DE19708729A1 - Molded elements suitable for the construction of refrigerated cabinets and a process for their production - Google Patents

Molded elements suitable for the construction of refrigerated cabinets and a process for their production

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Abstract

Mouldings suitable for building refrigerators have an inner and an outer covering layer, as well as an intermediate core which consists to a large extent of an open-pore polyurethane hard foam. The covering layers are pressed by the outer atmospheric pressure against the hard foam core but do not adhere to the core. Also disclosed are a process for manufacturing these mouldings and refrigerators which contain at least one of said mouldings.

Description

Kühlmöbel, welche aus einem geschlossenen Gehäuse mit guter thermischer Isolierwirkung bestehen, dessen Innenraum mit Hilfe eines Kühlaggregates auf eine bestimmte niedrige Temperatur gekühlt wird, sind prinzipiell bekannt. Üblicherweise besteht das Gehäuse aus einem Verbund zwischen einer aus Kunststoff gefertigten Innenwand und einer aus Metall gefertigten Außenwand, zwischen der sich eine wärmedämmende Isolierschicht, zumeist ein Polyurethan- Schaumkunststoff, befindet. Der Polyurethan-Schaumkunststoff erfüllt dabei einerseits eine konstruktive Aufgabe, bei der er die Innen- mit der Außenwand des Gehäuses verklebt und somit dem Gehäuse konstruktive Festigkeit verleiht, andererseits trägt er durch seine geringe thermische Leitfähigkeit wesentlich zur thermischen Isolierung des Kühlbehälter-Innenraums bei.Refrigerators, which consist of a closed housing with good thermal Insulating effect, the interior of which with the help of a cooling unit In principle, a certain low temperature is cooled. The housing usually consists of a composite between one Inner wall made of plastic and an outer wall made of metal, between which there is a heat-insulating layer, usually a polyurethane Foam plastic, located. The polyurethane foam plastic fulfills on the one hand, a constructive task in which the inner and outer walls of the Glued housing and thus gives the housing structural strength, on the other hand, it contributes significantly to its low thermal conductivity thermal insulation of the interior of the cooling container.

Weiterhin ist bekannt, daß Gehäuse eines Kühlmöbels so herzustellen, daß anstelle der Kunststoff-Innenwand und der Metallaußenwand ein formgeblasenes, allseits geschlossenes Kunststoffteil hergestellt wird, in welches durch eine Öffnung ein Polyurethangemisch eingefüllt wird, welches im Zuge des Aufschäumprozesses einen hierfür vorgesehenen Innenraum vollständig ausfüllt, wobei das Polyurethan­ gemisch auch bei dieser Gehäuseart konstruktive und isoliertechnische Aufgaben erfüllt.It is also known to manufacture the housing of a refrigerator so that instead of the plastic inner wall and the metal outer wall are molded, all-round closed plastic part is made, into which an opening Polyurethane mixture is filled, which in the course of the foaming process completely fills an interior space provided for this purpose, the polyurethane mix also with this type of housing constructive and insulation tasks Fulfills.

Bekannt ist ferner, anstelle des üblicherweise verwendeten geschlossenzelligen Polyurethan-Hartschaum-Kunststoffes einen weitgehend offenzelligen Polyurethan- Hartschaum zu verwenden. Dieser Schaumstoff übernimmt die oben beschriebene konstruktive Aufgabe. Die notwendige isoliertechnische Aufgabe wird in diesem Fall aber nicht durch das in den Schaumstoffzellen enthaltene Isoliergas erfüllt, sondern in der Weise gelöst, daß das ausgeschäumte Formteil durch einmaliges, diskontinuierliches oder kontinuierliches Absaugen der im Innenraum der Gehäuse­ wand befindlichen gasförmigen Substanzen evakuiert wird. Durch das so ent­ stehende Vakuum wird der Wärmetransport von der Außenseite zur Innenseite des Gehäuses merklich herabgesetzt.It is also known to replace the normally used closed cell Rigid polyurethane foam a largely open-celled polyurethane Use hard foam. This foam takes over the one described above constructive task. The necessary isolation task is described in this But not fulfilled by the insulating gas contained in the foam cells, but solved in such a way that the foamed molded part discontinuous or continuous suction in the interior of the housing gaseous substances located on the wall is evacuated. Through the so ent standing vacuum, the heat transfer from the outside to the inside of the Housing noticeably reduced.

Bei allen beschriebenen Konstruktionsprinzipien nach dem Stand der Technik be­ steht der Gehäuseaufbau aus einem Materialverbund, der am Ende der Gebrauchs­ dauer des Kühlmöbels nur schwer und zumeist unvollkommen und nicht sortenrein wieder in die Einzelkomponenten zerlegt werden kann. Stand der Technik sind entweder Verbrennungsverfahren oder mechanische Zerkleinerungsprozesse, die zu Stoffgemischen führen, welche für eine quantitative und qualitative Wiederver­ wendung meist nur bedingt geeignet sind. Für eine sinnvolle Zurückführung der Einzelmaterialien in einen eventuellen Wiederverwendungsprozeß ist aber eine wirtschaftliche, d. h., einfache und sortenreine Trennung der im Kühlmöbel- Gehäuse verarbeiteten Materialien notwendig.In all described design principles according to the prior art be stands the housing structure from a composite material, which at the end of use  The duration of the refrigerator is difficult and mostly imperfect and not sorted can be broken down into the individual components. State of the art either combustion processes or mechanical crushing processes leading to Mixtures of substances that are necessary for quantitative and qualitative reuse are usually only suitable to a limited extent. For a sensible return of the Individual materials in a possible reuse process is one economic, d. i.e., simple and sorted separation of the Housing processed materials necessary.

Erschwert wird die sortenreine Trennung der im Kühlmöbel-Gehäuse verarbeiteten Materialien noch dadurch, daß bei der Herstellung des Gehäuses während der Auf­ schäumung mit dem Polyurethangemisch zwischen dem entstehenden Polyurethan­ schaum und den übrigen Verbundmaterialien eine auf eine Klebewirkung be­ ruhende Haftung entsteht. Hierdurch wird eine sortenreine Wiederrückgewinnung dieser Materialien durch die bisher bei der Wiederverarbeitung eingesetzten Zerkleinerungsverfahren praktisch unmöglich gemacht.It is difficult to separate the types of processed in the refrigerator cabinet Materials still in that in the manufacture of the housing during the on foaming with the polyurethane mixture between the resulting polyurethane foam and the other composite materials have an adhesive effect dormant liability arises. This will result in a pure recovery of these materials through those previously used in reprocessing Shredding process made practically impossible.

Es bestand daher die Aufgabe, für den Kühlmöbelbereich geeignete Formelemente aus einem Verbund aus Polyurethan-Schäumen mit anderen Materialien aufzu­ finden, welche sich weitgehend sortenrein wieder in die zur Herstellung einge­ setzten Komponenten zerlegen lassen.There was therefore the task of suitable shaped elements for the refrigeration cabinet area from a composite of polyurethane foams with other materials find, which are largely sorted back into the production have the components disassembled.

Es wurden nun für den Kühlmöbelbereich geeignete Formelemente aufgefunden, welche sich einfach und sortenrein wieder in die zur Herstellung eingesetzten Materialien zerlegen lassen.Form elements suitable for the refrigerated cabinet area have now been found, which can be easily and separately sorted back into those used for the production Have materials disassembled.

Gegenstand der Erfindung sind daher für den Kühlmöbelbereich geeignete Formelemente, bestehend aus einer inneren und äußeren Deckschicht und einem dazwischenliegenden Polyurethan-Hartschaum-Kern, bei denen der Hartschaum- Kern aus einem weitgehend offenzelligen Polyurethan-Hartschaumstoff besteht und die Deckschichten durch den äußeren Luftdruck auf den Hartschaum-Kern gepreßt werden, wobei zwischen den äußeren Deckschichten und dem Kern keine auf einer Klebewirkung beruhende Haftung besteht.The subject of the invention is therefore suitable for the refrigeration cabinet area Form elements, consisting of an inner and outer cover layer and a intermediate polyurethane rigid foam core, in which the rigid foam Core consists of a largely open-cell rigid polyurethane foam and the outer layers are pressed onto the hard foam core by the external air pressure be, with no on one between the outer cover layers and the core Adhesion based liability exists.

Im Sinne der Erfindung kann dabei die Trennung zwischen den Deckschichten und dem Polyurethan-Hartschaum-Kern prinzipiell nach den folgenden Methoden erfolgen:
For the purposes of the invention, the separation between the cover layers and the rigid polyurethane foam core can in principle be carried out using the following methods:

  • - Für die Deckschichten wird ein Material ausgewählt, so daß keine Haftung zum Polyurethan-Hartschaumstoff-Kern auftritt. Beispielsweise können die Deckschichten aus Polyethylen, Polypropylen, ABS, Polystyrol, HIPS bestehen.- A material is selected for the cover layers, so that no liability to the rigid polyurethane foam core occurs. For example, the Cover layers made of polyethylene, polypropylene, ABS, polystyrene, HIPS consist.
  • - Die Formulierung des Polyurethan-Systems wird so gewählt, daß keine Haftung zu den verwendeten Deckschichten auftritt.- The formulation of the polyurethane system is chosen so that none Adhesion to the cover layers used occurs.
  • - Deckschicht und Polyurethan-Kern werden mechanisch durch ein Material, z. B. eine Folie aus einem Material hergestellt, welches weder zu den Deck­ schichten noch zum Polyurethan-Hartschaum-Kern eine klebende Verbin­ dung eingeht, getrennt.- Top layer and polyurethane core are mechanically made of a material, e.g. B. a film made of a material that is neither to the deck add an adhesive bond to the rigid polyurethane foam core incoming, separated.
  • - Die Innenwände der Deckschichten der formgeblasenen Formelemente werden vor dem Befüllen mit dem flüssigen Polyurethan-Gemisch mit einer Substanz beschichtet, die als Trennmittel zwischen Innenwand der Deck­ schichten und dem Polyurethan-Hartschaum-Kunststoff wirkt, so daß kein Klebeverbund zwischen den Deckschichten und dem Polyurethan-Hart­ schaum-Kern zu Stande kommt.- The inner walls of the cover layers of the molded components before filling with the liquid polyurethane mixture with a Substance coated as a release agent between the inside wall of the deck layers and the rigid polyurethane foam acts, so that no Adhesive bond between the cover layers and the polyurethane hard foam core comes into being.

Die konstruktive Festigkeit des Gehäuses, die in der Regel durch die Klebe­ wirkung des Polyurethan-Hartschaum-Kernes an den Wandungen der Deckschich­ ten des Gehäuses und dem dadurch entstehenden Verbundelement-Charakter des Gesamtaufbaus zustande kommt, wird in allen genannten Fällen dadurch erreicht, daß nach Evakuierung der Formelemente die Deckschichten durch den äußeren Luftdruck eng und an allen Stellen auf den Polyurethan-Hartschaum-Kern gedrückt werden. Wie im Kühlmöbelbau nach dem Stand der Technik üblich, sollten dabei vorzugsweise die innere und äußere Deckschicht zu einem Gehäuse verbunden sein.The structural strength of the housing, which is usually due to the adhesive Effect of the rigid polyurethane foam core on the walls of the top layer ten of the housing and the resulting composite element character of the Overall structure comes about, is achieved in all of the above cases by that after evacuation of the molded elements, the outer layers through the outer layers Air pressure tight and pressed on the polyurethane rigid foam core at all points will. As is customary in refrigeration cabinet construction according to the state of the art, this should be done preferably the inner and outer cover layer connected to form a housing be.

Um auf Dauer ein gutes Vakuum zu gewährleisten, daß einerseits die niedrige thermische Leitfähigkeit des Verbundsystems gewährleistet bleibt und andererseits die Deckschichten durch den äußeren Luftdruck auf den Hartschaum-Kern gepreßt werden, sollten die Deckschichten zweckmäßigerweise aus weitgehend diffu­ sionsundurchlässigen Materialien bestehen. In order to ensure a good vacuum in the long run that the low thermal conductivity of the composite system remains guaranteed and on the other hand the outer layers are pressed onto the hard foam core by the external air pressure , the cover layers should expediently be largely diffuse impermeable materials.  

In vorteilhafter Weise kann eine erfindungsgemäße Konstruktion nach der Gebrauchsdauer des Kühlmöbels durch Aufschneiden und Abschälen der formge­ blasenen Deckschichten bzw. Auseinanderziehen der Einzelkomponenten einfach getrennt werden, so daß die Einzelkomponenten weitgehend sortenrein einer weiteren Wiederverwendung zugeführt werden können.An inventive construction according to the Service life of the refrigerator by cutting and peeling the formge blown cover layers or pulling apart the individual components easily be separated so that the individual components are largely sorted by type can be reused.

Vorzugsweise wird erfindungsgemäß die Trennung zwischen den Deckschichten und dem Polyurethan-Hartschaum-Kern dadurch erreicht, daß man bei der Herstel­ lung der Formelemente eine Formulierung des Polyurethan-Systems in der Weise wählt, daß keine Haftung des geschäumten Polyurethan-Kerns zu den Deck­ schichten entstehen kann. Derartige Polyisocyanat/Polyolsysteme sind nach dem Stand der Technik bereits bekannt.According to the invention, the separation between the cover layers is preferred and the rigid polyurethane foam core is achieved in that the manufacturer development of the form elements a formulation of the polyurethane system in such a way chooses that no liability of the foamed polyurethane core to the deck layers can arise. Such polyisocyanate / polyol systems are after State of the art already known.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines für den Kühlmöbelbereich geeigneten Formelementes, wobei man einen offenzelligen Polyurethan-Hartschaum-Kern zwischen weitgehend diffusionsdichten Deck­ schichten erzeugt oder einbringt und anschließend das Innere des Formelements dauerhaft derart evakuiert, daß sowohl der konstruktive Aufbau als auch die thermische Isolierung gewährleistet wird.Another object of the invention is a method for producing a for the refrigeration cabinet area suitable molded element, with an open cell Rigid polyurethane core between largely diffusion-tight deck layers created or introduced and then the inside of the molded element permanently evacuated in such a way that both the construction and the thermal insulation is guaranteed.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kühlmöbel, welches mindestens eines der oben beschriebenen Formelemente enthält. Die Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren der Formelemente kann dabei durch einmaliges, diskontinuierliches oder kontinuierliches Evakuieren erzeugt werden. Unter ein­ maligem Evakuieren im Sinne der Erfindung wird dabei verstanden, daß nur einmal bei der Herstellung der Formelemente diese zwischen der äußeren und inneren Deckschicht einschließlich des dazwischenliegenden Polyurethan-Hart­ schaum-Kernes evakuiert wurde, um somit eine Druckdifferenz aufzubauen, die notwendig ist, um die Deckschichten durch den äußeren Luftdruck auf den Poly­ urethan-Hartschaum-Kern pressen zu lassen. Unter diskontinuierlichem oder konti­ nuierlichem Evakuieren im Sinne der Erfindung wird verstanden, daß während des Betriebes des Kühlmöbels kontinuierlich oder diskontinuierlich durch eine Vakuumpumpe die Druckdifferenz zwischen den Deckschichten einschließlich des dazwischenliegenden Polyurethan-Hartschaum-Kernes ständig aufrechterhalten wird. Zweckmäßigerweise wird dafür ein Kühlmöbel-Aggregat gewählt, welches neben der Kühlung des Innenraumes auch als Vakuumpumpe zur Aufrecht­ erhaltung dieser Druckdifferenz eingesetzt werden kann. Another object of the invention is a refrigerator, which at least contains one of the shaped elements described above. The pressure difference between the inside and the outside of the form elements can be discontinuous or continuous evacuation are generated. Under a Evacuation in the sense of the invention is understood to mean that only once in the manufacture of the molded elements this between the outer and inner cover layer including the intermediate polyurethane hard foam core was evacuated in order to build up a pressure difference that is necessary to apply the outer layers to the poly due to the external air pressure to have urethane hard foam core pressed. Under discontinuous or continuous Nuclear evacuation in the sense of the invention is understood that during the Operation of the refrigerator continuously or discontinuously by a Vacuum pump the pressure difference between the cover layers including the the rigid polyurethane foam core in between is constantly maintained becomes. For this purpose, a refrigeration unit is expediently selected, which in addition to cooling the interior, also as an upright vacuum pump maintenance of this pressure difference can be used.  

Um nun die für die Funktion eines Kühlmöbels notwendigen Aggregate und Kondensationseinheiten, die üblicherweise auf der Außenseite des Gehäuses installiert sind, mit der zur Kühlung des Innenraumes notwendigen Installation zu verbinden, wird die Konstruktion vorzugsweise so gewählt, daß das Kühlmöbel ein Formteil enthält, welches eine Öffnung aufweist, die den durch den äußeren Luft­ druck bewirkten Zusammenhalt zwischen Deckschichten und Polyurethan-Hart­ schaum-Kern nicht beeinflußt. Beispielsweise kann diese Öffnung in einem Bereich liegen, in dem sich zwischen Innen- und Außenwand des Gehäuses kein Polyurethan-Hartschaum-Kern befindet, wobei dieses Formteil gegenüber dem evakuierten Teil der Gehäusekonstruktion durch Zusammenschweißen der Wandungen isoliert ist. Vorzugsweise kann ein erfindungsgemäßes Kühlmöbel eine Öffnung enthalten, wie es gemäß Fig. 1 dargestellt ist.In order to connect the units and condensation units necessary for the function of a refrigerator, which are usually installed on the outside of the housing, with the installation required for cooling the interior, the construction is preferably chosen so that the refrigerator contains a molded part which has a Has opening that does not affect the cohesion caused by the external air pressure between the outer layers and the rigid polyurethane foam core. For example, this opening can lie in an area in which there is no rigid polyurethane foam core between the inner and outer walls of the housing, this molded part being insulated from the evacuated part of the housing construction by welding the walls together. A refrigerator according to the invention can preferably contain an opening, as shown in FIG. 1.

Dadurch, daß das erfindungsgemäße Kühlmöbel so konstruiert ist, daß es Form­ teile enthält, welche aus einer inneren und äußeren Deckschicht mit einem dazwi­ schenliegenden Polyurethan-Hartschaum-Kern bestehen, welche keine nach dem Stand der Technik bekannten Verbundelemente sind, die ihre konstruktive Festig­ keit über eine auf einer Klebewirkung beruhenden Haftung erhalten, ist das erfin­ dungsgemäße Kühlmöbel recyclingfähig und läßt nach Gebrauch des Gerätes eine weitgehend sortenreine Trennung der bei der Herstellung eingesetzten Einzel­ komponenten zu. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem ein weitgehend offenzelliger Polyurethan-Hartschaumstoff bei der Herstellung des Kühlmöbels eingesetzt wird, wobei die verwendeten Deckschichten auf diesen Polyurethan- Hartschaum-Kern durch den äußeren Luftdruck gepreßt werden.The fact that the refrigerator according to the invention is constructed so that it has shape contains parts, which consist of an inner and outer cover layer with an intermediate lying polyurethane rigid foam core, which none after State-of-the-art composite elements are known for their structural strength This is the result of maintaining adhesion based on an adhesive effect Refrigerators according to the invention are recyclable and can be used after the appliance has been used Largely sorted separation of the individual used in the production components too. This is achieved according to the invention by a largely Open-celled rigid polyurethane foam in the manufacture of the refrigerator is used, the cover layers used on these polyurethane Rigid foam core to be pressed by the external air pressure.

Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Formteils mit einer Öffnung zur Durchführung der Kühlinstallation. Fig. 1 shows schematically the structure of a molded part according to the invention with an opening for performing the cooling installation.

Fig. 1 Durchführung zwischen Innen- und Außenseite eines erfindungs­ gemäßen Formteils
A: Seitenansicht
B: Frontalansicht
(1): PUR-Stützkern
(2): Deckschicht
(3): Schweißnaht
(4): Durchbruch Fig. 1 implementation between the inside and outside of a molded part according to the Invention
A: Side view
B: Frontal view
( 1 ): PUR support core
( 2 ): top layer
( 3 ): weld
( 4 ): breakthrough

Claims (8)

1. Für den Kühlmöbelbereich geeignete Formelemente, bestehend aus einer inneren und äußeren Deckschicht und einem dazwischenliegenden Poly­ urethan-Hartschaum-Kern, dadurch gekennzeichnet, daß der Hartschaum- Kern aus einem weitgehend offenzelligen Polyurethan-Hartschaumstoff besteht, und daß die Deckschichten durch den äußeren Luftdruck auf den Hartschaum-Kern gepreßt werden, wobei zwischen den Deckschichten und dem Kern keine auf einer Klebewirkung beruhende Haftung besteht.1. Suitable for the refrigerated cabinet area, consisting of an inner and outer cover layer and an intermediate polyurethane rigid foam core, characterized in that the rigid foam core consists of a largely open-celled rigid polyurethane foam, and that the cover layers by the external air pressure be pressed onto the hard foam core, there being no adhesion based on an adhesive effect between the cover layers and the core. 2. Formelemente gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innere und äußere Deckschicht miteinander zu einem Kühlmöbelgehäuse verbun­ den sind.2. Shaped elements according to claim 1, characterized in that the inner and the outer cover layer joined together to form a refrigerator cabinet they are. 3. Formelemente gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Deckschichten aus weitgehend diffusionsundurchlässigen Materialien bestehen.3. Molded elements according to one of claims 1 to 2, characterized in net that the outer layers are largely impermeable to diffusion Materials exist. 4. Verfahren zur Herstellung eines für den Kühlmöbelbereich geeigneten Formelementes gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein offenzelliger Polyurethan-Hartschaumstoff-Kern zwischen zwei Deckschichten erzeugt oder eingebracht wird und anschließend das Innere des Formelementes dauerhaft evakuiert wird.4. Process for producing a suitable for the refrigeration cabinet area Shaped element according to one of claims 1 to 3, characterized records that an open-celled rigid polyurethane foam core between two cover layers are created or introduced and then the Interior of the molded element is permanently evacuated. 5. Kühlmöbel, dadurch gekennzeichnet, daß sie mindestens ein Formelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 enthalten.5. Refrigerated cabinet, characterized in that it has at least one shaped element according to one of claims 1 to 3 included. 6. Kühlmöbel gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck­ differenz zwischen den Deckschichten des Formelementes durch ein­ maliges, diskontinuierliches oder kontinuierliches Evakuieren erzeugt wird.6. Refrigerated cabinet according to claim 5, characterized in that the pressure difference between the cover layers of the shaped element by a repeated, discontinuous or continuous evacuation is generated. 7. Kühlmöbel gemäß einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Formteil enthält, welches eine Öffnung aufweist, die den durch den äußeren Luftdruck bewirkten Zusammenhalt zwischen Deckschichten und Polyurethan-Hartschaum-Kern nicht beeinflußt. 7. Refrigerated cabinet according to one of claims 5 to 6, characterized in that that it contains a molded part which has an opening through which the external air pressure caused cohesion between cover layers and rigid polyurethane foam core is not affected.   8. Kühlmöbel gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Öffnung gemäß Fig. 1 enthält.8. Refrigerated cabinet according to one of claims 5 to 7, characterized in that it contains an opening according to FIG. 1.
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