WO2018158323A1 - Verfahren zur überprüfung der funktionstüchtigkeit der wärmeisolation eines transportbehälters - Google Patents

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transponder
vacuum insulation
transponders
response signal
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Fabian Eschenbach
Martin Heinemann
Thomas Taraschewski
Joachim Kuhn
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Va-Q-Tec Ag
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Definitions

  • the present invention relates to a method for checking the functionality of the heat insulation of a transport container with the features of the preamble of claim 1 and with the features of the preamble of claim 6.
  • the invention also relates to devices for carrying out corresponding methods.
  • Vacuum insulation panels are now commonly used in the thermal insulation of high-quality transport containers.
  • a vacuum insulation panel is usually made of an evacuable, porous core with very low thermal conductivity and a vacuum-tight enclosure, preferably a metallized high barrier film, often multi-layered using plastic.
  • core material microporous silica powder has been proven for applications where long life is required.
  • open-cell foams can be used as polyurethane or polystyrene as the core material.
  • the initial gas pressure in the core of the vacuum insulation panel is typically between 0.1 and 1 mbar. With undamaged coating, the increase in gas pressure is often only in the range of 1 to 2 mbar per year.
  • an RFID transponder is installed in the interior of the envelope of the vacuum insulation panel, together with a pressure sensor, for example a micromechanical pressure sensor, which is likewise arranged directly on the envelope in the interior of the envelope.
  • a pressure sensor for example a micromechanical pressure sensor
  • the pressure sensor has a different switching state, which can be detected from outside via the RFID transponder by means of a reading device. This can provide information about whether the built-in heat insulation of the transport container vacuum insulation panel is functional or ventilated and therefore no longer functional.
  • Envelopes with metallic individual layers or coatings, in particular with aluminum foils, are particularly useful with regard to gas-tightness, but because of the metal have a relatively strong shielding effect for RFID transponders. Pure plastic films are more metrologically useful in this respect, but have a lower efficiency in terms of gas tightness and are sometimes more difficult to process.
  • many variants that allow a corresponding vote known (DE 10 2006 042 426 B4, DE 101 17 021 A1).
  • the review can be carried out at a sufficient distance from the installation of the vacuum insulation panel, typically at a distance between 5 and 20 cm. This can be used to check the functionality of the vacuum insulation panel when it is installed.
  • another Identification number for the special vacuum insulation panel or other information to be transmitted is also possible.
  • the teaching is therefore based on the problem, the known method for checking the functionality of the heat insulation of a transport container in such a way and further, that it is expediently applicable for larger production quantities.
  • the external reading device can be moved and automatically moved to a predetermined position relative to the transport container with stationary or controlled moving transport container, which fits for reading the transponder, that here the response signal of the transponder is detected and that the detected Response signal of the transponder is automatically evaluated electronically.
  • the response signal can only be a yes / no signal (internal pressure in the vacuum insulation panel applicable / internal pressure in the vacuum insulation panel faulty). But it can also be a response signal, which stands for a certain internal pressure in the vacuum insulation panel and then still is evaluated with regard to the evaluation regarding the functionality of the installed vacuum insulation panel.
  • the transponder is preferably an RFID transponder, as has already been explained in the prior art. But there are also transponders, such as NFC transponder (Near Field Communication) in question.
  • NFC transponder Near Field Communication
  • vacuum insulation panels are each installed with a pressure sensor and transponder in the heat insulation of the transport container.
  • the transponder of all vacuum insulation panels be read out simultaneously or almost simultaneously with the external reading device.
  • an extended embodiment of the response signal including an identification number for the respective vacuum insulation panel is recommended. With this extended functionality, when reading out, not only can it be determined whether at least one vacuum insulation panel is no longer functional, but can also immediately recognize which vacuum insulation panel is no longer functional.
  • the reading device for a plurality of vacuum insulation panels, it requires a special construction of the external reading device and a special procedure for moving the external reading device.
  • the external reading device is expediently moved in this case, for example by means of a robot arm with the lid open in the interior of the transport container and there performs the communication process.
  • the transponders of all or at least several vacuum insulation panels are read by the reader one after the other become.
  • the external reading device on a robot arm is automatically moved step by step to the positions where the transponder of the respective vacuum insulation panel is located inside the heat insulation.
  • the bottom and the lid are checked.
  • the transport container is transported before and / or after reading the transponder of all vacuum insulation panels built therein relative to the reader or readers, preferably on a transport path.
  • the transport container is automatically sorted out after the transponder has been read out of all the vacuum insulation panels installed therein, if at least one no longer functional vacuum insulation panel has been determined. This can be done for example by a turnout on the transport path, which deflects such a transport container on a parallel track, where it then further processing, in particular replacement of the defective vacuum insulation panel in the heat insulation, fed without the running at high speed verification method for the following transport containers must be interrupted.
  • the variant of claim 1 described above is based on a relative to the transport container comprising movable external reader.
  • the external reader or at least one of a plurality of readers is located on a transport path for the transport container. It is envisaged that the transport container is automatically moved to a predetermined position relative to the reader, which fits for reading the transponder, that here the response signal of the transponder is detected and that the detected response signal of the transponder is automatically evaluated electronically.
  • the Transort disposer moves on the transport path relative to the fixed to the transport path reading device. With regard to the more or less complex evaluation of the response signal, the same considerations apply as in the first variant.
  • the transponders in respective vacuum insulation panels are seated at different positions in the transport direction of the transport container. Then it may be advisable that the transport container is automatically transported in succession to several different positions relative to the external reader.
  • vacuum insulation panels will be installed in the heat insulation of the transport container.
  • transponders which, in addition to a yes / no information about the pressure in the vacuum insulation panel, have further data, e.g. provide a pressure reading, serial number, or other identification of the vacuum insulation panel. If transponders are used which can be read out comprehensively in the previously explained manner by means of a reading device or several readers, then it can be provided that transponders with a long range, preferably a range of more than 100 cm, are used and all transponders of the vacuum insulation panels of one Transport container can be read together with a movable or fixed reader. This requires a special embodiment of the reader.
  • transponder be used with a long range, preferably a range of more than 100 cm, that a plurality of transport containers are arranged at one point together, in particular stacked, and that the transponder vacuum insulation panels all at one point together arranged transport container with a movable or fixed reader or be read together with several movable or fixed readers together.
  • a transport container can be with the inventive method with appropriate design of the transponder and the reader or readers, all in one go to check for the proper functioning of the heat insulation.
  • microporous silica powder or another compressible, initially pourable powder is filled into the already largely closed enclosure and then pressed into the enclosure to the dimensionally stable core.
  • the pressure sensor In this way, these components remain within the envelope free of impurities by the powder and can perform their function without error.
  • the pressure sensor in conjunction with the transponder is first calibrated in a special vacuum insulation panel which is to be installed in the heat insulation of the transport container using the method based on heat conduction known from the prior art (DE 102 15 213 C1) ,
  • the vacuum insulation panel can therefore be equipped accordingly with two different systems for checking the internal pressure, the known, based on heat conduction method of calibration of the pressure sensor in combination with the transponder, preferably RFID transponder or NFC transponder used.
  • the vacuum insulation panel is prepared to then, if it is accessible to be subjected at any time a close examination of the internal pressure, while the transponder check in the context of the method according to the invention then takes place when the vacuum insulation panel is installed inaccessible in the heat insulation of the transport container.
  • the vacuum insulation panels are often installed in a transport container of the type in question between an outer container made of stable plastic and an inner container made of foam plastic, for example EPP.
  • EPP foam plastic
  • the subject of the invention is moreover also a device for carrying out a method according to claim 1 and possibly one or more other claims dependent on claim 1. This is characterized by the features of claim 14.
  • the subject matter of the invention is also an apparatus for carrying out a method according to claim 6 and possibly one or more further claims dependent on claim 6.
  • This device is characterized by the features of claim 15.
  • FIG. 1 in a schematic representation a first embodiment of a
  • Fig. 2 is a schematic representation of a second embodiment of a
  • Fig. 1 shows a perspective view of a transport roller conveyor 1, on which at a checking station 2 just a transport container 3 is located.
  • the transport container 3 has a base 4 formed by side walls and bottom, on top of the closing lid 5 is placed.
  • a vacuum insulation panel In the side walls and the bottom of the base 4 and in the lid 5 is located between Auswandung and in this case of foam plastic existing inner container, both is not visible here, each a vacuum insulation panel.
  • Each vacuum insulation panel is equipped with a pressure sensor and transponder connected to it.
  • it may be a micromechanical pressure sensor and an RFID transponder or an NFC transponder. In principle, however, all suitable for this application pressure sensors different functionality and transponder can be used with suitable range.
  • the reading device 6 is supported by a positioning mechanism 7, here in the form of a robot arm.
  • Other positioning mechanisms are also possible, for example X / Y or X / Z coordinate mechanisms, in particular if multiple readers 6 are used.
  • the reader 6 can be moved automatically in the inspection station 2 on the transport roller conveyor 1 stationary or at least slowly controlled moving transport container 3 motor to the total of six predetermined positions relative to the transport container 3, in each of which a transponder of a vacuum insulation panel can be read out.
  • the transponder of all vacuum insulation panels are thus read in this embodiment by the reader 6 successively.
  • the robot arm which forms the positioning mechanism 7 for the reading device 6, moves the reading device 6 to all locations at which the response signal of a transponder of a vacuum insulation panel is to be detected.
  • a gripping arm on the checking station 2, which lifts the lid 5 from the base 4 of the transport container 3 and pivots the lid 5 aside for a separate check by means of its own reading device, while a second reading device dips into the substructure 4 and all located in the substructure 4 transponder of the various vacuum insulation panels at the same time.
  • an electronic control and evaluation device 8 is provided for controlling the at least one positioning mechanism 7 and for evaluating the output signals of the at least one reading device 6. This is indicated schematically in FIG.
  • the transport roller conveyor 1 in the direction of passage behind the inspection station 2 has, for example, a diverter which is controlled by the control and evaluation device 8 and via a transport container 3, in which a fault has been detected in the thermal insulation, is discharged.
  • Fig. 2 shows a further embodiment, which also has a transport roller conveyor 1 with a checking station 2 for a transport container 3 on the roller conveyor 1.
  • a transport roller conveyor 1 with a checking station 2 for a transport container 3 on the roller conveyor 1.
  • more readers 6 are arranged like a frame or portal, namely a reader 6 left and right and up and down.
  • lateral pivot arms 9, which are arranged at the inspection station 2 in each case another reader 6 is swiveled in front and another behind the transport container 3 as needed in accordance with the process and swung out again.
  • the cover 5 is separated from the base 4 of the transport container 3 by means of a gripping arm or other manipulation device and then checked separately by a reading device 6.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Wärmeisolation eines Transportbehälters, wobei in der Wärmeisolation des Transportbehälters mindestens ein Vakuumisolationspaneel verbaut ist, das aus einem porösen Kernmaterial geringer Wärmeleitfähigkeit und einer das Kernmaterial bei sehr niedrigem Innendruck eng anliegend umschließenden, gasdichten Umhüllung besteht und im Inneren der Umhüllung einen Drucksensor und einen mit diesem verbundenen Transponder aufweist, wobei der Transponder zur Überprüfung mit einem externen Lesegerät von außerhalb der Wärmeisolation angesteuert und sein Antwortsignal erfasst (ausgelesen) wird und das Antwortsignal dahingehend ausgewertet wird, ob der Innendruck im Vakuumisolationspaneel zutreffend niedrig oder fehlerhaft hoch ist. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass das externe Lesegerät verfahrbar ist und bei stillstehendem oder sich gesteuert bewegendem Transportbehälter automatisiert motorisch an eine vorgegebene Position relativ zum Transportbehälter gefahren wird, die für ein Auslesen des Transponders passt, dass hier das Antwortsignal des Transponders erfasst wird und dass das erfasste Antwortsignal des Transponders automatisiert elektronisch ausgewertet wird.

Description

Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Wärmeisolation eines Transportbehälters
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Wärmeisolation eines Transportbehälters mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 6. Gegenstand der Erfindung sind auch Vorrichtungen zur Durchführung entsprechender Verfahren. In der Wärmeisolation von hochwertigen Transportbehältern werden mittlerweile häufig Vakuumisolationspaneele verbaut. Ein Vakuumisolationspaneel besteht in der Regel aus einem evakuierbaren, porösen Kern mit sehr geringer Wärmeleitfähigkeit und einer vakuumdichten Umhüllung, bevorzugt einer metallisierten Hochbarrierefolie, häufig mehrlagig unter Verwendung von Kunststoff. Als Kernmaterial hat sich für Anwendungen, bei denen es auf lange Lebensdauer ankommt, mikroporöses Kieselsäurepulver bewährt. Für andere Anwendungen können als Kernmaterial offenporige Schäume als Polyurethan oder Polystyrol verwendet werden. Im Einzelnen darf hier auf den Stand der Technik aus der DE 102 15 213 C1 verwiesen werden.
Eine Isolierfunktion des Vakuumisolationspaneels ist nur bei unbeschädigter Umhüllung gegeben. Der Anfangsgasdruck im Kern des Vakuumisolationspaneels liegt typischerweise zwischen 0,1 und 1 mbar. Bei unbeschädigtem Umhüllung liegt der Anstieg des Gasdruckes häufig nur im Bereich von 1 bis 2 mbar pro Jahr.
Um den Gasdruck im Kern eines Vakuumisolationspaneels zu überprüfen, ist es beispielsweise bekannt (DE 102 15 213 C1 ) eine Metallscheibe, auf der sich ein dünnes Glasfaservlies befindet, zwischen Umhüllung und Kern anzuordnen. Von außen kann hier ein Messkopf mit erhöhter Temperatur aufgesetzt werden. Der Wärmedurchgang ist vom Gasdruck im Inneren der Umhüllung des Vakuumisolationspaneels abhängig. Auf diese Weise kann man den Gasdruck im Inneren der Umhüllung messen. Das aus dem zuvor erläuterten Stand der Technik bekannte Verfahren lässt sich dort nicht anwenden, wo das Vakuumisolationspaneels in der Wärmeisolation beispielsweise in einem Transportbehälter verbaut ist. Das Vakuumisolationspaneel ist dann von außen nicht mehr zugänglich. Zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit des Vakuumisolationspaneels im eingebauten Zustand in der Wärmeisolation eines Transportbehälters ist daher vorgeschlagen worden (DE 10 2006 042 426 B4) mit RFID-Technik zu arbeiten. Dabei wird ein RFID-Transponder im Inneren der Umhüllung des Vakuumisolationspaneels installiert, zusammen mit einem Drucksensor, beispielsweise einem mikromechanischen Drucksensor, der ebenfalls im Inneren der Umhüllung unmittelbar an der Umhüllung angeordnet ist. In Abhängigkeit von der Druckdifferenz zwischen der Umgebungsatmosphäre und dem Inneren des Vakuumisolationspaneels hat der Drucksensor einen unterschiedlichen Schaltzustand, der über den RFID-Transponder mittels eines Lesegerätes von außen erfassbar ist. Dadurch kann man Aufschluss darüber gewinnen, ob das in der Wärmeisolation des Transportbehälters verbaute Vakuumisolationspaneel funktionstüchtig oder belüftet und daher nicht mehr funktionstüchtig ist.
Umhüllungen mit metallischen Einzellagen oder Beschichtungen, insbesondere mit Aluminiumfolien, sind hinsichtlich der Gasdichtigkeit besonders zweckmäßig, haben aber wegen des Metalls eine relativ starke Abschirmwirkung für RFID- Transponder. Reine Kunststofffolien sind insoweit messtechnisch zweckmäßiger, haben aber eine geringere Effizienz hinsichtlich der Gasdichtigkeit und sind manchmal auch schwieriger zu verarbeiten. Auch hierzu sind im Stand der Technik viele Varianten, die eine entsprechende Abstimmung ermöglichen, bekannt (DE 10 2006 042 426 B4, DE 101 17 021 A1 ).
Durch entsprechende Auslegung des RFID-Transponders und Verwendung eines passenden externen Lesegerätes kann die Überprüfung in ausreichendem Abstand vom Einbauort des Vakuumisolationspaneels erfolgen, typischerweise in einem Abstand zwischen 5 und 20 cm. Damit kann man die Funktionstüchtigkeit des Vakuumisolationspaneels im eingebauten Zustand überprüfen. Zusätzlich kann je nach Ausführung des RFID-Transponders beispielsweise noch eine Identifikationsnummer für das spezielle Vakuumisolationspaneel oder eine sonstige Information übertragen werden.
Im Stand der Technik erfolgt die Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Wärmeisolation des Transportbehälters von Hand durch eine Bedienungsperson. In einem hochwertigen, für den Transport von wertvollen temperaturempfindlichen Gütern vorgesehenen Transportbehälter sind häufig insgesamt sechs Vakuumisolationspaneele verbaut, nämlich vier in den Seitenwänden und je eines im Boden und Deckel. Die manuelle Prüfung durch eine Bedienungsperson mit einem passenden handgehaltenen Lesegerät benötigt je Transportbehälter einige Minuten. Das ist für größere Produktionsstückzahlen ungeeignet.
Der Lehre liegt daher das Problem zugrunde, das bekannte Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Wärmeisolation eines Transportbehälters so auszugestalten und weiterzubilden, dass es für größere Produktionsstückzahlen zweckmäßig anwendbar ist.
Das zuvor aufgezeigte Problem ist bei einem Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 5.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das externe Lesegerät verfahrbar ist und bei stillstehendem oder sich gesteuert bewegendem Transportbehälter automatisiert motorisch an eine vorgegebene Position relativ zum Transportbehälter gefahren wird, die für ein Auslesen des Transponders passt, dass hier das Antwortsignal des Transponders erfasst wird und dass das erfasste Antwortsignal des Transponders automatisiert elektronisch ausgewertet wird. Das Antwortsignal kann auch hier nur ein Ja/Nein-Signal sein (Innendruck im Vakuumisolationspaneel zutreffend / Innendruck im Vakuumisolationspaneel fehlerhaft). Es kann sich aber auch um ein Antwortsignal handeln, das für einen bestimmten Innendruck im Vakuumisolationspaneel steht und anschließend noch hinsichtlich der Bewertung bzgl. der Funktionstüchtigkeit des verbauten Vakuumisolationspaneels ausgewertet wird.
Bevorzugt handelt es sich bei dem Transponder um einen RFID-Transponder, wie er bereits im Stand der Technik erläutert worden ist. Es kommen aber auch Transponder, beispielsweise NFC-Transponder (Near Field Communication) in Frage. Als Drucksensor empfiehlt sich wie bereits im Stand der Technik ein mikromechanischer Drucksensor, es kommen aber auch Drucksensoren, die nach einem anderen Funktionsprinzip arbeiten, in Frage. Wichtig ist, dass der Drucksensor zusammen mit dem Transponder die Signalquelle für das Lesegerät darstellt, das diese Signalquelle mit entsprechendem Abstand auszulesen vermag.
Typischerweise sind in der Wärmeisolation des Transportbehälters mehrere Vakuumisolationspaneele jeweils mit einem Drucksensor und Transponder verbaut. In einer Variante der Erfindung empfiehlt es sich, dass mit dem externen Lesegerät die Transponder aller Vakuumisolationspaneele gleichzeitig oder annährend gleichzeitig ausgelesen werden. In diesem Fall empfiehlt sich eine erweiterte Ausgestaltung des Antwortsignals inklusive einer Identifikationsnummer für das jeweilige Vakuumisolationspaneel. Mit dieser erweiterten Funktionalität lässt sich beim Auslesen nicht nur feststellen, ob mindestens ein Vakuumisolationspaneel nicht mehr funktionstüchtig ist, sondern gleich mit erkennen, welches Vakuumisolationspaneel nicht mehr funktionstüchtig ist.
Mit der vorbeschriebenen Funktionsweise des Lesegerätes für mehrere Vakuumisolationspaneele bedarf es einer besonderen Konstruktion des externen Lesegerätes und einer besonderen Verfahrensweise zur Bewegung des externen Lesegerätes. Beispielsweise wird das externe Lesegerät in diesem Fall zweckmäßigerweise beispielsweise mittels eines Roboterarms bei geöffnetem Deckel in das Innere des Transportbehälters verfahren und führt dort den Kommunikationsvorgang durch.
Alternativ kann man auch vorsehen, dass die Transponder aller oder zumindest mehrerer Vakuumisolationspaneele durch das Lesegerät nacheinander ausgelesen werden. In diesem Fall kann man sich eine Verfahrensweise beispielsweise so vorstellen, dass das externe Lesegerät an einem Roboterarm automatisiert Schritt für Schritt an die Positionen gefahren wird, wo im Inneren der Wärmeisolation der Transponder des jeweiligen Vakuumisolationspaneels sitzt. Nacheinander werden dann die Seiten, der Boden und der Deckel überprüft.
Mit größerem konstruktivem Aufwand verbunden ist eine Verfahrensweise, bei der von vornherein mehrere externe Lesegeräte verwendet werden und die Transponder verschiedener Vakuumisolationspaneele eines Transportbehälters von Lesegeräten parallel ausgelesen werden. Man kann sich beispielsweise vorstellen, dass ein Lesegerät gemäß dem zuvor beschriebenen ersten Verfahren die Transponder aller Vakuumisolationspaneele der Seitenwände und des Bodens annährend gleichzeitig ausliest und ein zweites externes Lesegerät den Transponder des Vakuumisolationspaneels im Deckel des Transportbehälters ausliest.
Bei der Verfahrensweise mit automatisierter Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Wärmeisolation des Transportbehälters empfiehlt es sich ferner, dass der Transportbehälter vor und/oder nach dem Auslesen der Transponder aller darin verbauter Vakuumisolationspaneele relativ zu dem Lesegerät oder den Lesegeräten transportiert, vorzugsweise auf einer Transportbahn verfahren wird.
Insbesondere empfiehlt sich dabei auch, dass der Transportbehälter nach dem Auslesen der Transponder aller darin verbauter Vakuumisolationspaneele dann, wenn mindestens ein nicht mehr funktionstüchtiges Vakuumisolationspaneel ermittelt worden ist, automatisch aussortiert wird. Das kann beispielsweise durch eine Weichenkonstruktion auf der Transportbahn geschehen, die einen solchen Transportbehälter auf eine Parallelbahn auslenkt, wo er dann einer weiteren Bearbeitung, insbesondere einem Austausch des defekten Vakuumisolationspaneels in der Wärmeisolation, zugeführt werden kann, ohne dass das mit hoher Geschwindigkeit ablaufende Überprüfungsverfahren für die folgenden Transportbehälter unterbrochen werden muss. Die zuvor beschriebene Variante von Anspruch 1 geht von einem gegenüber dem Transportbehälter umfassend beweglichen externen Lesegerät aus. In einer Alternative, die Gegenstand des Anspruchs 6 ist, aber optional auch mit dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 kombiniert werden kann, befindet sich das externe Lesegerät oder mindestens eines von mehreren Lesegeräten, an einer Transportbahn für den Transportbehälter. Dabei ist vorgesehen, dass der Transportbehälter automatisiert an eine vorgegebene Position relativ zum Lesegerät gefahren wird, die für ein Auslesen des Transponders passt, dass hier das Antwortsignal des Transponders erfasst wird und dass das erfasste Antwortsignal des Transponders automatisiert elektronisch ausgewertet wird. Hier bewegt sich der Transortbehälter auf der Transportbahn relativ zu dem an der Transportbahn feststehenden Lesegerät. Hinsichtlich der mehr oder weniger aufwendigen Auswertung des Antwortsignals gelten die gleichen Überlegungen wie bei der ersten Variante.
Sind im Transportbehälter mehrere Vakuumisolationspaneele verbaut, so kann es sein, dass die Transponder in jeweiligem Vakuumisolationspaneel in Transportrichtung des Transportbehälters an unterschiedlichen Positionen sitzen. Dann kann es sich empfehlen, dass der Transportbehälter automatisiert nacheinander an mehrere verschiedene Positionen relativ zu dem externen Lesegerät transportiert wird.
Typischerweise werden in der Wärmeisolation des Transportbehälters mehrere Vakuumisolationspaneele verbaut sein. Man kann insoweit dann auch vorsehen, dass an der Transportbahn für den Transportbehälter mehrere externe Lesegeräte angeordnet sind und dass die Transponder verschiedener Vakuumisolationspaneele von den Lesegeräten parallel ausgelesen werden.
Bei Transportbehältern ist nicht immer die Unterscheidung zwischen Unterbau mit Seidenwänden und Boden einerseits und Deckel andererseits gegeben. Sind überall Vakuumisolationspaneele verbaut, so empfiehlt es sich, dass die Transponder der Vakuumisolationspaneele des Unterbaus einerseits und des Deckels andererseits getrennt voneinander mittels eines Lesegerätes oder mehrerer Lesegeräte ausgelesen werden.
Generell gilt für alle Verfahrensvarianten des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass es vorteilhaft sein kann, wenn Transponder verwendet werden, die zusätzlich zu einer Ja/Nein-Information über den Druck im Vakuumisolationspaneel weitere Daten, z.B. einen Druckmesswert, eine Seriennummer oder eine sonstige Identifikation des Vakuumisolationspaneels, bereitstellen. Werden Transponder verwendet, die in der zuvor erläuterten Weise mittels eines Lesegerätes oder mehrerer Lesegeräte umfassend ausgelesen werden können, so kann man vorsehen, dass Transponder mit einer großen Reichweite, vorzugsweise einer Reichweite von mehr als 100 cm, verwendet werden und alle Transponder der Vakuumisolationspaneele eines Transportbehälters mit einem beweglichen oder feststehenden Lesegerät gemeinsam ausgelesen werden. Das erfordert eine spezielle Ausgestaltung des Lesegerätes.
Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem Transponder verwendet werden, die zusätzlich zu einer Ja/Nein-Information über den Druck im Vakuumisolationspaneel weitere Daten, z.B. einen Druckmesswert, eine Seriennummer oder eine sonstige Identifikation des Vakuumisolationspaneels, bereitstellen, besteht darin, dass Transponder mit einer großen Reichweite, vorzugsweise einer Reichweite von mehr als 100 cm, verwendet werden, dass mehrere Transportbehälter an einer Stelle zusammen angeordnet, insbesondere gestapelt, werden und dass die Transponder der Vakuumisolationspaneele aller an einer Stelle zusammen angeordneten Transportbehälter mit einem beweglichen oder feststehenden Lesegerät oder mit mehreren beweglichen oder feststehenden Lesegeräten gemeinsam ausgelesen werden. Bei dem an letzter Stelle beschriebenen Verfahren kann man sich vorstellen, dass mehrere Transportbehälter beispielsweise auf einer Palette angeordnet und mehrlagig gestapelt sind. Diese Transportbehälter kann man mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bei entsprechender Ausgestaltung der Transponder und des Lesegerätes oder der Lesegeräte alle in einem Zug hinsichtlich der Funktionstüchtigkeit der Wärmeisolation überprüfen.
Bei allen zuvor erläuterten Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es sich empfehlen, dass vor Durchführen der Überprüfung der Transponder mehrerer Vakuumisolationspaneele eines Transportbehälters eine Identifikation des Transportbehälters dahingehend durchgeführt wird, wo in der Wärmeisolation Vakuumisolationspaneele verbaut sind. Zur Überprüfung der Transponder werden anschließend vom Lesegerät nur die Positionen angefahren und/oder nur die Lesegeräte aktiviert, die zu den identifizierten Positionen der Vakuumisolationspaneele korrespondieren. Auf diese Weise ist man sicher, dass für den jeweiligen Transportbehälter tatsächlich eine zutreffende Überprüfung der Vakuumisolationspaneele durchgeführt wird und keine Fehler auftreten. Im Stand der Technik der DE 10 2006 042 426 B4 wird nicht im Einzelnen angegeben, wie man den zweckmäßigen Transponder, insbesondere den RFID- Transponder, zusammen mit dem passenden Drucksensor innerhalb der Umhüllung des Vakuumisolationspaneels unterbringt. Bei von vornherein formhaltigen Kernen liegt auf der Hand, dass man den entsprechenden Chip auf der Außenseite des Kerns anordnet oder an der Innenseite der Umhüllung befestigt, bevor die Evakuierung des Vakuumisolationspaneels erfolgt.
Moderne Vakuumisolationspaneele werden heutzutage häufig auch so hergestellt, dass mikroporöses Kieselsäurepulver oder ein anderes verpressungsfähiges, zunächst schüttfähiges Pulver in die bereits weitgehend geschlossene Umhüllung eingefüllt und dann erst in der Umhüllung zum formstabilen Kern verpresst wird. In diesem Fall empfiehlt es sich, den Transponder an der Umhüllung anzubringen, aber dem Pulver gegenüber mit einem Vlies abzuschirmen, das zwar luftdurchlässig, nicht aber für das mikroporöse Pulver durchlässig ist. Entsprechendes gilt für den Drucksensor. Auf diese Weise bleiben diese Bestandteile innerhalb der Umhüllung frei von Verunreinigungen durch das Pulver und können ihre Funktion fehlerfrei ausüben. Generell gilt ferner, dass man den Drucksensor in Verbindung mit dem Transponder in einem speziellen Vakuumisolationspaneel, das in der Wärmeisolation des Transportbehälters verbaut werden soll, zunächst mit dem aus dem Stand der Technik bekannten, auf Wärmeleitung basierenden Verfahren (DE 102 15 213 C1 ) kalibriert. Das Vakuumisolationspaneel kann also entsprechend mit zwei unterschiedlichen Systemen zur Überprüfung des Innendruckes ausgerüstet sein, wobei die bekannte, auf Wärmeleitung basierende Verfahrensweise der Kalibrierung des Drucksensors in Kombination mit dem Transponder, vorzugsweise RFID-Transponder oder NFC-Transponder, dient. Damit ist das Vakuumisolationspaneel präpariert, um dann, wenn es zugänglich ist, jederzeit einer genauen Überprüfung des Innendruckes unterzogen werden zu können, während die Transponder-Überprüfung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens dann erfolgt, wenn das Vakuumisolationspaneel in der Wärmeisolation des Transportbehälters unzugänglich verbaut ist.
Verbaut sind die Vakuumisolationspaneele in einem Transportbehälter der in Rede stehenden Art häufig zwischen einem aus stabilem Kunststoff bestehenden Außenbehälter und einem aus Schaumkunststoff, beispielsweise EPP, bestehendem Innenbehälter. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man bei derart verbauten Vakuumisolationspaneelen mit höchster Effizienz im Durchlaufverfahren die Funktionstüchtigkeit überprüfen und Transportbehälter mit fehlerhafter Wärmeisolation aussortieren, bevor der Transportbehälter für einen erneuten Umlauf eingesetzt wird. Gegenstand der Erfindung ist überdies auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 und ggf. nach einem oder mehreren weiteren auf Anspruch 1 rückbezogenen Ansprüchen. Diese ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Anspruchs 14. Entsprechend ist Gegenstand der Erfindung auch eine Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 6 und ggf. nach einem oder mehreren weiteren auf Anspruch 6 rückbezogenen Ansprüchen. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet durch die Merkmale von Anspruch 15. Im Folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit der Erläuterung von Vorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand von zwei Beispielen erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in schematischer Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung und
Fig. 2 in schematischer Darstellung ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Transport-Rollenbahn 1 , auf der sich an einer Überprüfungsstation 2 soeben ein Transportbehälter 3 befindet. Der Transportbehälter 3 hat einen von Seitenwänden und Boden gebildeten Unterbau 4, auf den oben der verschließende Deckel 5 aufgesetzt ist. In den Seitenwänden und dem Boden des Unterbaus 4 sowie im Deckel 5 befindet sich zwischen Auswandung und in diesem Fall aus Schaumkunststoff bestehendem Innenbehälter, beides ist hier nicht zu erkennen, jeweils ein Vakuumisolationspaneel. Jedes Vakuumisolationspaneel ist mit einem Drucksensor und mit diesem verbundenen Transponder ausgerüstet. Insbesondere kann es sich um einen mikromechanischen Drucksensor und einen RFID-Transponder oder einen NFC-Transponder handeln. Grundsätzlich sind aber alle für diesen Anwendungsfall geeigneten Drucksensoren unterschiedlicher Funktionsweise und Transponder mit passender Reichweite einsetzbar.
An der Überprüfungsstation 2 befindet sich mindestens ein, in diesem Fall genau ein Lesegerät 6, mit dem die Transponder der Vakuumisolationspaneele in der Wärmeisolation des Transportbehälters 3 ausgelesen werden können. Im dargestellten und bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Lesegerät 6 von einem Positioniermechanismus 7, hier in Form eines Roboterarms, getragen. Auch andere Positioniermechanismen kommen in Frage, beispielsweise X/Y- oder X/Z- Koordinatenmechanismen, insbesondere wenn man mehrere Lesegeräte 6 einsetzt. Mittels des Positioniermechanismus 7 kann das Lesegerät 6 bei in der Überprüfungsstation 2 auf der Transport-Rollenbahn 1 stillstehendem oder jedenfalls nur langsam gesteuert bewegtem Transportbehälter 3 automatisiert motorisch an die insgesamt sechs vorgegebenen Positionen relativ zum Transportbehälter 3 gefahren werden, in denen jeweils ein Transponder eines Vakuumisolationspaneels ausgelesen werden kann. Die Transponder aller Vakuumisolationspaneele werden in diesem Ausführungsbeispiel also durch das Lesegerät 6 nacheinander ausgelesen. Dazu bewegt der Roboterarm, der den Positioniermechanismus 7 für das Lesegerät 6 bildet, das Lesegerät 6 an alle Stellen, an denen das Antwortsignal eines Transponders eines Vakuumisolationspaneels erfasst werden soll.
Die verschiedenen Alternativen für die Ausgestaltung der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung sind im Rahmen der Erläuterung des Verfahrens dargestellt worden. Beispielsweise kann man mit zwei Positioniermechanismen und jeweils einem daran angebrachten Lesegerät arbeiten, um die Auslesung teilweise gleichzeitig durchführen zu können.
Beispielsweise kann man an der Überprüfungsstation 2 auch einen Greifarm anordnen, der den Deckel 5 vom Unterbau 4 des Transportbehälters 3 abhebt und den Deckel 5 zu einer separaten Überprüfung mittels eines eigenen Lesegerätes zur Seite schwenkt, während ein zweites Lesegerät in den Unterbau 4 eintaucht und alle im Unterbau 4 befindlichen Transponder der verschiedenen Vakuumisolationspaneele gleichzeitig ausliest.
Wesentlich ist jedenfalls, dass eine elektronische Steuer-und Auswerteeinrichtung 8 zur Steuerung des mindestens einen Positioniermechanismus 7 und zur Auswertung der Ausgangssignale des mindestens einen Lesegerätes 6 vorgesehen ist. Das ist in Fig. 1 schematisch angedeutet.
Weiter oben ist bereits darauf hingewiesen worden, dass die Transport-Rollenbahn 1 in Durchlaufrichtung hinter der Überprüfungsstation 2 beispielsweise eine Weiche aufweist, die von der Steuer- und Auswerteeinrichtung 8 angesteuert wird und über die ein Transportbehälter 3, bei dem ein Fehler in der Wärmeisolation festgestellt worden ist, ausgeschleust wird.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das ebenfalls eine Transport- Rollenbahn 1 mit einer Überprüfungsstation 2 für einen Transportbehälter 3 auf der Rollenbahn 1 aufweist. Hier ist allerdings vorgesehen, dass an der Transportbahn 1 für die Transportbehälter 3 mehrere Lesegeräte 6 rahmenartig bzw. portalartig angeordnet sind, nämlich je ein Lesegerät 6 links und rechts sowie oben und unten. Mit seitlichen Schwenkarmen 9, die an der Überprüfungsstation 2 angeordnet sind, wird im Durchlauf jeweils noch ein weiteres Lesegerät 6 vor und ein weiteres hinter dem Transportbehälter 3 bedarfsweise ablaufgerecht herein und wieder heraus geschwenkt.
Mit der zuvor erläuterten Konstruktion gemäß Fig. 2 kann man sich einen technisch aufwendigen Roboterarm als Positioniermechanismus 7 sparen, vielmehr werden hier nur die beiden Schwenkarme 9 benötigt und im Übrigen sitzen die Lesegeräte 6 ortsfest an der Transportbahn 1 .
Auch im zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel kann man wieder vorsehen, dass der Deckel 5 vom Unterbau 4 des Transportbehälters 3 mittels eines Greifarmes oder anderen Manipulationsvorrichtung getrennt und dann separat von einem Lesegerät 6 überprüft wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, das durch eine in passender Weise konstruierte Vorrichtung umgesetzt wird, kann man automatisch mit hohem Durchsatz Transportbehälter der in Rede stehenden Art auf die Funktionstüchtigkeit der Wärmeisolation, in der Vakuumisolationspaneele verbaut sind, überprüfen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist für eine Großserienfertigung in besonderer weise geeignet. Bezugszeichenliste:
Transportbahn
Überprüfungsstation
Transportbehälter
Unterbau
Deckel
Lesegerät
Positioniermechanismus
Steuer- und Auswerteeinrichtung
Schwenkarm

Claims

Patentansprüche:
1 . Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Wärmeisolation eines Transportbehälters (3),
- wobei in der Wärmeisolation des Transportbehälters (3) mindestens ein Vakuumisolationspaneel verbaut ist, das aus einem porösen Kernmaterial geringer Wärmeleitfähigkeit und einer das Kernmaterial bei sehr niedrigem Innendruck eng anliegend umschließenden, gasdichten Umhüllung besteht und im Inneren der Umhüllung einen Drucksensor und einen mit diesem verbundenen Transponder aufweist,
- wobei der Transponder zur Überprüfung mit einem externen Lesegerät (6) von außerhalb der Wärmeisolation angesteuert und sein Antwortsignal erfasst bzw. ausgelesen wird und das Antwortsignal ausgewertet wird, insbesondere dahingehend, ob der Innendruck im Vakuumisolationspaneel zutreffend niedrig oder fehlerhaft hoch ist,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das externe Lesegerät verfahrbar ist und bei stillstehendem oder sich gesteuert bewegendem Transportbehälter automatisiert motorisch an eine vorgegebene Position relativ zum Transportbehälter gefahren wird, die für ein Auslesen des Transponders passt,
- dass hier das Antwortsignal des Transponders erfasst wird und
- dass das erfasste Antwortsignal des Transponders automatisiert elektronisch ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei in der Wärmeisolation des Transportbehälters (3) mehrere Vakuumisolationspaneele mit Transponder verbaut sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Transponder aller Vakuumisolationspaneele gleichzeitig oder annährend gleichzeitig ausgelesen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei in der Wärmeisolation des Transportbehälters (3) mehrere Vakuumisolationspaneele mit Transponder verbaut sind, dadurch gekennzeichnet,
dass die Transponder aller oder zumindest mehrerer Vakuumisolationspaneele durch das Lesegerät (6) nacheinander ausgelesen werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei in der Wärmeisolation des Transportbehälters (3) mehrere Vakuumisolationspaneele mit Transponder verbaut sind, dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere externe Lesegeräte (6) verwendet werden und die Transponder verschiedener Vakuumisolationspaneele von den Lesegeräten (6) parallel ausgelesen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportbehälter (3) vor und/oder nach dem Auslesen der Transponder aller darin verbauter Vakuumisolationspaneele relativ zu dem Lesegerät (6) oder den Lesegeräten (6) transportiert, vorzugsweise auf einer Transportbahn (1 ) verfahren wird.
6. Verfahren zur Überprüfung der Funktionstüchtigkeit der Wärmeisolation eines Transportbehälters (3),
- wobei in der Wärmeisolation des Transportbehälters (3) mindestens ein Vakuumisolationspaneel verbaut ist, das aus einem porösen Kernmaterial geringer Wärmeleitfähigkeit und einer das Kernmaterial bei sehr niedrigem Innendruck eng anliegend umschließenden, gasdichten Umhüllung besteht und im Inneren der Umhüllung einen Drucksensor und einen mit diesem verbundenen Transponder aufweist,
- wobei der Transponder zur Überprüfung mit einem externen Lesegerät (6) von außerhalb der Wärmeisolation angesteuert und sein Antwortsignal erfasst bzw. ausgelesen wird und das Antwortsignal ausgewertet wird, insbesondere dahingehend, ob der Innendruck im Vakuumisolationspaneel zutreffend niedrig oder fehlerhaft hoch ist, - optional auch nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
- dass das externe Lesegerät (6) an einer Transportbahn (1 ) für den Transportbehälter (3) angeordnet ist,
- dass der Transportbehälter (3) automatisiert an eine vorgegebene Position relativ zum Lesegerät (6) gefahren wird, die für ein Auslesen des Transponders passt,
- dass hier das Antwortsignal des Transponders erfasst wird und
- dass das erfasste Antwortsignal des Transponders automatisiert elektronisch ausgewertet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
dass der Transportbehälter (3) automatisiert nacheinander an mehrere verschiedene Positionen relativ zu dem externen Lesegerät (6) transportiert wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei in der Wärmeisolation des Transportbehälters mehrere Vakuumisolationspaneele mit Transponder verbaut sind, dadurch gekennzeichnet,
- dass an der Transportbahn (1 ) für den Transportbehälter (3) mehrere externe Lesegeräte (6) angeordnet sind und
- dass die Transponder verschiedener Vakuumisolationspaneele von den Lesegeräten (6) parallel ausgelesen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Transportbehälter einen Unterbau (4) und einen Deckel (5) aufweist, die beide jeweils mindestens ein
Vakuumisolationspaneel mit einem Transponder aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
dass die Transponder der Vakuumisolationspaneele des Unterbaus (4) einerseits und des Deckels (5) andererseits getrennt voneinander mittels eines Lesegerätes (6) oder mehrerer Lesegeräte (6) ausgelesen werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Transponder verwendet werden, die zusätzlich zu einer Ja/Nein-Information über den Druck im Vakuumisolationspaneel weitere Daten, z.B. einen Druckmesswert, eine Seriennummer oder eine sonstige Identifikation des Vakuumisolationspaneels, bereitstellen.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
dass Transponder mit einer großen Reichweite, vorzugsweise einer Reichweite von mehr als 100 cm, verwendet werden und alle Transponder der Vakuumisolationspaneele des Transportbehälters (3) mit einem beweglichen oder feststehenden Lesegerät (6) gemeinsam ausgelesen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
- dass Transponder mit einer großen Reichweite, vorzugsweise einer Reichweite von mehr als 100 cm, verwendet werden,
- dass mehrere Transportbehälter (3) an einer Stelle zusammen angeordnet, insbesondere gestapelt, werden und
- dass die Transponder der Vakuumisolationspaneele aller an einer Stelle zusammen angeordneten Transportbehälter (3) mit einem beweglichen oder feststehenden Lesegerät (6) oder mit mehreren beweglichen oder feststehenden Lesegeräten (6) gemeinsam ausgelesen werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
- dass vor Durchführen der Überprüfung der Transponder mehrerer Vakuumisolationspaneele des Transportbehälters (3) eine Identifikation des
Transportbehälters (3) dahingehend durchgeführt wird, wo in der Wärmeisolation Vakuumisolationspaneele verbaut sind und
- dass zur Überprüfung der Transponder anschließend vom Lesegerät (6) nur die Positionen angefahren werden und/oder nur die Lesegeräte (6) aktiviert werden, die zu den identifizierten Positionen der Vakuumisolationspaneele korrespondieren.
14. Vornchtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 und ggf. nach einem oder mehreren weiteren Ansprüchen,
gekennzeichnet durch
- mindestens ein Lesegerät (6) für Transponder,
- mindestens einen das mindestens eine Lesegerät (6) tragenden Positioniermechanismus (7), insbesondere in Form eines Roboterarms, und
- eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung (8) zur Steuerung des mindestens einen Positioniermechanismus (7) und zur Auswertung der Ausgangssignale des mindestens einen Lesegerätes (6).
15. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 6 und ggf. nach einem oder mehreren weiteren Ansprüchen,
gekennzeichnet durch
- eine Transportbahn (1 ) für den oder die Transportbehälter (3),
- mindestens ein Lesegerät (6) an der Transportbahn (1 ) und
- eine elektronische Steuer- und Auswerteeinrichtung (8) zur Steuerung der Transportbahn (1 ) und des mindestens einen Lesegerätes (6) und zur Auswertung der Ausgangssignale des mindestens einen Lesegerätes (6).
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