DE1704581A1 - Isolierbehaelter oder Isolierraum sowie Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Description

• "Isolierbehälter oder Isolierraum sowie Verfahren zu dessen Herstellung" Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Isolierung von Mehrfachwänden, insbesondere Doppelwänden, für Isolierbehälter und Isolierräum6 durch Ausschäumen mit Kunststoff.
• Verfahren der vorgenannten Art werden vornehmlich zur Isolierung großflächiger Doppelwände für ühlwaggons, Kühlaufbauten von LKWs oder für Container verwendet.
• Bei den bekannten Verfahren wird zwischen die wände schichtweise ein geeignetes flüssiges Kunstharz eingefüllt, das sich durch Gasbildung in Kunststoffschaum verwandelt.
• Hierbei besteht regelmäßig keine ausreichende Kontrolle darüber, ob die Erhärtung des Kunststoffschaums erst nach der durch die Gasbildung bewirkten Expansion eintritt oder schon früher. Es kann davon ausgegangen werden, daß zumindest in den nach oben freiliegenden Flächen der Kunststoffmasse die Erhärtung bereits eingesetzt hat, bevor im Irreren der Masse die Expansion beendet ist. Dies bedeutet, daß der flüssige Kunststoff schon kurze Zeit nach Beginn des Expansionsvorgangs an der Oberfläche eine Haut bildet, die durch den von unten nach-drängend£n Schaum wieder aufgerissen wird, wobei sich eine neue Haut bildet, die ihrerseits ebenfalls wenig später wieder aufreißt. Der hochsteigende Schaum hat hierbei das Bestreben, die Häute oder Hautfetzen an den sich gegenüberliegenden Wandungen abzurollen. Die Folge hiervon ist, daß die Seitenwände mit diesen bereits erstarrten Häuten entweder überhaupt keine oder aber nur eine schlechte Haftverbindung eingehen und daß zwischen dem Schaum und den Seitenwänden Hohlraume entstehen. Diese Erscheinung ist weniger bedeutsam, wenn die Seitenwande selbst aus irgendeinem isolierenden Material, wie z. B. Kunststoff, Holz oder Glas, bestehen; sie macht sich jedoch außerordentlich störend bemerkbar, wenn die Wandung wie bei Kühlbehältern der weiter oben beschriebenen Art aus Stahl-oder Aluminiumblech besteht. eimer muß nämlich damit gerechnet werden, daß das Blech die Wärme aus den randnahen Hohlräumen abführt und dort eine Kondensatbildung auftritt. Diese Kondensatbildung kann zu Korrosionserscheinungen am Blech und folglich zur Zerstörung der Isolierwand fiihren. Es ist bekannt, die Blechwandungen vor dem Ausschäumen mit einem Korrosionsschutzlack zu versehen. Diese Maßnahme, die sich regelmäßig in der Aufbrinung eines porösen Haftgrundanstrichs erschöpft, wie er für die Grundierung von Stahlblech zum Beispiel üblich ist, reicht aber regelmäßig nicht aus.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den geschilderten Nachteil auszuschalten und ein Verfahren zu entwickeln, bei dem das Auftreten von störenden Hohlräumen zwischen der Behälterwand des Isolierraums und dem zur Isolierung dienenden Schaumstoff verhindert wird. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß auf d Innenseiten der Wände der Isolierbehälter oder Isolierräume vorzugsweise vor dem Zusammenbau eine dünne Hilfsschaumstoffschicht aufgetragen wird und die Zwischenräume zwischen den so vorbehandelten montierten Wänden anschließend in bekannter Weise schichtweise mit Kunststoffschaum ausgefüllt werden.
• Das erfindungsgemäße Verfahren bietet den Vorteil, daß zwischen der Wandung des Behälters und der Hartschaumschicht eine innige Verbindung erfolgt die Xauptausdehnungsrichtung der aufgetragenen Kunststoffschicht nicht parallel zu den Wandungen, sondern senkrecht zu diesen erfolgt und das eingangs angedeutete Phänomen des Abrollens von Teilen der Kunststoffschicht an der wandung nicht auftreten kann. Die Gefahr der Kondensatbildung und der hieraus resultierenden Korrosion entfällt. Neben dem angestrebten Ziel wird ein weiterer Vorteil erreicht. Dieser besteht darin, daß die Hilfsschaumstoffschicht, die vorzugsweise auf die Wände aufgesprüht wird und die im allgemeinen eine Dicke von durchschnittlich 8-12 mm erreicht, die vergleichsweise dünnen Blechwände versteift und so deren Montage erleichtert.
• Es empfiehlt sich, die Materialien und Fertigungsbedingungen so zu wählen, daß die Dichte und Härte des auf die Wände aufgetragenen Schaumstoffs größer wird als die Dichte und Härte des restlichen Kunststoffschaums.
• Vorzugsweise werden die Wandungen nach der Auftragung der Hilfsschaumstoffschicht montiert. Die vorgeschäumten Flächen liegen sich nach der Montage gegenüber. Anschließend wird der zwischen den Hilfsschaumstoffschichten gebildete Hohlraum aufgefüllt, indem man Zug um Zug jeweils eine solche flüssige Kunststoffmenge einfüllt, daß durch die Expansion Jeweils eine vernünftige Füllhöhe erreicht wird, die z. B. dem Zwei- bis Dreifachen des Abstandes zwischen den Wandungen entspricht. Der sich hierbei bildende Schaum, welcher eine geringere Dichte haben kann als der sonst übliche -Schaum, wird beim Hochquellen zwar auch Häute bilden, die sich an den Hilfsschaumstoffschichten abrollen. Da die Hilfsschaumstoffschicht an ihrer nach innen gewandten Fläche jedoch einerseits uneben ist, und da andererseits eine Verbindung zwischen artverwandten Kunststoffen regelmäßig besser ist als eine Verbindung zwischen Kunststoff und einem anderen glatten Material, stört die Hautbildung hier nicht.
• Sollten sich wider Erwarten doch Hohlräume bilden, so fuhren diese, da sie sich im Abstand von den Blechwandungen befinden, regelmäßig nicht zur Kondenswasserbildung. Tun sie es aber dennoch, so wird die Blechwandung hiervon trotzdem nicht betroffen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren bietet schließlich noch einen weiteren Vorteil. Während der eigentlichen Ausschäumung des Hohlraums wird von dem expandierenden Schaum auch auf die vormontierten Wandungen ein Druck ausgeübt.
• Dieser ist um so größer, Je größer die Füllhöhe der einzelnen Schaumschichten gewahlt wird. Hier wirkt sich wiederum die Versteifung der Seitenwandungen positiv aus, denn die Gefahr einer unerwiinschten Verformung der verstärkten Blechwand ist geringer. Aus diesem Grunde kann die Füllhöhe Je Arbeitsgang größer gewählt werden, ohne daß die Wandungen und das Aussehen des fertigen Teils hierunter leiden. Es versteht sich, daß die Versteifung der Blechwände durch die Hilfsschaumstoffschicht auch die Festigkeit der Isolierwand wahrend der' Benutzung des Isolierbehälters oder Isolierraums erhöht.
• Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf einen Isolierbehälter oder Isolierraum mit durch Kunststoffhartschaum ausgefüllten Mehrfach-, insbesondere Doppelwänden,der vor zugsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Dieser Isolierbehälter oder Isolierraum ist dadurch gekennzeichnet, daß die Schaumstoffüllung von sich gegenüberliegenden dünnen Schaumstoffschichten mit in erster Näherung parallel zu den Wänden verlaufenden Grenzflächen und von zwischen diesen angeordneten dickeren Schaumstoffßchichten gebildet werden, deren einander zugewandte Grenzflächen im wesentlichen senkrecht zu den Wänden stehen.
• Weitere Einzelheiten und Merkmals der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines beispielhaften, in der beigefügten Zeichnung dargestellten Isolierbehälters nach der Erfindung. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch den Isolierbehälter eines Kühlwaggons und Fig. 2 eine Einzelheit A aus Fig. 1.
• In Fig. 1 sind mit 11 und 12 allgemein die Seitenwände und mit 13 und 14 das Dach und der Boden-eines Kuhlwaggons bezeichnet. Die Seitenwände und das Dach werden jeweils von dünnen Außenblechwänden 15 und 16 gebildet. Der Boden besitzt dagegen auf seiner zum Behälterinnern gerichteten Seite eine dickere Bodenwandung 17. Die Wände 11-14 sind durch Polyurethan-Hartschaum ausgefüllt.
• Einzelheiten über die Anordnung des Hartschaums zwischen den Blechwandungen der Wände zeigt Fig. 2, die eine Einzelheit A aus Fig. 1 wiedergibt. In dieser Figur sind 17 und 18 zwei Hilfsschaumstoffschichten, die durch Aufsprühen mit den Blechwänden 15 und 16 verbunden sind. Die Dicke dieser Schichten beträgt im Durchschnitt etwa 8-12 mm. Ihre Grenzflächen 19 und 20 verlaufen in erster Näherung parallel zu den Wänden 15, 16. Die Verbindung zwischen den Schichten 17, 18 und den Wandungen 15 und 16 ist sehr innig. Hohlräume in der Berührungszone zwischen den Schichten 17 und 18 und den Wandungen 15 und 16 fehlen völlig. Dies wird dadurch erreicht, daß der direkt auf die Metallwand oder auf die mit einem Schutzlack versehene Metallwand aufgesprühte, zunächst flüssige Kunststoff sich während des Aufschäumens ungehindert in Richtung der Pfeile 21 und 22 bewegen kann. Die Gefahr des Aufplatzens der Grenzfläche 20 infolge von Tangentialspannungen besteht hier nicht.
• Nachdem die beiden mit einer Hilfsschaumstoffschicht versehenen Wände 15 und 16 im vorgeschriebenen Abstand voneinander montiert sind, werden sie in eine senkrecht stehende Lage gebracht. Anschließend erfolgt in bekannter Weise das Ausfüllen des noch bestehenden Hohlraums durch Schaumstoffschichten 23, 24 usw., die nacheinander hergestellt werden. Diese Schaumstoffschichten dehnen sich beim Expandieren des ebenfalls zunächst flüssigen Kunststoffs vornehmlich in Richtung des Pfeils 25 aus. Während des Expansionsvorganges reißt die vorschreitende Außenfläche der Schaumstoffschicht, welche S5hzeitig erhärtet, wiederholte Male auf. Die hierbei entstehenden Hautfetzen werden an den Grenzflächen 20 abgerollt. Da die Grenzflächen 20 aus verwandtem Material wie die inneren Schaumstoffschichten bestehen, kommt es zwischen ihnen und den einzelnen Schaumstoffschichten 23 und 24 zu einer satten und innigen Verbindung. Die Verbindungsfestigkeit wird noch dadurch gefördert, daß die Grenzfläche 20 unregelmäßig geformt ist.
• Als Material für die Isolierung verwendet man vorteilhafterweise Polyurethan-Hartschaumstoff. Die RezepXten für die flüssigen Ausgangsstoffe werden so gewahlt, daß die Dichte und Härte der Schichten 17 und 18 nach Fertigstellung der Innenwandung größer ist als die Härte der Schichten 23, 24, deren Grenzflächen 26 im wesentlichen senkrecht zu den Wandungen 15, 16 verlaufen.
• In Fällen, in denen zwischen den Wandungen 15 und 16 Rippenverstärkungsprofile oder dergleichen angeordnet sind, sollte darauf geachtet werden, daß diese Teile keine nach unten offenen, glockenartigen Hohlräume bilden, in welche der Schaum nicht eindringen kann. Um sicherzustellen, daß alle Hohlräume ausgefüllt werden, empfiehlt es sich, gegebenenfalls zusätzliche Luftausweichlöcher vorzusehen und die Rippen, Profile oder Schienen vertikal verlaufen zu lassen. Soweit Rippen horizontal verlaufen, wird man sie so verlegen, daß ihre Öffnungen nach oben gerichtet sind, so daß der Schaum zunächst seitlich vorbeiquellen kann, um sich anschließend von oben her in die Hohlräume zu ergießen.

Claims (12)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e : 1. Verfahren zur Isolierung von Mehrfachwänden, insbesondere Doppelwänden, für Isolierbehälter und Isolierräume durch Ausschäumen mit Kunststoff, dadurch g e -k o n n z e i c h n e t , daß auf die Innenseiten der Wände (15, 16) vorzugsweise vor dem Zusammenbau eine dünne Hilfsschaumstoffschicht (17,18) aufgetragen wird und die Zwischenräume zwischen den so vorbehandelten montierten Wänden anschließend in bekannter Weise schichtweise mit Kunststoffschaum ausgefüllt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n 8 t s daß die Hilfsschaumstoffschicht (17,18) auf die Wände (15,16) aufgesprüht wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ek e n n z e i c h n e t t daß durch Auswahl geeigneter Materialien und Fertigungsbedingungen eine Dichte und Härte des auf die Wände (15,16) aufgetragenen Schaumstoffes (17,18) erreicht wird, die größer als die Dichte und Härte des restlichen Kunststoffschaums (23,24) ist.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mit einer Hilfsschaumstoffschicht (17,18) von 8-12 mm gearbeitet wird.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder Unteransprüchen, dadurch g e k e n n z e i a h n e t , daß die Wände (15,16) vor dem Auftragen der Hilfsschaumstoffschicht (17,18) in bekannter Weise mit einem Korrosionsschutzlack überzogen werden.
6. 6. Isolierbehälter oder Isolierraum mit durch Kunststoffhartschaum ausgefüllten Mehrfach-, insbesondere Doppelwänden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schaumstoffüllung von sich gegenüberliegenden dunnen Schaumstoffschichten (17,18) mit in erster Näherung parallel zu den Wänden verlaufenden Grenzflächen (20) und von zwischen diesen angeordneten dickeren Schaumstoffschichten (23X24) gebildet wird, deren einander zugewandte Grenzflächen (26) im wesentlichen senkrecht zu den wänden (15,16) stehen.
7. 7. Isolierbehälter oder Isolierraum nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die dünneren Schaumstoffschichten (17,18) eine größere Dichte und Härte als die übrigen Schaumstoffschichten (23,24) aufweisen.
8. 8. Isolierbehälter oder Isolierraum nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Randzonen der dünneren Schaumstoffschichten eine erhöhte Druckfestigkeit besitzen.
9. 9. Isolierbehälter oder Isolierraum nach Anspruch 6 oder Unteransprüchen, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t 9 daß die dünneren Schaumstoffschichten (17,18) an ihrer den Wänden (15,16) abgewandten Seite eine unregelmäßige Oberfläche aufweisen.
10. 10. Isolierbehälter oder Isolierraum nach Anspruch 6 oder Unteransprüchen, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß die dünneren Schaumstoffschichten (17,18) eine durchschnittliche Dicke von 8-12 mm haben.
11. 11. Isolierbehälter oder Isolierraum nach Anspruch 6 oder Unteransprüchen und Verfahren zu dessen Herstellung, dadurch g e k e n n z e i c h n et ,da%15 Isoliermaterial in bekannter Weise Polyurethan-Hartschaumstoff verwendet verwendet wird.
12. 12. Isolierbehälter oder Isolierraum nach Anspruch 6 oder Unteransprüchen sowie Verfahren zu dessen Herstellung. dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die den Hartschaumstoff umgebenden wände aus Blech bestehen.