Gefäf & , insbesondere Konservendose, mit Einrichtung zum Erwärmen seines Inhaltes. Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gefäss, insbesondere auf eine Konserven dose, mit Einrichtung zum Erwärmen seines Inhaltes mittels einer ohne Luftzufuhr exo- thermisch reagierenden Masse.
Es sind mehrere Gefässe mit Einrichtung zum Erwärmen ihres, Inhaltes mittels ohne Luftzufuhr egothermisch reagierenden Mas sen bekannt geworden. Eine neuerdings wieder zu vermehrter Anwendung gelan gende Konservendose ist mit einem Doppel mantel versehen, der mit gekörntem, ge branntem Kalk- gefüllt ist, welcher nach Zu satz von Wasser Wärme entwickelt.
Damit genügend Wärme erzeugt wird, muss ziem- lich viel Kalk verwendet werden und der Reaktionsraum daher ziemlich gross sein. Diese Konservendosen sind infolgedessen sehr viel schwerer als Dosen ohne Heizvor- richtung und beanspruchen bedeutend. mehr Platz. Man hat auch Gefässe vorgeschlagen, deren Inhalt unter Verwendung von stärker exothermisch reagierenden Massen, z. B. von aluminothermischen Mischungen, erwärmt wird.
Die benützten Mischungen befriedigten aber nicht, weil die Gefässe im Hinblick auf ihre zu heftige Reaktion mit verwickelten Vorrichtungen zur Vermeidung eines Antiren nens des Gefässinhaltes versehen werden muss ten; ein grosser Nachteil war auch der, dass die verwendeten Massen während der Re aktion zusammenschrumpften, so dass die un mittelbare Berührung dieser Massen mit der Gefässwand kurz nach der Entzündung gröss- tenteils oder ganz unterbrochen wurde.
Man bat auch Gefässe mit Mischungen von Schwer metallen (Eisen, Kupfer, Zink usw.) mit Sauerstoff oder Schwefel abgebenden Verbin dungen (Permanganaten, Chromaten usw.) als Heizmittel vorgeschlagen. Mit diesen Mischun gen mussten ebenfalls besondere Massnahmen wegen der sonst zu heftig und rasch verlau fenden Reaktion getroffen werden. Es wurden der Masse Stoffe zugesetzt, die an der Reak tion nicht teilnahmen, und Trennwände im Reaktionsraum vorgesehen, welche diesen so unterteilten, dass die Fortpflanzung der Ent zündung verzögert wurde. Diese Massnahmen verteuerten selbstverständlich die Heizeinrich- tung und erhöhten deren Gewicht.
Die erwähnten Nachteile werden nun durch die vorliegende. Erfindung vermieden. Das neue Gefäss ist mit einer Heizmasse ver sehen, die ohne Verringerung ihres Volumens reagiert, I2-25 % Magnesiumpulver und 75 bis 88 % Eisenoxyd, gegebenenfalls ausserdem noch bis 12 % Aluminiumpulver enthält und aussen am untern Teil des Gefässes unter Ver meidung eines Hohlraumes zwischen ihr und dem Gefässboden angeordnet ist.
Die Masse reagiert ohne Verringerung ihres Volumens, so dass der Kontakt mit der Wandung des Ge fässes sowohl während der Reaktion als nach derselben erhalten bleiben kann. Dies ist sehr wichtig, denn die Wärmeübertragung durch Leitung ist bei diesen Massen erheblich grö sser als die Wärmeübertragung durch Strah lung oder Konvektion. Eine Vergrösserung des Volumens ist unbedenklich, sofern keine stö rende Beschädigung der Vorrichtung oder des Gefässes durch sie verursacht wird.
Es sind hier verschiedene Oxyde des Ei sens verwendbar, vor allem FeA3. Praktisch _ hat sich Walzensinter, der aus einer Mischung von Fe203 und Fe304 besteht, gut bewährt.
Durch die Verwendung von Magnesium- pulver in den genannten Mengen wird die Ab- brennungsgeschwindigkeit und die Höchst temperatur gegenüber den üblichen. alumino- thermischen Massen stark herabgesetzt.- Es ist nicht erforderlich, der Heizmasse an der Reaktion nicht teilnehmende fremde Stoffe zuzusetzen. Es kann aber Fälle geben, in wel chen solche Zuschläge vorteilhaft sind.
Im übrigen kann man die Heftigkeit der Reaktion auf Wunsch auch dadurch mildern, dass man im Rahmen- der beanspruchten Zusammen setzung den einen oder andern- der Reaktions teilnehmer im Überschuss gegenüber dein stöchiometrischen Verhältnis anwendet, so dass ein. Teil davon unverändert bleibt; es ist in diesem Falle zweckmässig, das Eisenoxyd im ZTberschuss zu verwenden.
Schliesslich ist dar auf hinzuweisen, dass die Heftigkeit der Re aktion bekanntlich von der Feinheit der reagierenden Stoffe abhängt. - Die Zeichnung veranschaulicht ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Abb. 1 zeigt eine Konservendose 1 im Längs- schnitt und Abb. 2 im -Querschnitt längs der Linie -A-_A von Abb. 1 unter Weglassen der Heizmasse. An ihrem Boden ist eine mit Asbestpappe 3 ausgekleidete Blechschale 2 durch einfacheKlemmwirkung befestigt.
Diese Schale enthält .die Heizmasse 4 sowie eine Zündeinrichtung in Gestalt eines Sturmholzes 5, dessen Zündkopf 6 durch eine Seitenöff nung herausragt. Über den Zündkopf ist eine kleine Metallhülse 7 aufgeschoben. Der Spalt zwischen dem Zündkopf und dem Lochrand ist mit Hilfe eines Lackes abgedichtet. Damit sich .das Sturmholz nicht verschieben kann, ist es mit Klammern 8 an der Asbestplatte be festigt.
Das Holzstäbchen des Sturmholzes kann so lang gewählt werden, dass es gegen den Rand der Heizmassensohale anstösst und auf diese Weise einen zusätzlichen Halt fin det, Damit das Sturmholz genügend Platz hat, ist in der Bodenasbestscheibe eine Ausneh- mung 9 vorgesehen. Man kann :das Sturmholz auch so in der Ausnehmung einbetten, dass es keiner Halteklammern bedarf.
Die Abb. 3 und 4 zeigen schematisch den untern Teil von Dosen, bei welchen die Heiz- massenschale durch eine bzw. mehrere Sieken 10 unverrückbar befestigt ist. Diese Sieken können auch durch warzenartige Eindrücke ersetzt werden.
Sind -die Dosen sehr hoch im Vergleich zu ihrem Durchmesser, dann- kommt die Ausführung nach Abb. 5 in Betracht, in welcher die Dose mit einer Vertiefung 11 ver sehen ist, die auch seitlich mit der Heizmasse in Berührung steht.
Man kann eine Heizmischung verwenden, die aus 12-25 % Magnesiumpulver, vorzugs weise aus 15-19,5 % Mg, und zum Rest aus Walzensinter besteht. Sehr bewährt hat sich eine - Mischung von 16#57o Mg und 83;5j; Walzensinter.
Die Mischung kann ausserdem bis 12 17o, vorzugsweise bis 7 %, Aluminium pulver enthalten. Diese Mischungen reagieren sehr gleichmässig; die Wärmeabgabe ist der art, dass die Reaktionsmasse, die nur am untern Teil des Gefässes angeordnet ist, dessen ganzen Inhalt nach Wunsch auf 50-100 C erwärmt, ohne dass-es nötig ist, eine zu grosse Menge der Reaktionsmasse zu benützen und zudem die Seitenwandungen damit ganz zu umhüllen. Eine Volumenverringerung findet nicht statt.
Die Befestigung der Wandung der mit Heizmasse gefüllten Schale an derjenigen der Dose kann durch Einpressen eines Gewindes, Eindrücken von Warzen, durch Bajonnettver- schluss, Löten, Anbringung eines Klebestrei fens oder einer Klebemasse erzielt werden.
Oft wird die beim Einschieben der Dose in die Schale entstehende Klemmwirkung genü gen, und zwar besonders dann, wenn die ein geschobene Stirnseite am Rand keinen aus der Ebene der zyiindrischen Wandung lhervortre- tenden Wulst aufweist. Auf diese Weise kann jede übliche Konservendose aus Metallblech in einfacher.
Weise mit einet die $eizmas@e enthaltenden Schale versehen werden, und zwar am besten nach dem Füllen der Dose. Es ist selbstverständlich auch möglich, eine besonders für die Befestigung einer Reizein richtung gestaltete Dose herzustellen. Es kann sich z. B. um eine Dose handeln, an welche der Boden durch Falzen befestigt ist. Gleich zeitig kann im selben Walzvorgang die Schale mit der Heizmasse befestigt werden. In diesem Fall kann das Füllgut erst nach der Befestigung der Schale eingebracht werden.
Da ein Anlöten der Heizmassenschale nicht notwendig ist, kann das Gefäss aus Alu minium oder einer Aluminiumlegierung be stehen. Aluminium lässt sich wohl löten, doch nicht in so einfacher Weise wie Weissblech, so dass Aluminiumdosen in der Regel nicht gelötet werden. Aluminium-Konservendosen werden gewöhnlich entweder durch Tief ziehen oder durch Hochschlagen (Kalt- spritzen) gefertigt.
Für die Herstellung von hohen Aluminiumdosen gemäss Abb. 5 kann es zweckmässig sein, die Herstellung durch Hochschlagen vorzuziehen, da der Boden in einfacher Weise dicker als der zylindrische Teil der Wandung hergestellt werden kann; beim Entzünden der Heizmasse wird dann eine gleichmässigere Wärmeübertragung er zielt. Zum selben Zwecke kann man auch zwischen Dosenboden und Heizmasse eine Aluminiumscheibe anordnen, doch ist dann der Wärmeübergang weniger gut als bei der Dose mit dickerem Boden.
Die Zündeinrichtung kann auch doppelt ausgeführt werden, damit bei etwaiger Be schädigung der einen Einrichtung durch Schlag oder Sturz die Zündung vorgenom men werden kann. Es ist empfehlenswert, den herausragenden Zündkopf mit einer ent fernbaren Schutzvorrichtung zu versehen, z. B. mit einer Hülse, die durch ein Kleb band befestigt ist.
Zur Verringerung der Wärmeverluste ist es empfehlenswert, den Boden der die Heiz- masse enthaltenden Schale sowie deren Rand innen mit einem wärmedämmenden Stoff zu belegen, z. B. mit Asbestpappe. Diese Wärme dämmungsmasse kann auch den Zweck er- füllen, ein Durchschmelzen der Heizmassen- schale zu verhindern. Selbstverständlich kann eine Wärmeisolation auch aussen angebracht werden, wobei sie auch die Dose selbst um hüllen kann.
Containers, especially food cans, with a device for heating their contents. The present invention relates to a vessel, in particular a tin can, with a device for heating its contents by means of a mass which reacts exothermally without the supply of air.
There are several vessels with means for heating their contents by means of egothermally reacting Mas sen without air supply. A tin can, which has recently become more widely used, is provided with a double jacket that is filled with granular, burnt lime, which develops heat when water is added.
A lot of lime has to be used to generate enough heat and the reaction space must therefore be quite large. As a result, these cans are much heavier than cans without a heating device and are very demanding. more room. Vessels have also been proposed whose contents are made using more exothermic substances, e.g. B. of aluminothermic mixtures is heated.
The mixtures used were unsatisfactory, however, because the vessels had to be provided with intricate devices to avoid antirening of the vessel's contents in view of their excessive reaction; Another major disadvantage was that the masses used shrank during the reaction, so that the direct contact of these masses with the vessel wall was largely or completely interrupted shortly after the inflammation.
Vessels with mixtures of heavy metals (iron, copper, zinc, etc.) with oxygen or sulfur-releasing compounds (permanganates, chromates, etc.) were also proposed as heating means. With these mixtures, special measures also had to be taken because the reaction would otherwise be too violent and rapid. Substances that did not take part in the reaction were added to the mass, and partition walls were provided in the reaction space, which divided it up in such a way that the propagation of the inflammation was delayed. Of course, these measures made the heating equipment more expensive and increased its weight.
The disadvantages mentioned are now overcome by the present. Invention avoided. The new vessel is provided with a heating mass that reacts without reducing its volume, contains I2-25% magnesium powder and 75 to 88% iron oxide, possibly also up to 12% aluminum powder and on the outside of the lower part of the vessel while avoiding a cavity between her and the vessel bottom is arranged.
The mass reacts without reducing its volume, so that contact with the wall of the vessel can be maintained both during the reaction and after it. This is very important because the heat transfer through conduction is considerably greater than the heat transfer through radiation or convection with these masses. An increase in the volume is harmless as long as it does not cause any disruptive damage to the device or the vessel.
Different oxides of iron can be used here, especially FeA3. In practice, roller sintering, which consists of a mixture of Fe203 and Fe304, has proven itself well.
By using magnesium powder in the quantities mentioned, the burning rate and the maximum temperature are compared to the usual. aluminothermal masses are greatly reduced. - It is not necessary to add foreign substances that do not participate in the reaction to the heating mass. However, there may be cases in which such supplements are advantageous.
In addition, the severity of the reaction can, if desired, be mitigated by using one or the other reaction participant in excess of your stoichiometric ratio within the scope of the claimed composition, so that one. Part of it remains unchanged; in this case it is advisable to use the iron oxide in excess.
Finally, it should be pointed out that the severity of the reaction depends, as is well known, on the fineness of the reacting substances. - The drawing illustrates an exemplary embodiment from the subject of the invention.
Fig. 1 shows a can 1 in longitudinal section and Fig. 2 in cross-section along the line -A-_A of Fig. 1, omitting the heating mass. A sheet metal shell 2 lined with asbestos cardboard 3 is attached to its bottom by a simple clamping action.
This shell contains .die heating mass 4 and an ignition device in the form of a storm wood 5, the ignition head 6 protrudes through a side opening. A small metal sleeve 7 is pushed over the ignition head. The gap between the ignition head and the edge of the hole is sealed with the help of a varnish. So that. The storm wood cannot move, it is fastened to the asbestos plate with brackets 8.
The wooden stick of the storm wood can be selected to be so long that it hits the edge of the heating mass holder and in this way finds an additional hold. So that the storm wood has enough space, a recess 9 is provided in the floor asbestos disc. You can: Embed the storm wood in the recess in such a way that no retaining clips are required.
FIGS. 3 and 4 schematically show the lower part of cans in which the heating mass tray is fixed immovably by one or more sieves 10. These seals can also be replaced by wart-like impressions.
If the cans are very high compared to their diameter, then the embodiment according to Fig. 5 comes into consideration, in which the can is seen with a recess 11 which is also laterally in contact with the heating mass.
You can use a heating mixture, which consists of 12-25% magnesium powder, preferably from 15-19.5% Mg, and the rest of sintered rollers. A mixture of 16 # 57o Mg and 83; 5j; Roller sintering.
The mixture can also contain up to 12 17o, preferably up to 7%, aluminum powder. These mixtures react very evenly; The heat release is such that the reaction mass, which is only located on the lower part of the vessel, heats its entire contents to 50-100 C as desired, without it being necessary to use too large an amount of the reaction mass and also the So that the side walls are completely covered. There is no reduction in volume.
The fastening of the wall of the shell filled with heating material to that of the can can be achieved by pressing in a thread, pressing in warts, by bayonet fastening, soldering, applying an adhesive strip or an adhesive.
Often the clamping effect that occurs when the can is pushed into the shell is sufficient, especially when the pushed-in end face does not have a bulge protruding from the plane of the cylindrical wall at the edge. In this way, any conventional tin can made of sheet metal can be easily.
A bowl containing the $ eizmas @ e can be provided, preferably after the can has been filled. It is of course also possible to produce a specially designed box for attaching a Reizein device. It can e.g. B. be a box to which the bottom is attached by folding. At the same time, the shell with the heating mass can be attached in the same rolling process. In this case, the filling material can only be introduced after the shell has been attached.
Since the heating mass shell does not need to be soldered on, the container can be made of aluminum or an aluminum alloy. Aluminum can be soldered, but not as easily as tinplate, so that aluminum cans are usually not soldered. Aluminum food cans are usually manufactured either by deep drawing or by turning up (cold spraying).
For the production of tall aluminum cans according to Fig. 5, it can be useful to prefer the production by turning up, since the bottom can easily be made thicker than the cylindrical part of the wall; when the heating mass is ignited, a more even heat transfer is achieved. For the same purpose, an aluminum disc can be placed between the bottom of the can and the heating mass, but the heat transfer is then less good than with the can with a thicker bottom.
The ignition device can also be designed in duplicate so that if one device is damaged by a shock or a fall, the ignition can be performed. It is advisable to provide the outstanding ignition head with a removable protective device, z. B. with a sleeve which is attached by an adhesive tape.
To reduce heat losses, it is advisable to cover the bottom of the shell containing the heating mass and its edge with a heat-insulating material, e.g. B. with asbestos cardboard. This thermal insulation compound can also serve the purpose of preventing the heating compound shell from melting through. Of course, heat insulation can also be attached outside, whereby it can also wrap around the box itself.