DE19708729A1 - Für den Kühlmöbelbau geeignete Formelemente sowie ein Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Für den Kühlmöbelbau geeignete Formelemente sowie ein Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
Kühlmöbel, welche aus einem geschlossenen Gehäuse mit guter thermischer
Isolierwirkung bestehen, dessen Innenraum mit Hilfe eines Kühlaggregates auf
eine bestimmte niedrige Temperatur gekühlt wird, sind prinzipiell bekannt.
Üblicherweise besteht das Gehäuse aus einem Verbund zwischen einer aus
Kunststoff gefertigten Innenwand und einer aus Metall gefertigten Außenwand,
zwischen der sich eine wärmedämmende Isolierschicht, zumeist ein Polyurethan-
Schaumkunststoff, befindet. Der Polyurethan-Schaumkunststoff erfüllt dabei
einerseits eine konstruktive Aufgabe, bei der er die Innen- mit der Außenwand des
Gehäuses verklebt und somit dem Gehäuse konstruktive Festigkeit verleiht,
andererseits trägt er durch seine geringe thermische Leitfähigkeit wesentlich zur
thermischen Isolierung des Kühlbehälter-Innenraums bei.
Weiterhin ist bekannt, daß Gehäuse eines Kühlmöbels so herzustellen, daß anstelle
der Kunststoff-Innenwand und der Metallaußenwand ein formgeblasenes, allseits
geschlossenes Kunststoffteil hergestellt wird, in welches durch eine Öffnung ein
Polyurethangemisch eingefüllt wird, welches im Zuge des Aufschäumprozesses
einen hierfür vorgesehenen Innenraum vollständig ausfüllt, wobei das Polyurethan
gemisch auch bei dieser Gehäuseart konstruktive und isoliertechnische Aufgaben
erfüllt.
Bekannt ist ferner, anstelle des üblicherweise verwendeten geschlossenzelligen
Polyurethan-Hartschaum-Kunststoffes einen weitgehend offenzelligen Polyurethan-
Hartschaum zu verwenden. Dieser Schaumstoff übernimmt die oben beschriebene
konstruktive Aufgabe. Die notwendige isoliertechnische Aufgabe wird in diesem
Fall aber nicht durch das in den Schaumstoffzellen enthaltene Isoliergas erfüllt,
sondern in der Weise gelöst, daß das ausgeschäumte Formteil durch einmaliges,
diskontinuierliches oder kontinuierliches Absaugen der im Innenraum der Gehäuse
wand befindlichen gasförmigen Substanzen evakuiert wird. Durch das so ent
stehende Vakuum wird der Wärmetransport von der Außenseite zur Innenseite des
Gehäuses merklich herabgesetzt.
Bei allen beschriebenen Konstruktionsprinzipien nach dem Stand der Technik be
steht der Gehäuseaufbau aus einem Materialverbund, der am Ende der Gebrauchs
dauer des Kühlmöbels nur schwer und zumeist unvollkommen und nicht sortenrein
wieder in die Einzelkomponenten zerlegt werden kann. Stand der Technik sind
entweder Verbrennungsverfahren oder mechanische Zerkleinerungsprozesse, die zu
Stoffgemischen führen, welche für eine quantitative und qualitative Wiederver
wendung meist nur bedingt geeignet sind. Für eine sinnvolle Zurückführung der
Einzelmaterialien in einen eventuellen Wiederverwendungsprozeß ist aber eine
wirtschaftliche, d. h., einfache und sortenreine Trennung der im Kühlmöbel-
Gehäuse verarbeiteten Materialien notwendig.
Erschwert wird die sortenreine Trennung der im Kühlmöbel-Gehäuse verarbeiteten
Materialien noch dadurch, daß bei der Herstellung des Gehäuses während der Auf
schäumung mit dem Polyurethangemisch zwischen dem entstehenden Polyurethan
schaum und den übrigen Verbundmaterialien eine auf eine Klebewirkung be
ruhende Haftung entsteht. Hierdurch wird eine sortenreine Wiederrückgewinnung
dieser Materialien durch die bisher bei der Wiederverarbeitung eingesetzten
Zerkleinerungsverfahren praktisch unmöglich gemacht.
Es bestand daher die Aufgabe, für den Kühlmöbelbereich geeignete Formelemente
aus einem Verbund aus Polyurethan-Schäumen mit anderen Materialien aufzu
finden, welche sich weitgehend sortenrein wieder in die zur Herstellung einge
setzten Komponenten zerlegen lassen.
Es wurden nun für den Kühlmöbelbereich geeignete Formelemente aufgefunden,
welche sich einfach und sortenrein wieder in die zur Herstellung eingesetzten
Materialien zerlegen lassen.
Gegenstand der Erfindung sind daher für den Kühlmöbelbereich geeignete
Formelemente, bestehend aus einer inneren und äußeren Deckschicht und einem
dazwischenliegenden Polyurethan-Hartschaum-Kern, bei denen der Hartschaum-
Kern aus einem weitgehend offenzelligen Polyurethan-Hartschaumstoff besteht und
die Deckschichten durch den äußeren Luftdruck auf den Hartschaum-Kern gepreßt
werden, wobei zwischen den äußeren Deckschichten und dem Kern keine auf einer
Klebewirkung beruhende Haftung besteht.
Im Sinne der Erfindung kann dabei die Trennung zwischen den Deckschichten und
dem Polyurethan-Hartschaum-Kern prinzipiell nach den folgenden Methoden
erfolgen:
- - Für die Deckschichten wird ein Material ausgewählt, so daß keine Haftung zum Polyurethan-Hartschaumstoff-Kern auftritt. Beispielsweise können die Deckschichten aus Polyethylen, Polypropylen, ABS, Polystyrol, HIPS bestehen.
- - Die Formulierung des Polyurethan-Systems wird so gewählt, daß keine Haftung zu den verwendeten Deckschichten auftritt.
- - Deckschicht und Polyurethan-Kern werden mechanisch durch ein Material, z. B. eine Folie aus einem Material hergestellt, welches weder zu den Deck schichten noch zum Polyurethan-Hartschaum-Kern eine klebende Verbin dung eingeht, getrennt.
- - Die Innenwände der Deckschichten der formgeblasenen Formelemente werden vor dem Befüllen mit dem flüssigen Polyurethan-Gemisch mit einer Substanz beschichtet, die als Trennmittel zwischen Innenwand der Deck schichten und dem Polyurethan-Hartschaum-Kunststoff wirkt, so daß kein Klebeverbund zwischen den Deckschichten und dem Polyurethan-Hart schaum-Kern zu Stande kommt.
Die konstruktive Festigkeit des Gehäuses, die in der Regel durch die Klebe
wirkung des Polyurethan-Hartschaum-Kernes an den Wandungen der Deckschich
ten des Gehäuses und dem dadurch entstehenden Verbundelement-Charakter des
Gesamtaufbaus zustande kommt, wird in allen genannten Fällen dadurch erreicht,
daß nach Evakuierung der Formelemente die Deckschichten durch den äußeren
Luftdruck eng und an allen Stellen auf den Polyurethan-Hartschaum-Kern gedrückt
werden. Wie im Kühlmöbelbau nach dem Stand der Technik üblich, sollten dabei
vorzugsweise die innere und äußere Deckschicht zu einem Gehäuse verbunden
sein.
Um auf Dauer ein gutes Vakuum zu gewährleisten, daß einerseits die niedrige
thermische Leitfähigkeit des Verbundsystems gewährleistet bleibt und andererseits
die Deckschichten durch den äußeren Luftdruck auf den Hartschaum-Kern gepreßt
werden, sollten die Deckschichten zweckmäßigerweise aus weitgehend diffu
sionsundurchlässigen Materialien bestehen.
In vorteilhafter Weise kann eine erfindungsgemäße Konstruktion nach der
Gebrauchsdauer des Kühlmöbels durch Aufschneiden und Abschälen der formge
blasenen Deckschichten bzw. Auseinanderziehen der Einzelkomponenten einfach
getrennt werden, so daß die Einzelkomponenten weitgehend sortenrein einer
weiteren Wiederverwendung zugeführt werden können.
Vorzugsweise wird erfindungsgemäß die Trennung zwischen den Deckschichten
und dem Polyurethan-Hartschaum-Kern dadurch erreicht, daß man bei der Herstel
lung der Formelemente eine Formulierung des Polyurethan-Systems in der Weise
wählt, daß keine Haftung des geschäumten Polyurethan-Kerns zu den Deck
schichten entstehen kann. Derartige Polyisocyanat/Polyolsysteme sind nach dem
Stand der Technik bereits bekannt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines für
den Kühlmöbelbereich geeigneten Formelementes, wobei man einen offenzelligen
Polyurethan-Hartschaum-Kern zwischen weitgehend diffusionsdichten Deck
schichten erzeugt oder einbringt und anschließend das Innere des Formelements
dauerhaft derart evakuiert, daß sowohl der konstruktive Aufbau als auch die
thermische Isolierung gewährleistet wird.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kühlmöbel, welches mindestens
eines der oben beschriebenen Formelemente enthält. Die Druckdifferenz zwischen
dem Inneren und dem Äußeren der Formelemente kann dabei durch einmaliges,
diskontinuierliches oder kontinuierliches Evakuieren erzeugt werden. Unter ein
maligem Evakuieren im Sinne der Erfindung wird dabei verstanden, daß nur
einmal bei der Herstellung der Formelemente diese zwischen der äußeren und
inneren Deckschicht einschließlich des dazwischenliegenden Polyurethan-Hart
schaum-Kernes evakuiert wurde, um somit eine Druckdifferenz aufzubauen, die
notwendig ist, um die Deckschichten durch den äußeren Luftdruck auf den Poly
urethan-Hartschaum-Kern pressen zu lassen. Unter diskontinuierlichem oder konti
nuierlichem Evakuieren im Sinne der Erfindung wird verstanden, daß während des
Betriebes des Kühlmöbels kontinuierlich oder diskontinuierlich durch eine
Vakuumpumpe die Druckdifferenz zwischen den Deckschichten einschließlich des
dazwischenliegenden Polyurethan-Hartschaum-Kernes ständig aufrechterhalten
wird. Zweckmäßigerweise wird dafür ein Kühlmöbel-Aggregat gewählt, welches
neben der Kühlung des Innenraumes auch als Vakuumpumpe zur Aufrecht
erhaltung dieser Druckdifferenz eingesetzt werden kann.
Um nun die für die Funktion eines Kühlmöbels notwendigen Aggregate und
Kondensationseinheiten, die üblicherweise auf der Außenseite des Gehäuses
installiert sind, mit der zur Kühlung des Innenraumes notwendigen Installation zu
verbinden, wird die Konstruktion vorzugsweise so gewählt, daß das Kühlmöbel ein
Formteil enthält, welches eine Öffnung aufweist, die den durch den äußeren Luft
druck bewirkten Zusammenhalt zwischen Deckschichten und Polyurethan-Hart
schaum-Kern nicht beeinflußt. Beispielsweise kann diese Öffnung in einem
Bereich liegen, in dem sich zwischen Innen- und Außenwand des Gehäuses kein
Polyurethan-Hartschaum-Kern befindet, wobei dieses Formteil gegenüber dem
evakuierten Teil der Gehäusekonstruktion durch Zusammenschweißen der
Wandungen isoliert ist. Vorzugsweise kann ein erfindungsgemäßes Kühlmöbel
eine Öffnung enthalten, wie es gemäß Fig. 1 dargestellt ist.
Dadurch, daß das erfindungsgemäße Kühlmöbel so konstruiert ist, daß es Form
teile enthält, welche aus einer inneren und äußeren Deckschicht mit einem dazwi
schenliegenden Polyurethan-Hartschaum-Kern bestehen, welche keine nach dem
Stand der Technik bekannten Verbundelemente sind, die ihre konstruktive Festig
keit über eine auf einer Klebewirkung beruhenden Haftung erhalten, ist das erfin
dungsgemäße Kühlmöbel recyclingfähig und läßt nach Gebrauch des Gerätes eine
weitgehend sortenreine Trennung der bei der Herstellung eingesetzten Einzel
komponenten zu. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem ein weitgehend
offenzelliger Polyurethan-Hartschaumstoff bei der Herstellung des Kühlmöbels
eingesetzt wird, wobei die verwendeten Deckschichten auf diesen Polyurethan-
Hartschaum-Kern durch den äußeren Luftdruck gepreßt werden.
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Formteils mit
einer Öffnung zur Durchführung der Kühlinstallation.
Fig. 1 Durchführung zwischen Innen- und Außenseite eines erfindungs
gemäßen Formteils
A: Seitenansicht
B: Frontalansicht
(1): PUR-Stützkern
(2): Deckschicht
(3): Schweißnaht
(4): Durchbruch
A: Seitenansicht
B: Frontalansicht
(1): PUR-Stützkern
(2): Deckschicht
(3): Schweißnaht
(4): Durchbruch
Claims (8)
1. Für den Kühlmöbelbereich geeignete Formelemente, bestehend aus einer
inneren und äußeren Deckschicht und einem dazwischenliegenden Poly
urethan-Hartschaum-Kern, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartschaum-
Kern aus einem weitgehend offenzelligen Polyurethan-Hartschaumstoff
besteht, und daß die Deckschichten durch den äußeren Luftdruck auf den
Hartschaum-Kern gepreßt werden, wobei zwischen den Deckschichten und
dem Kern keine auf einer Klebewirkung beruhende Haftung besteht.
2. Formelemente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere
und äußere Deckschicht miteinander zu einem Kühlmöbelgehäuse verbun
den sind.
3. Formelemente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeich
net, daß die Deckschichten aus weitgehend diffusionsundurchlässigen
Materialien bestehen.
4. Verfahren zur Herstellung eines für den Kühlmöbelbereich geeigneten
Formelementes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß ein offenzelliger Polyurethan-Hartschaumstoff-Kern zwischen
zwei Deckschichten erzeugt oder eingebracht wird und anschließend das
Innere des Formelementes dauerhaft evakuiert wird.
5. Kühlmöbel, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Formelement
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 enthalten.
6. Kühlmöbel gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck
differenz zwischen den Deckschichten des Formelementes durch ein
maliges, diskontinuierliches oder kontinuierliches Evakuieren erzeugt wird.
7. Kühlmöbel gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß es ein Formteil enthält, welches eine Öffnung aufweist, die den durch
den äußeren Luftdruck bewirkten Zusammenhalt zwischen Deckschichten
und Polyurethan-Hartschaum-Kern nicht beeinflußt.
8. Kühlmöbel gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß es eine Öffnung gemäß Fig. 1 enthält.
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