DE10301318B4

DE10301318B4 - Wärmedämmbehältnis mit Vakuumdämmplatten

Info

Publication number: DE10301318B4
Application number: DE10301318.0A
Authority: DE
Inventors: Dr. Kuhn Joachim; Dr. Caps Roland
Original assignee: Va Q Tec AG
Current assignee: Va Q Tec AG
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2017-08-10
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: DE20301839U1; DE10301318A1

Abstract

Quaderförmiges Transportsystem als Verpackung zum temperaturstabilen Versand von Produkten, mit einem nutzbaren Innenvolumen für das zu transportierende Gut und einer das nutzbare Volumen umgebenden, thermisch isolierenden Dämmhülle mit mehreren, aneinandergrenzenden Seiten, wobei die thermisch isolierende Dämmhülle aus einer Kombination aus konventioneller Dämmung in Gestalt eines oder mehrerer Kunststoff-Formteile (4) einerseits und einem oder mehreren Vakuumisolationspaneelen (3, 10), welche einen Kern aufweisen, der vakuumdicht mit einer Folie umhüllt und evakuiert ist, andererseits gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein Teil der Dämmhülle ausschließlich mit einem oder mehreren Vakuumisolationspaneelen (3, 10) und der restliche Teil der Dämmhülle ausschließlich mit den Kunststoff-Formteilen (4) als konventionelle Dämmung belegt ist, wobei b1) entweder zwei gegenüberliegende Außenflächen mit Vakuumisolationspaneelen (3) und die restlichen vier Außenflächen mit Kunststoffmaterial, vorzugsweise Schaummaterial, belegt sind, b2) oder ein einzelnes Vakuumisolationspaneel (10) mit einem Kern, der aus mehreren Teilstücken besteht, umschließt vier Außenflächen und die restlichen zwei Außenflächen sind mit konventionellen Dämmplatten oder -formen verschlossen.

Description

Die Erfindung betrifft ein quaderförmiges Transportsystem als Verpackung zum temperaturkontrollierten Versand von Produkten, mit einem nutzbaren Innenvolumen für das zu transportierende Gut und einer das nutzbare Volumen umgebenen, thermisch isolierenden Dämmhülle mit mehreren, aneinandergrenzenden Seiten, wobei die thermisch isolierende Dämmhülle aus einer Kombination aus konventioneller Dämmung in Gestalt eines oder mehrerer Kunststoff-Formteile einerseits und einem oder mehreren Vakuumisolationspaneelen andererseits gebildet ist.
Der temperaturkontrollierte Versand von Produkten spielt insbesondere in den Bereichen Biotechnologie, Medizin, Lebensmittel eine große Rolle. Wesentliche Kriterien beim Versand sind: Gute thermische Isolierung, Einhaltung der Temperaturstabilität, wenig Verpackungsvolumen, kostengünstige Verpackung, Verpackungssicherheit. Insbesondere die gute thermische Isolierung lässt sich durch den Einsatz von evakuierten Dämmplatten wesentlich verbessern.
Es sind verschiedene Boxensysteme bekannt, die eine Dämmhülle enthalten, die komplett aus Vakuumpaneelen besteht. Für diese quaderförmigen Systeme müssen meist 6 Vakuumpaneele für die Seiten verwendet werden, was relativ aufwändig ist.
Der DE 201 10 151 U1 ist ein Transportbehälter mit wärmeisolierenden Eigenschaften zu entnehmen, hergestellt unter Verwendung von expandiertem Polypropylen (EPP), wobei mindestens bereichsweise eine zusätzliche Isolierschicht aus Vakuumdämmplatten vorgesehen ist, so dass sich folgender Wandaufbau ergibt: eine Schicht aus EPP – eine Vakuumdämmplatte als zusätzliche Isolierschicht – eine Abdeckung der Isolierschicht. Eine solche Konstruktion ist sehr aufwändig, weil eine große Anzahl von EPP-Platten und zusätzlich eine große Anzahl von Vakuumdämmplatten benötigt werden.
Die DE 197 33 540 A1 ist dagegen nur auf ein Vakuumisolationspaneel gerichtet und nicht auf einen wärmegedämmten Transportbehälter.
Auch die DE 198 01 324 A1 offenbart nur eine einzelne Vakuumisolationseinheit mit einem besonderen Sorptionsmittel, nicht jedoch einen wärmegedämmten Transportbehälter.
Aus den Nachteilen des beschriebenen Standes der Technik resultiert das die Erfindung initiierende Problem, den Aufwand für die Herstellung eines quaderförmigen Transportsystems zu verringern, insbesondere im Falle von relativ flachen oder länglichen, auch rohrförmigen Verpackungen, wobei sich gleichzeitig das gute Wärmedämmvermögen nur relativ wenig gegenüber einer vollständig mit Vakuumdämmplatten ausgestatteten Box verringern soll.
Die Lösung dieses Problems gelingt durch nachfolgend beschriebenes System bestehend aus einem oder mehreren Schaum-Formteilen, einem oder mehreren Vakuumpaneelen sowie gegebenenfalls einem oder mehreren Kühlakkus eingehalten. Von besonderer Bedeutung hierbei ist, dass ein Teil der Dämmhülle ausschließlich mit einem oder mehreren Vakuumisolationspaneelen und der restliche Teil der Dämmhülle ausschließlich mit den Kunststoff-Formteilen als konventionelle Dämmung belegt ist, wobei entweder zwei gegenüberliegende Außenflächen mit Vakuumisolationspaneelen und die restlichen vier Außenflächen mit Kunststoffmaterial, vorzugsweise Schaummaterial, belegt sind, oder ein einzelnes Vakuumisolationspaneel umschließt vier Außenflächen und die restlichen zwei Außenflächen sind mit konventionellen Dämmplatten oder -formen verschlossen.
Ein für ein erfindungsgemäßes Transportsystem verwendbares Vakuumisolationspaneel ist mit einer mechanisch schützenden Hülle, beispielsweise einer Folie, umgeben.
Ein für ein erfindungsgemäßes Transportsystem verwendbares Vakuumisolationspaneel besteht aus einem Kern aus einem offenporigen Material aus pyrogener Kieselsäure, einem Silica-Material, Polyurethanschaum oder Glasfasermaterial.
Ein im Rahmen der Erfindung verwendbares Vakuumisolationspaneel kann mit einem Sensorsystem zur Funktionskontrolle ausgerüstet sein.
Weitere Vorteile sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Im Folgenden wird auf die Zeichnung Bezug genommen. Hierbei zeigt:
1: einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung mit zwei getrennt eingelegten Vakuumdämmplatten;
2: eine Aufsicht auf den Schaumkörper mit eingelegten Kühltaschen ohne Vakuumdämmplatten;
3: eine perspektivische Ansicht des Schaumkörpers mit Kühltaschen;
4: eine einzelne, an vier Kanten zu einem Quader geknickte Vakuumdämmplatte ohne die beiden Schaumkörper an den Seiten;
5: eine Aufsicht auf eine Ausführungsform der Vakuumdämmplatte mit vier Knickstellen und Überlappungsmöglichkeit an beiden Enden; sowie
6: einen Querschnitt der Vakuumdämmplatte mit vier Knickstellen und Überlappungsmöglichkeit an beiden Enden.
Insbesondere bei der Verpackung von flachen Produkten werden in einer Ausführung der Erfindung nur die beiden größten Flächen 1 der Verpackung als Vakuumpaneele 3 ausgebildet. Die schmäleren vier seitlichen Flächen 2 werden dagegen mit konventionellen Materialien, vorzugsweise Schaummaterialien gedämmt. Dies führt zu einer Verpackung, die eine sehr gute Dämmwirkung aufweist, relativ stabil, volumensparend sowie preiswert ist. Diejenigen Seiten, die mit den konventionellen Schaummaterialien gedämmt sind, können als einzelner, durchgehender Formkörper 4 ausgebildet sein und somit eine stabile Auflage und auch einen mechanischen Schutz für die an den großen Flächen 1 aufgebrachten Vakuumpaneele 3 darstellen. Die Vakuumdämmplatten können in eine Nut des Schaumformkörpers eingelegt sein 6. Ebenso können solche Formteile dazu genutzt werden, Einschubflächen für die Kühl- oder Warmhalteakkus 5 zu bilden. Auch kann der innere Bereich 7 der Formteile 4 der einzulegenden Ware angepasst werden, so dass eine verschiebungsfreie Positionierung möglich ist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass anstelle zweier einzelner Vakuumdämmplatten eine einzige, flexible Vakuumdämmplatte 10 den Quader vorzugsweise an den vier größeren Seitenflächen umgibt. Eine einzelne Vakuumdämmplatte lässt sich gegebenenfalls leichter herstellen als zwei oder vier einzelne Vakuumdämmplatten.
Die Vakuumdämmplatte wird an den Kanten 11 jeweils geknickt. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die Vakuumdämmplatte an den Knickstellen 12, 13 dünner ausgeführt wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass eine Grundplatte aus z. B. 5 mm Pulverplatten, offenporigem Schaum- oder Glasfasermaterial von einer zweiten Lage mit Teilstücken aus vorzugsweise dem gleichen Material so bedeckt werden, dass jeweils an den Knickstellen eine Lücke 12 von 2 bis 10 mm zwischen den Teilstücken bestehen bleibt. Diese evakuierbaren Platten werden mit einer vakuumdichten Folie umhüllt und evakuiert. An den Knickstellen wird die Umhüllungsfolie eingezogen, wenn die Folie mit dem atmosphärischen Luftdruck belastet wird. Mit der beschriebenen Ausführung werden Wärmeverluste über die Kanten gegenüber einer Ausführung mit aneinander stoßenden Einzelvakuumpaneelen weitgehend vermieden..
Die beschriebene Ausführung kann auch für längliche Verpackungskörper mit nahezu quadratischem Querschnitt oder auch für röhrenförmige Verpackungen angewandt werden. Die beiden einzelnen Formkörper aus Schaummaterial 4 bilden in diesem Fall eine Boden- oder Deckelfläche, die gegebenenfalls auch als Öffnung bzw. Deckel dient.
Die Vakuumdämmplatte kann mit drei oder vier Knickstellen ausgeführt werden. Bei drei Knickstellen wird eine Ecke durch Anfang und Ende der Vakuumdämmplatte gebildet. Eine Variante der Vakuumdämmplatte mit vier Knickstellen kann so ausgeführt werden, dass Anfang und Ende sich auf einer Flächenmitte treffen 15. Es ist aber auch eine Überlappung möglich, wobei die überlappenden Teile 16, 17 in ähnlicher Weise wie oben bei der Herstellung der Knickstellen beschrieben dünner ausgeführt werden können. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, nach der vierten Knickstelle eine zusätzliche Lasche aus dünnerem Material zu bilden und diese Lasche über die Kante geführt mit einem Seitenteil überlappen zu lassen. Vorteilhaft ist hier, das Seitenteil an dieser Stelle ebenfalls dünner auszuführen.
Wird eine solche Verpackung in Regionen verwendet, wo mit einer gewissen Feuchtigkeit zu rechnen ist, so ist es erforderlich im äußeren Bereich eine Dampfsperre, beispielsweise eine relativ dampfundurchlässige Folie 8 anzubringen. Zum mechanischen Schutz des ganzen Systems kann vorzugsweise ein Außenkarton 9, beispielsweise aus Wellpappe, verwendet werden. Die Vakuumpaneele 3 können zur Sicherheit auch mit einem mechanischen Schutz, beispielsweise durch eine umhüllende Folie, vorzugsweise eine Schrumpffolie umgeben werden. Weitere Möglichkeiten für die äußere Hülle sind Schäume, z. B. Polypropylenschäume, Kunststoff oder Metallbehältnisse.

Als Innenschutz gegen das zu transportierende Gut kann ebenfalls ein Karton verwendet werden. Es können aber auch Innenbehältnisse aus Kunststoff oder Metall verwendet werden. Die inneren und äußeren Schutzhüllen können ebenfalls aus Kunststoff, Holz oder anderen Materialien gefertigt und gegebenenfalls auch rohrförmig ausgebildet sein. Ausführungsbeispiel:

Innenmaße:	17 cm (Breite) × 23 cm (Länge) × 10 cm (Höhe)
Außenmaße:	28 cm (Breite) × 34 cm (Länge) × 15 cm (Höhe)
Verwendete Teile:	EPS-Ring 50 mm Dicke und 100 mm Höhe mit Nut für
	Vakuumpaneele, Wärmeleitfähigkeit: 0,040 W/mK

Vakuumpaneele mit Silica – Kern und 20 mm Dicke, Wärmeleitfähigkeit: 0,005 W/mK
Dampfsperre aus einer Tüte aus einer Mehrschichtverbundfolie.
Außenkarton bestehend aus einem doppeltgewellten Karton 5 mm Dicke
Effektive Fläche durch EPS gebildet: ca. 0,1 Quadratmeter
Effektive Fläche durch Vakuumpaneele gebildet: ca. 0,1 Quadratmeter
Der Wärmeverlustwert des Gesamtsystems beträgt: ca. 0,12 W/K. Mit typischen 2 Kühlakkus kann mit diesem System ein Transport eines Gutes bei einer Außentemperatur von 25 Grad Celsius über ca. 24 Stunden durchgeführt werden.

Claims

Quaderförmiges Transportsystem als Verpackung zum temperaturstabilen Versand von Produkten, mit einem nutzbaren Innenvolumen für das zu transportierende Gut und einer das nutzbare Volumen umgebenden, thermisch isolierenden Dämmhülle mit mehreren, aneinandergrenzenden Seiten, wobei die thermisch isolierende Dämmhülle aus einer Kombination aus konventioneller Dämmung in Gestalt eines oder mehrerer Kunststoff-Formteile (4) einerseits und einem oder mehreren Vakuumisolationspaneelen (3, 10), welche einen Kern aufweisen, der vakuumdicht mit einer Folie umhüllt und evakuiert ist, andererseits gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) ein Teil der Dämmhülle ausschließlich mit einem oder mehreren Vakuumisolationspaneelen (3, 10) und der restliche Teil der Dämmhülle ausschließlich mit den Kunststoff-Formteilen (4) als konventionelle Dämmung belegt ist, wobei b1) entweder zwei gegenüberliegende Außenflächen mit Vakuumisolationspaneelen (3) und die restlichen vier Außenflächen mit Kunststoffmaterial, vorzugsweise Schaummaterial, belegt sind, b2) oder ein einzelnes Vakuumisolationspaneel (10) mit einem Kern, der aus mehreren Teilstücken besteht, umschließt vier Außenflächen und die restlichen zwei Außenflächen sind mit konventionellen Dämmplatten oder -formen verschlossen.
Transportsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die das nutzbare Volumen umgebende Dämmhülle mit einem mechanischen Schutz umgeben ist.
Transportsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Vakuumisolationspaneele (3, 10) der das nutzbare Volumen umgebenden Dämmhülle mit einem mechanischen Schutz umgeben sind.
Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Innenschutz der das nutzbare Volumen umgebenden Dämmhülle gegen das zu transportierende Gut.
Transportsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenschutz als Innenbehältnis ausgestaltet ist oder als Innenbehältnis aus Kunststoff oder als Innenbehältnis aus Metall.
Transportsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenschutz als innere Schutzhülle ausgestaltet ist oder als innere Schutzhülle aus Kunststoff oder als innere Schutzhülle aus Holz.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Schaumstoffmaterial ein durchgehender Fremdkörper ausgebildet wird oder ein durchgehender Ring.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Schaumstoffmaterial ein zusammenhängender Ring ausgebildet wird, dessen Dicke größer ist als die der auf den übrigen Flächen verwendeten Vakuumisolationspaneele.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Schaumstoffmaterial ein zusammenhängender Ring ausgebildet wird und der an einer oder beiden Begrenzungen zu den übrigen Flächen eine Nut ausbildet, in welche die Vakuumisolationspaneele eingelegt werden können.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der durch das Kunststoffmaterial ausgebildete Ring oder Formkörper (4) an seiner Innenseite Nuten oder Einlageflächen aufweist, in welche Kühlakkus oder das zu transportierende Gut eingeklemmt oder eingeschoben werden können.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportsystem röhrenförmig ist.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein einzelnes Vakuumpaneel (3, 10) vier Außenflächen umschließt und eine oder beide Enden der Röhre mit konventionellen Dämmplatten oder -formen verschlossen sind.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das einzelne Vakuumpaneel (3, 10) an den Knickstellen so ausgeführt ist, dass eine 1 bis 10 mm dicke Grundplatte oder eine 5 mm dicke Grundplatte so mit weiteren Platten aus dem gleichen Vakuumdämmmaterial kombiniert wird, dass jeweils an den vorgesehenen Knickstellen eine Lücke zwischen 1 und 10 mm entsteht.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass drei Knickstellen gebildet werden und Anfang und Ende der Vakuumdämmplatte (3, 10) sich an einer Kante treffen.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vier Knickstellen gebildet werden und Anfang und Ende der Vakuumdämmplatte (3, 10) sich auf einer Seitenfläche treffen.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vier Knickstellen gebildet werden und Anfang und Ende der Vakuumdämmplatte (3, 10) sich überlappen.
Transportsystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Überlappungsbereich am Anfang und Ende des Vakuumpaneels (3, 10) dünner ausgeführt ist, so dass die überlappenden Vakuumdämmplatten (3, 10) in etwa die gleiche Dicke erreichen, wie die restliche Fläche des Vakuumpaneels (3, 10).
Transportsystem nach einem der Ansprüche 16 und/oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lasche mit reduzierter Dicke ein zu öffnendes Deckelteil ergänzt und ein Seitenteil teilweise mit abdeckt.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Außenschicht ein Karton, ggf. mit einer wasserabweisenden Schicht, benutzt wird.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einem nutzbaren Innenvolumen für das zu transportierende Gut und einer das nutzbare Volumen umgebenden Hülle mit mehreren, aneinandergrenzenden Seiten, bestehend aus einer Dämmschicht aus Vakuumisolationspaneelen (3, 10) und einem Schaummaterial und einer das komplette System umgebenden Außenschicht, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Außenschicht und Dämmschicht eine Dampfsperre eingebracht ist oder dass die Außenschicht selbst eine Dampfsperre bildet.
Transportsystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Dampfsperre aus einem Beutel oder Sack aus einer relativ dampfundurchlässigen Folie besteht oder aus einem Beutel oder Sack aus einer relativ dampfundurchlässigen Kunststoff/Metall-Mehrschichtfolie.
Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bestehend aus einem nutzbaren Innenvolumen für das zu transportierende Gut und einer das nutzbare Volumen umgebenden Hülle mit mehreren, aneinandergrenzenden Seiten, bestehend aus einer Dämmschicht aus Vakuumisolationspaneelen und einem Schaummaterial und einer das komplette System umgebenden Außenschicht, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren neben dem zu transportierenden Gut Kühl- oder Warmhalteakkus mit einer flüssigen Füllung typischerweise aus Wasser, Salzlösung, Gel Paraffin genutzt werden.
Transportsystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkus in die Kunststoffummantelung durch einen Clip oder Stecksystem integriert sind.