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Die
Erfindung betrifft ein Trinkgefäß, insbesondere
eine Babyflasche.
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Unter
dem Begriff „Trinkgefäß" wird im folgenden
allgemein ein Behälter
oder Gefäß zur Aufnahme
von dünn-
oder auch dickflüssigen
z.B. breiartigen Nahrungsmitteln verstanden, aus dem vorzugsweise
unmittelbar getrunken werden kann. Der Begriff „Inhalt" soll im folgenden vor allem, wie vorstehend
angegeben, dünn-
oder auch dickflüssige
Nahrungsmittel, insbesondere Getränke wie Milch oder dergleichen
umfassen. Unter dem im folgenden ebenfalls verwendeten Begriff „Kühlwasser" ist im weiteren
Sinne jegliches für
die angegebenen Zwecke geeignete strömungsfähige Kühlmedium sowie auch jedes geeignete
Medium für
den Transport von Wärme
zu verstehen. Wenn nämlich
im folgenden der Begriff „Wärmeaustausch" verwendet wird,
kann es sich dabei sowohl um eine Kühlung als auch um eine Erwärmung insbesondere
des vorgenannten „Inhalts" des „Trinkgefäßes" handeln. Ein Wechsel der
Bezeichnung oder Begriffe für
gleichartige Gegenstände
bedeutet im folgenden keine Beschränkung.
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Wenn
Babynahrung in Trinkgefäßen nicht die
gewünschte
Verzehrtemperatur z.B. etwa die menschliche Körpertemperatur hat, nämlich in
den meisten Fällen
zu heiß ist,
wird in der Regel eine Abkühlung
des Inhalts des Trinkgefäßes unter
fließendem
kalten Wasser oder aber durch Abwarten versucht, bis der Inhalt
die gewünschte
Temperatur hat. Insbesondere in den Fällen, wo frisch abgekochtes, keimfreies,
aber noch heißes
Wasser aufgrund der Temperaturvorgaben der Hersteller von Milch-
und Teepulver oder dergleichen zum Zubereiten von Babynahrung insbesondere
durch Mischen mit Milchpulver oder dergleichen in dem Trinkgefäß benutzt wird,
muß der
Inhalt bis auf die gewünschte
Trinktemperatur abgekühlt
werden. Die Zeitspanne bis zum Erreichen der gewünschten Trinktemperatur ist
häufig
zu lang, weil insbesondere Babys und Kleinkinder ungeduldig werden
und dadurch für
die Betreuungsperson erhebliche Probleme verursacht werden können. Umgekehrt
kann auch die Erwärmung
eines bereits fertig zubereiteten Getränks zu lange dauern und dadurch
vergleichbare Probleme verursachen.
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Dieses
Zeitproblem beim Kühlen
oder beim Wärmen
von Getränken
oder dergleichen im Trinkgefäß findet
sich sowohl im häuslichen
Bereich als auch unterwegs bspw. im Auto. Es gibt zwar handelsübliche Kühler für Trinkgefäße. Sie
erfordern jedoch in der Regel im Eisfach vorgekühlte Manschetten. Doch diese
Lösung
eignet sich nicht für
unterwegs. Umgekehrt sind handelsübliche Wärmer zum Wärmen des Inhalts von Trinkgefäßen in der
Handhabung problematisch, weil sich der Inhalt des Trinkgefäßes nicht gleichmäßig erwärmt und
darüber
hinaus häufig
mit zu hohen Temperaturen verbunden ist, so daß auch diese Lösung zum
Erwärmen
und zum Kühlen
unbefriedigend ist.
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Es
besteht deshalb die Aufgabe, ein Trinkgefäß, insbesondere eine Babyflasche
zu schaffen, das eine rasche Abkühlung
zuläßt und auch
die Bedingungen für
eine keimfreie Aufbewahrung des Inhalts sowie für eine einfache Reinigung des
Trinkgefäßes erfüllt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Gefäß gelöst, das
mindestens ein Element mit zusätzlichen
Flächen
aufweist, mit denen der Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Gefäßes und dem
Kühlmedium
insbesondere Kühlwasser
verstärkt
wird (Anspruch 1).
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Die
Erfindung bewirkt eine Vergrößerung der Oberfläche des
Gefäßes durch
ein Element mit zusätzlichen
für den
Wärmeaustausch
zur Verfügung stehenden
Flächen.
Mit diesen zusätzlichen
Hilfsflächen
werden auch die inneren Bereiche des Inhalts in dem Gefäß von dem
Kühlwasser
erreicht. Das Element mit zusätzlichen
Flächen
kann bereits während der
Herstellung des Gefäßes als
auch nach dessen Herstellung sowie durch Zusammenfügen entsprechend
gestalteter Einzelbauteile erfolgen. Die erfindungsgemäße Lösung ist
hygienisch, weil der Inhalt des Gefößes nicht unmittelbar mit dem
Kühlwasser
in Berührung
kommt sondern nur mit zusätzlichen
Flächen
in Kontakt gebracht wird, die auf ihrer anderen Seite gekühlt werden.
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Die
Erfindung führt
nicht zu einer Einschränkung
der Eigenschaften handelsüblicher
Gefäße. In dem
erfindungsgemäßen Gefäß können nach
wie vor Getränke
oder vornehmlich flüssige
bis breiartige Speisen zubereitet, ggf. gemischt, und aufbewahrt und
aus dem Gefäß verzehrt
werden. Entscheidend bleibt jedoch, daß mit der Erfindung durch zusätzliche Kühlflächen eine
Verkürzung
der Kühlzeiten
für den
Inhalt von Gefäßen erreicht
wird, die möglichst rasch
auf eine gewünschte
Trink- bzw. Verzehrtemperatur gebracht werden müssen.
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Für eine wirksame
Steigerung des Wärmeaustauschs
zwecks Verkürzung
der Abkühlung
des Inhalts von Trinkgefäßen ist
es nach einer Weiterbildung vorteilhaft, daß die Wandung des Elementes derart
ausgebildet und an dem Gefäß angeordnet
ist, daß die
Innenfläche
der Wandung des Gefäßes von dem
Inhalt des Gefäßes und
die Außenfläche der Wandung
von dem Kühlmedium
insbesondere Kühlwasser
berührt
wird (Anspruch 2). Danach trennt die Wandung des Elementes, mit
dem zusätzliche
Flächen
für den
Wärmeaustausch
geschaffen werden, den zu kühlenden
Inhalt des Gefäßes von
dem Kühlmedium
und erhöht
gleichzeitig die Größe der an dem
Wärmeaustausch
zwischen Inhalt und Kühlmedium
beteiligten Gesamtfläche.
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Das
Material und die Dicke der Wandung des Elementes soll einen Wärmedurchgang
gestatten, der mindestens den Wärmedurchgangswert
der übrigen
Wandung des Gefäßes erreicht
(Anspruch 3). Die Art des Materials des Elementes bzw. der Elemente
wird in der Regel dem Material des Gefäßes entsprechen. Dabei kann
es sich z.B. um Kunststoff oder Metall wie Blech oder Aluminium
handeln.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung besteht das Element mit zusätzlichen
Flächen
aus einem mit dem Gefäß fest verbundenen
Hohlzylinder mit einer Außenwandung
und einer Innenwandung, und der Hohlzylinder soll im wesentlichen
koaxial derart in dem Gefäß angeordnet
sein, daß sich
zwischen dem Hohlzylinder und der Wandung des Gefäßes ein
Ringraum zur Aufnahme von z.B. Trinkflüssigkeit als Inhalt gebildet
wird, wobei der Hohlraum des Zylinders mindestens eine Zuleitung
und ggf. mindestens eine Abführleitung
zur Aufnahme und ggf. zum Hindurchführen von Kühlmedium wie Kühlwasser
in dem bzw. durch den Hohlraum aufweist (Anspruch 4). Bei dieser
Ausführung
steht die gesamte Außenfläche des
Zylinders und der Zuleitung sowie der Abführleitung als zusätzliche
Fläche
für den
Wärmeaustausch
zur Verfügung,
so daß die
Abkühlungszeiten
für den
Inhalt deutlich reduziert werden. Dennoch steht der Ringraum zwischen
der Wandung des Gefäßes und
dem Hohlzylinder sowie der Raum unterhalb des Hohlzylinders zur
Aufnahme des Inhalts des Gefäßes zur
Verfügung.
Wenn über die
Zu- und Abführleitungen
eine intensive Kühlwasserströmung in
dem Hohlzylinder erzeugt wird, werden die Zeiten für die Kühlung des
Inhalts entsprechend reduziert.
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Nach
einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführung erstreckt sich der Hohlzylinder
von einer Öffnung
im Boden des Gefäßes aus
in diesem nach oben, und der Hohlzylinder ist an der unteren Stirnseite
für den
Zutritt von Kühlwasser
offen (Anspruch 5). Diese Ausführungsform
ist besonders einfach in die Herstellung des Gefäßes z.B. aus Kunststoff zu integrieren.
Der vorzugsweise in koaxialer Lage in dem Gefäß angeordnete Zylinder übernimmt
die Kühlung
der inneren Inhaltsbereiche.
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Nach
einer weiteren Abwandlung dieser Ausführungsform ist der Hohlzylinder
doppelwandig ausgeführt,
und er weist für
den Zufluß von
Kühlwasser
in den ringförmigen
Innenraum mindestens eine durch das Gefäß hindurchgeführte Zuleitung
und ggf. mindestens eine durch das Gefäß hindurchgeführte Abführleitung
für das
Kühlwasser
auf (Anspruch 6). Mit dieser Abwandlung ist gegenüber den
vorerwähnten
Ausführungen
mit einem Hohlzylinder ein mehrfacher Gewinn zu erreichen, nämlich zum
einen eine weitere Zunahme der Wärmeaustauschfläche im Innern
des Hohlzylinders und zum anderen eine Reduzierung des durch den
Hohlzylinder in dem Gefäß eingenommenen
Raums, der nicht für
die Aufnahme von Inhalt zur Verfügung
steht. Es handelt sich deshalb um eine für den Wärmeaustausch besonders wirksame
Ausführung,
vor allem auch durch die Kühlwasserströmung, die
in dem ringförmigen
Innenraum des doppelwandig ausgeführten Hohlzylinders durch die
Zu- und Abführleitung
hindurch erzeugt wird.
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Die
vorstehende Weiterbildung der Erfindung läßt sich, was Herstellungsvorteile
und Reinigungsmöglichkeiten
des Gefäßes anbelangt,
noch dadurch weiterverbessern, daß das untere Ende der Außenwand
des doppelwandigen Hohlzylinders fest mit dem Rand der Öffnung im
Boden des Gefäßes verbunden
ist, und der ringförmige
Hohlraum des Hohlzylinders oben durch eine ringförmige Stirnwand verschlossen
und unten als ringförmiger
Ein- und Auslaß für das Kühlwasser
offen ist, während
der Innenraum des Hohlzylinders oben offen und unten geschlossen
ist (Anspruch 7). So kann in dem doppelwandigen Hohlzylinder – ebenso
wie in dem den Hohlzylinder umgebenden Ringraum – Inhalt wie z.B. Trinkflüssigkeit
aufgenommen werden, während
die beidseitig mit Inhalt in Kontakt stehende Hohlwandung von Kühlwasser
durchströmt
und gekühlt
wird. Der Anteil der zusätzlichen
Flächen
für den
Wärmeaustausch
ist bei dieser Ausführung
besonders hoch.
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Eine
alternative Ausführung
der Erfindung besteht darin, daß das
die zusätzlichen
Wärmeaustauschflächen aufweisende
Element aus einem Adapter mit einer mittigen Durchgangsöffnung für die Trinkflüssigkeit
besteht, der zwischen einem Deckel und einem Behälter des Gefäßes einsetzbar
oder unmittelbar an den Deckel angeformt ist und sich mit einem
hohlzylindrischen, doppelwandigen Schaft, dessen Doppelwandung am
unteren Ende verschlossen ist und der von Kühlwasser durchströmbar oder
anderweitig fühlbar
ist, in den Behälter
erstreckt (Anspruch 8).
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Mit
dieser Ausführung
können
handelsübliche
Trinkflaschen auch nachträglich
mit einem erfindungsgemäßen Element
in Form eines Adapters, einsetzbar zwischen dem Deckel und dem Behälter des
Gefäßes, für eine Verkürzung der
Kühlzeiten nachgerüstet werden.
Es besteht auch die Möglichkeit,
daß das
Gefäß, wenn
keine Temperaturprobleme anstehen, ohne den Kühladapter verwendet wird. Die
mittige Durchgangsöffnung
des Adapters gestattet, das Gefäß mit und
ohne eingesetztem Adapter mit Inhalt zu füllen oder zu entleeren bzw.
aus dem Gefäß zu trinken.
Der doppelwandige Schaft des Adapters erreicht die inneren Bereiche
des Inhalts, so daß die
Kühlung
des Inhalts besonders wirksam ist – im Gegensatz zu der reinen
Kühlung
des Gefäßes an seiner
Außenwandung.
Der am unteren Ende der Doppelwandung verschlossene Schaft wird
von von oben zugeführtem
Kühlwasser
durchströmt,
so daß die
Innen- und die Außenfläche des
doppelwandigen Schaftes einen besonders hohen Kühleffekt erzielt.
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Vorzugsweise
weist der Adapter ein ringförmiges
Anschlußteil
auf, das auf den Behälter
aufschraubbar oder aufklemmbar ist und auf den der Deckel aufschraubbar
oder aufklemmbar ist (Anspruch 9), soweit es sich nicht um die Ausführung handelt, bei
der der Deckel in den Adapter integriert ist.
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Der
Adapter ist im Bereich des Anschlußstückes vorzugsweise mit Strömungskanälen für die Zu- und
Abführung
von Kühlwasser
zu und von dem hohlzylindrischen Schaft versehen (Anspruch 10).
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Für die Kühlwasserdurchströmung des
hohlzylindrischen Schaftes des Adapters ist nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung
vorgesehen, daß der
Adapter in der Wandung des Anschlußteils Öffnungen und mit diesen verbundene
Strömungskanäle für das Kühlwasser
aufweist, die in den hohlzylindrischen Schaft übergehen (Anspruch 11). Es
bedarf folglich nur einer geeigneten Einspeisung von Kühlwasser
in die Öffnungen
des Anschlußteils,
um den Schaft wirksam von Kühlwasser
durchströmen
zu lassen, um einen intensiven Wärmeaustausch
zwischen Inhalt und Kühlwasser
zu erreichen.
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Eine
vorteilhafte Gestaltung des Adapters ergibt sich, wenn der Adapter
derart ausgebildet ist, daß in
dem Anschlußteil – im Gebrauch – zusätzlich zu
einem mittigen Durchgang für
die Trinkflüssigkeit seitliche
Durchgänge
zwischen dem Anschlußteil und
dem Gefäß entstehen
(Anspruch 12). Auf diese Weise läßt sich
der Inhalt ungehindert in das Gefäß einfüllen und wieder entnehmen z.B.
beim Trinken.
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Eine
andere Variante eines Adapters zur Steigerung der Wirksamkeit beim
Kühlen
besteht darin, daß sich
der Adapter bei Bedarf auf das Gefäß aufsetzen läßt und sich
in dem Adapter ein oben offener doppelwandiger hohlzylindrischer
Schaft durch einen Anschlußteil
des Adapters derart in das Gefäß hineinerstreckt,
daß ein
durchgehender, oben offener und unten geschlossener Ringraum zur
Aufnahme hohlzylindrischer Kühlelemente
gebildet wird, die paßgenau
in den Ringraum einsetzbar sind (Anspruch 13). Bei den Kühlelementen
handelt es sich der Form nach um zylindrische Röhren, die mit einem Material
von hoher Wärmekapazität gefüllt oder
aus einem solchen Material gefertigt sind. Die Kühlelemente können starre
oder auch flexible Körper
sein. Sie lassen sich im Gefrierfach eines Kühlschranks oder dergleichen
ohne weiteres auf sehr niedrige Temperaturen abkühlen, so daß sie nach dem Einführen in
den Ringraum des doppelwandigen, hohlzylindrischen Schaftes des
Adapters eine sehr hohe Kühlleistung
entwickeln. Wichtig ist hierbei wie bei allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen,
daß die Kühlelemente
nicht in Berührung
mit dem Inhalt des Gefäßes kommen.
Im übrigen
gestattet dieser Adapter nicht nur eine einfache Herstellung sondern
auch eine leichte Reinigung.
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Eine
alternative Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Gefäßes besteht
darin, daß sich nach
außen
offene doppelwandige Elemente, deren Wandung sich in der Wandung
des Gefäßes fortsetzt, in
dem Gefäß wie Kühlrippen
radial nach innen erstrecken (Anspruch 14). Diese Ausführung ist
besonders einfach bei der Fertigung des Gefäßes herzustellen.
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Wenn
Kühlmedium
z.B. Kühlwasser
von außen über die
Wandung des Gefäßes strömt, dringt
es auch in die nach außen
offenen doppelwandigen Elemente ein und bewirkt so eine besonders
intensive Kühlung
des Inhalts. Kühlmedien
wie über
das Gefäß fließendes Kühlwasser
gelangen ohne weiteres in die schlitzförmigen Öffnungen, die die doppelwandigen Elemente
bilden, so daß die
Innenflächen
der Elemente als zusätzliche
Flächen
für den
Wärmeaustausch
zur Verfügung
stehen. Die schlitzförmigen Öffnungen
erstrecken sich wahlweise nur kurz oder aber weiter in das Innere
des Gefäßes hinein,
so daß auch die
inneren Bereiche des Inhalts des Gefäßes von diesen zusätzlichen
Wärmeaustauschflächen für den Wärmeaustausch
erreicht werden. Die Herstellung dieser Ausführungsform der Elemente mit
zusätzlichen
Flächen
ist besonders einfach, weil sie sich z.B. aus Kunststoff zusammen
mit dem Gefäß selbst
herstellen lassen.
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Bestandteil
der Erfindung, die auf eine rasche Kühlung oder Erwärmung des
Inhalts von Gefäßen hinwirkt,
ist auch ein Behälter
zur Aufnahme solcher Gefäße von Flüssigkeiten,
insbesondere eines Trinkgefäßes wie
Babyflaschen, und zwar zum Kühlen
oder Erwärmen
des Inhalts des Gefäßes mittels einer
Flüssigkeit
als Wärmeaustauschmedium.
Erfindungsgemäß weist
der Behälter,
der einen Boden und eine Wandung aufweist und in den eine Kühlflüssigkeit
einfüllbar
ist und der zum Einsetzen des Gefäßes oben offen ist, in einem
vorzugsweise variablen Abstand von seinem Boden einen für die Kühlflüssigkeit
durchlässigen
Zwischenboden zum Aufsetzen des Gefäßes auf, und seine Form ist
zur Aufnahme von Gefäßen ausgebildet,
zwischen deren Wand und der Wandung des Behälters ein Zwischenraum für die Kühlflüssigkeit
entsteht (Anspruch 15). Vorzugsweise ist die Wandung des Behälters im
wesentlichen zylindrisch ausgebildet (Anspruch 16). Grundsätzlich ist
auch eine Abweichung von der Zylinderform möglich, indem bspw. eine sich
nach oben erweiternde Wandung des Behälters für eine leichtere Zugänglichkeit
des Behälters
entsteht.
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Vorzugsweise
besteht der Zwischenboden aus dünnen
Stegen und/oder Ringen, die als Einsatz für den Behälter ausgebildet oder an dessen
Innenwand befestigt sind (Anspruch 17). Damit wird erreicht, daß auch der
Raum unterhalb des Zwischenbodens in dem Behälter von der Kühlflüssigkeit
gut durchströmt
werden kann. Die Kühlwirkung
des Behälters
nimmt zu, wenn in der Wandung des Behälters mindestens ein Einlaß und/oder
Auslaß für Kühlflüssigkeit
vorgesehen ist (Anspruch 18), so daß ein in den Behälter eingesetztes
Gefäß von der
Kühlflüssigkeit
umströmt
wird, so daß der
Wirkungsgrad der Wär meaustauschflächen durch
Vergrößerung des Wärmeübergangs
erhöht
wird.
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Der
Einlaß für die Kühlfüssigkeit
in dem Behälter
ist vorzugsweise höher
angeordnet als der Auslaß (Anspruch
19), so daß durch
das entstehende Gefälle
auf einfache Weise eine Strömung
der Kühlflüssigkeit
erreicht wird. Ein- und Auslaß sind
zweckmäßig an einander
gegenüberliegenden
Seiten des Behälters
angeordnet.
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Von
erheblicher Bedeutung ist eine Kombination der Kühlwirkung des vorerwähnten Behälters mit
den Kühlmöglichkeiten
für den
Inhalt des Gefäßes in den
vorstehend angegebenen Variationen. Danach ist der Behälter erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß aufgrund
seiner Ausbildung ein Gefäß nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1–14 in den
Behälter
einsetzbar ist (Anspruch 20). Welche der verschiedenen Ansführungsformen
des Gefäßes für die Kombination
mit dem erfindungsgemäßen Behälter gewählt wird,
hängt von
den jeweiligen Umständen
ab, bspw. davon, welches Kühlmedium
in welcher Form dem Gefäß zuführbar ist.
Dabei ist darauf zu achten, daß die
Höhe zwischen
dem Zwischenboden und der oberen Öffnung des Behälters nicht
zu groß gewählt wird,
damit eine ungehinderte Zuführung
des Kühlmittels
zu dem Gefäß erfolgen
kann, d.h., daß der
obere Teil des Gefäßes den Behälter überragt,
wenn – wie
in den meisten Fällen – die Kühlmittelzuführung im
oberen Teil des Gefäßes stattfindet.
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Die
Kühlmittelströmung des
Behälters
und des Gefäßes läßt sich
jedoch auch miteinander verbinden, indem der Einlaß und/oder
Auslaß in
der Wandung des Behälters
so angeordnet ist, daß durch den
Einlaß in
den Behälter
einströmende
Flüssigkeit unmittelbar
in die Öffnungen
in der Wandung des Adapters weiterströmen und aus den Öffnungen
in dem Adapter und aus dem Auslaß in der Wandung des Behälters wieder
austreten kann (Anspruch 21).
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Die
Wirkung eines den Behälter
und das Gefäß durchströmenden Kühlmittels übt eine
besonders starke Kühlwirkung
auf den Inhalt des Gefäßes aus, wenn
die durch den Einlaß in
der Wandung des Behälters
in diesen einströmende
Flüssigkeit
teilweise in die Öffnungen
des Adapters und teilweise durch den Zwischenraum zwischen dem Behälter und
dem Gefäß hindurchströmt (Anspruch
22). Hierfür
sind am Einlaß der
Wandung des Behälters
entsprechende Leitflügel
oder dergleichen für
die Strömung
anzuordnen, um mindestens zwei Teilströme zu erreichen, von denen
der eine in das Gefäß und die
dort vorgesehenen Kühlräume und
der andere in den Ringraum zwischen dem Behälter und dem Gefäß einströmt.
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Um
das Kühlmittel
gezielt, nämlich
ohne Benetzung der Umgebung des Behälters durchführen zu
können,
wird bevorzugt, daß der
Einlaß in
der Wandung des Behälters
mit einem Anschlußelement z.B.
einem Flansch oder einem Stutzen für einen Schlauch oder eine
anderweitige Leitung zum Zuführen
von Kühlmedium
versehen ist (Anspruch 23). Wie schon eingangs angegeben ist, umfaßt die Verwendung
eines Begriffs wie im vorliegenden Fall „Kühlmedium" nicht nur sämtliche in Betracht kommende Kühlfluide
sondern auch entsprechende Fluide, mit denen eine Erwärmung erreicht
wird.
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Vor
allem für
die Benutzung des Behälters
in Kraftfahrzeugen oder dergleichen ist eine Weiterbildung der Erfindung
bestimmt, wonach an der Unterseite des Bodens des Behälters ein
Standfuß z.B. mittels
eines Gewindes oder mittels einer Steckverbindung befestigbar ist,
wobei der Standfuß an
handelsübliche
Getränkehalter
z.B. in Kraftfahrzeugen angepaßt
ist (Anspruch 24).
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Ein
weiterer Bestandteil der Erfindung ist ein Verfahren zum Kühlen oder
Erwärmen
des Inhalts von Trinkgefäßen mittels
eines fluiden Kühl-/Heizmediums,
das auf die Außenflächen des
Trinkgefäßes einwirkt.
Die Erfindung besteht darin, daß beim
Kühlen
oder Erwärmen
des Inhalts des Gefäßes ein
zusätzlicher
Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt und dem Kühl-/Heizmedium
an zusätzlichen
Flächen
von in oder an dem Gefäß angeordneten
Elementen herbeigeführt
wird, auf deren Flächen
auf einer Seite der Inhalt des Trinkgefäßes und auf der anderen Seite das
Kühl-/Heizmedium
einwirkt (Anspruch 25). Welche Mittel zur Durchführung des neuen Kühl-/Wärmverfahrens
verwendet werden können,
geht aus der vorhergehenden Beschreibung hervor.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Trinkgefäßes, nämlich einer Babyflasche, mit
einem vom Boden des Gefäßes ausgehenden
doppelwandigen Hohlzylin der;
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1A eine
perspektivische Ansicht des Trinkgefäßes von 1 mit einem
zusätzlichen
Kühler;
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2 eine
perspektivische Seitenansicht eines Trinkgefäßes, nämlich einer Babyflasche, mit kühlrippenähnlichen,
doppelwandigen Elementen im Inneren des Gefäßes;
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3 eine
Querschnittsansicht des Trinkgefäßes von 2;
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4 eine
Längsschnittansicht
des Trinkgefäßes von 2;
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5 eine
auseinandergezogene, perspektivische Darstellung eines Trinkgefäßes mit
einem Deckel und mit einem zwischen dem Deckel und dem Gefäß einsetzbaren
Adapter zur Kühlung;
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6 eine
Querschnittsansicht eines Anschlußteils des in 5 dargestellten
Adapters;
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7 eine
perspektivische Darstellung des aus den in 5 dargestellten
Teilen zusammengesetzten Trinkgefäßes mit Verdeutlichung der
Innenstruktur des Gefäßes;
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8 eine
auseinandergezogene, perspektivische Ansicht einer zu der Ausführungsform
von 5–7 alternativen
Ausführung
einer Adapterlösung
bestehend aus einem Grundbehälter
des Trinkgefäßes, dem
Adapter und einem in den Adapter einsetzbaren Kühlelement;
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9 eine
schematische sowie perspektivische Darstellung der Fortsetzung der
Benutzung eines Adapters mit Kühlelementen
wie in 8;
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10 eine
perspektivische Darstellung eines Behälters zur Aufnahme eines oberhalb
des Behälters
dargestellten Trinkgefäßes;
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11 eine
perspektivische Darstellung des Behälters von 10 mit
eingesetztem Gefäß sowie mit
Veranschaulichung der inneren Struktur des Kühlers und des Gefäßes mit
Darstellung von Strömungswegen
eines Kühlmediums;
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12 eine
perspektivische Darstellung einer Weiterentwicklung des Behälters von 10 und 11;
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13 eine
perspektivische Darstellung des Behälters von 12 mit
einem am Boden des Behälters
angesetzten Standfuß.
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Ein
in 1 dargestelltes Trinkgefäß 1, eine Babyflasche
aus Kunststoff weist an seinem oberen offenen Ende einen aufschraubbaren
Deckel 2 auf, in dem in üblicher Weise eine Saugvorrichtung 3 eingesetzt
ist. Zur Schaffung zusätzlicher
Flächen
für den Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Trinkgefäßes 1 und
vorhandenen Kühlflächen wie
der Außenfläche 4 des
Trinkgefäßes 1 ist
ein Element 5 in dem Trinkgefäß 1 angeordnet, das
aus einem doppelwandigen Hohlzylinder 6 aus Kunststoff
besteht.
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Eine
Außenwandung 7 des
Hohlzylinders 6 ist mit dem Rand 8 einer Öffnung 9 im
Boden 10 des Trinkgefäßes 1 fest
verbunden. Zweckmäßig werden das
Trinkgefäß 1 und
der Hohlzylinder 6 zusammen aus Kunststoff ausgeformt.
Am oberen Ende geht die Außenwandung 7 in
einen Ring 11 über,
der die Stirnfläche
des Hohlzylinders 6 bildet und der am inneren Rand eine
zylindrische Innenwandung 13 trägt, die am unteren Ende in
Höhe des
Bodens 10 mit einer Scheibe 14 abgeschlossen ist.
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Zwischen
der Wandung 15 des Trinkgefäßes 1 und der Außenfläche 16 des
Hohlzylinders 6 besteht ein Ringraum 17, in dem
ebenso wie in dem Innenraum 18 des Hohlzylinders 6 und
in den übrigen Bereichen
des Trinkgefäßes 1 Inhalt
z.B. Trinkflüssigkeit
wie Milch beim Füllen
des Trinkgefäßes 1 aufgenommen
wird. Denn der Innenraum 18 des Hohlzylinders 6 ist
oben offen, so daß Trinkflüssigkeit
oder dergleichen leicht in den Hohlzylinder 6 eintreten
und aus diesem wieder entnommen werden kann.
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Wie
durch Pfeile Pi veranschaulicht ist, kann Kühlmedium wie Kühlwasser
in den zylindrischen Hohlraum 19 des Hohlzylinders 6 eintreten,
dort, wie durch Pfeile P2 angedeutet ist, den Hohlraum 19 durchströmen und
nach erfolgtem Wärmeaustausch aus
dem Hohlraum 19 wieder austreten, wie durch Pfeile P3 und
P4 in der Zeichnung angedeutet ist.
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Die
durch das Element 5 in Form des Hohlzylinders 6 in
diesem Ausführungsbeispiel
für den Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Trinkgefäßes 1 und
dem Kühlwasser
hinzugewonnene Fläche
für den
Wärmeaustausch
besteht bei diesem Ausführungsbeispiel
vor allem aus der Außenfläche 16 und
der Innenwandung 13 des Hohlzylinders 6. Es liegt
auf der Hand, daß die
Kühlwirkung
des Kühlwassers
durch diese Vergrößerung der
für den
Wärmeaustausch
zur Verfügung
stehenden Fläche
wesentlich intensiver als ohne den Hohlzylinder 6 ist,
und zwar mit der Folge, daß sich
der Inhalt des Trinkgefäßes 1 sehr
viel rascher abfühlen
läßt als ohne
dieses Element 5.
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In
dem weiteren in 1A dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die Ausführung
von 1 weiterentwickelt. Das Trinkgefäß 1 aus 1 ist
hierbei in einen Kühler
K einsetzbar, der aus einem großen
Hohlzylinder 1a mit einer Wandung 1b und einem
kleinen Hohlzylinder 1c mit einer Wandung 1d besteht,
die über
einen gemeinsamen Boden 1e in koaxialer Lage miteinander
verbunden sind. Hohlzylinder 1a, Hohlzylinder 1c und
der Boden 1e bestehen aus einem Material mit hoher Wärmekapazität. Zum Kühlen des
oben in 1A dargestellten Trinkgefäßes 1 wird
dieses derart in den großen
Hohlzylinder 1a eingesetzt, daß die Wandung 1d des
kleinen Hohlzylinders 1c in den zylindrischen Hohlraum 19 des
Trinkgefäßes 1 eintritt
und diesen möglichst
vollständig
ausfüllt.
Die Außenfläche 4 des
Trinkgefäßes 1 kommt
zur Anlage an die Innenwandung des großen Hohlzylinders 1a.
Es versteht sich von selbst, daß der
Kühler
K vorher auf eine entsprechend tiefe Temperatur herabgekühlt worden
ist. Auf diese Weise werden die Innen- und Außenfläche des Hohlzylinders 6 durch
die Wandung 1d des kleinen Hohlzylinders 1c wirksam
gekühlt,
und entsprechend übt
die Innenfläche
der Wandung 1b des großen
Hohlzylinders 1a eine entsprechend intensive Kühlwirkung
auf die Außenfläche 4 des
Trinkgefäßes 1 aus.
Auch der Boden des Hohlzylinders 6 und der Boden 10 erfahren
eine entsprechende Kühlung
durch den gemeinsamen Boden 1e. Zum besseren Verständnis der Zeichnungen
sind die geschlossenen Flächen
des Bodens 10 des Trinkgefäßes 1 schraffiert.
Das Gleiche trifft für
den gemeinsamen Boden 1e zu.
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In
dem in den 2–4 dargestellten weiteren
Ausführungsbeispiel
ist das Trinkgefäß 1 am
oberen offenen Ende wiederum mit einem Deckel 2, in den
eine Saugvorrichtung 3 eingesetzt ist, versehen. Die Elemente 5 zur
Schaffung zusätzlicher Wärmeaustauschflächen bestehen
hier aus Kühlrippen 21,
die sich radial nach innen in den Innenraum 18 des Trinkgefäßes 1 erstrecken,
wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Die Wandung 20 der
Kühlrippen 21 setzt
sich in der Wandung 15 des Trinkgefäßes 1, wie insbesondere
aus 3 ersichtlich ist, fort. Dies verdeutlicht, wie
einfach diese Ausführungsform
zu fertigen ist.
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Beide
Wandungen 20 der doppelwandigen Elemente 5 in
Form der Kühlrippen 21 bilden
zusätzliche
Flächen
für den
Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Trinkgefäßes 1 und
einem außen
auf die Wandung 15 des Trinkgefäßes 1 geführten Kühlmediums,
das ohne weiteres in die offenen Kühlrippen 21 eintreten
und wieder nach außen
gelangen kann.
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In
dem in den 5, 6 und 7 dargestellten
Ausführungsbeispiel
wird ein Adapter 22 zwischen den Deckel 2 und
den Grundbehälter
des Trinkgefäßes, wie
die Pfeile P5 und P6 verdeutlichen, eingesetzt. Der Adapter 22 weist
einen ringförmigen Anschlußteil 23 zur
Aufnahme des Deckels 2 am oberen Ende und des Grundbehälters des
Trinkgefäßes 1 am
unteren Ende auf. In dem Anschlußteil 23 erstreckt
sich koaxial ein hohlzylindrischer doppelwandiger Schaft 25,
der am unteren Ende geschlossen ist und am oberen Ende in Strömungskanäle 28 in
dem Anschlußteil 23 übergeht,
zu denen ein Kühlmittel über einen
Einlaß 26 Zutritt
hat, das die Strömungskanäle 28 auf
der dem Einlaß 26 gegenüberliegenden
Seite durch einen Auslaß 27 wieder
verläßt, wie
in 6 und 7 durch Pfeile P7, P8 angedeutet
ist. Nach dem Eintritt in die Strömungskanäle 28 strömt das Kühlmittel
jedoch zunächst
durch den an die Strömungskanäle 28 angeschlossenen Schaft 25,
dessen Außenwand 29 mit
der Innenwand 30 einen ringförmigen Hohlraum 30a bildet.
Von dem Hohlraum 3oa aus gelangt das Kühlmedium über die Strömungskanäle 28 zu der den Auslaß bildenden Öffnung 27.
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Wenn
das Trinkgefäß 1 aus
den in 5 dargestellten Komponenten fertig zusammengestellt
ist, also sich der Adapter 22 zwischen dem Deckel 2 und dem
Grundbehälter
des Trinkgefäßes 1 befindet,
ist das Trinkgefäß 1 gebrauchsfertig.
Vorher ist in den Grundbehälter
des Trinkgefäßes 1 der
Inhalt z.B. Milch eingefüllt
bzw. zubereitet worden, so daß der Adapter 22 beim
Zusammenbau mit seinem Schaft 25 in die Milch eintaucht
und durch Zuführung
von Kühlmedium
in den hohlzylindrischen doppelwandigen Schaft 25 sogleich
mit der Kühlung
begonnen werden kann, damit die Milch möglichst rasch die gewünschte Verzehrtemperatur
erreichen kann. Über seitliche
Durchgänge 31 (vgl. 6)
und über
den mittigen Durchgang 32 im Anschlußteil 23 des Adapters 22 kann
die Milch ungehindert über
die Saugvorrichtung 3 aus dem Trinkgefäß 1 entnommen werden.
Durch die Wege des Strömungsmediums
durch den Anschlußteil 23 und
den am unteren Ende durch einen Ring 33 ringsum geschlossenen
Schaft 25 ist eine vollständige Trennung zwischen dem
Kühlmedium
und dem Inhalt des Trinkgefäßes 1 gewährleistet. Die
Flächen
der Außenwand 29 sowie
der Innenwand 30 des Schaftes 25 bilden zusätzliche
Wärmeaustauschflächen, so
daß eine
rasche Kühlung
des Inhalts des Trinkgefäßes 1 erreichbar
ist.
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In
dem in den 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird ein Adapter 34 anderer Art als in dem vorhergehend
beschriebenen Ausführungsbeispiel
verwendet. Der Adapter 34 weist einen Anschlußteil 38 mit
einer kreisringförmigen Öffnung 41 auf,
an deren Rand 40 die Außenwand 36 eines hohlzylindrischen
doppelwandigen Schaftes 35 anschließt, der unter dem Anschlußteil 38 nach
unten vorsteht, wie die Zeichnung zeigt. Zwischen der Außenwand 36 und
der Innenwand 37 des Schaftes 35 wird ein unten
geschlossener und oben offener Ringraum 39 gebildet. Dieser
dient zur Aufnahme eines hohlzylindrischen Kühlelementes 42 aus
einem Material mit hoher Wärmekapazität, das passgenau
in den Ringraum 39 eingesetzt werden kann, wie der Pfeil
P10 veranschaulicht. Nach dem Einfüllen des Inhalts z.B. Milch
in den Grundbehälter
des Trinkgefäßes 1,
dargestellt im unteren Teil von 8, kann, wenn
Bedarf für
eine möglichst
rasche Kühlung
der Milch besteht, der Adapter 34 auf den Grundbehälter aufgesetzt
werden, wobei der Anschlußteil 38 den oberen
Rand des Grundbehälters übergreift
und sich der Schaft 35 mit dem darin befindlichen Kühlelement 42 in
das Trinkgefäß 1 und
damit in die dort eingefüllte
Milch hinein erstreckt, wie im unteren Teil von 9 dargestellt
ist. Die Flächen
sowohl der Außenwand 36 als
auch der Innenwand 37 des hohlzylindrischen doppelwandigen
Schaftes 35, der hier das Element 5 bildet, schaffen
zusätzliche
Flächen
für den
Wärmeaustausch,
d.h. für
die Kühlung
des Inhalts des Trinkfläschchens 1,
wobei in diesem Fall die Kühlwirkung
durch Verwendung der Kühlelemente 42 besonders
hoch ist.
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Nach
dem Kühlvorgang
wird der Adapter 34 von dem Trinkgefäß 1, wie durch den
Pfeil P 12 veranschaulicht wird – das Aufsetzen des Adapters 34 auf
das Trinkgefäß 1 verdeutlicht
Pfeil P11 – abgenommen
und durch den Deckel 2 mit der Saugvorrichtung 3 ersetzt,
wie 9 zeigt.
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10 und 11 zeigen
einen zylindrischen Behälter 43 bestehend
aus einer Wandung 46 und einem Boden 47 aus Kunststoff
oder Metall, zur Aufnahme eines Trinkgefäßes 1 (vgl. 5–7), wie
durch den Pfeil P13 in 10 veranschaulicht wird. Der
Behälter 43 weist
im oberen Bereich in der Wandung 46 einen Einlaß 44 für ein Kühlmedium
auf, das den Behälter 43 durch
einen Auslaß 45 wieder verlassen
kann, der dem Einlaß 44 gegenüberliegt, aber
tiefer als dieser angeordnet ist. Im unteren Teil des Behälters 43 befindet
sich ein vorzugsweise höhenverstellbar
im Abstand oberhalb des Bodens 47 des Behälters 43 angeordneter
Zwischenboden 48 aus dünnen
Stegen 49 und einem Ring 50, wie die Zeichnung
zeigt. Der Zwischenboden 48 nimmt das Trinkgefäß 1 auf,
wenn es in den Behälter 43 eingesetzt
wird, wie in 11 dargestellt ist. Wenn sich das
Trinkgefäß 1 in
dem Behälter 43 befindet,
wird auch die Wandung 15 des Trinkgefäßes durch das Kühlmedium
gekühlt,
das den Behälter 43 über den Einlaß 44 und
den Auslaß 45 durchströmt.
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Wie 11 veranschaulicht,
kann das durch den Einlaß 44 in
den Behälter 43 einströmende Kühlmedium
zum Teil in den Ringraum 51 zwischen dem Trinkgefäß 1 und
der Wandung 46 strömen,
wie durch die Zeile P14 in 11 veranschaulicht
wird, während
das Kühlmedium
zum anderen Teil in den Anschlußteil 23 und
von dort in den hohlzylindrischen doppelwandigen Schaft 25 eintreten
kann, wie die Pfeile 15 andeuten. Diese Kühlmittelströme verlassen
den Schaft 25 und den Anschlußteil 23 des Adapters 22 wieder über die Öffnung 27 (vgl.
Pfeil P16), um dann gemeinsam mit dem Kühlmittelstrom aus dem Ringraum 51 den
Behälter 43 über den
Auslaß 45 zu
verlassen. Auf diese Weise bewirkt der Behälter 43 eine nachhaltige
Steigerung der Kühlwirkung, die
bereits durch Verwendung des Adapters 22 stattfindet.
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In 12 und 13 ist
eine Weiterbildung des Behälters 43 von 10 und
In dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel
ist der Einlaß 44 im
oberen Bereich des Behälters 43 mit
einem Flansch 52 zur Arretierung eines Trichterelementes
oder auch zum Anschließen
eines Schlauches, mit dem ein Kühl-
oder Heizmedium z.B. über
die Klimaanlage zugeführt
wird, beim Gebrauch des Behälters 43 in Kraftfahrzeugen
versehen.
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Unterhalb
des Bodens 47 des Behälters 43 läßt sich
ein Standfuß 53 mittels
eines Gewindes oder mittels einer Steckverbindung anbringen, der zum
Einsetzen des Behälters 43 in
herkömmliche Getränkehalter
dient.