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Wärmeisolierung, vorzugsweise für Container Die erfindung betrifft
eine Wärmeisolierung, vorzugsweise für Container.
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Die bekannten Container-Isolierungen bestehen aus üblichen auf der
Innenseite der Container-Wandungen angeordneten und mit diesen fest verbundenen
Schichten aus wärmeisolierendem Material.
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Diese Isolierungen sind in ihrem Rauminhalt unveränderbar und beanspruchen
konstant etwa den beträchtlichen Anteil von 19 - 20 , des Container-Innenraums.
Die bekannten Wärmeisolierungen haben außerdem durch ihre "Vollwandigkeit
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ein beträchtliches Gewicht.
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Der erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Wärmeisolierung
zu schaffen, die nicht die Nachteile der bekannten Isolierungen aufweist.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Rauminhalt der Wärmeisolierung
veränderbar ist.
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Auf diese Weise kann der Rauminhalt und damit die Isolierwirkung
der Wärmeisolierung den jeweiligen Gegebenheiten und Erfordernissen angepaßt werden.
Ist im Extremfall infolge der Art des Transportguts und/oder der Temperaturverhältnisse
eine Isolierwirkung nicht oder nur in sehr geringem Umfang erforderlich, so kann
die Isolierung auf kleinsten Raum gebracht werden, was einen großen Gewinn an Transportraum
im Container bedeutet. Ein mit der erfindungsgemäßen Wärmeisolierung versehener
Container kann also beispielsweise zum Transport von Kühl- oder Gefriergütern ebenso
wie zum Transport normaler Güter be optimaler Ausnutzung des Container-Innenraums
verwendet werden. Außerdem hat die erfindungsgemäße Wärmeisolierung ein sehr geringes
Gewicht.
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Der Rauminhalt der Ti.arrr.eisolierung kann auf einfache Weise durch
Aufblasen oder äußeren Zug vergrößerbar sein.
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Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Wärmeisolierung
ergibt sich, wenn sie durch
zwei rechteckige Metallplatten mit zwischen
diesen befindlichen dehnbaren Folien oder Gewebebahnen gebildet ist, wobei die Folien
oder Gewebebahnen untereinander und mit den Metallplatten durch punktförmige Klebungen
oder Schweißungen derart verbunden sind, daß die Befestigungspunkte einer Lage in
Lücken zwischen den Befestigungspunkten der benachbarten Lage bzw. Lagen angeordnet
sind.
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Infolge der Dehnbarkeit der Folien bzw. Gewebebirnen lassen sich
die durch diese miteinander verbundenen Metallplatten in begrenztem U!r.fang durch
inneren Überdruck oder äußeren Zug voneinander entfernten, wodurch zwischen den
Folien bzw. Gewebebahnen ein Hohlraumsystem entsteht.
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Der Abstand zwischen den Befestigungspunkten wird zweckmässigerweise
so gewählt, daß uie Größe der Hohlräume maximal einen Wert annimmt, bei welchem
noch keine merkliche Konvektion in diesen entstehen kann. Die erfindungsgemäße Wärmeisolierung
ist dadurch optimal ausgelegt.
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Die rechteckigen - und damit auch quadratischen -Metallplatten sind
mit Vorteil aus Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, und werden so dünn gehalten,
daß ihre Steifigkeit im Hinblick auf die auf sie einwirkenden Kräfte gerade noch
ausreicht. Dadurch wi-i das Gewicht der erfinaungsgemäßen Wärmeisolierung äußerst
gering gehalten. In den einzelnen Lagen von Befestigungspunkten ist sowohl eine
Dreiecks- als auch eine Vierecks-Anordnung der Befestigungspunkte
möglich,
wobei sich bei der Dreiecksanordnung nach jeder dritten, bei der Vierecksanordnung
nach jeder zweiten Lage die Position der Befestigungspunkte wiederholt.
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Wird der Rauminhalt der Isolierung durch inneren Überdruck vergrößert,
so können hierzu mit Vorteil schlecht wärmeleitende Gase, beispielsweise C02, verwendet
werden.
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Bei der Vergrößerung des Rauminhalts durch äußeren Zug dienen bekannt
Mittel zur Arretierung der Metallplatten in der gewUnschten Stellung.
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Zwischen den Metallplatten können stark reflektierende Metallfolien
und/oder schlecht wärmeleitende Gewebebänder angeordnet werden. Eine besonders günstige
Ausbildung der Erfindung ergibt sich jedoch, wenn jeweils zwischen zwei schlecht
wärmeleitenden Gewebebahnen, beispielsweise aus weißem Perlon, eine stark reflektierende
Metallfolie, beispielsweise aus Aluminium, eingelegt ist. Die Gewebebahnen werden
dabei bei Vergrößerung des Rauminhalts der Wärmeisolierung gedei nt, während die
etallfolien zwischen diesen immer flach und parallel zu den beiden Metallplatten
angeordnet sind. Diese Ausführungsform der Erfindung vereint den Vorteil der Reflexion
Von Wärmestrahlung und Verhinderung von Wärmeleitung in ein und derselben Wärmeisolierung.
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Vorteilhafterweise sind die beiden Metallplatten an ihren Rändern
durch ein dehnbares Material, beispielsweise
Gummi, gasdicht bzw,
gasdurchlässig miteinander verbunden, wobei die Randabschnitte der Folien und/oder
Gewebebahnen mit dem elastischen Material, vorzugsweise durch punktförmige Klebungen
oder Schweißungen, in Verbindung stehen. Soll der Rauminhalt der Wärmeisolierung
durch inneren Überdruck vergrößert werden, so ist eine gasdichte Verbindung der
beiden Metallplatten erforderlich. Andererseits darf bei Vergrößerung des Rauminhalts
der Wärmeisolierung durch äußeren Zug diese Verbindung nicht gasdicht sein.
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Eine sehr praktische Gestaltung der erfindungsgemäßen Wärmeisolierung
und ihre einfache Anordnung in einem Oontainer-Innenraum ergibt sich, wenn das Verhältnis
von Größe sowie Lage der beiden Metallplatten zueinander derart ist, daß die Isolierung
bei maxiamalem Rauminhalt die äußere Gestalt eines Pyramidenstumpfes aufweist, dessen
Seitenflächen um 45 ° gegen die Pyramidenachse geneigt sind.
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Bei entsprechender Dimensionierung ergeben 6 derartige pyramidenstumpfartige
Isolierungselemente die Wärmeisolierung fUr einen kubischen Container, wobei mit
Vorteil die äußeren, d. h. größeren, Metallplatten miteinander in Verbindung stehen.
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Handelt es sich jedoch um einen in seine einzelnen Wandungen zerlegbaren
Container, so sind die 6 pyramidenstumpfartigen Isolierungselemente selbstverständlich
unabhängig voneinander.
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Es muß besonders betont werden, daß die erfindungsgemäße Wärmeisolierung
nicht auf die Verwendung für Container beschränkt ist, sondern überall dort mit
Vorteil eingesetzt werden kann, wo eine gewichtsmäßig leichte und in ihrem Rauminhalt
und somit ihrer Isolierwirkung veränderbare Isolierung notwendig ist.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines in der Zeichnung schematisch
dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 im Querschnitt
einen Container mit einer erfindungsgemäßen Wärmeisolierung, wobei diese ihren maximalen
Rauminhalt auSweist, Fig. 2 zur Gegenüberstellung den gleichen Container, wobei
die Wärmeisolierung ihren kleinsten Rauminhalt auSweist, Fig. 3 im Detail einen
Eckstoß des gleichen Containers mit dem Zustand der Wärmeisolierung nach Fig. 1
und Fig. 4 zur Gegenüberstellung den gleichen Eckstoß des Containers mit dem Zustand
der Wärmeisolierung nach Fig. 2
Der Container gemäß den Fig. 1 und
2 weist eine äußere stabile Wandung 1 auf, an deren Innenseite eine erfindungsgemäße
Wärmeisolierung 2 angeordnet ist.
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Die Wärmeisolierung 2 hat in der Darstellung nach Fig 1 ihren maximalen,
nach Fig. 2 ihren minimalen Rauminhalt. Entsprechend verhält sich auch ihre Isolierwirkung.
Es muß betont werden, daß zwischen den beiden dargestellten Extremen jeder beliebige
Rauminhalt der Wärmeisolierung 2 möglich ist.
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In Fig. 1 ist die pyramidenstumpfartige Gestalt der einzelnen jeweils
eine Containerwand bedeckenden 'Elemente der Wärmeisolierung zu erkennen Diese weisen
jeweils eine äußere und eine innere Metallband , 4 aus Aluminium auf, zwischen denen
Gewebebahnen 5 aus weißem Perlon und Alumiiiiumrolien 6 angeordnet sind. Sämtliche
äußeren Aluminiumwände 3 stehen miteinander in Verbindung. Die äußeren und inneren
Aluminiumwände , 4 sind an ihren Rändern durch Gummileisten 7, 8 gasdicht miteinander
verbunden.
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Aus den Fig. 3 und 4 sind an Hand eines im Detail dargestellten ßckstoßes
aus den Fig. 1 und 2 die Einzelheiten der Wärmeisolierung 2 zu ersehen. Gleiche
BezugszifXern haben die gleiche Bedeutung wie in den Fig. 1 und 2.
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Die Wärmeisolierung 2 ist durch Einblasen von CO in ihren Rauminhalt
vergrdßerbar. Die einzelnen Gewebebahnen 5
aus weißem Perlon sind
miteinander sowie an den äußeren und inneren Aluminiumwänden 3, 4 an Befestigungspunkten
9 - in Vierecksanordnung - miteinander verklebt und an ihren Randabschnitten durch
punktförmige Klebungen mit den Gummileisten 7, 8 verbunden. Zwischen zwei Gewebebahnen
5 ist jeweils eine Aluminiumfolie 6 an den gleichen Befestigungspunkten 9 mit eingeklebt.
Die Aluminiumfolien 6 sind nicht perforiert, sondern lediglich zur zeichnerischen
Unterscheidung von den Gewebebahnen 5 gestrichelt dargestellt.
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Es muß erwähnt werden, daß die erfindungsgemäße Wärmeisolierung auch
bei ihrem minimalen Rauminhalt gemäß den Fig. 2 und 4 infolge der Reflexion an den
Aluminiumfolien 6 und der schlechten Wärmeleitung durch die Perlongewebebahnen 5
noch eine gewisse Wärmeisolierende Wirkung hat.
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Die Erfindung sei weiterhin an Hand eines nacfolgenden Zahlenbeispiels
erläutert: Es wurde ein Modell angefertigt, welches aus zwei gleichgroßen tletallplatten
und acht zwischen diesen in Vierecks-Anordnung der Befestigungspunkte verbundenen
Nylongewebebahnen bestand. Der Abstand der Befestigungspunkte-betrug 20 mm, der
Durchmesser jedes Befestigungspunktes 4 bis 5 mm. Die. Metallplatten ließen sich
ohne besonderen Kraft aufwand von ihrem ursprünglichen Abstand von lmm auf einen
Abstand von 22 mm bringen. Ein größerer Abstand konnte nur in beschränktem Umfang
und unter erheblichem Kraftaufwand
erreicht werden. Bei maximalem
Rauminhalt der Wärmeisolierung ist die durchschnittliche Spalt-weite demnach
Der Konvektionseinfluß auf die effektive Wärmeleitzahl ist in diesem Fall nach "VDI-Wärmeatlas"
selbst bei einer Temperaturdifferenz von 10 °C pro Spalt praktisch gleich Null.
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Sogar bei einer Spaltweite von 6 mm, welche erreicht wird, wenn die
Anzahl der Befestigungspunkte ein Viertel der obigen Anzahl beträgt, betrüge der
Konvektionseinfluß im waagerechten Spalt erst etwa 5 ß der reinen Gaswärmeleitzahl.
Im senkrechten Spalt wäre der Konvektionseinfluß bei Luft als Füllgas immer noch
Null.
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Eine wirksame 75 mm dicke Wärmeisolierung könnte demnach aus 14 Gewebebahnen
und 625 Klebe- bzw. Schweißpunkten pro Quadratmeter und Gewebebahn hergestellt werden.
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7 Patentansprüche 2 Blatt Zeichnungen