalten werden. Gemäß DIN 10508 gilt für Tiefkühlprodukte eine Maximaltemperatur von –18°C, die nur in Ausnahmefällen kurzfristig bis zu 3°C überschritten werden darf. Zur Vereinheitlichung von Transport, Lagerung und Aufbewahrung liegen die in der Norm festgelegten Höchsttemperaturen für leicht verderbliche Lebensmittel tierischer und pflanzlicher Herkunft sowie verpackte, kühlbedürftige Lebensmittel bei jeweils 7°C. Ausnahmen ergeben sich beispielsweise für Hackfleisch oder Fischereierzeugnisse, welche idealerweise in einem Temperaturbereich von null bis max. 2°C zu transportieren sind. Aus den Normangaben lässt sich ableiten, dass bei derartigen Endkundenzustellungen eines Lebensmittelvollsortiments insgesamt mindestens drei unterschiedliche Temperaturzonen erforderlich sind.
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Nachteilig an den vorbekannten Transportboxen, wie sie beispielsweise in der
DE 695 11 685 T1 bzw. der
DE 87 13 329 U beschrieben sind, ist, das diese zwar eine Einteilung des Kühlbehälters in einzelne Kühlräume ermöglichen, aufgrund der gleichmäßig in alle Richtungen abstrahlenden Kühlelemente ist jedoch eine Anordnung mehrerer unterschiedlicher Temperaturzonen mit definierten Temperaturbereichen in dem Kühlbehälter nicht möglich.
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Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine mehrwegfähige Transportbox für den Transport von Lebensmitteln zum Endverbraucher bereitzustellen, welche eine Einteilung in mehrere Kühlräume mit unterschiedlichen definierten Temperaturzonen ermöglicht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Transportbox mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Mit der Erfindung ist eine Mehrwegfähige Transportbox für den Transport von Lebensmitteln zum Endverbraucher bereitgestellt, die eine Aufteilung in mehrere Kühlräume mit unterschiedlichen, definierten Temperaturzonen ermöglicht. Dadurch, dass von wenigstens einem Nutenpaar ein Kühlelement und ein Isolierelement flächig aneinanderliegend aufgenommen sind, ist ein Abstrahlen des Kühlelements nur in Richtung eines Kühlraums erzielt, wodurch eine Beeinträchtigung des an das Isolierelement angrenzenden Kühlraums verhindert ist. Die Kühlelemente können je nach zu erzielender Solltemperatur eines Kühlraums unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise als passives Kühlelement, wie zum Beispiel als Kühlakku, Kältepack, Trockeneisbehälter oder als eutektische Platte, oder auch als aktives Kühlelement, wie z.B. als Peltierelement.
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Dabei ist in dem Boden des Kühlbehälters wenigstens eine Nut angeordnet, durch die ein Nutenpaar verbunden ist. Hierdurch ist eine Einsenkung des Kühlelements mit dem an diesem anliegenden Isolierelement in den Bodenbereich ermöglicht, wodurch eine verbesserte Abschottung der gebildeten Kühlräume erzielt ist.
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Weiterhin ist in dem Verschlussdeckel wenigstens eine Nut angeordnet, durch die in verschlossenem Zustand der Transportbox ein Nutenpaar verbunden ist. Hierdurch ist eine Integration des Kühlelements mit dem an diesem anliegenden Isolierelement auch in dem Deckel erzielt, wodurch die Abschottung zweier benachbarter Kühlräume weiter verbessert ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens zwei Nutenpaare unterschiedlicher Breite angeordnet, wobei die Breite eines jeden Nutenpaares einem ganzzahligen Vielfachen der Breite des schmalsten Nutenpaares entspricht. Hierdurch ist eine modulare Bestückung der Nutenpaare mit Kühl- und Isolierelementen mit identischer Dicke ermöglicht. Durch die Möglichkeit der Verwendung standardisierter, modularer Kühl- und Isolierelemente sind erforderliche Lagerhaltungen vermindert sowie die Flexibilität der Transportbox erhöht.
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In Weiterbildung der Erfindung sind wenigstens ein Kühlelement und ein Isolierelement in Form eines Moduls miteinander verbunden. Hierdurch ist die Handhabung der Kühl- und Isolierelemente vereinfacht. Dabei kann das Isolierelement sowohl beispielsweise über eine Klettverbindung lösbar an dem Kühlelement angeordnet sein. Alternativ kann das Kühlelement auch an einer Seite mit einer Isolationsschicht versehen sein, die an das Kühlelement angespritzt ist. Beispielsweise kann als Isolationsschicht expandiertes Polypropylen zum Einsatz kommen. Als Isolierelement eignen sich insbesondere auch sogenannte Vakuumisolationspaneele. Hierbei handelt es sich um ein Konstruktionsprinzip, bei dem verschiedene Dämmmaterialien variieren, das Vakuum aber gleichbleibt. Hierzu wird pyrogene Kieselsäure von einer Hochbarrierefolie – z.B. einer mehrschichtigen Aluminiumverbundfolie – umschlossen und anschließend evakuiert, sodass ein Vakuum entsteht. In diesem luftleeren Raum kann kein Wärmetransport über die Bewegung der Luft (Konvektion) stattfinden. Durch die Integration des luftleeren Raums in das Isolierelement weist dieses außerordentlich gute Dämmeigenschaften auf.
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In Weiterbildung der Erfindung nehmen wenigstens eine Nut und/oder ein Nutenpaar des Kühlbehälters und/oder des Verschlussdeckels jeweils ein Kühlelement auf, deren Abmaße im Wesentlichen den jeweiligen Nutabmaßen entsprechen, wodurch die jeweilige Nut ausgefüllt ist. Hierdurch ist eine bereichsweise Einstellung der Seitenwände, des Bodens sowie des Verschlussdeckels der Transportbox in Bezug auf seine Kühl- und Isolationswirkung ermöglicht.
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In Ausgestaltung der Erfindung ist an der dem Verschlussdeckel zugewandten Oberseite des Kühlbehälters (d.h. im Bereich der Oberseite des Kühlbehälters) dessen Längsseitenwände verbindend wenigstens ein Kühlelement angeordnet, das in zwei gegenüberliegend in den Längsseitenwänden angeordnete Ausnehmungen eingreift. Hierdurch ist eine Positionierung von Kühlelementen oberhalb des in den Kühlräumen 6 befindlichen Kühlgutes ermöglicht, ohne dass diese auf dem Kühlgut aufliegen.
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In Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein Kühlelement als passives Kühlelement ausgebildet, das vorzugsweise durch eine eutektische Platte gebildet ist. Hierdurch ist unabhängig von einer externen Energieversorgung eine normgerechte Kühlung über einen langen Zeitraum ermöglicht. Handelsübliche eutektische Platten sind unter anderem für die Bereiche –3°C und –21°C (Tiefkühlkost) erhältlich. Sie bestehen aus einem kältebeständigen, lebensmittelechten, alterungsbeständigen und schlagfesten HD-Polyethylen-Kunststoff und sind mit einer Sole (Salz-/Wassergemisch) gefüllt. Die so gebildeten Kältespeicherplatten können je nach Bedarf immer wieder eingefroren werden. Alternativ kann auch eine mit Trockeneis gefüllte Trockeneisschale mit Trockeneisscheiben oder -blöcken zum Einsatz kommen. Das Trockeneis hat eine Temperatur von –78 °C, wobei die Kälte durch Sublimation (Umwandlung des festen Stoffes in Gas) abgegeben wird. Weiterhin ist auch der Einsatz eines Thermobehälters möglich, welcher mit flüssigem CO2 gefüllt ist, welches bei Entspannung zu Trockeneis wird. Die Kälteabgabe erfolgt auch hier wiederum durch Sublimation. Für Frischezonen im Bereich von 2 bis 8°C können bspw. Kühlakkus oder auch Gelpads zum Einsatz kommen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Kühlelement als aktives Kühlelement ausgebildet, das über wenigstens ein an dem Kühlbehälter angeordnetes Kontaktelement mit einer Stromquelle verbindbar ist. Hierdurch ist eine aktive Temperierung erzielt, wodurch eine Temperaturregelung ermöglich ist. Dabei ist das aktive Kühlelement bevorzugt ergänzend zu weiteren passiven Kühlelementen angeordnet, wodurch ein Hybridsystem gebildet ist. Hierbei wird die Grundkühlleistung über die passiven Kühlelemente erbracht. Die aktiven Kühlelemente dienen lediglich der Temperaturfeineinstellung, insbesondere in solchen Situationen, wo die minimal erforderliche Kühlleistung durch die passiven Kühlelemente nicht mehr erbracht wird. Der Bedarf an elektrischem Strom ist bei einem solchen Hybridsystem gegenüber einem reinen aktiven Kühlsystem deutlich vermindert.
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In Weiterbildung der Erfindung ist wenigstens ein Kontaktelement mit einem Akkumulator verbunden, der an der Transportbox angeordnet ist. Hierdurch ist eine mobile Stromversorgung der aktiven Kühlelemente erzielt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Kontaktelement durch eine Nahfeldempfangsspule gebildet, in der durch Induktion über ein elektromagnetisches Feld ein Strom indizierbar ist. Hierdurch ist eine induktive Stromversorgung der aktiven Kühlelemente der Transportbox ermöglicht. Das hierzu erforderliche magnetische Feld kann beispielsweise innerhalb des Transportfahrzeugs bedarfsweise bereitgestellt werden. Zur induktiven Stromversorgung mehrerer Transportboxen innerhalb eines Transportfahrzeuges ist es weiterhin vorteilhaft, die Transportbox an mehreren Stellen oder auch umlaufend mit Nahfeldempfangsspulen zu versehen.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in dem Kühlbehälter Sensoren zur Erfassung von Temperatur und/oder Feuchte angeordnet. Hierdurch ist eine kontinuierliche Erfassung des Behälterklimas ermöglicht. Dabei ist vorzugsweise ein Sendemodul zur drahtlosen Übermittlung von Sensordaten angeordnet, das mit den Sensoren verbunden ist. Zur Stromversorgung der Sensoren und/oder des Sendemoduls ist bevorzugt ein thermoelektrischer Generator angeordnet.
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Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Unteransprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 die schematische Darstellung einer Transportbox:
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2 die Darstellung der Transportbox aus 1 nach entferntem Verschlussdeckel;
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3 die Transportbox aus 2 nach Entfernung von Kühl- und Isolationselementen;
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4 die schematische Darstellung des Verschlussdeckels der Transportbox aus 1 und
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5 die Darstellung der Transportbox aus 1 im Längsschnitt.
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Die als Ausführungsbeispiel gewählte Transportbox 1 besteht im Wesentlichen aus einem Kühlbehälter 2, der Kühlelemente 4 und Isolierelemente 5 aufnimmt, sowie einem Verschlussdeckel 3, über den der Kühlbehälter 2 verschließbar ist.
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Der Kühlbehälter 2 ist im Ausführungsbeispiel aus expandiertem Polypropylen hergestellt. In den gegenüberliegenden Längsseitenwänden 21 sind parallel zueinander Nutenpaare 22 eingebracht, die jeweils über eine in den Boden 23 angeordnete Nut 24 miteinander verbunden sind. Jeweils zwischen zwei Nutenpaaren 22 sind in die Seitenwände 21 Ausnehmungen 26 zur Aufnahme von Kühlelementen 4 eingebracht. An seiner dem Boden 23 abgewandten Oberseite weist der Kühlbehälter 2 weiterhin an seiner Kopfseite einen umlaufenden Steg 25 zum Eingriff in die umlaufende Dichtungsnut 32 des Verschlussdeckels 3 auf. Weiterhin sind an der Oberseite des Kühlbehälters 2 im Bereich der abgerundeten Ecken Aussparungen 28 zur Erleichterung des Lösens eines aufgesetzten Verschlussdeckels 3 eingeformt. Mittig sind in den Längsseitenwänden 21 sowie den Querseitenwänden 29 des Kühlbehälters 2 jeweils eine Griffmulde 27 zur Handhabung der Transportbox 1 angeordnet.
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An seiner dem Verschlussdeckel 3 abgewandten Unterseite ist der Kühlbehälter 2 mit Füßen 20 versehen. Dabei sind die Füße 20 derart angeordnet, dass sie an einem auf der Oberseite des Verschlussdeckels 3 umlaufend angeformten Steg 33 anliegen. Hierdurch ist eine gute Stapelbarkeit mehrerer Transportboxen unter Vermeidung eines Verrutschens gestapelter Transportboxen 1 erzielt.
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Der Verschlussdeckel 3 ist ebenfalls aus expandiertem Polypropylen hergestellt. Dabei entspricht die Außenkontur des Verschlussdeckels 3 im Wesentlichen der Außenkontur des Kühlbehälters 2. An seiner dem Kühlbehälter 2 zugewandten Unterseite ist der Verschlussdeckel 3 mit einer umlaufenden Dichtungsnut 32 zur Aufnahme des Steges 25 des Kühlbehälters 2 versehen. Auf seiner dem Kühlbehälter 2 zugewandten Unterseite sind in dem Verschlussdeckel 3 parallel zueinander Nuten 31 eingebracht, die im verschlossenen Zustand der Transportbox 1 jeweils die Nuten eines Nutenpaares 22 des Kühlbehälters 2 miteinander verbinden. Die Breite der Nuten 31 des Verschlussdeckels 3 entspricht dabei der Breite der Nuten des jeweils zugeordneten Nutenpaares 22 des Kühlbehälters 2.
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In die Nutenpaare 22 des Kühlbehälters 2 sind Kühlelemente 4 und Isolierelemente 5 derart einschiebbar, dass jeweils ein Nutenpaar 22 ein Kühlelement 4 und ein flächig an diesem anliegendes Isolierelement 5 aufnimmt, welche Kühlelemente 4 und Isolierelemente 5 jeweils in den Nuten 24 des Bodens 23 des Kühlbehälters 2 eingreifen und den Kühlbehälter 2 derart überragen, dass sie im geschlossenen Zustand der Transportbox 1 zugleich in die Nuten 31 des Verschlussdeckels 3 eingreifen. Auf diese Weise sind durch die Kühlelemente 4 sowie den an diesen anliegenden Isolierelementen 5 separat voneinander getrennte, in ihrer Größe variable Kühlräume 6 gebildet. Die Isolierelemente 5 sind im Ausführungsbeispiel aus dem gleichen isolierenden Material wie der Kühlbehälter 2 und der Verschlussdeckel 3, nämlich expandiertem Polypropylen gebildet. Innerhalb der Kühlräume 6 können zusätzlich Kühlelemente 4 in die in den Längsseitenwänden 21 des Kühlbehälters 2 angeordneten Ausnehmungen 26 eingelegt werden, wodurch eine zusätzliche Kühlung des Behälterinhaltes von oben erzielt ist. Durch eine derartige Anordnung der Kühlelemente 4 in den Ausnehmungen 26 der Längsseitenwände 21 ist eine beabstandete Positionierung der Kühlelemente 4 zu der in den jeweiligen Kühlraum 6 angeordneten Ware bewirkt, wodurch Kollisionen der Kühlelemente 4 mit den Waren, wie sie bei auf der Ware aufgelegten Kühlelementen erfolgen können – vermieden sind.
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Im Ausführungsbeispiel sind alle Kühlelemente 4 als passive Kühlelemente in Form einer eutektischen Platte ausgebildet. Je nach Solltemperatur der einzelnen Kühlräume 6 können auch unterschiedliche Kühlelemente 4 zum Einsatz kommen. Die Isolierelemente 5 sowie die passiven Kühlelemente 4, die vertikal in dem Kühlbehälter 2 eingeschoben werden können, verfügen im Ausführungsbeispiel über ein identisches Modulmaß, um eine möglichst hohe Standardisierung zu erzielen. Die Breite der Kühlelemente 4 bzw. der Isolierelemente 5 entspricht dabei im Wesentlichen der hälftigen Breite der Nuten der Nutenpaare 22, in welche diese einschiebbar sind. Durch die Verwendung eines identischen Modulmaßes kann beispielsweise auch durch das vertikale Einschieben zweier Isolierelemente 5 in ein Nutenpaar 22 eine besonders starke Isolierung zweier Kühlräume 6 voneinander erzielt werden. Durch das vertikale Einschieben eines Isolierelementes 5 sowie eines Kühlelements 4 hingegen ist eine effiziente Unterteilung zweier Kühlräume 6 mit zwei unterschiedlichen Temperaturbereichen erzielbar, da sich die Kühlleistung des vorliegend in Form einer eutektischen Platte ausgebildeten Kühlelementes 4 in diesem Fall ausschließlich auf den diesem zugewandten Kühlraum 6 auswirkt.
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In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann die Transportbox 1 um ein energieautarkes Zustandsüberwachungssystem erweitert sein. Hierzu können, je nach Bedarf, Zustandssensoren, wie beispielsweise Temperatur- oder Feuchtesensoren in die einzelnen Kühlräume selbst integriert sein, welche bevorzugt mit einem Sendemodul zur drahtlosen Übermittlung von Sensordaten verbunden sind. Beispielsweise können diese Sensoren über eine Bus-Schnittstelle mit semi-aktiven HF(High Frequency)- und/oder UHF(Ultra High Frequency)-RFID-Transponder verbunden sein. HF-RFID-Transponder sind mit dem Übertragungsstandard NFC (Near Field Communication) kompatibel, wodurch die Möglichkeit geschaffen ist, einen Temperaturverlauf innerhalb eines Kühlraums 6 über ein NFC-fähiges Smartphone anzeigen zu können und hierdurch den Temperaturverlauf eines Kühlraums 6 zu dokumentieren. Die UHF-RFID-Technologie bietet dabei – im Vergleich zur HF-RFID-Technologie – den Vorteil deutlich größerer Lesereichweiten.
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Zur Energieversorgung der Sensoren sowie des Sendemoduls kann ein Thermoelektrischer Generator angeordnet sein, welcher Temperaturgradienten in der Umgebung durch Nutzung des so genannten Seebeck-Effekts direkt in elektrische Energie umwandelt. Die zur Energiegewinnung notwendigen Temperaturdifferenzen stehen beispielsweise bei einer Integration des Thermoelektrischen Generators in die Außenwand des Kühlbehälters zur Verfügung, wobei die Differenz zwischen der während des Transportes auftretenden Umgebungstemperatur und der Innentemperatur eines Kühlraums 6 zur Erzeugung von elektrischer Energie genutzt wird. Alternativ oder zusätzlich kann an dem Kühlbehälter 2 auch ein Akkumulator zur Bereitstellung des erforderlichen elektrischen Stroms angeordnet sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Transportbox können auch einzelne Kühlelemente als aktive Kühlelemente ausgebildet sein, welche vorzugsweise durch Peltier-Elemente gebildet sind. Hierdurch ist ein Hybridsystem erzielbar, welches bei Überschreiten der durch die passiven Kühlelemente 4 erzielten Kühlraumtemperatur eine aktive zusätzliche Kühlung ermöglichen. Zur Stromversorgung solcher aktiver Kühlelemente kann die Transportbox außen mit Nahfeldempfangsspulen versehen sein. Durch Beaufschlagung solcher Nahfeldempfangsspulen mit einem elektromagnetischen Feld ist so eine Energiezufuhr mittels Induktion erzielbar. Auf diese Weise könnte eine Anzahl von Transportboxen 1 über ein in einem Transportfahrzeug angeregtes elektromagnetisches Feld kontaktlos mit elektrischer Energie versorgt werden.
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An dieser Stelle ist anzumerken, dass Peltier-Elemente sowohl über eine Kühl-, als auch eine Heizfunktion verfügen, wodurch auch in dem theoretischen Ausnahmefall, bei dem es aufgrund extrem kalter Außentemperaturen zum Unterschreiten der Solltemperatur in einem Kühlraum 6 kommen sollte, eine Temperaturanhebung ermöglicht ist.
