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Die Erfindung betrifft ein nachrüstbares Isolationssystem für Lager- oder Transportbehälter für zu temperierende Güter, insbesondere für Lebensmittel.
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Eine temperaturstabile Lagerung von Gütern – gefroren, gekühlt oder heiß – innerhalb des Cateringprozesses bei dem die Catering Güter von einer zentralen Produktions- und/oder Assemblierstätte über verschiedene Stationen, z. B. auch Zwischenlager, zu ihrem Bestimmungsort transportiert werden, ist ohne den Einsatz von thermisch isolierten Lager- und Transportbehältern meist nichtausreichend möglich. Häufig treten während des Transports und der Zwischenlagerung unterschiedliche hohe Umgebungstemperaturen auf, die einen Einfluss auf die Temperatur der Güter (Lebensmittel und Getränke) haben. Dies trifft insbesondere auf den Cateringprozess in Luftfahrtbereich zu, bei dem diese Güter in standardisierten Lager- und Transportbehältern von einer Cateringstation mittels spezieller Transport-LKWs, den sogenannten High-Loadern, die oft nicht über eine Kühlmöglichkeit verfügen, zum Flugzeug transportiert werden. Aber auch in anderen Cateringbereichen, wie z. B. dem Catering von Bahnen oder der zentralen Cateringversorgung von Büros, Schulen, Kindergärten, Krankenhäusern oder ähnlichen Einrichtungen, bei dem ein Transport solcher Güter zu dem jeweiligen Bestimmungsort notwendig ist, sind diese Probleme ähnlich gelagert.
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Dabei stellt insbesondere die Einhaltung der Kühlkette eine Herausforderung dar. Gerade in Regionen, in denen eine hohe Außentemperatur vorherrscht, wie z. B. in Südasien oder den Ländern des arabischen Golfs, können dabei kritische Bedingungen für die für den Verzehr gecaterten Güter auftreten oder sogar überschritten werden. Üblicherweise werden die Lebensmittel, die gekühlt werden müssen, innerhalb der Lager- und Transportbehältern, meist Trolleys und seltener Standard-Units, mit Trockeneis behelfsmäßig gekühlt. Eine solche Kühlung innerhalb eines Trolley erfolgt für gewöhnlich über das Einlagern von Trockeneis als Scheiben oder Pellets in einer speziellen Schublade im oberen Bereich des Trolleys. Über Leitkanäle, meist einfach als Löcher oder Durchbrüche zum Innenraum des Trolleys ausgeführt, soll dann die Kälte auf die zu kühlenden Güter gerichtet werden. Dieses Prinzip ist nur eingeschränkt funktionstauglich und keinesfalls prozesssicher hinsichtlich der Lebensmittelrichtlinien gemäß HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Points – ein Gefahrenanalysesystem, das die Sicherheit von Lebensmitteln und Verbrauchern gewährleisten soll). Durch die Beladung des Trolleys ist eine Zirkulation und somit eine Wärmeausgleich innerhalb des Trolleys nahezu nicht vorhanden und somit ist die Temperaturverteilung bei einer solchen Trockeneiskühlung vollkommen inhomogen. Je weiter die Güter von der Trockeneisschublade entfernt sind, umso geringer ist die Kühlwirkung. Güter, die in der Nähe der Trockeneisschublade gelagert sind, werden häufig angefroren und andere, die weiter entfernt, beispielsweise unten am Boden gelagert sind, erfahren quasi keine Kühlung. Je nach eingelagerter Menge an Trockeneis, üblich sind 1–2 kg, ist dieses schon nach kurzer Zeit vollständig sublementiert – je nach Umgebungstemperatur kann dies bereits nach 2 h der Fall sein.
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Bei einem Trolley mit 7 Einschüben, die jeweils mit Sandwichs mit einer Starttemperatur von 4°C befüllt wurden und zur Kühlung eingesetzten 2 kg Trockeneis in die spezielle Schublade eingelegt und der Trolley bei Umgebungstemperatur von ca. 21°C gelagert.
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Unterhalb des zweiten Einschubs von oben wurde bereits die kritische Temperatur von 12°C erreicht und es kam zu einer inhomogenen Temperaturverteilung und weiter vom Trockeneis entfernt angeordnete Güter erwärmten sich sehr stark.
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Eine Verteilung des Trockeneises innerhalb des Trolleys, z. B. durch Einlagerung von zusätzlichen Trockeneisscheiben auf Ebenen zwischen den Gütern oder durch das Bestreuen der Güter mit Trockeneispellets, kann zwar eine leichte Verbesserung bewirken. Es ist jedoch keine verlässliche Temperaturhomogenität innerhalb des Trolleys gegeben und es besteht dabei die Gefahr, dass große Teile der Güter anfrieren.
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Die Möglichkeit einer Kühlung mittels Kühlelementen, d. h. Kühlakkus, ist ebenfalls nicht wirklich geeignet, da hiermit auch keine Temperaturhomogenität erreicht wird und zudem durch die recht hohe Verlustleistung und geringe Wärmedämmung des Trolleys und die gegenüber Trockeneis geringere Wärme- bzw. Schmelzkapazität dieser Kühlakkus eine entsprechende Anzahl von ihnen in den Trolley eingebracht werden muss, was wiederum ein entsprechend höheres zusätzliches Gewicht und weniger Stauvolumen für die Güter bedingt.
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Die Wirksamkeit von Kühltaschen mit Reisverschluss und Kühlakku ist zwar eine Lösungsmöglichkeit für eine kurzfristige Kühlung, hat jedoch den Nachteil, dass die Wirksamkeit bei hohen Umgebungstemperaturen ebenfalls eingeschränkt ist. Ferner sind diese schlecht zu reinigen und müssen relativ häufig bis zu 4-mal im Jahr durch neue ersetzt werden, da sie für den Einsatz in Roughhandling-Umgebungen nicht wirklich geeignete sind. Ferner ist keine Stapelbarkeit gegeben.
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Durch den Einsatz von Isolierbehältern mit entsprechender Hochleistungsisolierung kann eine Kühlkette oder entsprechend im Heißbereich die Temperaturstabilität innerhalb der Cateringprozesse gewährleistet werden. In einigen Anwendungsfällen ist jedoch der Einsatz von solchen Isoliersystemen nicht gewünscht oder ggf. nicht wirtschaftlich.
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In den meisten oben beschriebenen Cateringprozessen werden für den Transport der Güter im Speziellen auch für Lebensmittel Standardisierte Behälter, wie z. B. Trolleys oder Transport- und Lagerboxen verwendet. Diese Standards betreffen in der Regel die vorgegebenen Abmessungen nach Innen und Außen sowie Anordnung, Größe und Form von Führungsschienen.
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In der Luftfahrt gibt es im Wesentlichen zwei verbreitete Standards von Galleyequipment. Es handelt sich dabei um den ATLAS-Standard, der eine Marktverbreitung von ca. 80–90% (ca. 75% in 2003) besitzt, sowie den KSSU-Standard mit ca. 10–15% Marktanteil (ca. 20% in 2003).
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Neben diesen zwei „universellen” Standards gibt es noch eine Hand voll proprietärer Standards großer Luftfahrtgesellschaften deren Marktanteil mit ca. 5% abgeschätzt wird.
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Insgesamt sind weltweit mehr als 1 Millionen Trolleys und mindestens die gleiche Anzahl an Standard-Units allein im Luftfahrtcatering im Einsatz.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung die Einhaltung einer Kühlkette oder bestimmter Temperaturen von Gütern für den Cateringbedarf, insbesondere von Lebensmitteln, innerhalb von herkömmlichen Lager- und Transportbehältern, wie Trolleys oder Units, über einen größeren Zeitraum zu gewährleisten.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Isolationssystem, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.
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Innovationsbedarf liegt darin ein Nachrüstisolationssystem für Lager- und Transportbehälter für den Einsatz innerhalb der Cateringprozesses bei dem die Catering Güter von einer zentralen Produktions- und/oder Assemblierstätte über verschiedene Stationen, z. B. auch Zwischenlager, zu ihrem Bestimmungsort transportiert werden, bereitzustellen. Die Isolation soll dabei eine temperaturstabile Lagerung von Gütern auch bei extremen Umgebungsbedingungen gewährleisten.
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Das nachrüstbare Isolationssystem besteht aus einzelnen Isolationselementen, die an den Wandungen eines standardisierten Catering-Lager- und Transportbehälter fixiert oder eingeschoben werden können.
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Diese Isolationselemente können dabei entweder einzelne Elemente in Plattenform oder kombiniert in L-Form oder als Hohlkammern in Röhrenform oder als Behältereinschübe ausgebildet sein.
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Ein Isolationselement kann dabei so aufgebaut sein, dass es mindestens eine Wandfläche, beispielsweise zum Lagerraum weisend, aus vorzugsweise einem Polymer mit einem geringer Wärmeleitfähigkeit oder aber auch metallischen Werkstoffen oder Materialien, dann vorzugsweise Aluminium, aufweist.
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Vorzugsweise ist der Werkstoff oder das Material der Wandfläche, wenn dieses aus einem Polymer besteht, antimikrobiell ausgestattet oder zumindest entsprechend so beschichtet.
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Nach außen weisend kann dann ein Isolationsaufbau, ähnlich wie er in der nicht vorveröffentlichten
DE 10 2011 015 715 beschrieben ist und auf deren Offenbarungsgehalt vollinhaltlich hiermit Bezug genommen wird, vorhanden sein. Er besteht aus mindesten einer Schicht eines Hochleistungsisolationswerkstoffs, wie z. B. Vakuumisolationspanelen oder Aerogel oder geschäumten Isolationsmaterial oder einem Isolationspanel, das mit einem porösen Element oder porösen Material gefüllt ist. Es können weitere Schichten aus geschäumten Isolationsmaterialen und/oder Polymerfolien folgen oder ein Sandwichaufbau realisiert sein. Dabei kann auch mindestens eine reflektierende Schicht vorhanden sein, mit der insbesondere elektromagnetische Strahlung aus dem Spektrum des NIR und IR reflektiert werden kann.
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An der Außenseite kann der Aufbau durch eine Schutzhülle aus z. B. einer Folie vor mechanischen Einflüssen geschützt sein. Es kann aber auch das gesamte nachrüstbare Isolationselement mit einer solchen Schutzhülle umhüllt und ggf. versiegelt sein.
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Mehrere dieser Isolationselemente oder ein kombiniertes Isolationselement können einen Würfel bzw. Quarderelement bilden, das mit mindestens einem weiteren Element, dass an die Tür eines Lager- oder Transportbehälters befestigt ist, zu einem geschlossenen Behältnis ergänzt werden kann. Dies kann man als Isolationseinheit bezeichnen.
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Eine solche Isolationseinheit kann den Lager- oder Transportbehälter entweder komplett oder nur Teilbereiche ausfüllen. Es können auch kleinere Einheiten kombiniert werden, um den Behälter auszufüllen.
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Eine solche Isolationseinheit kann auch faltbar ähnlich einem Kunststoffeinkaufskorb ausgebildet sein. Es besteht aber auch die Möglichkeit es wie ein Parallelogramm zu einer flachen, leicht zu lagernden Isolationseinheit zu falten.
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Die Kanten der einzelnen Isolationselemente können mit einem Dichtsystem ausgestattet sein, so dass die Kombination einzelner Isolationselemente zu einer Isolationseinheit an den Stoßkanten minimierte Wärmebrücken bilden können.
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Ein Dichtsystem an den Kanten kann durch eine entsprechende Profilierung der Kanten, wie z. B. ineinandergreifende Falze oder mehrfachgestufte Profile oder Lamellenprofile, ausgeformt sein.
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Des Weiteren kann ein Dichtsystem an den Kanten mit Gummi- oder Silikondichtungen oder Beschichtungen ausgestattet sein. Solche Dichtungen können einfache Rundschnüre sein oder ein Dichtungsprofil aufweisen. Eine solche Gummi- oder Silikondichtung kann auch aus einem Hohlkammerprofil aufgebaut sein.
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Die Isolationselemente oder Isolationseinheiten können in den Lager- oder Transportbehälter entweder mechanisch fest fixiert sein, was z. B. durch Verkleben, Verschrauben oder ähnliches möglich ist. Sie können mechanisch herausnehmbar lose fixiert werden, z. B. durch Klemmung oder mittels Halterungssystemen wie z. B. Knebel, Fixiersysteme, z. B. Klettverschlüsse, Schwalbenschwanzführungen, Magnete usw.
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Die Außenform der Isolationselemente oder Isolationseinheiten kann so gestaltet sein, dass sie sich der äußeren oder inneren Kontur des Lager- oder Transportbehälters anpassen. So können, z. B. die Negativkonturen von Auflageführungsleisten oder ähnliches berücksichtigt sein und sie dadurch eine Führung in dem jeweiligen Lager- oder Transportbehälter erfahren.
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An der Innenseite der Isolationselemente oder Isolationseinheiten können ebenfalls entsprechende Auflageführungsleisten oder Führungsnuten zur Aufnahme von Einschüben, wie z. B. Tabletts, Schubladenbehälter oder Racks, angebracht sein.
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Die Isolationselemente können zusätzlich eine weitere Schicht, die aus einem Hohlkörper besteht, der mit einem Phasenwechselmedium befüllt ist, oder ein Festkörper-Phasenwechselmedium aufweisen. Damit kann eine temperaturstabile Lagerung bei einen bestimmten Temperatur unterstützt und der Zeitraum für eine Lagerung innerhalb eines vorgegebenen Temperaturbereichs verlängert werden. Die Isolationselemente können sowohl integriert als auch einschiebbar ausgebildet sein.
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Das nachrüstbare Isolationssystem kann in verschiedenen Größen aufgebaut werden, so dass die unterschiedlichen Behältergrößen berücksichtigt werden können. Im Speziellen sollten die Trolleygröße, Standard-Unit-Größe, Ofenbehältergröße, Kaffee- oder Heißwassermaschinengröße oder Kühlschrankgröße berücksichtigt werden können und diese Elemente sollen auch unter den Begriff Lager- oder Transportbehälter fallen.
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Das nachrüstbare Isolationssystem kann auch für Staufächer am Bestimmungsort, z. B. Lagercompartments in Flugzeugküchen ausgeführt sein und in diesen eingesetzt werden.
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Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden.
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Dabei zeigen:
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1 drei Beispiele bei denen eine Isolationseinheit jeweils mit mehreren Isolationselementen gebildet ist;
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2 zwei Beispiele mit faltbaren Isolationselementen oder Isolationseinheiten und
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3 Beispiele von Isolationselementen mit äußeren Konturierungen.
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In 1 sind drei Beispiele von Isolationseinheiten 2 gezeigt, die jeweils mit mehreren Isolationselementen 1 gebildet sind. Dabei zeigt die obere Darstellung ein Beispiel mit zwei rechtwinklig abgewinkelt ausgebildeten Isolationselementen 1, die an den aufeinander zu weisenden Stirnflächen eine abgewinkelte Kontur aufweisen, mit der ein formschlüssige Verbindung, durch deren komplementäre Gestalt erreichbar ist. Außerdem kann so auch eine Wärmebrückenwirkung im Stirnkantenbereich der sich berührenden Isolationselemente 1 zumindest reduziert werden.
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Das links unten gezeigte Beispiel zeigt eine Isolationseinheit 2, die mit vier Isolationselementen 1 gebildet ist. Auch hier wessen die aufeinander zu gewandten Stirnflächen der Isolationselemente 1 komplementär ausgebildete Konturen auf, die diese Effekte bewirken können.
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Bei dem rechts unten gezeigten Beispiel sind die Stirnflächen von ebenfalls vier Isolationselementen 1 in einem Winkel abgeschrägt, also in Form einer Gärung ausgebildet.
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In der gezeigten Form können die Isolationseinheiten 2 in einen Lager- oder Transportbehälter (nicht dargestellt) eingeführt werden. Sie umschließen dabei im Lager- und Transportbehälter aufgenommene zu temperierende Güter von vier Seiten, so dass die Temperatur über längere Zeiträume gehalten werden kann. Die Dimensionierung kann dabei so gewählt werden, dass sie zumindest nahezu passgenau im Inneren der Behälter angeordnet werden können.
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Es besteht auch die Möglichkeit die zwei noch offenen Seiten mit zwei weiteren Isolationselementen 1 zu verschließen, diese können dabei Stirnflächen aufweisen, die ebenfalls eine formschlüssige Verbindung bilden können.
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Die in 1 gezeigten Isolationseinheiten 2 können aber auch außen an einem Behälter an dessen Außenwand angebracht und beispielsweise mit Spannbändern, die bevorzugt aus Kunststoff oder faserverstärktem Kunststoff bestehen befestigt werden. Durch das Lösen oder Trennen der Spannbänder kann eine Isolationseinheit 2 mit den Isolationselementen 1 wieder entfernt werden.
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In 2 sind zwei Isolationselemente 1 gezeigt, die mehrteilig ausgebildet sind und die einzelnen Teile über Gelenke 1.1 miteinander verbunden sind, so dass sie zusammen und auseinander gefaltet werden können, was mit den Pfeilen zum Ausdruck gebracht ist.
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Im zusammen gefalteten Zustand können die Isolationselemente 1 gesondert platzsparend gelagert und transportiert werden. Auseinander gefaltet können sie dann in ihrer eigentlichen Funktion genutzt werden und dabei die zu temperierenden Güter oder einen Lager- oder Transportbehälter umschließen.
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Diese beiden Beispiele könnten auch aus mehreren Isolationselementen 1, die über Drehgelenke miteinander verbunden sind eine Isolationseinheit 2 bilden.
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Die Anzahl der über die Drehgelenke 1.1 miteinander verbundenen einzelnen Teile eines solchen Isolationselements 1 oder der eine Isolationseinheit 2 bildenden Isolationselemente 1 kann dabei je nach erforderlicher Größe gewählt und mit ihren äußeren Abmessungen für die jeweilige Verwendung optimiert werden.
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In 3 sind drei Beispiele für Isolationselemente 1 gezeigt, die an der äußeren Oberfläche mit Konturen ausgebildet sind. Dabei handelt es sich um Vertiefungen 1.2 oder Erhebungen 1.3. Diese sind nutenförmig bzw. geradlinig ausgebildet, so dass sie in komplementär ausgebildete Führungselemente, die in oder an einem Lager- oder Transportbehälter vorhanden sind, einführbar sind. Es können aber auch Einschübe oder Einschubelemente für zu temperierende Güter in diese Konturen eingeführt werden, so dass diese dann mit den Isolationselementen 1 verbunden und daran formschlüssig gehalten werden können.
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Am rechts oben in 3 gezeigten Isolationselement 1 sind zusätzlich Bohrungen 1.4 vorhanden. Diese können für eine Verbindung mit weiteren Isolationselementen 1 oder weiteren Elementen und dabei auch für Drehgelenke genutzt werden.
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Die hier gezeigten Beispiele haben auch an mindestens einer Stirnfläche abgewinkelte Konturen, so dass sie analog zu den in 1 gezeigten Beispielen mit weiteren Isolationselementen 1 zu einem Gebilde angeordnet werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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