NL2015281B1 - Isolatiewandpaneel, werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk isolatiewandpaneel en toepassing van een dergelijk isolatiewandpaneel als containerwand. - Google Patents

Abstract

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een isolatiewandpaneel omvattende een centrale laag met één of meer isolatiepanelen, elk isolatiepaneel met aan weerszijden een paneelvlak en met een omtreksrand, waarbij de centrale laag aan weerszijden is voorzien van een kernlaag van isolatieplaten met aan weerszijden een plaatvlak en met een omtreksrand. Elke kernlaag is aan diens van de centrale laag afgekeerde zijde voorzien van een huidlaag, waarbij tussen de centrale laag en elk van de naburige kernlagen een versterkingslaag is voorzien, en waarbij zich om de omtreksrand van het of elk isolatiepaneel een versterkingsrib tussen de beide versterkingslagen uitstrekt. Om de omtreksrand van één of meer isolatieplaten strekt zich een versterkingsrib tussen een versterkingslaag en de naburige huidlaag uit. De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk isolatiewandpaneel en op toepassing ervan als containerwand.

Description

Korte aanduiding: Isolatiewandpaneel, werkwijze voor het vervaardigen van een dergelijk isolatiewandpaneel en toepassing van een dergelijk isolatiewandpaneel als containerwand

Beschrijving

De onderhavige uitvinding heeft volgens een eerste aspect betrekking op een isolatiewandpaneel omvattende een centrale laag met één of meer naast elkaar gelegen isolatiepanelen, elk isolatiepaneel met aan weerszijden een paneelvlak en met een omtreksrand, waarbij de centrale laag aan elk van weerszijden is voorzien van een kernlaag van isolatieplaten met een omtreksrand. Met een omtreksrand wordt in dit document een rand bedoeld die zich tussen de twee aan weerszijden van een paneel of plaat gelegen vlakken uitstrekt over de dikte van het paneel, respectievelijk de plaat. De isolatiepanelen en isolatieplaten kunnen van elkaar verschillen maar kunnen ook (in hoofdzaak) identiek zijn. De reden voor het onderscheidend gebruiken van beide termen is slechts verduidelijking, om onderscheid te maken tussen de centrale laag en de kernlagen. Waar in dit document wordt gesproken over isolatie wordt daarmee thermische isolatie bedoeld.

Een dergelijk isolatiewandpaneel is bekend en wordt bijvoorbeeld toegepast in huishoudelijke vrieskasten. Daarbij wordt als isolatiepaneel vanwege de hoge isolatiewaarde een Vacuüm-lsolatie-Paneel (VIP paneel), dat wil zeggen, een met isolatiemateriaal gevuld en vacuüm getrokken paneel toegepast. Bij het bekende isolatiewandpaneel is het VIP paneel bedekt met kunststofschuim, dat weliswaar een extra isolerende werking heeft, maar met name bestemd is om beschadiging van het VIP paneel te voorkomen, of althans het risico daarop te verminderen. Immers, wanneer de wand van een VIP paneel wordt doorboord verdwijnt daarmee het vacuüm en gaat een belangrijk deel van de isolerende werking definitief verloren. Het bekende isolatiewandpaneel is slechts beperkt toepasbaar vanwege diens kwetsbaarheid. Alternatief, afhankelijk van de gewenste eigenschappen van een isolatiewandpaneel, kan een ander isolatiepaneel dan een VIP-paneel zijn toegepast, bijvoorbeeld van kunststofschuim. In dat geval kan de isolatiewaarde relatief laag zijn, maar is daarentegen het gevolg van beschadiging ten opzichte van een VIP paneel minder ernstig.

De onderhavige uitvinding beoogt nu een isolatiewandpaneel volgens de inleiding zodanig te verbeteren dat het breder toepasbaar is, met name als constructiepaneel. Daartoe verschaft de onderhavige uitvinding een isolatiewandpaneel volgens de inleiding, waarbij elke kernlaag aan diens van de centrale laag afgekeerde zijde is voorzien van een huidlaag, waarbij tussen de centrale laag en elk van de naburige kernlagen een versterkingslaag is voorzien, en waarbij zich om de omtreksrand van het of elk isolatiepaneel ten minste een versterkingsrib tussen de beide versterkingslagen uitstrekt en waarbij zich om de omtreksrand van één of meer isolatieplaten ten minste een versterkingsrib tussen een versterkingslaag en de naburige huidlaag uitstrekt. Door de onderlinge verbinding van de versterkingslagen en -ribben heeft de wand een structuur die de wand een monolithisch karakter verschaft. De beide huidlagen zijn beschermingslagen die de kernlagen, die makkelijk doordringbaar kunnen zijn, beschermen tegen het in de kernlaag dringen van voorwerpen die in contact komen met het isolatiewandpaneel. De huidlaag kan een kunststof of een composiet omvatten. De huidlaag zou ter versterking metaal kunnen omvatten, hoewel dat een isolatiewandpaneel een minder goede isolerende werking zou verschaffen dan kunststof. De versterkingslagen en versterkingsribben verschaffen het isolatiewandpaneel een hogere buigstijfheid.

Door de beschreven opbouw van het isolatiewandpaneel volgens de onderhavige uitvinding zijn de mechanische en warmte-isolerende prestaties verbeterd ten opzichte van dergelijke prestaties van het hierboven beschreven bekende isolatiewandpaneel. Zo dragen behalve de versterkingslagen en -ribben ook de huidplaten die op een afstand van elkaar gepositioneerd zijn bij aan de vereiste buigstijfheid van het paneel. De mate van bijdrage wordt mede bepaald door het materiaal waaruit de huidplaten zijn vervaardigd. Door de stijfheid van deze huidplaten te verhogen wordt ook direct de buigstijfheid van het paneel verhoogd. Indien de huidplaten worden uitgevoerd als vezelversterkt kunststof kan, door het kiezen van een geschikte vezeloriëntatie, de buigstijfheid worden verhoogd in de richting waarin de hoogste buigbelasting optreedt. Op deze wijze kan de vezelversterking optimaal worden benut.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat de centrale laag een of meer Vacuüm-lsolatie-Panelen, hierna VIP panelen. VIP panelen zijn bekend om een relatief hoge isolatiewaarde als isolatiepaneel.

Bovendien hebben VIP panelen een relatief hoge stijfheid, aangezien het panelen zijn met een gevulde vacuümkamer. De VIP panelen hebben bij voorkeur een rechthoekige omtreksrand. Aldus kunnen de panelen eenvoudig naast elkaar zijn aangebracht, waarbij in hoofdzaak een constante onderlinge tussenruimte kan zijn gerealiseerd.

Het heeft verder de voorkeur dat een kernlaag isolatieplaten met een rechthoekige omtreksrand omvat. Ook hierbij is het voordelig dat de isolatieplaten met constante onderlinge afstand naast elkaar kunnen zijn aangebracht.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding zijn versterkingsribben tussen de versterkingslagen versprongen aangebracht ten opzicht van versterkingsribben tussen een versterkingslaag en een huidlaag. Door het onderling laten verspringen van de betreffende ribben wordt een relatief lange koudebrug verkregen tussen beide huidlagen, ten opzichte van versterkingsribben die ten opzichte van elkaar zijn uitgelijnd en een relatief korte afstand tussen beide huidlagen overbruggen.

Het heeft daarbij de voorkeur dat een versterkingsrib tussen de versterkingslagen zich in hoofdzaak in het midden van een isolatieplaat uitstrekt, en/of dat een versterkingsrib tussen een versterkingslaag en een huidlaag zich in hoofdzaak in het midden van een isolatiepaneel uitstrekt. Aldus wordt steeds een maximale lengte van een koudebrug tussen beide huidlagen gecreëerd.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvat een kernlaag isolatieplaten van schuimmateriaal. Schuimmateriaal, bijvoorbeeld kunststof schuim is een relatief goedkoop isolatiemateriaal. Wanneer de centrale laag reeds een hoge isolatiewaarde aan het isolatiewandpaneel verschaft kan het voldoende zijn een relatief goedkope, minder goed isolerende kernlaag te voorzien. Alternatief kan ook een kernlaag hoogwaardige isolatieplaten, bijvoorbeeld in de vorm van VIP Isolatieplaten omvatten.

Alternatief kan de kernlaag isolatieplaten van een massief materiaal omvatten. Dit kan bijdragen aan een hoge stijfheid van een isolatiewandpaneel.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding is een versterkingslaag een vezelversterkte kunststoflaag. Een vezelversterkte kunststoflaag kan, zoals later in dit document wordt beschreven, op eenvoudige wijze in een isolatiewandpaneel volgens de onderhavige uitvinding worden gegenereerd. Bij een juiste keuze van kunststof en vezels kan op dergelijke wijze een kernlaag worden voorzien een zeer hoge stijfheid aan het isolatiewand worden verschaft.

Wanneer de vezelversterkte kunststoflaag matten, weefsels en/of legsels van vezels omvat kan na uitharding van kunsthars een zeer stijve kernlaag worden verschaft. Bovendien zijn vezels in de vorm van matten, weefsels en/of legsels eenvoudig en met een gedefinieerde dikte aan te brengen.

Bij voorkeur omvatten de vezels van de vezelversterkte kunststoflaag glasvezels, koolstofvezels en/of aramidevezels. Deze typen vezels verhogen de stijfheid van de kunststoflaag.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding omvatten de versterkingsribben kunststof. De versterkingsribben kunnen als losse elementen tussen de versterkingslagen zijn voorzien maar kunnen in de versterkingslagen zijn geïntegreerd, bijvoorbeeld door het injecteren van kunststof volgens een nader te bespreken werkwijze. Wanneer de versterkingsribben een vezelversterkt kunststof omvat draagt dat bij aan de stijfheid van het isolatiewandpaneel.

Indien de versterkingsribben integraal zijn verbonden met een of beide versterkingslagen voorkomt dat de ribben ten opzichte van de versterkingslagen kunnen schuiven en geeft dat een extra stijfheid tegen afschuiving.

Wanneer de versterkingsribben een versterkingselement van massief materiaal omvat verschaft dat een goede stijfheid tussen twee naburige versterkingslagen.

Volgens een tweede aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op de toepassing van een isolatiewandpaneel volgens het eerste aspect van de uitvinding als wand van een container, in het bijzonder een zeecontainer.

Zeecontainer voor gekoeld transport, ook wel reefers genoemd hebben wanden van sandwichpanelen, waarbij een isolatiemateriaal, bijvoorbeeld PUR schuim, tussen twee huidlagen is opgenomen. Een specifiek probleem dat zich bij reefers voordoet, is delaminatie van de kernlaag. Dit wordt veroorzaakt door de hoge krachten waaraan de containers worden blootgesteld. In een schip staan containers in hoge kolommen opgesteld. Tijdens een zeereis worden er, mede door de bewegingen van een varend schip, verschillende en hoge krachten uitgeoefend, die groter zijn naarmate een container zich lager in de kolom bevindt. Als gevolg daarvan ontstaan er grote afschuifkrachten in te wanden, die er toe kunnen leiden dat een isolatielaag delamineert. Als gevolg van delaminatie neemt de isolatiewaarde van een isolatiewand drastisch af.

Dit problem van delaminatie is beschreven in een artikel genoemd “Minimising Delamination” in “Maersk Container Industry, Integrated Reefer News, second quarter 2014”. De oplossing die in het artikel wordt beschreven is de toepassing van een specifiek schuimhechtmiddel. Het probleem van delaminatie is hiermee echter slechts ten dele opgelost.

De onderhavige uitvinding beoogt volgens het tweede aspect een wand voor toepassing bij een reefer container te verschaffen, die ten minste de isolatiewaarde van een bekende reefer container heeft en die het probleem van delaminatie als gevolg van de grote afschuifkrachten opheft, of althans ten minste in belangrijke mate reduceert. Dit doel wordt bereikt door toepassing van een isolatiewandpaneel volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding als wand voor een reefer container. Door de monolithische eigenschappen die het isolatiewandpaneel volgens de onderhavige, in tegenstelling tot de hierboven genoemde containerwand van Maersk, als gevolg van de structuur heeft is het risico van delaminatie door afschuifkrachten vrijwel nihil.

Omdat bij de meeste belastingsituaties van een isolatiewandpaneel naast een buigbelasting ook een afschuifbelasting optreedt als gevolg van dwarskrachten, resulteert een opbouw met kernlagen die alleen bestaan uit isolerend schuim, zoals bij het bekende isolatiewandpaneel, door de lage afschuifstijfheid van het schuim in relatief grote extra vervormingen. Bovendien is de opbouw erg gevoelig voor delaminatie door de geringe sterkte van het schuim. De versterkingsribben van een isolatiewandpaneel volgens de onderhavige uitvinding verschaffen een mechanische sterke verbinding en vormen tussen de huidplaten en aldus een hogere afschuifstijfheid. De versterkingsribben verschaffen een extra stijfheid tegen afschuiving, omdat zij de onderlinge afschuifvervorming van de lagen die door de betreffende versterkingsribben worden verbonden beperken.

Indien de versterkingsribben integraal zijn verbonden met een of beide versterkingslagen voorkomt dat de ribben ten opzichte van de versterkingslagen kunnen schuiven en geeft dat een extra stijfheid tegen afschuiving.

Aldus wordt een goed thermisch geïsoleerde containerwand met een goede stijfheid tegen afschuiving verschaft. Met name indien ten minste één laag, bijvoorbeeld de centrale laag, isolatiepanelen of-platen met een hoge isolatiewaarde omvat, bijvoorbeeld VIP-panelen of -platen is een aldus gevormde container ten minste zo goed thermisch geïsoleerd als de bekende reefer containerwand.

Volgens een derde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een thermisch geïsoleerde zeecontainer, omvattende een bovenwand, een onderwand een voorwand, een achterwand en twee zijwanden. Dergelijke containers zijn bekend als zogenaamde reefers. De achterwand van een bekende reefer is voorzien van deuren die toegang tot de container verschaffen. Een reefer kan aan de voorwand een eigen koelinrichting omvatten of kan op een externe koelkring worden aangesloten. Een koelinrichting kan in een frame zijn aangebracht dat de hele voorwand bedekt. Om onnodig energieverbruik te beperken zijn de wanden van bekende reefers geïsoleerd doordat deze een sandwich-opbouw hebben. Bij de bekende reefers bestaat deze sandwich-opbouw uit twee dunne metalen buitenhuiden en daartussen een kern van thermisch isolerend schuim.

De onderhavige uitvinding beoogt volgens het derde aspect een reefer te verschaffen die beter tegen overdracht van warmte is geïsoleerd dan bekende reefers. Dit wordt door de onderhavige uitvinding bereikt, doordat ten minste de zijwanden een isolatiewandpaneel volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding omvatten. Een dergelijke zeecontainer of reefer is zeer goed thermisch geïsoleerd. Bij voorkeur omvatten ook de boven- en/of onderwand van de reefer een dergelijk isolatiewandpaneel. Bij verdere voorkeur omvatten ook de voor-en/of achterwand van de reefer een dergelijk isolatiewandpaneel dat een complete wand kan vormen of kan zijn voorzien als scharnierbaar deurpaneel voor het verschaffen van toegang tot de container.

Voor het verschaffen van voldoende sterkte en/of (afschuif)stijfheid aan een isolatiewandpaneel voor toepassing als containerwand heeft het de voorkeur dat een vezelversterkte versterkingslaag een dikte heeft die is gelegen in het bereik van 0,5-3,0 mm.

Voor het verschaffen van voldoende sterkte en/of (afschuif)stijfheid aan een isolatiewandpaneel voor toepassing als containerwand heeft het de voorkeur dat een vezelversterkte versterkingsrib een dikte heeft die is gelegen in het bereik van 0,5-3,0 mm.

Voor het verschaffen van voldoende goede thermische isolatie aan een isolatiewandpaneel voor toepassing als containerwand heeft het de voorkeur dat een kernlaag stroken kunststofschuim met een dikte die is gelegen in het bereik van 10-30 mm omvat.

Voor het verschaffen van voldoende goede thermische isolatie aan een isolatiewandpaneel voor toepassing als containerwand heeft het de voorkeur dat een kernlaag stroken VIP panelen met een dikte die is gelegen in het bereik van 10-25 mm omvat.

Volgens een vierde aspect heeft de onderhavige uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een isolatiewandpaneel volgens het eerste aspect van de onderhavige uitvinding, de werkwijze omvat de volgende stappen: a) Het verschaffen van een eerste maldeel; b) Het aanbrengen van materiaal voor een huidlaag van het isolatiewandpaneel; c) het met een onderlinge tussenruimte naast elkaar aanbrengen van isolatieplaten op het materiaal voor de huidlaag; d) het aanbrengen van vezels in tussen de isolatieplaten aanwezige tussenruimten en op de isolatieplaten; e) het met een onderlinge tussenruimte naast elkaar aanbrengen van isolatiepanelen op de vezels; f) het aanbrengen van vezels in tussen de isolatiepanelen aanwezige tussenruimten en op de isolatiepanelen g) het met een onderlinge tussenruimte naast elkaar aanbrengen van isolatieplaten op de vezels; h) het aanbrengen van vezels in tussen de isolatieplaten aanwezige tussenruimten; i) het aanbrengen van materiaal voor een huidlaag op de isolatieplaten; j) het met een tweede maldeel afsluiten van het eerste maldeel; k) het injecteren van kunsthars in de mal, waarbij het kunsthars door de vezellagen vloeit; en l) het laten uitharden van het kunsthars.

De werkwijze volgens de onderhavige uitvinding voor het vervaardigen van een isolatiewandpaneel is gebaseerd op de bij de vakman bekende vacuüm-injectietechniek onder folie. Bij deze techniek worden droge versterkingsmaterialen en droge kernlagen in een luchtdichte, vlakke mal geplaatst. Vervolgens wordt het geheel afgedekt met een luchtdichte folie, wordt er een onderdruk onder de folie aangebracht en wordt vervolgens kunsthars onder de folie geïnjecteerd. Na volledige impregnering van de versterkingsmaterialen en het schuim hardt de kunsthars uit en ontstaat een vezelversterkt kunststof paneel. Het vervaardigen van een isolatiewandpaneel met de beschreven versprongen versterkingsribben wordt bereikt door de panelen en platen van naburige lagen steeds versprongen ten opzichte van elkaar aan te brengen.

De werkwijze voor het vervaardigen van een isolatiewandpaneel is een tijdrovende werkwijze, omdat een isolatiewandpaneel pas uit de mal kan worden verwijderd nadat de kunsthars voldoende is uitgehard. Voor een isolatiewandpaneel dat wordt vervaardigd als reeferwandpaneel bedraagt de uithardtijd uren.

Bij een voorkeurswerkwijze volgens de onderhavige uitvinding wordt het aanbrengen van vezels in stappen (d), (f) en/of (h) uitgevoerd door middel van het in de voorafgaande stap aanbrengen van een door een vezelmat omgeven isolatieplaat, respectievelijk isolatiepaneel aldus wordt het aantal stappen verkleind en kan op eenvoudige wijze een versterkingslaag en/ versterkingsrib van gedefinieerde dikte worden gerealiseerd.

Voor het verschaffen van een isolatiewandpaneel met een relatief hoge thermische isolatiewaarde heeft het de voorkeur dat een VIP paneel als isolatiepaneel of als isolatieplaat wordt aangebracht.

Gestart wordt met de versterkingslagen van de eerste huidplaat in de mal te plaatsen. Vervolgens wordt de eerste kernlaag met PUR-schuim gerealiseerd door stroken PUR-schuim eerst rondom in te wikkelen in een vezelmat en dan bovenop een eventuele eerste vezellaag ter versterking van de eerste huidplaat te plaatsen. Daarna wordt deze laag afgedekt met een vezellaag die een later een versterkte laag vormt tussen de eerste kernlaag en de later aan te brengen centrale laag. Vervolgens worden de VIP-panelen, die de centrale laag gaan vormen ook weer in de vorm van stroken per strook en bij voorkeur in vezels gewikkeld op de vorige geplaatst. De maatvoering van de stroken van de eerder genoemde PUR-schuimlagen en de VIP-panelen is zodanig dat de zijkanten ervan, die middels de omwikkeling van versterkingslagen de tussenschotten vormen, ten opzichte van elkaar versprongen zijn. Na het plaatsen van VIP-panelen wordt opnieuw een vezellaag geplaatst en daarna de tweede kernlaag met PUR-schuim die op dezelfde manier kunnen zijn opgebouwd uit stroken PUR-schuim die rondom zijn ingewikkeld in vezellaag. Tenslotte kan het geheel worden afgedekt met een vezellaag die de andere huidplaat gaan vormen van het isolatiewandpaneel. Daarmee is het samenstel van de ‘droge’ onderdelen in de mal gereed om geïnjecteerd te worden met kunsthars op de beschreven methode van vacuüm-injectie onder folie.

Weliswaar is het bekend door middel van een dwarsschot, een zogenaamd ‘shear-web”, de huidplaten direct met elkaar te verbinden. Dergelijke dwarsschotten kunnen afschuifkrachten (shear) tussen de huidplaten overbrengen. Echter, een dergelijke verbinding leidt tot een zogenaamde koudebrug. Immers de dwarsschotten hebben als gevolg van hun sterkte-eigenschappen een relatief slechte warmte-isolerende werking in vergelijking met schuim- of VIP-lagen. Omdat de overdracht van schuifkrachten niet in ernstige mate afneemt als dit via een omweg gebeurt, wordt bij een voorkeursuitvoeringsvorm volgens de onderhavige uitvinding gekozen om de versterkingsribben over de dikte van het paneel op te delen en eventueel te laten verspringen. Door deze delen van de versterkingsribben onderling te verbinden door versterkingslagen die parallel liggen aan de huidlagen kan de afschuifbelasting worden overgedragen. Deze ‘omweg’, die weinig invloed heeft op de overdracht van schuifkrachten, heeft een groot effect op het koudebrug-effect en doet dit effect in belangrijke mate teniet. Verder is ook deze opbouw met versterkingsribben door de dikte van het paneel goed bestand tegen delaminatie.

De onderhavige uitvinding zal hiernavolgend nader worden toegelicht onder verwijzing naar een voorkeursuitvoeringsvorm van een isolatiewandpaneel volgens de onderhavige uitvinding. Hierin toont:

Figuur 1 een schematisch vooraanzicht op een als containerzijwand uitgevoerd isolatiewandpaneel volgens de onderhavige uitvinding;

Figuur 2 een schematisch dwarsdoorsnede-aanzicht van een deel van een isolatiewandpaneel volgens de onderhavige uitvinding;

Figuur 3 schematisch in explosie-aanzicht stappen voor het uitvoeren van een werkwijze volgens de onderhavige uitvinding; en

Figuur 4 een perspectivisch aanzicht van een reefer container volgens de onderhavige uitvinding.

Nu kijkend naar figuur 1 wordt een schematisch vooraanzicht getoond van een isolatiewandpaneel 1 volgens de onderhavige uitvinding in de vorm van een reefer-container. De zijwand 1 heeft bij deze voorbeelduitvoeringsvorm een lengte van 5700 mm en een hoogte van 2400 mm. In werkelijkheid niet zichtbaar, maar omwille van de toelichting op de onderhavige uitvinding zijn in de containerwand 1 met doorgetrokken strepen vacuüm isolatiepanelen (VIP’s) getekend die zich inwendig in de containerwand 1 bevinden. Over de hoogte verdeeld bevinden zich steeds twee VIP-panelen 2. Hiermee wordt voorkomen dat bij beschadiging van de containerwand 1, zodanig dat een VIP-paneel 2 lek raakt, een strook over de hele hoogte van de containerwand 1 lek raakt en diens isolatiewaarde aanzienlijk reduceert. De VIP-panelen bevinden zich op sandwichwijze steeds tussen twee aan weerszijden van het betreffende VIP-paneel 2 gelegen PUR-platen. Zoals in figuur 1 is te zien zijn de VIP-panelen 2 en de PUR-platen 3 even breed maar zijn ze zodanig aangebracht dat een plaat steeds twee panelen over de helft ervan overlapt en omgekeerd. De PUR-platen 3 strekken zich over de hele hoogte van de containerwand 1 uit. Een lokale beschadiging van een PUR-plaat 3 heeft immers in tegenstelling tot een VIP-paneel 2, geen enkel gevolg voor de isolatiewaarde in een ander deel van de PUR-plaat 3. Uit figuur 1 is niet zichtbaar dat de VIP-panelen 2 respectievelijk de PUR-platen 3 steeds door elkaar zijn gescheiden door middel van een vezelsterkte kunststof. Dit zal nader worden toegelicht aan de hand van figuur 2.

Figuur 2 toont een schematisch dwarsdoorsnedeaanzicht van een isolatiewandpaneel 11 volgens de onderhavige uitvinding. Isolatiewandpaneel 11 is opgebouwd uit een aantal lagen die hieronder in volgorde van boven naar beneden worden beschreven.

De in figuur 2 bovenste laag van isolatiewandpaneel 11 is een huidlaag 12 die is vervaardigd van een uitgeharde gelcoating. Daaronder bevindt zich een beschermingslaag 13 van glasvezel versterkt kunststof. Daaronder bevindt zich een kernlaag 14 die is vervaardigd van naast elkaar gelegen polyurethaan (PUR) platen 25 die onderling van elkaar zijn gescheiden door versterkingsribben 21 vervaardigd van glasvezel versterkte kunststof. Onder de kernlaag 14 bevindt zich een volgende versterkingslaag 15 die eveneens is vervaardigd van glasvezel versterkte kunststof. Onder versterkingslaag 15 bevindt zich een centrale laag 16 die is samengesteld uit naast elkaar gelegen VIP-panelen 26 die onderling van elkaar zijn gescheiden door versterkingsribben 22 van glasvezel versterkt kunststof. Onder de centrale laag 16 bevindt zich een versterkingslaag 17 vervaardigd van glasvezel versterkt kunststof. Onder versterkingslaag 17 bevindt zich een volgende kernlaag 18 vervaardigd van naast elkaar gelegen PUR-platen 27 die onderling van elkaar zijn gescheiden door versterkingsribben 23. Onder kernlaag 18 bevindt zich een versterkingslaag 19 vervaardigd van glasvezel versterkt kunststof. De onderste laag tenslotte is een huidlaag 20 die eveneens is vervaardigd van een uitgeharde gelcoating.

In tegenstelling tot isolatiewandpaneel 1 zijn de PUR-platen 25, 27 enerzijds en de VIP-panelen 26 niet zodanig gestapeld dat de platen 25, 27 en panelen 26 elkaar steeds voor de helft overlappen. Tussen de isolatielagen 14, 16, 18 is steeds een versterkingslaag 15, 17 aanwezig en tussen naburige PUR-platen 25, 27 respectievelijk VIP-panelen 26 bevindt zich steeds een versterkingsrib 21, 23, respectievelijk 22 van glasvezel versterkt kunststof. De betreffende versterkingslagen 14, 16, 18 en -ribben 21, 22, 23 verschaffen isolatiewandpaneel 11 een verhoogde afschuifstijfheid. De versterkingsribben 21, 22, 23 vormen samen met versterkingslagen 15, 17 een koudebrug, aangezien de versterkingsribben 21, 22, 23 en -lagen 15, 17 onderling met elkaar zijn verbonden. Echter, doordat de versterkingsribben 21, 22, 23 ten opzichte van elkaar versprongen over het isolatiewandpaneel 11 zijn aangebracht wordt de koudebrug verlengd met de som van de horizontale afstanden tussen de betreffende ribben 21, 22 respectievelijk 22, 23 (in feite de horizontale afstand tussen versterkingsribben 21 en 23). Door deze verlenging van de koudebrug, als gevolg van de versprongen positie van de versterkingsribben 21, 22, 23 treedt er relatief weinig thermische lekkage op als gevolg van de betreffende koudebrug op. De koudebruggen zijn het langst in een situatie als bij containerwand 11 in figuur 1, waarbij de PUR-plaat 3 en de VIP-panelen 2 elkaar steeds voor de helft overlappen. De koudebruggen zijn het kortst bij een situatie waarin de versterkingsribben 21, 22, 23 met elkaar zijn uitgelijnd en in feite een directe verbinding tussen versterkingslaag 13 en versterkingslaag 19 verschaffen. In figuur 1 zijn de VIP-panelen 2 even breed als de PUR-platen 3. De VIP-panelen 2 en de PUR-platen 3 kunnen echter een verschillende breedte hebben.

Figuur 3 toont schematisch de opbouw van een isolatiewandpaneel volgens de onderhavige uitvinding dat geschikt is om als wand van een reefer container te dienen en waarin de verschillende lagen schematisch zijn weergegeven met (dikte)verhoudingen die niet hoeven te corresponderen met de werkelijke (dikte)verhoudingen. Hiertoe wordt een eerste maldeel 31 verschaft waarin een 350 pm dikke laag gelcoating 32 van een isolftaalzure polyester wordt aangebracht. Deze laag is bestemd als buitenkant van het isolatiewandpaneel en kan van pigment zijn voorzien. De gelcoating 32 vormt een aaneengesloten geheel en zal na vervaardiging van het isolatiewandpaneel één van beide buitenwanden van het isolatiewandpaneel vormen, vergelijkbaar met een huidlaag uit figuur 2. Na gedeeltelijke uitharding van de gelcoating 32 wordt op de gelcoating 32 eerst een zogenaamde chopped strand mat 32a (CSM) van glasvezels met een gewicht van 225 gram/m2 gelegd en geplakt. Vervolgens worden versterkingslagen voor de huidlaag aangebracht, en wel een laag 150 gram/m2 Continuous Filament Mat 32b (CFM) glasvezels, gevolgd door twee lagen 800 gram/m2 Unidirectional (UD) glaslegsel 32c.

Op dit pakket worden eerste kernlaagdelen geplaatst. Deze kernlaagdelen bestaan uit PUR-schuimstroken 34, corresponderend met PUR platen uit figuur 2, met een dikte van 20 mm en met een dichtheid van 35 kg/m3, die rondom zijn ingepakt in een laag 150 g/m2 CFM 33. Hoewel in figuur 3 de in glasvezelmatten 33 verpakte PUR-schuimstroken 34 omwille van de duidelijkheid op afstand van elkaar zijn weergegeven worden deze bij voorkeur stijf tegen elkaar aan gelegd. Doordat de zijkanten van de PUR schuimstroken ook bedekt zijn met deze CFM-mat 34 ontstaat er later, na injectie met kunststofhars, zoals hierna wordt beschreven, hierdoor automatisch een tussenschot van kunststof met een glasversterking van 2x 150 = 300 g/m2.

Vervolgens worden hierop de VIP-panelen 35 voor de centrale laag geplaatst die ook rondom zijn ingepakt in een laag 150 g/m2 CFM 33. De VIP-panelen 35 zijn 15 mm dik en hebben een dichtheid van 200 kg/m3. Doordat de vlakken van de eerder genoemde PUR-schuimstroken 34 en de VIP-panelen 35 beide zijn bedekt met de 150 g/m2 CFM 33 ontstaat hierdoor na injectie met kunststofhars automatisch de dunne versterkte kunststof tussenlaag. Doordat de randen van de VIP-panelen 35 zijn bedekt met 150 g/m2 CFM 33 en de verpakte panelen stijf tegen elkaar worden gelegd ontstaan, net als bij de vorige laag, ook hier weer de vezelversterkte kunststof tussenschotten.

Op dit pakket worden tweede kernlaagdelen geplaatst. Deze kernlaagdelen bestaan eveneens uit PUR-schuimstroken 34 met een dikte van 20 mm en met een dichtheid van 35 kg/m3, die rondom zijn ingepakt in een laag 150 g/m2 CFM 33.

Als laatste wordt het geheel afgedekt met achtereenvolgens door 2 lagen 800 gram/m2 Unidirectional (UD) glaslegsel 32c van elk 800 g/m2 en nog 1x CFM 32b van 150 g/m2

Dit gehele pakket wordt vervolgens afgedekt met zogenaamde peelply scheurweefsel 38, dat na uitharding van het isolatiewandpaneel weer wordt verwijderd en dan met een luchtdichte folie als tweede maldeel 36 en voorzien van in schematisch met 39 weergegeven inlaatopening.

Hoewel een aantal lagen in de figuren steeds als één geheel zijn weergegeven, kunnen de lagen ook als kleinere matjes, legsels of vellen worden aangebracht. De PUR-schuimstroken 34 en de VIP-panelen 35 kunnen indien gewenst ook aan de kopse zijden door een glasvezelmat zijn bedekt.

Aldus wordt een alzijdig gesloten gevulde mal verschaft. Vervolgens wordt door inlaatopening 7 een kunststofhars in de mal geïnjecteerd. Indien nodig is ten hoogte van de inlaatopening 7 een uitsparing in de belendende huidlaag 32 aangebracht. Het geheel wordt op vacuüm gebracht (ca. 0,5 bar onderdruk) en met een standaard vacuüm-injectie methode geïnjecteerd met een standaard orthoftaalzure polyesterhars. Na uitharding wordt het product gelost, de folie en het scheurweefsel worden verwijderd en de randen worden nabewerkt. De kunststofhars dringt door tot in de vrije ruimten en tot tussen de vezels van glasvezelmatten 32, 33. Wanneer de mal geheel gevuld is wordt gewacht tot de kunsthars is uitgehard tot een kunststof en kunnen de maldelen 31, 36 van elkaar worden los gemaakt. Aldus is een isolatiewandpaneel volgens de onderhavige uitvinding verschaft, dat geschikt is om te worden gebruikt als isolerend wandpaneel van een reefer en om de daarbij horende krachten op te vangen zonder, of met een zeer gereduceerd, risico van delaminatie door afschuiving.

Het is ook mogelijk om de lagen en ribben glasvezel als afzonderlijke lagen aan te brengen in plaats van het in glasvezelmatten verpakt van isolatieplaten en/of -panelen. In figuur 3 ontbreken afmetingen. Een reden hiervoor is dat een isolatiewandpaneel in vele verschillende afmetingen kan worden vervaardigd. Het bereik varieert van enkele decimeters tot vele meters, afhankelijk van de toepassing van het isolatiewandpaneel. Het moge duidelijk zijn dat een dergelijk isolatiewandpaneel bij voorkeur niet hoeft te worden afgekort, aangezien dat lekkage van VIP-panelen zou veroorzaken. Ook de dikte van de isolatiewandpanelen kan afhankelijk van de toepassing variëren. Verder kunnen naar wens meer of minder lagen, bij voorkeur door middel van vezel versterkte kunststof van elkaar gescheiden, in een isolatiewandpaneel worden voorzien. Ook afhankelijk van de isolatiewaarde zouden de isolatiepanelen en de isolatieplaten anders ten opzichte van elkaar kunnen worden georiënteerd. Het heeft echter de voorkeur ten minste één centrale laag VIP-panelen aan beide zijden te bedekken met een PUR-laag. Hierdoor wordt het risico dat een VIP-paneel kan beschadigen gereduceerd.

In de beschrijving van de figuren worden steeds specifieke materialen genoemd voor de verschillende lagen en ribben. De onderhavige uitvinding is uiteraard niet beperkt tot deze materialen. Glasvezels kunnen worden vervangen door andere vezels zoals koolstofvezels, aramidevezels of dergelijke. In plaats van PUR kan een ander isolatiemateriaal worden toegepast voor de isolatieplaten. In plaats van VIP-panelen kunnen eventueel andere, bij voorkeur relatief goed isolerende isolatieplaten worden toegepast. De versterkingsribben en versterkingslagen zijn in figuur 2, en impliciet bij een isolatiewandpaneel vervaardigd volgens een werkwijze volgens figuur 3 integraal met elkaar verbonden en van hetzelfde materiaal vervaardigd. Het is echter denkbaar tussen de panelen of platen van een laag langgestrekte ribelementen aan te brengen die na het injecteren met kunsthars in contact zijn met die kunsthars. Ook kunnen versterkingslagen massieve platen omvatten.

Figuur 4 toont een perspectivisch zijaanzicht van een container 51 vervaardigd met isolatiewandpanelen volgens de onderhavige uitvinding. Een naar de lezer toegekeerde zijwand 52 en de bovenwand 53 zijn deels weggebroken getekend, zodat de kernlagen 54 en de centrale laag 55 zichtbaar zijn. Ook de deuren 56, 57 en de overige wanden, die in fig. 4 niet zichtbaar zijn, zijn vervaardigd van isolatiewandpanelen volgens de onderhavige uitvinding.

Zoals uit de hierboven genoemde opsomming blijkt is de onderhavige uitvinding niet beperkt tot in dit document beschreven uitvoeringsvormen. Vele, al dan niet volgens de vakman voor de hand liggende varianten, zijn denkbaar binnen de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding die wordt gedefinieerd door de hiernavolgende conclusies. Hoewel de uitvinding met name is toegelicht aan de hand van voorbeelduitvoeringen die zijn gerelateerd aan toepassing van het isolatiewandpaneel voor een zeecontainer zijn ook isolatiewandpanelen met aanzienlijk kleinere of grotere afmetingen volgens de onderhavige uitvinding denkbaar. Uiteraard kunnen de afmetingen van de verschillende lagen aan de toepassing worden aangepast.

Claims (23)

1. Isolatiewandpaneel omvattende een centrale laag met één of meer naast elkaar gelegen isolatiepanelen, elk isolatiepaneel met aan weerszijden een paneelvlak en met een omtreksrand, waarbij de centrale laag aan elk van weerszijden is voorzien van een kernlaag van isolatieplaten met aan weerszijden een plaatvlak en met een omtreksrand waarbij elke kernlaag aan diens van de centrale laag afgekeerde zijde is voorzien van een huidlaag, waarbij tussen de centrale laag en elk van de naburige kernlagen een versterkingslaag is voorzien, en waarbij zich om de omtreksrand van het of elk isolatiepaneel ten minste een versterkingsrib tussen de beide versterkingslagen uitstrekt en waarbij zich om de omtreksrand van één of meer isolatieplaten ten minste een versterkingsrib tussen een versterkingslaag en de naburige huidlaag uitstrekt.

2. Isolatiewandpaneel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de centrale laag één of meer VIP panelen, bij voorkeur met een rechthoekige omtreksrand omvat.

3. Isolatiewandpaneel volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat een kernlaag isolatieplaten met een rechthoekige omtreksrand omvat.

4. Isolatiewandpaneel volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat versterkingsribben tussen de versterkingslagen versprongen zijn aangebracht ten opzichte van versterkingsribben tussen een versterkingslaag en een huidlaag.

5. Isolatiewandpaneel volgens conclusies 4, met het kenmerk, dat een versterkingsrib tussen de versterkingslagen zich in hoofdzaak in het midden van een isolatieplaat uitstrekt, en dat een versterkingsrib tussen een versterkingslaag en een huidlaag zich in hoofdzaak in het midden van een isolatiepaneel uitstrekt. 6 Isolatiewandpaneel volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een kernlaag isolatieplaten van schuimmateriaal, bij voorkeur van kunststof schuim, omvat.

7. Isolatiewandpaneel volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 5, met het kenmerk, dat een kernlaag isolatieplaten van een massief materiaal omvat.

8. Isolatiewandpaneel volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een versterkingslaag een vezelversterkte kunststoflaag is.

9. Isolatiewandpaneel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de vezelversterkte kunststoflaag matten, weefsels en/of legsels van vezels omvat.

10. Isolatiewandpaneel volgens conclusie 8 of 9, met het kenmerk, dat de vezels van de vezelversterkte kunststoflaag glasvezels, koolstofvezels en/of aramidevezels omvat.

11. Isolatiewandpaneel volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de versterkingsribben kunststof omvatten.

12. Isolatiewandpaneel volgens conclusies 11, met het kenmerk, dat de versterkingsribben vezelversterkt kunststof omvatten.

13. Isolatiewandpaneel volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat versterkingsribben integraal zijn verbonden met één of beide versterkingslagen

14. Isolatiewandpaneel volgens één of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de versterkingsribben een versterkingselement van massief materiaal omvatten.

15. Toepassing van een isolatiewandpaneel als wand van een container, in het bijzonder een zeecontainer.

16. Zeecontainer omvattende een bovenwand, een onderwand een voorwand, een achterwand en twee zijwanden, met het kenmerk, dat ten minste de zijwanden een isolatiewandpaneel volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 14 omvatten.

17. Zeecontainer volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat ten minste de zijwanden elk zijn vervaardigd als één isolatiewandpaneel volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 14.

18. Zeecontainer volgens één of meer van de conclusies 16 tot en met 17, met het kenmerk, dat een vezelversterkte versterkingslaag een dikte heeft die is gelegen in het bereik van 0,5-3,0 mm.

19. Zeecontainer volgens één of meer van de conclusies 16 tot en met 18, met het kenmerk, dat een vezelversterkte versterkingsrib een dikte heeft die is gelegen in het bereik van 0,5-3,0 mm.

20. Zeecontainer volgens één of meer van de conclusies 16 tot en met 19, met het kenmerk, dat een kernlaag stroken kunststofschuim met een dikte die is gelegen in het bereik van 10-30 mm omvat.

21. Zeecontainer volgens één of meer van de conclusies 16 tot en met 20, met het kenmerk, dat een kernlaag stroken VIP panelen met een dikte die is gelegen in het bereik van 10-25 mm omvat.

22. Werkwijze voor het vervaardigen van een isolatiewandpaneel volgens één of meer van de conclusies 1 tot en met 14, omvattende de volgende stappen: a) het verschaffen van een eerste maldeel; b) het aanbrengen van materiaal voor een huidlaag van het isolatiewandpaneel; c) het met een onderlinge tussenruimte naast elkaar aanbrengen van isolatieplaten op het materiaal voor de huidlaag; d) het aanbrengen van vezels in tussen de isolatieplaten aanwezige tussenruimten en op de isolatieplaten; e) het met een onderlinge tussenruimte naast elkaar aanbrengen van isolatiepanelen op de vezels; f) het aanbrengen van vezels in tussen de isolatiepanelen aanwezige tussenruimten en op de isolatiepanelen g) het met een onderlinge tussenruimte naast elkaar aanbrengen van isolatieplaten op de vezels; h) het aanbrengen van vezels in tussen de isolatieplaten aanwezige tussenruimten; i) het aanbrengen van materiaal voor een huidlaag op de isolatieplaten; j) het met een tweede maldeel afsluiten van het eerste maldeel; k) het injecteren van kunsthars in de mal, waarbij de kunsthars door de vezellagen vloeit; en l) het laten uitharden van de kunsthars.

23. Werkwijze volgens conclusie 22, met het kenmerk, wordt het aanbrengen van vezels in stappen d), f) en/of h) uitgevoerd door middel van het in de voorafgaande stap aanbrengen van een door een vezelmat omgeven isolatieplaat, respectievelijk isolatiepaneel.

24. Werkwijze volgens conclusie 22 of 23, met het kenmerk, dat bij stap c), e) en/of g) een VIP paneel als isolatiepaneel wordt aangebracht.