WO1999056068A1 - Kontinuierliches verfahren zur herstellung eines kühlschranks - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to the production of a refrigerator from continuously produced sandwich foam elements.
  • Refrigerators and freezers are usually foamed on stationary support molds. These support molds have the task of supporting the prepared outer and inner parts of the housing against the resulting foam pressure at a distance. With a corresponding large number of different models, which differ in the design, size and wall thickness of the devices, a large number of support forms are necessary in production.
  • the position of the housing in the support forms is important; a foamed layer of door opening upwards is usually preferred. This position of the devices is of great importance for an even distribution of the foam and the achievement of the foam properties, since it determines the length of the flow path that the foam has to cover. Nevertheless, it is not possible to produce devices without blowholes and air pockets. In addition, there are always larger fluctuations in raw density, which results in an increased material requirement.
  • the invention was based on the object of providing a method for producing a refrigerator from foam elements, in which the use of support molds can be dispensed with.
  • the invention thus relates to a method for producing a refrigerator, in which sandwich elements with corresponding cover layers are continuously produced and cut to size (FIG. 1) or cut according to FIG. 2 for fermentation. 3 is folded three times and connected at the seam, this creates a box open on both sides, the sides of which represent the side walls, the bottom and the top, the back can either be foamed into molds as usual, the molds - 2 -
  • a sandwich element which has been produced and cut to length in the same process can be foamed or assembled.
  • the remaining opening is closed by a correspondingly constructed door, which is either manufactured conventionally or can be a sandwich element made on a double hinge.
  • Rigid polyurethane foam is preferably used as the foam in the process according to the invention.
  • the pre-cut element is produced in accordance with FIG. 4, which is then folded up in accordance with FIG. 5 and then forms the bottom, rear wall and upper side; here the side walls are either foamed or mounted as cut, continuously produced sandwich elements.
  • the side walls are either foamed or mounted as cut, continuously produced sandwich elements.
  • the customary top layers can be directly foamed continuously.
  • Inner container is omitted.
  • uniform thickness of the thermoplastic results in considerable material savings, particularly in the inner container.
  • the elaborate prefabrication of different housing sizes is also eliminated.
  • the high investments for cores and mold carriers for foaming and deep-drawing are also eliminated, and a change in the insulation thickness can be easily adjusted via the gap width of the double conveyor belt.
  • the great advantage of the continuous production according to the invention over the traditional production of the cooling devices in corresponding support forms lies in the uniform production of the polyurethane foam with an orderly and defined cell structure.
  • the foam in its cell structure can be aligned horizontally anisotropically in the direction of travel on a double conveyor belt (see FIG. 9).
  • Such an alignment of the cells means that the foam is significantly better in the thickness direction, which is also the direction of use in the refrigerator
  • Double conveyor belt 31 to 32 kg / m 3
  • the bulk density results from the quotient of mass and volume.
  • a hard foam test piece is cut from the panel, which is measured and weighed.
  • Anisotropic foam 19.5 mW / km (horizontal cell orientation) (measurements were made with an n-pentane-driven polyurethane system)
  • Comparative example 2 results in a thermal conductivity coefficient which is approximately 10% lower; experience has shown that this results in a 5 to 7% lower reduction in refrigeration appliances
  • the thermal conductivity of foams is based on the 2-plate process

Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks, dadurch gekennzeichnet, dass ein kontinuierlich hergestelltes Schaumstoff-Sandwichelement auf Mass abgelängt oder auf Gehrung geschnitten und entsprechend Fig. 1, 2 und 3 zu einer nach 2 Seiten offenen Box angeordnet wird.

Description

Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks
Die Erfindung betrifft die Herstellung eines Kühlschranks aus kontinuierlich herge- stellten Sandwich-Schaumstoffelementen.
Üblicherweise werden Kühl- und Gefriergeräte auf stationären Stützformen ausgeschäumt. Diese Stützformen haben die Aufgabe, die vorbereiteten Außen- und Innenteile des Gehäuses gegen den entstehenden Schäumdruck auf Distanz abzustützen. Bei einer entsprechenden Vielzahl von unterschiedlichen Modellen, die sich in Konstruktion, Größe und Wandstärke der Geräte unterscheiden, ist in einer Produktion eine Vielzahl von Stützformen notwendig. Wichtig dabei ist die Lage des Gehäuses in den Stützformen; dabei wird üblicherweise eine Schäumlage Türöffnung nach oben bevorzugt. Diese Position der Geräte ist für eine gleichmäßige Verteilung des Schaumstoffes und das Erreichen der Schaumstoffeigenschaften von großer Bedeutung, da durch sie die Länge des Fließweges bestimmt wird, den der Schaum zurücklegen muß. Trotzdem ist es nicht möglich, Geräte ganz ohne Lunker und Lufteinschlüsse zu produzieren. Darüber hinaus ergeben sich stets größere Rohdichteschwankungen, was einen erhöhten Materialbedarf zur Folge hat.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks aus Schaumstoffelementen zur Verfügung zu stellen, bei dem auf die Verwendung von Stützformen verzichtet werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung eines Kühlschrankes, bei dem man kontinuierlich Sandwichelemente mit entsprechenden Deckschichten fertigt und auf Maß ablängt (Fig. 1) oder diese entsprechend Fig. 2 auf Gärung schneidet. Zuschnitt wird entsprechend Fig. 3 dreifach gefaltet und an der Nahtstelle verbunden, hierbei entsteht ein auf beide Seiten offener Kasten, dessen Seiten die Seitenwände den Boden und die Oberseite darstellen, die Rückseite kann entweder wie bisher üblich in Formen angeschäumt werden, wobei die Formen - 2 -
wesentlich einfacher als die üblichen Stützformen sind, oder es kann ein in demselben Prozeß hergestelltes und entsprechend abgelängtes Sandwichelement angeschäumt oder montiert werden. Die verbleibende Öffnung wird durch eine entsprechend konstruierte Tür, die entweder konventionell hergestellt wird oder aber ein am Doppelband hergestelltes Sandwichelement sein kann, geschlossen.
Als Schaumstoff wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt Polyurethan- Hartschaum eingesetzt.
In einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Herstellung des vorgeschnittenen Elements entsprechend Fig. 4, das dann entsprechend Fig. 5 zusammengefaltet wird und dann Boden Rückwand und Oberseite bildet; hier werden die Seitenwände entweder angeschäumt oder aber als abgelängte kontinuierlich hergestellte Sandchwichelemente anmontiert. Bei dieser kontinuierlichen Herstellung kön- nen z.B. für die Vorderseite des Kühlschranks notwendige Abdichtungen kontinuierlich angeschäumt werden.
Im erfindungsgemäßen Verfahren können die üblichen Deckschichten direkt kontinuierlich angeschäumt werden. Das aufwendige Herstellen von Kastenprofilen bei der Metallherstellung sowie das aufwendige und verlustreiche Tiefziehen der
Innenbehälter entfällt. Darüber hinaus ergeben sich gerade beim Innenbehälter durch die gleichmäßige Dicke des Thermoplasten erhebliche Materialeinsparungen. Gleichfalls entfällt die aufwendige Vorfertigung unterschiedlicher Gehäusegrößen. Auch die hohen Investitionen für Kerne und Formträger für Ausschäumen sowie Tiefziehen entfallen, eine Änderung der Dämmdicken ist einfach über die Spaltbreite des Doppeltransportbandes einstellbar.
Auch die in herkömmlichen Verfahren arbeitsaufwendige Einbringung von Vakuumisolierpaneelen in die Dämmschicht wird wesentlich vereinfacht, in dem diese Vakuumisolierpaneele bei diesen kontinuierlichen Verfahren eingelegt werden. Gegebenenfalls können sie durch Auftrag eines Teiles des Schaumes an einer Deck- Schicht befestigt werden und anschließend kann das Restvolumen durch den Schaum im Doppelband oszillierend oder stationär eingetragen werden (siehe Fig. 6 und 7).
Der große Vorteil der erfindungsgemäßen kontinuierlichen Herstellung gegenüber der traditionellen Herstellung der Kühlgeräte in entsprechenden Stützformen liegt in der gleichmäßigen Herstellung des Polyurethan-Schaumstoffes mit geordneter und definierter Zellstruktur. Es kann nämlich an einem Doppeltransportband der Schaum in seiner Zellstruktur in Fahrtrichtung horizontal anisotrop ausgerichtet werden (siehe Fig. 9). Eine solche Ausrichtung der Zellen bedingt, daß der Schaumstoff in Dicken- richtung, welche auch die Gebrauchsrichtung im Kältegerät ist, eine deutlich bessere
Wärmeleitzahl aufweist als bei isotroper Schaumstruktur oder gar bei einer anisotropen Ausrichtung in Richtung des Querschnittes.
Figuren 1 bis 11
- 4 -
Beispiele
Vergleichsbeispiel 1 : Rohdichteschwankungen
Doppeltransportband: 31 bis 32 kg/m3
Gehäuse: 31 bis 35 kg/m3
Aus Vergleichsbeispiel 1 folgt, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren 5 bis 10 % Gesamtrohdichte eingespart werden können bei vergleichbarer Mindestrohdichte.
Die Rohdichte ergibt sich aus dem Quotienten aus Masse und Volumen. Aus dem Paneel wird ein Hartschaumprobeköφer geschnitten, der vermessen und gewogen wird.
Vergleichsbeispiel 2: Wärmeleitzahl
1) Isotroper Schaumstoff: 20,5 mW/Km
2) Anisotroper Schaumstoff: 19,5 mW/Km (Zellorientierung horizontal) (Messungen erfolgten mit einem n-Pentan getriebenen Polyurethan-System)
3) Kühl- und Gefriergerät: 22,5 - 23,5 mW/Km
(Messungen erfolgten mit einem n/i-Pentan getriebenen Polyurethan-System)
Aus Vergleichsbeispiel 2 ergibt sich eine um ca. 10 % niedrigere Wärmeleitzahl; erfahrungsgemäß resultiert daraus in Kältegeräten ein um 5 bis 7 % niedrigerer
Energieverbrauch bei gleicher Wandstärke.
Die Wärmeleitfähigkeit von Schaumstoffen wird nach dem 2-Platten-Verfahren
(nach Poensgen) gemessen und ist nach DIN 52 612 definiert. Dabei werden Messungen bei unterschiedlichen Temperaturen (üblicherweise -18 bis +25°C) durchgeführt. Die mittlere Temperaturdifferenz beträgt zwischen den Meßtemperaturen 10°C. Die Messung der Wärmeleitfähigkeit wird unmittelbar auf die Stromstärke und Spannung der Heizplatte zurückgeführt, somit kann man diese Messung als Absolutmethode bezeichnen.

Claims

- 6 -Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks, dadurch gekennzeichnet, daß ein kontinuierlich hergestelltes Schaumstoff-Sandwichelement auf Maß abge- längt oder auf Gehrung geschnitten und entsprechend Fig. 1, 2 und 3 zu einer nach 2 Seiten offenen Box angeordnet wird.
2. Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks, dadurch gekennzeichnet, daß ein kontinuierlich hergestelltes Sandwichelement auf Gehrung geschnitten, abgelängt und entsprechend Fig. 10 und 11 zu einem Köφer angeordnet wird.
3. Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand bzw. die Seitenwände in entsprechenden Stützformen angeschäumt werden.
4. Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwand bzw. die Seitenwände durch entsprechend abgelängte erfindungsgemäße Sandwichelemente gebildet werden, welche mechanisch oder durch Kleber oder durch Anschäumen befestigt werden (Fig. 9).
5. Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im kontinuierlichen Schäumprozeß Vakuumiso- lieφaneele eingelegt werden, vorzugsweise in dem sie gemäß Fig. 5 vor dem Eingehen in die Druckzone an einer Deckschicht angeschäumt werden.
6. Verfahren und Herstellung eines Kühlschrankes gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckschichten metallische Deckschichten oder Deckschichten aus organischen Polymeren verwendet werden.
7. Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckschichten auf einer oder beiden Seiten Papier, vorzugsweise ein Papier-Aluminiumfolien-Komplex verwendet wird.
8. Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Sand Wichherstellung Seitenprofile mitverwendet werden, welche den Stirnabschluß des Kühlschrankes bilden können bzw. auch als Montagehilfen verwendet werden können.
9. Verfahren zur Herstellung eines Kühlschranks gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Komponenten für die Endmontage wie z.B. Türenscharniere, Dichtungen, Leitungen sowie Komponenten wie Verdampfer etc. zur festen Einschäumung in das Doppelband eingelegt werden.
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