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Die Erfindung betrifft eine Verpackungsanordnung zum Transport von temperaturempfindlichem Transportgut mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
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Verpackungsanordnungen der in Rede stehenden Art dienen zum Transport von temperaturempfindlichem Transportgut. Solche Transportgüter sind beispielsweise bestimmte Pharmazeutika, Spenderorgane, Blutkonserven, aber beispielsweise auch gegen Schwankungen der Temperatur empfindliche Kunstwerke etc. (
DE 20 2014 008 489 U1 ).
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Üblicherweise erfolgt der Transport des temperaturempfindlichen Transportgutes in einem würfelförmigen Aufnahmebehälter, der seinerseits in einer komplexen Verpackung sitzt. Eine solche komplexe Verpackungsanordnung hat insgesamt mehrere Lagen einschließlich eines Außenbehälters. Dieser ist entweder selbst wärmeisolierend ausgeführt oder er ist mit einer inneren Wärmeisolation versehen, die zur Folge hat, dass der Wärmeaustausch mit der Umgebungsatmosphäre möglichst weitgehend unterbunden wird. Eine typische Wärmeisolation in einem derartigen Außenbehälter besteht aus allseits angeordneten plattenförmigen Vakuumisolationspaneelen. Im Einzelnen wird dazu auf den Stand der Technik aus der bereits genannten
DE 20 2014 008 489 U1 und aus der
WO 2008/137883 A1 verwiesen.
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Die Technik von Vakuumisolationspaneelen ist im Grundsatz bereits seit längerer Zeit bekannt, wird aber laufend in herstellungstechnischer und werkstofftechnischer Hinsicht perfektioniert. Grundsätzlich darf für Vakuumisolationspaneele insoweit auf die
DE 100 58 566 C2 verwiesen werden, die auf die Anmelderin der vorliegenden Anmeldung zurückgeht. Derartige Vakuumisolationspaneele sind derzeit die leistungsfähigsten Wärmeisolationselemente.
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Will man für das temperaturempfindliche Transportgut eine bestimmte Zieltemperatur im Inneren des Aufnahmebehälters gewährleisten, so setzt man zusätzlich zu der Wärmeisolation Latentwärmespeicherelemente ein.
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Latentwärmespeichermaterialien sind in verschiedener Form bekannt. Man nennt diese Materialien aus der englischen Terminologie auch PCM-Materialien (phase change material).
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Liegt man bei einer Zieltemperatur (Temperatur des Phasenübergangs) von etwa 0°C, so kann man Wasser mit unterschiedlichen Zusätzen als Latentwärmespeichermaterial einsetzen. Für eine Kältespeicherung unterhalb von 0°C werden z. B. passend zubereitete Salzlösungen verwendet.
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Im Bereich knapp oberhalb 0°C sind andere Materialien, z. B. solche auf der Basis von Paraffinen, besser geeignet.
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Ein Latentwärmespeicherelement gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Latentwärmespeichermaterial in einer geschlossenen, ggf. auch mit einem Druckausgleichsventil versehenen Umhüllung. Man spricht dabei auch von einem makroverkapselten PCM-Material. Die Umhüllung ist häufig aus Kunststoff. Man kennt die grundlegende Konstruktion beispielsweise von sog. Kühlakkus.
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Derartige Latentwärmespeicherelemente können einzeln betrachtet werden oder auch als Mehrzahl von beispielsweise in einen entsprechenden Behälter eingebauten Latentwärmespeicherelementen.
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Latentwärmespeicherelemente der in Rede stehenden Art gibt es mittlerweile für eine Fülle von Zieltemperaturen, insbesondere auch von der Anmelderin (Prospekt ”va-Q-tec Packaging Portfolio, January 2011”). Dort findet man Latentwärmespeicherelemente für Zieltemperaturen von 37°C, 22°C, 4°C, 0°C, –19°C, –21°C und –32°C. Andere Anbieter haben vergleichbare Latentwärmespeicherelemente im Vertriebsprogramm, teilweise auch für andere Zieltemperaturen.
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Latentwärmespeicherelemente der in Rede stehenden Art werden in einem besonderen Anwendungsfeld in wärmegedämmten Behältern, insbesondere für Transportzwecke, eingesetzt. Beispielsweise gilt das für den Transport von temperatursensiblen Gütern wie Pharmazeutika, biotechnologische Produkte, Prüfapparate oder Proben für und aus klinischen Studien, Transplantationsgüter oder Blutkonserven. In diesem Anwendungsfeld beträgt die optimale, unbedingt einzuhaltende Transport- und Lagertemperatur beispielsweise 2°C bis 8°C. Häufig sind die Produkte überhaupt nur in einem sehr engen Temperaturbereich stabil. Diese Produkte müssen daher zwingend in diesem Temperaturbereich transportiert und gelagert werden. Häufig dürfen solche für die Transporttemperatur sehr sensiblen Produkte zudem auf gar keinen Fall einfrieren. Temperaturen unter 0°C müssen dann sicher vermieden werden. Es geht somit um eine sichere Erreichung und Einhaltung der Zieltemperatur mit einer vergleichsweise geringen Abweichung.
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Als Zieltemperatur bezeichnen wir nachfolgend die Temperatur, die vom Latentwärmespeicherelement während des Phasenübergangs mit geringer Abweichung eingehalten wird und die sich aus dem verwendeten Latentwärmespeichermaterial des Latentwärmespeicherelementes ergibt.
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Für die Technologie von Latentwärmespeicherelementen wird insgesamt auf die
WO 2014/090390 A1 verwiesen.
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Für die Realisierung einer effizienten Verpackungsanordnung zum Transport von temperaturempfindlichem Transportgut wäre es günstig, wenn alle sechs plattenartig-quaderförmigen Latentwärmespeicherelemente dieselben Abmessungen aufweisen könnten. Das ist beim Stand der Technik aus der
WO 2008/137883 A1 nicht der Fall, wenn man eine komplette Umschließung des würfelförmigen Aufnahmebehälters mit Latentwärmespeicherelementen erreichen will. Dann müssen die bodenseitigen und deckelseitigen Latentwärmespeicherelemente in Länge und Breite größer sein als die seitlichen Latentwärmespeicherelemente.
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Dem Ziel näher kommt man bereits mit der Verpackungsanordnung, von der die Erfindung ausgeht (
US 2009/0078708 A1 ). Hier sind in der Tat sechs plattenartigquaderförmige Latentwärmespeicherelemente vorhanden, die alle sechs dieselben Abmessungen aufweisen, also eine bestimmte Länge, eine bestimmte Breite und eine bestimmte Dicke, die geringer ist als die Länge und die Breite, und die den würfelförmigen Aufnahmebehälter allseits abschließend umgeben. Das wird dadurch erreicht, dass die Länge eines Latentwärmespeicherelements größer ist als dessen Breite, und zwar bevorzugt im Wesentlichen um die zweifache Dicke des Latentwärmespeicherelements größer ist als die Breite. Die von Länge und Breite gebildeten Hauptflächen jedes Latentwärmespeicherelementes sind rechteckig.
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Die sechs Latentwärmespeicherelemente sind so um den würfelförmigen Aufnahmebehälter herum angeordnet, dass jedes Latentwärmespeicherelement um 90° versetzt gegenüber jedem benachbarten Latentwärmespeicherelement angeordnet ist. Dadurch liegt an allen Kanten des würfelförmigen Aufnahmebehälters jeweils ein Streifen eines Latentwärmespeicherelements an einer Randfläche des angrenzenden benachbarten Latentwärmespeicherelements an.
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Im Ergebnis ist der würfelförmige Aufnahmebehälter für das Transportgut an allen Flächen komplett von Latentwärmespeicherelementen umgeben. Alle acht Ecken der insgesamt ebenfalls würfelförmigen Verpackungsanordnung sind allerdings offen. Das hat zwar den Vorteil, dass an jeder dieser Ecken ein Latentwärmespeicherelement erfasst und angehoben oder anderweit bewegt werden kann. Es hat aber den Nachteil, dass alle acht Ecken dieser würfelförmigen Verpackungsanordnung Schwachstellen hinsichtlich der Temperaturkonstanz im Aufnahmebehälter bilden. Alle acht Ecken der würfelförmigen Verpackungsanordnung bilden Wärmelecks.
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Im zuvor erläuterten Stand der Technik wird eine gleichartige Anordnung auch für sechs plattenartig-quaderförmige Vakuumisolationspaneele vorgeschlagen, die außen um die Latentwärmespeicherelemente herum zum Zwecke der Wärmeisolation angeordnet sind.
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Die Verpackungsanordnung mit außenliegenden Vakuumisolationspaneelen und innenliegenden Latentwärmespeicherelementen kann insgesamt wiederum in einem äußeren kastenförmigen Außenbehälter angeordnet sein, für den im Stand der Technik ebenfalls Angaben gemacht werden.
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Der zuvor erläuterte Stand der Technik bezieht sich also allgemein auf eine Verpackungsanordnung mit plattenartig-quaderförmigen Verpackungselementen, bei denen es sich sowohl um Latentwärmespeicherelemente als auch um Vakuumisolationspaneele handeln kann.
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Ist bei der aus dem Stand der Technik bekannten Verpackungsanordnung ein kastenförmiger Außenbehälter vorgesehen, so ist es vorteilhaft, dass das deckelseitige Verpackungselement an allen vier Ecken erfasst und angehoben werden kann, weil dort jeweils ein würfelförmiger Freiraum besteht.
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Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannte Verpackungsanordnung bei unverändert zweckmäßiger Handhabbarkeit hinsichtlich auftretender Wärmelecks zu optimieren.
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Das zuvor aufgezeigte Problem ist bei einer Verpackungsanordnung 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 Unteransprüche.
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Der innere Freiraum, der zur Aufnahme des temperaturempfindlichen Transportgutes dient, kann durch einen eigenen Aufnahmebehälter für das Transportgut ausgefüllt sein. Es kann sich aber auch um einen unmittelbar durch die Verpackungselemente begrenzten Aufnahmebereich handeln, in dem das Transportgut untergebracht werden kann.
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Der Begriff ”quaderförmig” beschreibt im Rahmen der Erfindung einen Körper, dessen sechs Seitenflächen im rechten Winkel aufeinanderstehen, der acht rechtwinklige Ecken und zwölf Kanten besitzt, von denen jeweils vier gleiche Längen besitzen und zueinander parallel sind. Im Sonderfall gleicher Kantenlängen werden die Seitenflächen des Quaders zu Quadraten und es ergibt sich ein ”würfelförmiger” Körper.
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Der Begriff ”plattenartig-quaderförmig” bezeichnet einen Körper in Quaderform, dessen Dicke geringer ist, vorzugsweise wesentlich geringer ist, als sowohl die Länge als auch die Breite des Körpers.
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Im Rahmen der Lehre der Erfindung ist jedes Verpackungselement in seiner Fläche sowohl bei der Länge als auch bei der Breite jeweils um im Wesentlichen die Dicke einer Randfläche eines Latentwärmespeicherelementes größer als die zugeordnete Außenfläche des Aufnahmebehälters bzw. Aufnahmebereichs.
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In der Verpackungsanordnung befinden sich die seitlichen Verpackungselemente paarweise an jeweils einer Ecke des Aufnahmebehälters in Anlage einander. Die beiden Paare von seitlichen Verpackungselementen sind gegenüber dem bodenseitigen Verpackungselement in unterschiedlicher Höhe angeordnet, insoweit also versetzt zueinander. Dadurch kann auf dem Aufnahmebehälter bzw. Aufnahmebereich das deckelseitige Verpackungselement wiederum gegenüber dem bodenseitigen Verpackungselement lateral so versetzt angeordnet sein, dass die volle Fläche des Aufnahmebehälters bzw. Aufnahmebereichs abgedeckt ist.
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Im Ergebnis hat die Gesamtanordnung, die ebenfalls außen wieder quaderförmig ausgeführt ist, nur zwei freie Ecken, die Wärmelecks bilden, nicht mehr acht wie im den Ausgangspunkt bildenden Stand der Technik. Dabei bleibt der Vorteil der Abnehmbarkeit für die bodenseitigen und deckelseitigen Verpackungselemente unverändert erhalten, für die seitlichen Verpackungselemente resultiert er aus dem Höhenversatz, ohne aber zu weiteren Wärmelecks zu führen.
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Mit der erfindungsgemäßen Verpackungsanordnung ist die Gesamtmenge des Verpackungsmaterials um den Aufnahmebehälter bzw. Aufnahmebereich herum gegenüber dem Stand der Technik erhöht, weil in sechs von acht Ecken auch Verpackungsmaterial angeordnet ist und dementsprechend dort Wärmelecks entfallen.
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Die Lehre der Erfindung führt bei unterschiedlichen Längen, Breiten und Höhen des Aufnahmebehälters bzw. Aufnahmebereichs zu unterschiedlichen Ergebnissen, was die Anzahl von unterschiedlichen Verpackungselementen angeht.
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In der allgemeinsten Variante ist vorgesehen, dass Länge, Breite und Höhe des Aufnahmebehälters oder Aufnahmebereichs unterschiedlich sind und dass die zwei den Seiten mit der Länge zugeordneten Verpackungselemente, die zwei den Seiten mit der Breite zugeordneten Verpackungselemente und die zwei dem Boden und dem Deckel zugeordneten Verpackungselemente jeweils gleich Abmessungen aufweisen.
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In einer spezielleren Variante ist vorgesehen, dass die Länge und die Breite des Aufnahmebehälters oder Aufnahmebereichs miteinander übereinstimmen, diese mit der Höhe des Aufnahmebehälters oder Aufnahmebereichs aber nicht übereinstimmen.
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Das ist vom Herstellungs- und Lageraufwand her schon deutlich zweckmäßiger, weil die den vier Seiten des Aufnahmebehälters oder Aufnahmebereichs zugeordneten Verpackungselemente gleiche Abmessungen aufweisen können.
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Eine dritte Variante ist dadurch gekennzeichnet, dass die Länge und die Höhe des Aufnahmebehälters oder Aufnahmebereichs übereinstimmen, diese aber mit der Breite des Aufnahmebehälters oder Aufnahmebereichs nicht übereinstimmen.
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Ganz besonders zweckmäßig ist die erfindungsgemäße Konstruktion dann, wenn man vorsieht, dass der Aufnahmebehälter oder Aufnahmebereich würfelförmig ausgestaltet ist, also die Länge, die Breite und die Höhe übereinstimmen, und dass die Länge und die Breite der Verpackungselemente übereinstimmen, die Hauptflächen der Verpackungselemente also quadratisch sind.
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Diese Variante entspricht vom Ansatz her dem eingangs erläuterten, den Ausgangspunkt der Lehre bildenden Stand der Technik, weil auch hier mit sechs Verpackungselementen identischer Abmessungen gearbeitet werden kann. Das verringert die Anzahl der Komponenten und damit die Kosten der Gesamtanordnung. Die Anzahl von lediglich zwei Wärmelecks statt acht Wärmelecks wie in dem den Ausgangspunkt bildenden Stand der Technik ist hier der entscheidende Vorteil der Lehre der Erfindung.
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Die Lehre der Erfindung kann man zum einen so realisieren, dass die Verpackungselemente als Latentwärmespeicherelemente ausgeführt sind.
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Wie auch im Stand der Technik vorgesehen, kann man für die erfindungsgemäße Verpackungsanordnung vorsehen, dass die Verpackungsanordnung einen kastenförmigen Außenbehälter aufweist, der selbst wärmeisolierend ausgeführt ist und/oder der mit einer inneren Wärmeisolation versehen ist, die die Latentwärmespeicherelemente außen seitlich vollflächig umgibt. Ein solcher Außenbehälter kann selbst wärmeisolierend ausgeführt sein, beispielsweise in einer Ausführung aus Schaumkunststoff, insbesondere aus einem dickwandig geschäumtem Kunststoff wie expandiertem Polypropylen (EPP) wie in
DE 20 2016 001 097 U1 in einem anderen Zusammenhang beschrieben. Alternativ oder zusätzlich kann man auch in der bekannten Weise mit Vakuumisolationspaneelen zur Wärmeisolation im Außenbehälter arbeiten (siehe die oben angegebenen Zitate zum Stand der Technik).
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Damit der Aufnahmebehälter oder Aufnahmebereich tatsächlich von den identisch bemaßten Latentwärmespeicherelementen sicher und mit möglichst geringen Wärmelecks umschlossen werden kann, sollten die Latentwärmespeicherelemente tatsächlich präzise plattenartig-quaderförmig ausgeführt sein. Aus fertigungstechnischen Gründen und zum Schutz des eigentlichen Latentwärmespeichermaterials kann es sich insoweit empfehlen, dass jedes Latentwärmespeicherelement eine quaderförmige, steife Außenhülle aufweist, in der sich ein entweder steif oder, vorzugsweise, flexibel verpacktes Latentwärmespeichermaterial befindet. Hinsichtlich der Außenhülle kann es sich empfehlen, dass diese aus Karton oder Kunststoff besteht und insbesondere als Faltkarton ausgeführt ist. Auf diese Weise kann man die Außenabmessungen der Latentwärmespeicherelemente präzise bestimmen und die Latentwärmespeicherelemente um den Aufnahmebehälter oder Aufnahmebereich für das Transportgut so anordnen, dass die Spalte gering sind und Wärmelecks weitestgehend vermieden werden.
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Die Verwendung einer quaderförmigen steifen Außenhülle für ein Latentwärmespeicherelement erlaubt es, besonders kostengünstige Latentwärmespeichermaterialien einzusetzen, nämlich z. B. vorzusehen, dass das Latentwärmespeichermaterial als flexibles Kühlkissen ausgeführt und in der Außenhülle lose eingeschoben ist.
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In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackungsanordnung kann man vorsehen, dass die Verpackungselemente als Vakuumisolationspaneele ausgeführt sind. Bereits zum Stand der Technik ist erläutert worden, dass dort die Anordnung der Verpackungselemente sowohl für Latentwärmespeicherelemente als auch für Vakuumisolationspaneelen dargestellt worden ist. Entsprechendes gilt für die Lehre der vorliegenden Erfindung.
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Ganz besonders zweckmäßig ist natürlich eine Verpackungsanordnung gemäß Anspruch 11, bei der vorgesehen ist, dass der Aufnahmebereich von einer Verpackungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 ausgefüllt ist, bei der also die erfindungsgemäße Anordnung sowohl für die Latentwärmespeicherelemente als auch für die außen angeordneten Vakuumisolationspaneele gilt.
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Auch im zuletzt genannten Zusammenhang kann man vorzugsweise vorsehen, dass ein (gegebenenfalls ein weiterer) kastenförmiger Außenbehälter vorgesehen ist, der die Verpackungsanordnung außen umgibt, wobei es besonders zweckmäßig ist, wenn der Außenbehälter oder eine Außenwandung des Außenbehälters aus Karton, Kunststoff, Metall oder einer Kombination derartiger Werkstoffe besteht und/oder der Außenbehälter selbst wärmeisoliert ausgeführt und/oder mit einer inneren Wärmeisolation versehen ist.
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Für den Aufnahmebehälter empfehlen sich übliche Werkstoffe des Standes der Technik, die z. B. einen guten Wärmeaustausch mit den Latentwärmespeicherelementen erlauben, wozu auf den Stand der Technik, der eingangs angesprochen worden ist, verwiesen werden darf. Insbesondere kann es sich empfehlen, dass der Aufnahmebehälter aus dünnwandigem Material, vorzugsweise aus Metall, Kunststoff oder Karton oder einer Kombination derartiger Werkstoffe besteht.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich bevorzugte Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Dabei werden auch bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre der Erfindung in den verschiedenen Varianten erläutert. Die nachfolgende Erläuterung betrifft primär eine Verpackungsanordnung mit Latentwärmespeicherelementen. Dieselbe Darstellung gilt aber auch für eine Verpackungsanordnung mit plattenartig-quaderförmigen Vakuumisolationspaneelen.
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In der Zeichnung ist Folgendes dargestellt:
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1 bis 4 zeigen den Ablauf beim Zusammenbau einer erfindungsgemäßen Verpackungsanordnung in der besonders bevorzugten Ausführungsform mit einem würfelförmigen Aufnahmebehälter oder Aufnahmebereich für das Transportgut,
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5 zeigt die zusammengebaute Verpackungsanordnung in Verbindung mit einem zur Verpackungsanordnung gehörenden kastenförmigen Außenbehälter,
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6 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Latentwärmespeicherelements mit steifer Außenhülle und flexibel verpacktem Latentwärmespeichermaterial,
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7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verpackungsanordnung, hier mit einem nicht würfelförmigen, sondern allgemein quaderförmigen Aufnahmebehälter.
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Die Erfindung befasst sich mit einer Verpackungsanordnung zum Transport von temperaturempfindlichem Transportgut. Anhand von 1, 2, 3, 4, die im Zusammenhang zu betrachten sind, wird das Konzept dieser Verpackungsanordnung anhand der verschiedenen Schritte zur Komplettierung dieser Verpackungsanordnung beschrieben.
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Die Verpackungsanordnung zum Transport von temperaturempfindlichem Transportgut zeigt zunächst einen Aufnahmebehälter 1 für das Transportgut. In 1 ist dieser Aufnahmebehälter 1 als Kiste aus dünnwandigem Material dargestellt, beispielsweise aus Karton. Hier kommen alle für derartige Transporte typischerweise verwendeten Materialien in Frage. Je nach dem, um welches Transportgut es sich handelt, können hygienische oder andere Vorschriften zur Auswahl bestimmten Materials führen. Typischerweise in Frage kommen Metall, Kunststoff, Karton oder Kombinationen derartiger Werkstoffe.
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Im Inneren des Aufnahmebehälters 1 für das Transportgut befindet sich ggf. das Transportgut, das in den Figuren natürlich nicht zu erkennen ist.
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Der Aufnahmebehälter 1 muss nicht unbedingt körperlich vorhanden sein, vielmehr kann es sich, wie im allgemeinen Teil der Beschreibung erläutert, einfach um einen für die Aufnahme des Transportgutes geeigneten, von den angrenzenden Verpackungselementen begrenzten Aufnahmebereich handeln.
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Im in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Aufnahmebehälter 1 würfelförmig. Das entspricht einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Grundsätzlich besteht nur die Anforderung, dass der Aufnahmebehälter 1 quaderförmig ist. 7 zeigt insoweit ein Beispiel.
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In 1 eingezeichnet ist am Aufnahmebehälter 1 eine Länge a, eine Breite b und eine Höhe c. Bei dem dargestellten und besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die drei Maße a, b, c, gleich. Bei dem in 7 dargestellten, die allgemeine Lehre der Erfindung repräsentierenden Ausführungsbeispiel sind die Länge a und die Breite b unterschiedlich und beide wiederum unterschiedlich von der Höhe c. Das ist die allgemeinste Form eines quaderförmigen Aufnahmebehälters 1 oder Aufnahmebereiches für das Transportgut.
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Nachfolgend wird zunächst das Ausführungsbeispiel von 1 bis 4 erläutert, das von einem würfelförmigen Aufnahmebehälter 1 oder Aufnahmebereich für das Transportgut ausgeht und als besonders bevorzugt anzusehen ist. Die allgemeinere Lehre für einen generell quaderförmigen Aufnahmebehälter 1 oder Aufnahmebereich wird im Anschluss in Verbindung mit 7 weiter erläutert.
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In Übereinstimmung mit der Würfelform des Aufnahmebehälters 1 oder Aufnahmebereichs für das Transportgut haben alle sechs plattenartig-quaderförmigen Verpackungselemente 2, die in 1 bis 4 dargestellt sind, dieselben Abmessungen, nämlich eine bestimmte Länge L, eine bestimmte Breite B und eine bestimmte Dicke D. Diese Maße sind nur in 2 eingezeichnet, und zwar nur an dem dort oben dargestellten Verpackungselement 2.d, das für die Verpackungsanordnung gewissermaßen den Deckel bildet. Da die Verpackungselemente 2 jedoch hier alle dieselben Abmessungen aufweisen, gilt diese Definition hier auch für alle anderen Verpackungselemente 2. Wesentlich ist auch, dass die Dicke D geringer ist als die Länge L und die Breite B. Auf diese Weise wird die plattenartige Quaderform der Verpackungselemente 2 realisiert. Das schafft den notwendigen freien Innenraum, in dem der Aufnahmebehälter 1 oder Aufnahmebereich sich befindet (payload volume).
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Ebenfalls nur in einigen Figuren eingezeichnet, insbesondere in 1 und 2, sind die Hauptflächen 3 des jeweiligen Verpackungselemente 2. Das sind die durch die Länge L und die Breite B definierten Flächen des Verpackungselementes 2. Die durch die Länge L und die Dicke D oder durch die Breite B und die Dicke D definierten Flächen des Verpackungselementes 2 sind die Randflächen 4 des Verpackungselementes 2.
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Bereits 1 kann man entnehmen, dass im kompletten Zustand der Verpackungsanordnung an jeder der sechs Seiten des Aufnahmebehälters 1 eines der sechs Verpackungselemente 2 angeordnet ist. Aus 1 kann man besonders gut erkennen, dass jeweils benachbarte Verpackungselemente 2 randseitig mit einem Streifen 5, dessen Breite im Wesentlichen der Dicke D des Verpackungselementes 2 entspricht, und einer Randfläche 4 stumpf aneinander anliegen. In 1 sind bei dem Verpackungselement 2.3 und dem Verpackungselement 2.4 die unten liegenden und deshalb verdeckten Randflächen 4 jeweils durch einen gestrichelten Pfeil angedeutet. Im zusammengesetzten Zustand liegen diese Randflächen 4 auf den in 1 eingezeichneten randseitigen Streifen 5 der Hauptfläche 3 auf. Die beiden Flächen liegen hier stumpf aneinander an. Entsprechendes gilt an anderen Stellen in gleicher Weise.
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Den Figuren ist ohne Weiteres zu entnehmen, dass vorliegend die Länge L und die Breite B der Verpackungselemente 2 übereinstimmen. Die Hauptflächen 3 der Verpackungselemente 2 sind also quadratisch. 1 kann man anhand der dortigen Darstellung besonders gut entnehmen, dass die Länge L und die Breite B der Verpackungselemente 2 jeweils um im Wesentlichen die Dicke D einer Randfläche 4 des Verpackungselementes 2 größer sind als die Länge L und die Breite B der Außenflächen des würfelförmigen Aufnahmebehälters 1 oder Aufnahmebereichs. Dadurch wird auf der entsprechenden Hauptfläche 3 des entsprechenden Verpackungselementes 2 an zwei Kanten jeweils ein Streifen 5 erzeugt, der zur Randfläche 4 eines Verpackungselementes 2 korrespondiert.
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Wie man 1 weiter gut entnehmen kann, sind entsprechend der erfindungsgemäßen Anordnungsvorschrift die Verpackungselemente 2 relativ zum würfelförmigen Aufnahmebehälter 1 bzw. Aufnahmebereich nicht mittenzentriert angeordnet. Sie sind vielmehr jeweils um das Maß einer Dicke D gegenüber der entsprechenden Fläche des Aufnahmebehälters 1 versetzt.
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In 1 sieht man, dass der Aufnahmebehälter 1 mit einer Ecke fluchtend auf einem bodenseitigen Verpackungselement 2.b angeordnet ist. Dadurch werden seitlich neben dem Aufnahmebehälter 1 oder Aufnahmebereich gegenüber der besagten Ecke die beiden Streifen 5 auf der Hauptfläche 3 des bodenseitigen Verpackungselementes 2.b gebildet. Ein erstes Verpackungselement 2.1 und ein zweites Verpackungselement 2.2 sind seitlich an der Ecke so angeordnet, dass sie mit Streifen 5 und Randfläche 4 aneinander anliegen und jedes der beiden Verpackungselemente 2.1, 2.2 an einer Randfläche 4 des bodenseitigen Verpackungselementes 2.b anliegt. Um die Orientierung bei den verschiedenen Figuren zu vereinfachen, ist das zweite seitliche Verpackungselement 2.2 dunkel eingefärbt, so dass man es in allen Figuren wiederfindet und sich hinsichtlich der Anordnung daran orientieren kann.
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Ein drittes seitliches Verpackungselement 2.3 und ein viertes seitliches Verpackungselement 2.4 sind an der der zuvor genannten Ecke gegenüberliegenden Ecke des Aufnahmebehälters 1 oder Aufnahmebereichs so angeordnet, dass sie mit Streifen 5 und Randfläche 4 aneinander anliegen. Das sieht man im Übergang von 1 nach 2. Das Ergebnis dieser Anordnung ist dann, dass das dritte seitliche Verpackungselement 2.3 mit jeweils einer Randfläche 4 an Streifen 5 des ersten seitlichen Verpackungselementes 2.1 und des bodenseitigen Verpackungselementes 2.b anliegt und das vierte seitliche Verpackungselement 2.4 mit jeweils einer Randfläche 4 an Streifen 5 des dritten seitlichen Verpackungselementes 2.3 und des bodenseitigen Verpackungselementes 2.b sowie mit einem Streifen 5 an einer Randfläche 4 des zweiten seitlichen Verpackungselementes 2.2 anliegt.
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3 im Übergang zu 4 kann man schließlich entnehmen, dass auf dem Aufnahmebehälter 1 ein deckelseitiges Verpackungselement 2.d so angeordnet ist, dass es im Ergebnis mit Streifen 5 an Randflächen 4 des ersten und zweiten seitlichen Verpackungselementes 2.1, 2.2 und mit Randflächen 4 an Streifen 5 des dritten und vierten seitlichen Verpackungselementes 2.3, 2.4 anliegt.
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In 4 sieht man das Ergebnis dieser erfindungsgemäßen Anordnungsvorschrift, der zufolge alle Verpackungselemente 2 relativ zum würfelförmigen Aufnahmebehälter 1 oder Aufnahmebereich in bestimmter Weise nicht mittenzentriert angeordnet sind. Lediglich an zwei Ecken, nämlich an der in 4 rechts oben liegenden freien Ecke 6 und an der in 4 links unten liegenden freien Ecke 6 befinden sich keine Abschnitte eines Verpackungselementes 2, also kein Verpackungsmaterial. Nur an diesen beiden freien Ecken 6 sind Wärmelecks unvermeidbar vorhanden. Der Aufnahmebehälter 1 ist also praktisch überall lückenlos von Verpackungsmaterial umgeben, nur eben an den kleinen freien Ecken 6 nicht.
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Die freie Ecke 6 rechts oben in 4 hat den Vorteil, dass man dort mit der Hand an der Randfläche 4 des deckelseitigen Verpackungselementes 2.d angreifen kann, um das deckelseitige Verpackungselement 2.d anzuheben.
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Bei den Verpackungselementen 2, die zuvor im Ausführungsbeispiel im Einzelnen erläutert worden sind, kann es sich um Latentwärmespeicherelemente handeln. Alternativ kann es sich auch um Vakuumisolationspaneele handeln. Da die Verpackungselemente 2 gleichartig geformt sind, kann man Latentwärmespeicherelemente und Vakuumisolationspaneele auch miteinander kombinieren.
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So, wie das in 1 bis 4 dargestellt ist, wird eine Verpackungsanordnung der in Rede stehenden Art normalerweise nicht transportiert werden. Vielmehr wird normalerweise noch eine Außenverpackung vorgesehen sein. Erfindungsgemäß empfiehlt es sich daher nach bevorzugter Lehre, dass die Verpackungsanordnung einen kastenförmigen Außenbehälter 7 aufweist, der vorzugsweise selbst wärmeisolierend ausgeführt und/oder mit einer inneren Wärmeisolation versehen ist, die die Verpackungselemente 2 außen seitlich vollflächig umgibt. Dargestellt ist ein solcher Außenbehälter 7 in 5. Der in 5 dargestellte kastenförmige Außenbehälter 7 ist in 5 oben geöffnet dargestellt. Die Verpackungsanordnung kann man in den kastenförmigen Außenbehälter 7 absenken.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel in 5 ist der kastenförmige Außenbehälter 7 selbst wärmeisolierend ausgeführt, nämlich dickwandig geschäumt, vorzugsweise aus expandierbarem Polypropylen (EPP). Die Isolierschicht 7' ist in 5 identifiziert. Sie ist außen von einer Schutzschicht aus Karton, Kunststoff, Metall oder einer Kombination derartiger Werkstoffe umgeben. Es gibt viele andere Möglichkeiten der Realisierung einer inneren Wärmeisolation. Dazu darf insgesamt auf den Stand der Technik hingewiesen werden, der in der Beschreibungseinleitung erläutert worden ist.
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Das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel mit dem selbst wärmeisolierend ausgeführten katenförmigen Außenbehälter 7 ist bevorzugt dann relevant, wenn die Verpackungselemente 2 als Latentwärmespeicherelemente ausgeführt sind.
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6 zeigt eine weitere Besonderheit der erfindungsgemäßen Verpackungsanordnung, die optional vorgesehen werden kann. Danach ist vorgesehen, dass jedes Latentwärmespeicherelement 2 eine quaderförmige steife Außenhülle 8 aufweist, in der sich ein entweder steif oder, vorzugsweise, flexibel verpacktes Latentwärmespeichermaterial 9 befindet. Die quaderförmige steife Außenhülle 8 kann aus Kunststoff bestehen und in sich steif sein, wobei das Latentwärmespeichermaterial 9 hier flüssig, zähflüssig oder gelartig ist und in der Außenhülle 8 eingefüllt ist. Das entspricht der Struktur bekannter typischer Kühlakkus.
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Nach bevorzugter Lehre der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Außenhülle 8 aus Karton oder Kunststoff besteht und vorzugsweise als Faltkarton ausgeführt ist, wobei das Latentwärmespeichermaterial 9 selbst als flexibles Kühlkissen ausgeführt und in der Außenhülle 8 lose eingeschoben ist. Das ist in 6 zeichnerisch angedeutet. Das hat den Vorteil, dass man in Massenfertigung hergestellte flexible Kühlkissen verwenden kann und trotzdem durch die Außenhülle 8 erreicht, dass man die genaue plattenartig-quaderförmige Gestalt des Latentwärmespeicherelementes 2 hat, die für die erfindungsgemäße Verpackungsanordnung notwendig ist.
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Die oben beschriebenen Zeichnungen kann man komplett nutzen, denn als Verpackungselemente 2 können, wie umfangreich erläutert, sowohl Latentwärmespeicherelemente als auch Vakuumisolationspaneele verwendet werden.
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Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Konstruktion, bei der eine komplette Verpackungsanordnung um den Aufnahmebehälter 1 herum zunächst erfindungsgemäß angeordnete Latentwärmespeicherelemente 2 und darum herum dann ihrerseits wieder ebenfalls erfindungsgemäß angeordnete Vakuumisolationspaneele 2 aufweist. An die Stelle des Aufnahmebehälters 1 tritt in diesem Fall hinsichtlich der Vakuumisolationspaneele 2 die Verpackungsanordnung aus Aufnahmebehälter 1 und Latentwärmespeicherelementen 2, die den Aufnahmebereich im Inneren ausfüllt.
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In diesem Fall wird man dann eher den Außenbehälter 7 nicht mehr mit einer eigenen zusätzlichen Isolierung versehen, sondern wahrscheinlich im Wesentlichen dünnwandig ausführen, denn der wesentliche Teil der Wärmeisolation wird bereits durch die Vakuumisolationspaneele geleistet.
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Was den Aufnahmebehälter 1 für das Transportgut betrifft, so darf auf die weiter oben gemachten Ausführungen zu dort geeigneten Werkstoffen verwiesen werden. 7 zeigt nun noch eine Darstellung, die 4 entspricht, jedoch einen nicht würfelförmigen, sondern allgemein quaderförmigen Aufnahmebehälter 1 bzw. Aufnahmebereich voraussetzt. Hier sind die plattenartig-quaderförmigen Verpackungselemente 2 jeweils paarweise mit denselben Abmessungen ausgeführt. Es ergibt sich gleichwohl derselbe Vorteil hinsichtlich der Wärmeisolation, nämlich lediglich zwei diagonal einander gegenüberliegende Ecken 6 zum Eingriff zu Manipulationszwecken.
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Im Übrigen gelten die voranstehenden Ausführungen auch für dieses Ausführungsbeispiel in gleicher Weise.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Aufnahmebehälter
- 2
- Verpackungselement
- 2.b
- bodenseitiges Verpackungselement
- 2.d
- deckelseitiges Verpackungselement
- 2.1
- erstes seitliches Verpackungselement
- 2.2
- zweites seitliches Verpackungselement
- 2.3
- drittes seitliches Verpackungselement
- 2.4
- viertes seitliches Verpackungselement
- 3
- Hauptfläche
- 4
- Randfläche
- 5
- Streifen
- 6
- freie Ecke
- 7
- Außenbehälter
- 7'
- Isolierschicht
- 8
- Außenhülle
- 9
- Latentwärmespeichermaterial (cool pack)
- L
- Länge
- B
- Breite
- D
- Dicke
- a
- Länge
- b
- Breite
- c
- Höhe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202014008489 U1 [0002, 0003]
- WO 2008/137883 A1 [0003, 0016]
- DE 10058566 C2 [0004]
- WO 2014/090390 A1 [0015]
- US 2009/0078708 A1 [0017]
- DE 202016001097 U1 [0041]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Übersichtsartikel des BINE-Informationsdienstes ”Themeninfo IV/02 aus dem Jahre 2002”, (Fachinformationszentrum Karlsruhe, Projektkennzeichen 0329840A-D, abrufbar bei www.bine.info, Stichwort: ”Latentwärmespeicher”) [0009]
