DE202017101031U1 - Double-walled vacuum glass insulation can - Google Patents
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Abstract
Doppelwandige Vakuumglasisolierkanne (100), wenigstens umfassend- einen Glashohlkörper (20) mit einem evakuierten Zwischenraum (24), der zwischen zwei zueinander beabstandeten, extrudierten Glaszylindern (21, 22) gebildet ist,- und einen mit einem Kannenhals (23) verbindbaren, ringförmigen Ausgussaufsatz (30) mit einer inneren Ausgießöffnung, dadurch gekennzeichnet,- dass die Glaszylinder (21, 22) aus zwei zueinander beabstandeten, extrudierten Glasrohrabschnitten bestehen, die an ihrem unteren Ende jeweils durch eine Bodenplatte (25, 27) aus Glas verschlossen sind und die an ihrem jeweiligen oberen Ende miteinander verschmolzen sind und einen Kannenhals (23 ) ausbilden, der den Zwischenraum (24) verschließt;- dass der Glashohlkörper (20) aus hitzebeständigem Borosilikatglas besteht.A double-walled vacuum glass solar flask (100) comprising at least one hollow glass body (20) having an evacuated space (24) formed between two spaced-apart extruded glass cylinders (21, 22), and an annular one connectable to a can neck (23) Pouring cap (30) with an inner pouring opening, characterized in that - the glass cylinders (21, 22) consist of two extruded glass tube sections spaced apart from each other by a bottom plate (25, 27) made of glass at their lower end and the are fused together at their respective upper end and form a can neck (23) which closes off the intermediate space (24), - that the glass hollow body (20) consists of heat-resistant borosilicate glass.
Description
Die Erfindung betrifft eine doppelwandige Vakuumglasisolierkanne, wenigstens umfassend
- - einen Glashohlkörper mit einem evakuierten Zwischenraum, der zwischen zwei zueinander beabstandeten, extrudierten Glaszylindern gebildet ist,
- - und einen mit einem Kannenhals verbindbaren, ringförmigen Ausgussaufsatz mit einer inneren Ausgießöffnung.
- a glass hollow body with an evacuated gap formed between two spaced, extruded glass cylinders,
- - And connectable with a Kannenhals, annular Ausgussaufsatz with an inner pouring opening.
Eine Isolierkanne ist ein verschließbares Gefäß und dient dazu, Getränke oder andere Flüssigkeiten längere Zeit warm oder kalt zu halten. Es besteht stets die Anforderung an den Aufbau einer Isolierkanne, dass die Wärmeübertragung zwischen dem Inneren der Isolierkanne und der Umgebung möglichst gering ist, also Wärmeleitung, Wärmeströmung und Wärmestrahlung von innen nach außen bzw. von außen nach innen klein gehalten werden. Wärmeleitung wird durch zwei Maßnahmen gering gehalten: Die Wände aus Glas sind schlechte Wärmeleiter. Wärmeverluste durch Konvektion werden durch Evakuieren reduziert. Die Wärmestrahlung wird gering gehalten, weil das Isoliergefäß innen verspiegelt ist und Wärmestrahlung an glatten und hellen Oberflächen stark reflektiert wird. Damit wird insgesamt erreicht, dass eine heiße oder warme Flüssigkeit im Isoliergefäß sich nur sehr langsam abkühlt, weil der Wärmeaustausch mit der Umgebung gering ist.An insulated jug is a closable container and serves to keep drinks or other liquids warm or cold for a long time. There is always the requirement for the construction of a jug that the heat transfer between the interior of the jug and the environment is as low as possible, ie heat conduction, heat flow and heat radiation from the inside out or from outside to inside are kept small. Heat conduction is kept low by two measures: The walls made of glass are poor heat conductors. Convection heat losses are reduced by evacuation. The heat radiation is kept low, because the insulating vessel is mirrored inside and heat radiation is strongly reflected on smooth and bright surfaces. This is achieved overall that a hot or warm liquid in the insulated vessel cools only very slowly, because the heat exchange with the environment is low.
Der Glaskolben ist das Herzstück der Isolierkanne und entsteht durch einen aufwändigen Herstellungsprozess. Alle bekannten Glaskolben sind mund-oder maschinell geblasen und haben vergleichsweise sehr dünne Wandstärken, üblicherweise im Bereich 1 bis 1,5mm. Ein Innen- und ein Außenkolben werden zur Bildung eines Vakuumisolierbehälters derart miteinander verschmolzen, dass zwischen ihnen ein Hohlraum bleibt. Die Innenflächen zwischen den Glaskörpern werden über ein Glasröhrchen, das am Boden des Glaskolbens angebracht ist, verspiegelt. So entsteht ein Hitzeschild, der die Wärme reflektiert und im Inneren des Glases „gefangen hält“. Dann wird die Luft zwischen den Kolben herausgepumpt, sodass ein Vakuum entsteht. So gibt es kaum noch Luftmoleküle, welche die Wärme transportieren können. Danach wird das Röhrchen verschmolzen. Die Herstellung der Kolben erfordert viel unproduktive Arbeitszeit, im besonderen Zuschneiden und Abschneiden des Kolbenendes, Anschmelzen eines neuen Außenbodens, Sichern des Kapillarzäpfchens und der damit behinderten Standfestigkeit der Flaschen. Andere Gefäße dieser Art als Tisch- oder Gebrauchsgefäße für vielerlei Zwecke sind bisher unbekannt.The glass bulb is the heart of the vacuum jug and is created by a complex manufacturing process. All known glass flasks are mouth or machine blown and have comparatively very thin walls, usually in the range 1 to 1.5 mm. An inner and an outer piston are fused together to form a vacuum insulation container so that a cavity remains between them. The inner surfaces between the glass bodies are mirrored via a glass tube, which is attached to the bottom of the glass bulb. The result is a heat shield that reflects the heat and "trapped" inside the glass. Then the air is pumped out between the pistons, creating a vacuum. So there are hardly any air molecules that can transport the heat. Thereafter, the tube is fused. The production of the piston requires a lot of unproductive labor, in particular cutting and cutting of the piston end, melting of a new outside, securing the capillary and thus obstructed stability of the bottles. Other vessels of this kind as table or utility containers for many purposes are unknown.
Durch ein digitales Glasprüfverfahren wird jedes einzelne Vakuumglas auf Warmhaltung und Stabilität überprüft. Im Montageprozess wird der Glaskolben in eine Ummantelung eingelegt, weil er unverkleidet wenig ansehnlich ist und ein nackter, dünnwandiger Glaskolben nicht vor mechanischen Belastungen geschützt ist. Aufgrund der schlechten Maßhaltigkeit muss der Glaskolben nach unten abgepolstert in der Ummantelung gelagert werden. Darüberhinaus müssen konstruktive Maßnahmen ergriffen werden, um die sehr großen Höhentoleranzen der Glaskolben auszugleichen. Dies wird üblicherweise durch einen Kannenboden mit Gewinde oder eine feste Bodenplatte zum Anschrauben erreicht.A digital glass test procedure checks each individual vacuum glass for keeping warm and stable. In the assembly process, the glass bulb is placed in a sheath, because he is undressed unattractive and a naked, thin-walled glass bulb is not protected against mechanical stress. Due to the poor dimensional stability of the glass bulb must be padded down padded in the sheath. In addition, constructive measures must be taken to compensate for the very large height tolerances of the glass bulb. This is usually achieved by a threaded can tray or a solid bottom plate for screwing.
Geht ein Glaskolben zu Bruch, so ist der Austausch zeitaufwändig, erfordert die Zuhilfenahme von Werkzeug und manuelle Geschicklichkeit. Es besteht Gefahr, sich an den Glassplittern zu verletzen. Die Reinigung des Innenraums, in den die Flüssigkeit eingefüllt wird, erweist sich meist als anspruchsvoll. Der Glaskolben ist dünnwandig und nicht geeignet mit harten oder gar spitzen Gegenständen gereinigt zu werden. Die Reinigung herkömmlicher Glaskolben ist auch dadurch erschwert, dass diese immer einen verjüngenden Hals besitzen, also einen Hinterschnitt. Spezielle Bürsten mit weichen, schwammartigen Aufsätzen werden im Fachhandel eigens angeboten. Bei der Reinigung mit Spezialtabs oder anderen Hausmitteln zum Beispiel mit Natron wird unter der Zugabe von heißem Wasser eine Einwirkzeit über Nacht empfohlen, um eine rückstandslose Säuberung zu gewährleisten. Es kommt vor, dass Flüssigkeit in den Zwischenraum von Glaskolben und Ummantelung gerät. Es kann zu Schimmelbildung kommen und eine Reinigung in den recht unzugänglichen Zwischenraum-Bereich gestaltet sich schwierig.If a glass piston breaks, the replacement is time-consuming, requiring the use of tools and manual dexterity. There is a risk of injuring yourself on the glass splinters. The cleaning of the interior, in which the liquid is filled, usually proves to be demanding. The glass bulb is thin-walled and not suitable for cleaning with hard or even pointed objects. The cleaning of conventional glass bulbs is also complicated by the fact that they always have a tapered neck, so an undercut. Special brushes with soft, sponge-like attachments are offered by specialist dealers. When cleaning with special tabs or other home remedies, for example with soda, it is recommended that you leave it overnight with the addition of hot water to ensure residue-free cleaning. It happens that liquid gets into the space between the glass bulb and the casing. It can lead to mold and a cleaning in the rather inaccessible gap area is difficult.
Bekannt sind auch Vakuumisolierbehälter aus Edelstahl. Ein häufiges Problem bei heute erhältlichen Edelstahlgefäßen ist der Verlust der Isolierfähigkeit nach ein bis zwei Jahren. Um ein glänzendes, fleckenfreies Aussehen zu erhalten, werden die Gefäße in Säure gebeizt. Der dabei entstehende Wasserstoff lagert sich teilweise in die äußere Stahlhaut ein. Wegen des Druckgefälles diffundiert der gut wärmeleitende Wasserstoff allmählich in das Vakuum und verschlechtert dieses merklich, die hohe Isolierfähigkeit geht verloren. Die Möglichkeit einer nachträglichen Evakuierung ist üblicherweise nicht vorgesehen.Vacuum insulation containers made of stainless steel are also known. A common problem with stainless steel vessels available today is the loss of insulation after one to two years. To obtain a shiny, stain-free appearance, the vessels are pickled in acid. The resulting hydrogen is partially embedded in the outer steel skin. Because of the pressure gradient, the good heat-conducting hydrogen diffuses gradually into the vacuum and worsens this noticeably, the high insulating capacity is lost. The possibility of a subsequent evacuation is usually not provided.
Doppelwandige Trinkgläser aus hitzebeständigem Glas sind im Stand der Technik bekannt. Die
Ebenfalls bekannt ist ein Glasgefäß zum Zubereiten eines Aufgussgetränkes, wie es in der Patentschrift
Herkömmliche Glaskolben, gerade bei hohen Isoliergefäßen, sind dünnwandig und Innen- und Außenwandung sind nur im Bereich des Kannenhalses miteinander verbunden. Sie müssen gerade bei schlanken Gefäßen, also bei Geometrien mit einem großen Verhältnis von Höhe zu Durchmesser mit Abstandshaltern stabil in fester Position gehalten werden. Die Abstandshalter zwischen dem inneren Glaskolben und der Ummantelung verhindert starke Schwenkbewegungen des Innenkolben, wenn die Ummantelung abrupt bewegt wird und damit eine hohe Spannungsbelastung des Kannenhalses. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine doppelwandige Vakuumglasisolierkanne mit maßgenauer Außengeometrie zu konzipieren, die ohne separate Umhüllung verwendbar ist, und die mechanisch und thermisch gut belastbar ist.Conventional glass flasks, especially with high insulated vessels, are thin-walled and the inner and outer walls are connected to one another only in the area of the can neck. They have to be stably held in a fixed position, especially with slim vessels, ie with geometries with a high ratio of height to diameter with spacers. The spacers between the inner glass bulb and the jacket prevents strong pivoting movements of the inner piston when the sheath is moved abruptly and thus a high stress load of the can neck. The object of the present invention is therefore to design a double-walled vacuum glass insulation can with dimensionally accurate outer geometry, which can be used without a separate enclosure, and which is mechanically and thermally resilient.
Diese Aufgabe wird durch eine doppelwandige Vakuumglasisolierkanne mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a double-walled vacuum glass insulating pan with the features of claim 1.
Vorteilhaft ist die Fertigung aus zwei Glasrohrabschnitten aus extrudiertem Glasrohr, das diese keine Volumenvarianz nach sich ziehen. Günstig ist die Verwendung extrudierter Glasrohrabschnitte auch deshalb, weil diese exakt rund sind und somit von der Spiegelschicht reflektierte IR-Strahlung genau den Mittelpunkt des Innengefäßes erreicht.The production of two glass tube sections made of extruded glass tube is advantageous because they do not entail a volumetric variance. The use of extruded glass tube sections is also advantageous because they are exactly round and thus IR radiation reflected by the mirror layer reaches exactly the center of the inner vessel.
Vorteilhaft ist die Verwendung extrudierter Glasrohrabschnitte bzw. extrudierter Glaszylinder mit einer höheren Wanddicke von vorzugsweise 2 mm bis 4 mm. Das erzeugte Produkt zeichnet sich durch Maßhaltigkeit und Reproduzierbarkeit aus. Eine Serienfertigung gewährleistet in der gleichen Zeit höhere Stückzahlen gegenüber einer Handfertigung. Der materielle Aufwand wie der Arbeitsaufwand für einen zusätzlichen Mantel um den Isolierkörper herum entfällt.Advantageous is the use of extruded glass tube sections or extruded glass cylinder with a higher wall thickness of preferably 2 mm to 4 mm. The product produced is characterized by dimensional accuracy and reproducibility. A series production guarantees in the same time higher quantities compared to a manual production. The material costs such as the labor required for an additional coat around the insulator around deleted.
Für den doppelwandigen Glaskörper kommt insbesondere hochviskoses Borosilikatglas zum Einsatz. Es handelt sich um ein sehr temperaturbeständiges und spannungsarmes Glas, das vor allem für Glasgeräte im Labor und im Haushalt Verwendung findet. Die Unempfindlichkeit gegen plötzliche Temperaturschwankungen ist eine Folge des geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten von kleiner 3,3 × 10-6 K-1, was beim Einfüllen heißer Flüssigkeiten in eine Isolierkanne nötig ist. Borosilikatglas ist sehr gut geeignet zur Herstellung von zylindrischen Kolben mit konstanter Wandstärke. Die Wanddicke kann 4-8fach so dick erzeugt werden wie bei einem herkömmlich geblasenen Glaskolben und zeichnet sich durch hohe mechanische Stabilität und Bruchunempfindlichkeit aus. Aufgrund der konstanten Wanddicke und der Verbindungen untereinander von bis zu 4 mm, zeichnet sich die Isoliereinheit durch eine mechanische hohe Stabilität aus. Die zylindrische Form ist robust, bietet eine hohe Druckstabilität und Bruchsicherheit. Bei der hier dargelegten Erfindung sind Isolationskörper und Verkleidung eins. Diese Machart der Gehäusekonstruktionen vereint Funktion und Schutz in einer Baueinheit.In particular, highly viscous borosilicate glass is used for the double-walled glass body. It is a very temperature-resistant and low-stress glass, which is mainly used for glassware in the laboratory and in the home use. The insensitivity to sudden temperature fluctuations is a result of the low coefficient of thermal expansion of less than 3.3 × 10 -6 K -1 , which is necessary when filling hot liquids in a jug. Borosilicate glass is very well suited for the production of cylindrical pistons with constant wall thickness. The wall thickness can be produced 4-8 times as thick as with a conventionally blown glass bulb and is characterized by high mechanical stability and breakage resistance. Due to the constant wall thickness and the interconnections of up to 4 mm, the insulation unit is characterized by a high mechanical stability. The cylindrical shape is robust, offers high pressure stability and resistance to breakage. In the invention set forth herein, insulating body and lining are one. This design of the housing construction combines function and protection in a single unit.
Die Innenflächen zwischen den Glaskörpern, die dem abgeschlossenen, evakuierbaren Hohlraum zugewandt sind, werden vorzugsweise silberbeschichtet oder mit einer sonstigen spiegelnden Metallschicht beschichtet und fungieren als Hitzeschild, die die Wärme der eingefüllten Flüssigkeit reflektiert. Der besondere Vorteil der Beschichtung im Zusammenhang mit der Verwendung dickwandiger, maßhaltiger Glasrohrabschnitte ist zudem die exzellente optische Qualität der verspiegelten Fläche beim Blick von außen. Diese erscheint durch die Glasaußenschicht hindurch perfekt glatt. Fingerabdrücke und Verschmutzungen werden nicht sichtbar, so dass eine stets perfekt und edel wirkende Optik gegeben istThe inner surfaces between the glass bodies, which face the closed, evacuable cavity, are preferably silver-coated or coated with another reflective metal layer and act as a heat shield, which reflects the heat of the filled liquid. The particular advantage of the coating in connection with the use of thick-walled, dimensionally stable glass tube sections is also the excellent optical quality of the mirrored surface when looking from the outside. This appears perfectly smooth through the glass outer layer. Fingerprints and soiling are not visible, so that there is always a perfect and noble looking look
Es sind mehrere Optionen in der Endausführung der Isolierkanne möglich. Eine Basisversion ohne Handgriff ist für den platzsparenden Einsatz und durch geringes Gewicht gekennzeichnet, ist also ein idealer Reisebegleiter im leichten und kompakten Format. Daneben ist eine Variante mit einem Handgriff, der am Ausguss-Aufsatz angebracht werden kann. Als Alternative ist ein Handgriff direkt am Glaskörper möglich.There are several options in the final version of the jug possible. A basic version without handle is designed for space-saving use and low weight, so it is an ideal travel companion in a lightweight and compact format. In addition, a variant with a handle that can be attached to the spout attachment. As an alternative, a handle directly on the glass body is possible.
Der Ausguss-Aufsatz kann direkt am Kannenhals aufgeschraubt werden und ist leicht abzunehmen. Damit ist der Glashohlkörper leicht zu reinigen und spülmaschinengeeignet und durch die fehlende Verjüngung kann der Innenbereich optimal und rückstandslos gereinigt werden . Die hygienische und schnelle Säuberung des glatten und unverwinkelten Zylinders ermöglicht insbesondere den Einsatz in Hotels, Krankenhäusern und der Gastronomie.The spout attachment can be screwed directly to the can neck and is easy to remove. Thus, the hollow glass body is easy to clean and dishwasher-suitable and the lack of rejuvenation, the interior can be cleaned optimally and without residue. The hygienic and fast cleaning of the smooth and non-angled cylinder allows in particular the use in hotels, hospitals and the catering trade.
Der Isolierkörper kann z. B. für ein Fassungsvermögen von 0,75 Litern Flüssigkeit optimal hergestellt werden.The insulator can, for. B. for a capacity of 0.75 liters of liquid can be optimally prepared.
Die zylindrische Form erhöht in Verbindung mit der massiven und schweren Glasbodenplatte die Standfestigkeit durch den tieferen Schwerpunkt und liegt gut in der Hand. Das puristische Design ist zeitlos und wirkt auf den Betrachter wegen der durchscheinenden versilberten Oberfläche des inneren Glaskolbens edel und ist in dieser Ausführung einzigartig.The cylindrical shape in conjunction with the solid and heavy glass bottom plate increases the stability through the lower center of gravity and fits well in the hand. The puristic design is timeless and works on the viewer because of the translucent silvered surface of the inner flask noble and is unique in this design.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
-
1 eine Vakuumglasisolierkanne in perspektivischer Explosionszeichnung; -
2 die Vakuumglasisolierkanne im Schnitt und -
3 die Vakuumglasisolierkanne im Querschnitt.
-
1 a Vakuumglasisolierkanne in perspective exploded view; -
2 the vacuum glass oiling can in section and -
3 the vacuum glass polishing can in cross section.
In
Der Glashohlkörper
Neben dem Glashohlkörper
Der Ausguss-Aufsatz
Zum Verschließen der Vakuumglasisolierkanne
Nach unten hin sind die Glaszylinder jeweils durch eine Bodenplatte
Auf das offene Ende des Glashohlkörpers
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- VakuumglasisolierkanneVakuumglasisolierkanne
- 1010
- Deckelcover
- 2020
- GlashohlkörperHollow glassware
- 2121
- innerer Glaszylinderinner glass cylinder
- 2222
- äußerer Glaszylinderouter glass cylinder
- 23 23
- Kannenhalscan neck
- 2424
- evakuierbarer Zwischenraumevacuable space
- 2525
- Bodenplattebaseplate
- 2626
- Spiegelmirror
- 3030
- Ausguss-AufsatzSpout attachment
- 3131
- Schnaupespout
- 3232
- Handgriffhandle
- 3333
- Ausgussöffnungspout
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
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R207 | Utility model specification | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: TARVENKORN & WICKORD PATENTANWAELTE PARTG MBB, DE |
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R157 | Lapse of ip right after 6 years |