DE2343940A1 - Heated vacuum flask stopper - having electric heating element - Google Patents
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Abstract
Description
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K. SEBERT G. GRÄTTINGER ü.pl.-lng. K. SEBERT G. GRÄTTINGER ü.pl.-lng.
813 Starnberg bsi München Postfach 16S0, Almeldaweg 12 Telefon (081 51) 2730 <1 27 30) U. 4115 813 Starnberg bsi Munich PO Box 16S0, Almeldaweg 12 Telephone (081 51) 2730 <1 27 30) U. 4115
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Anwaltsakte 5846/1Lawyer file 5846/1
RODOLPO RODRIGUEZ BALAGUER 2607 Grace Drive, Harbour Beach, Fort Lauderdale, Florida, U.S.A.RODOLPO RODRIGUEZ BALAGUER 2607 Grace Drive, Harbor Beach, Fort Lauderdale, Florida, U.S.A.
Verschluß für eine thermisch isolierte FlascheClosure for a thermally insulated bottle
Die Erfindung betrifft einen abnehmbaren Verschluß für eine thermisch isolierte Flasche. Sie betrifft insbesondere einen elektrisch so eingerichteten Verschluß, daß er den Flascheninhalt über längere Zeit auf im wesentlichen konstanter Temperatur hält. Aus Gründen der Kürze werden "thermisch isolierte Flaschen" im folgenden als "Thermosflaschen" bezeichnet.The invention relates to a removable closure for a thermally insulated bottle. It affects in particular an electrically arranged closure so that it essentially keeps the contents of the bottle open over a longer period of time constant temperature. For the sake of brevity, "thermally insulated bottles" are hereinafter referred to as "thermos bottles" designated.
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Vakuumisolierte Flaschen sind zur Aufbewahrung von Stoffen, beispielsweise Flüssigkeiten, wohlbekannt. Solche Vakuumflaschen gehören zu den Thermosflaschen und weisen in der Regel einen doppelwandigen Glaszylinder mit Vakuum zwischen den Wänden auf. Das Vakuum zwischen den Wänden liefert die wesentliche thermische Isolation, da Wärme über das Vakuum hinweg nicht durch Leitung oder Konvektion übertragen werden kann. Wegen der Zerbrechlichkeit der Glaswände ist der Glasbehälter in der Regel in einer Metallummantelung angeordnet.Vacuum-insulated bottles are used to store materials, e.g. liquids, well known. Such vacuum bottles belong to the thermos flasks and usually have a double-walled glass cylinder with a vacuum between them the walls on. The vacuum between the walls provides the essential thermal insulation, since heat is generated by the vacuum cannot be transmitted across by conduction or convection. Because of the fragility of the glass walls the glass container is usually arranged in a metal casing.
Aus allgemeiner Erfahrung ist bekannt, daß die Aufgabe einer Thermosflasche im allgemeinen darin besteht, Stoffe, z.B. eine Flüssigkeit, über einen längeren Zeitraum auf einer bestimmten Temperatur zu halten. Normalerweise werden Thermosflaschen so verwendet, daß man einen Stoff auf eine bestimmte Temperatur erwärmt und dann in die Thermosflasche gibt, beispielsweise wird Kaffee erwärmt, in eine Thermosflasche gefüllt und die Flasche dann mit einem abnehmbaren Deckel verschlossen. Es ist also der Wunsch des Benutzers einer Thermosflasche, daß der heißgemachte und in die Thermosflasche verbrachte Stoff dort auf einer Temperatur, die der Anfangstemperatur des Stoffes entspricht, gehalten wird. Aufgabe der Erfindung ist es daher, sicherzustellen, daß der vorgewärmte und in einer Thermosflasche angeordnete Stoff über einen wesentlichen Zeitraum auf seiner Anfangstemperatur gehalten wird. From general experience it is known that the task a thermos flask generally consists of storing substances, e.g. a liquid, over a longer period of time to maintain a certain temperature. Usually, thermoses are used to put a substance on a heated to a certain temperature and then put in the thermos flask, for example coffee is heated in a thermos flask filled and then the bottle with a removable Cover closed. So it is the desire of the user of a thermos that the heated and in the thermos The substance spent there is kept at a temperature that corresponds to the initial temperature of the substance. The object of the invention is therefore to ensure that the preheated and arranged in a thermos bottle Substance is held at its initial temperature for a substantial period of time.
Der Stand der Technik, der sich auf Thermosflaschen bezieht, fällt im allgemeinen -in eine von zwei großen Gruppen. Die erste Gruppe betrifft den physikalischen Aufbau derThe state of the art relating to thermoses, generally falls into one of two broad groups. The first group concerns the physical structure of the
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Glaswände und Verfahren zu ihrer Herstellung. Allgemein gesprochen, ist dieser Stand der Technik auf die Schaffung eines Behälteraufbaus mit verbesserten Isoliereigenschaften gerichtet.Glass walls and processes for their manufacture. Generally speaking, this prior art is on creation of a container structure with improved insulating properties.
Die zweite große Gruppe des Thermosflaschen betreffenden Stands der Technik betrifft die Anwendung von Heizvorrichtungen zur Heizung des in der Thermosflasche befindlichen Stoffes. Beispielsweise ist eine selbstheizende Thermosflasche bekannt (US-PS 3 549 861)., bei welcher die Thermosflasche eine Heizvorrichtung und einen Thermostaten enthält. Aufgabe der Heizvorrichtung ist es, die Temperatur des in der Thermosflasche befindlichen Stoffes anzuheben und dann die Temperatur ies Stoffes mit Hilfe des Thermostaten konstant zu halten.The second major group of the prior art relating to thermos flasks relates to the use of heating devices for heating the substance in the thermos bottle. For example, a self-heating thermos bottle is known (U.S. Patent 3,549,861), in which the thermos includes a heater and a thermostat. The task of the heating device is to keep the temperature in the thermos bottle to raise the substance and then to keep the temperature of the substance constant with the help of the thermostat.
Eine ähnliche Konstruktion mit ähnlicher Aufgabe ist aus US-PS 2 457 Ο65 bekannt.A similar construction with a similar task is known from US Pat. No. 2,457,665.
Demgegenüber schafft die Erfindung einen abnehmbaren Verschluß für eine thermisch isolierte Flasche, welcher ein längliches Teil aus elektrisch und thermisch isolierenden Material mit einer in die öffnung der Flasche passenden Form unr· eine Abdeckung aus elektrisch und thermisch isolierenden material, welche in eine zu derjenigen auf der Flasche komplementären Ausbildung für die dichtende Verbindung mit der Flasche ausläuft und das Teil umgibt, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil eine geschlossene Kammer enthält, in der eine elektrische betriebene Heizvorrichtung und Leiter enthalten sind, welch letztere sichIn contrast, the invention provides a removable closure for a thermally insulated bottle, which a elongated part made of electrically and thermally insulating material with a shape that fits into the opening of the bottle unr · a cover made of electrically and thermally insulating material, which in a complementary to that on the bottle training for the sealing connection runs out with the bottle and surrounds the part, characterized in that the part is a closed Contains chamber in which an electrically operated heater and conductors are contained, the latter being
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zur Verbindung der Heizvorrichtung mit einer externen Spannungsquelle aus der Kammer heraus erstrecken, und daß die Abdeckung und der Teil einstückig oder getrennt ausgebildet sind.for connecting the heating device to an external one Voltage source extend out of the chamber, and that the cover and the part are integral or separate are trained.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Abdeckung an demjenigen Ende, das dem für den Eingriff.mit der,Piasehe ausgebildeten Ende gegenüberliegt, eine durch eine Kappe abgeschlossene Öffnung- auf, von der aus sich das Teil in Form einer Ausstülpung nach unten erstreckt, wobei deren Länge nicht wesentlich größer als die der Abdeckung ist.According to a preferred embodiment, the cover at the end that is the one for the engagement with the, Piasehe formed end opposite, an opening closed by a cap, from which the part extends downward in the form of a protuberance, the length of which is not significantly greater than that of the cover.
überraschenderweise hält die geringe Menge am kontinuierlich innerhalb der Kammer der Ausstülpung erzeugten Wärme die Temperatur eines warmen Stoffes in der Thermosflasche über längere Zeiträume im wesentlichen konstant. Eine Heizleistung von weniger als 5 Watt erweist sich als ausreichend. Eine Erklärung für dieses überraschende Ergebnis ist die, daß eine Wärmebarriere aktiv erzeugt wird, die eine Wärmeübertragung vom warmen Stoff innerhalb der Thermosflasche durch den abnehmbaren Verschluß im wesentlichen eliminiert.Surprisingly, the small amount of heat generated continuously within the chamber of the protuberance holds the temperature of a warm substance in the thermos bottle is essentially constant over long periods of time. One Heating power of less than 5 watts proves to be sufficient. An explanation for this surprising result is that a thermal barrier is actively created, which allows heat transfer from the warm substance within the Thermos flask thanks to the removable cap eliminated.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung. Es ist daraufFurther details and features of the invention emerge from the following description in conjunction with FIG attached drawing. It's on it
Pig. I eine Draufsicht eines abnehmbaren Verschlusses bekannter Art;.Pig. I is a top view of a detachable fastener known type ;.
Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt des Verschlusses aus Abbildung 1;FIG. 2 shows a side view in section of the closure from FIG. 1;
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Pig. 3 eine Draufsicht eines abnehmbaren Verschlusses für eine Thermosflasche in einer erfindungsgemäßen Ausführung;Pig. 3 is a plan view of a removable closure for a thermos bottle in one according to the invention Execution;
Pig, 4 eine Seitenansicht im Schnitt des abnehmbaren Verschlusses aus Fig. 3;Pig, Figure 4 is a side sectional view of the removable closure from Fig. 3;
Fig. 5 eine Draufsicht einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform eines abnehmbaren Verschlusses undFig. 5 is a top plan view of another of the present invention Embodiment of a removable closure and
Fig. 6 eine Seitenansicht im Schnitt des abnehmbaren Verschlusses aus Fig. 5.FIG. 6 shows a side view in section of the removable closure from FIG. 5.
Die Erfindung ist die Folgte einer Untersuchung der Wärmeüberträgungschar akteristik einer Thermosflasche. Im Rahmen dieser Untersuchungen ergab sich, daß der größte Teil des Wärmeverlustes (immer unter der Voraussetzung, daß der darin befindliche Stoff heiß ist) über den abnehmbaren Verschluß der Thermosflasche und nicht durch die Glaswände erfolgte. Ein heißer Stoff in einer Thermosflasche ohne die erfindungsgemäße Vorrichtung wird sich also abkühlen, wobei die Abkühlung im wesentlichen auf das Konto des Wärmeverlustes durch den Verschluß geht. Demgegenüber schafft die Erfindung · eine aktive thermische Barriere in Verbindung mit dem abnehmbaren Verschluß. Die thermische Barriere läßt sich erzeugen, indem man innerhalb des Verschlusses kontinuierlich eine Wärmemenge erzeugt, die im wesentlichen gleich der Wärmemenge ist, die.sonst von der warmen Substanz her durch den Verschluß treten würde.The invention is the result of an investigation into the heat transfer family acteristics of a thermos bottle. In the course of these investigations it was found that most of the Loss of heat (always provided that the material inside is hot) via the removable closure the thermos and not through the glass walls. A hot substance in a thermos without the invention The device will therefore cool down, the cooling being essentially due to the loss of heat goes through the lock. In contrast, the invention creates an active thermal barrier in conjunction with the removable one Closure. The thermal barrier can be created by going inside the shutter continuously generates an amount of heat that is essentially equal to the amount of heat that otherwise comes from the warm substance would kick through the lock.
Im Rahmen der Zeichnung, in der entsprechende Elemente gleicheIn the context of the drawing, the corresponding elements are the same
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Bezugszeichen haben, zeigen Fig. 1 und Fig.*2 einen herkömmlichen Verschluß für Thermosflaschen. Aus Fig. 1 und insbesondere aus Fig. 2 sieht man, daß der herkömmliche Verschluß 15 ein im wesentlichen zylindrisches Teil 18 aufweist, welches auf seiner Innenseite im unteren Bereich mit einem Gewinde 19 versehen ist.Having reference numerals, Fig. 1 and Fig. * 2 show a conventional one Closure for thermos flasks. From Fig. 1 and in particular from Fig. 2 it can be seen that the conventional closure 15 has a substantially cylindrical part 18, which is provided with a thread 19 on its inside in the lower area.
Das im wesentlichen zylindrische Teil 18 ist oben mit einer Kappe 20 verschlossen, die die Oberseite des Verschlusses bildet. Von dieser nach unten erstreckt sich die Ausstülpung 17. Im Rahmen herkömmlicher Technik versuchte man, den Wärmeverlust durch den Verschluß dadurch zu verhindern, daß man die Ausstülpung 17 mit einem Isolationsmaterial 16, z.B. Kork, ausfüllte. Obwohl das Isolationsmaterial den Wärmeverlust durch den Verschluß 15 bis zu einem gewissen Grade verringerte, waren die Isolationseigenschaften des Verschlusses insgesamt nichtsdestoweniger schlechter als diejenigen der Wände der Thermosflasche. Es ging also Wärme durch den Verschluß 15 verloren, was sich in einer Abkühlung der in der Thermosflasche befindlichen heißen Substanz ausdrückte.The substantially cylindrical part 18 is closed at the top with a cap 20 which forms the top of the closure forms. The protuberance 17 extends from this downward. In the context of conventional technology, attempts have been made to to prevent heat loss through the closure by covering the protuberance 17 with an insulating material 16, e.g. cork, filled in. Although the insulation material denies Reduced heat loss through the shutter 15 to some extent, were the insulating properties of the The closure is nonetheless worse overall than those of the walls of the thermos flask. So there was warmth lost through the closure 15, which results in a cooling of the hot substance in the thermos flask expressed.
Die Fig. 3 und 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Der Verschluß 30 weist äußerlich einen im wesentlichen ähnlichen Aufbau wie der Verschluß 15 aus den Fig. 1 und 2 auf. Im Gegensatz zum Bekannten, ist die Ausstülpung 17 jedoch nicht mit Isolationsmaterial ausgefüllt. Erfindungsgemäß enthält sie eine Vorrichtung, welche bei Beschickung mit elektrischem Strom Wärme erzeugt. Wie am besten in Fig. 4 zu sehen, befindet sich bei dieserFIGS. 3 and 4 show a preferred embodiment the invention. Externally, the closure 30 has an essentially similar structure to the closure 15 Figs. 1 and 2 on. In contrast to what is known, the protuberance 17 is not filled with insulation material. According to the invention it contains a device which Generates heat when charged with electricity. As best seen in Fig. 4, this is where
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bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Widerstand 32 innerhalb der Ausstülpung 17. Der Rest der Ausstülpung 17 kann mit Vorteil mit Silikonkautschuk ausgefüllt sein. Es ist deshalb vorteilhaft, die Ausstülpung 17 mit einem Material wie Silikonkautschuk auszufüllen, weil man auf diese Weise einen gleichmäßigeren Wärmestrom und eine ebensolche Temperaturverteilung in der und um die Ausstülpung 17 herum erhält. Abhängig vom Material, aus dem die Ausstülpung 17 besteht, kann dies von besonderer Bedeutung sein. Denn obwohl wegen der geringen Masse des Verschlusses und der wirkungsvollen Wärmeübertragung innerhalb des Verschlusses nur eine vergleichsweise geringe Wärmemenge benötigt wird, können sich bestimmte Punkte der Ausstülpung 17 auf eine vergleichsweise hohe lokale Temperatur aufheizen, wenn die Wärme nicht gleichmäßig verteilt wird. Durch das weitgehende Ausfüllen der Ausstülpung 17 mit einem Stoff wie Silikonkautschuk erreicht man also eine gleichmäßigere Wärmeübertragung mit dem Ergebnis, daß sich die Oberfläche der Ausstülpung 17 auf einheitlicherer Temperatur befindet und lokale hohe Temperaturen vermieden werden. Ferner liefert das Ausfüllen der Ausstülpung 17 mit einem Material wie Silikonkautschuk gewisse wünschenswerte mechanische Eigenschaften der Ausstülpung. Im einzelnen ist diesbezüglich nämlich zu beachten, daß sich bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verschlusses, wie er beispielsweise in Fig. 4 dargestellt ist, in Verbindung mit einer Thermosflasche die Ausstülpung 17 ins Innere der Thermosflasche erstreckt und der obere Rand der Ausstülpung 17 mit der Thermosflasche zusammenwirkt und sowohl eine mechanische als auch eine thermische Abdichtung schafft. Es ist daher wünschenswert, daß. die mechanischen Eigenschaften der Oberfläche der Ausstülpung 17 sich nicht ändern, wenn in dieserpreferred embodiment of the invention a resistor 32 within the protuberance 17. The remainder of the protuberance 17 can advantageously be filled with silicone rubber. It is therefore advantageous to have the protuberance 17 with a Material like silicone rubber to be filled in because you are on this Way a more uniform heat flow and a similar temperature distribution in and around the protuberance 17 receives. Depending on the material from which the protuberance 17 is made, this can be of particular importance. Because although because of the small mass of the lock and the effective Heat transfer within the closure only a comparatively small amount of heat is required, can heat certain points of the protuberance 17 to a comparatively high local temperature if the heat is not uniform is distributed. Achieved by largely filling the protuberance 17 with a substance such as silicone rubber you get a more even heat transfer with the result, that the surface of the protuberance 17 is at a more uniform temperature and local high temperatures are avoided will. Furthermore, filling the protuberance 17 with a material such as silicone rubber provides certain desirable ones mechanical properties of the protuberance. In particular, it should be noted in this regard that when using of the closure according to the invention, as it is for example is shown in Fig. 4, in connection with a thermos bottle the protuberance 17 inside the thermos bottle extends and the upper edge of the protuberance 17 cooperates with the thermos and both a mechanical as well as creating a thermal seal. It is therefore desirable that. the mechanical properties of the surface the protuberance 17 do not change when in this
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Wärme erzeugt wird. Durch das Ausfüllen der"Ausstülpung mit einem Material wie Silikonkautschuk und die dadurch erzielte gleichmäßigere Temperaturverteilung auf der Oberfläche der Ausstülpung erreicht man mit größerer Sicherheit, daß sich die gewünschten mechanischen Eigenschaften der Ausstülpung nicht ändern. In diesem Zusammenhang erweist sich eine Ausstülpung aus Teflon, welche im wesentlichen mit Silikonkautschuk ausgefüllt ist , als besonders vorteilhaft. Die Heizvorrichtung, z.B. ein Widerstand, ist hierbei im Silikonkautschuk gekapselt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in der beigefügten Zeichnung das Füllmaterial der Ausstülpung weggelassen. Obwohl sich die Ausstülpung mit einem Material, wie beispielsweise Silikonkautschuk füllen läßt, kann man sie auch leer, d.h. mit Luft gefüllt, lassen, wenn sie aus bestimmten Materialien hergestellt ist. In dieser Hinsicht erweist sich extrudiertes Teflon als besonders vorteilhaft.Heat is generated. By filling in the "protuberance with a material such as silicone rubber and the resulting more even temperature distribution on the surface the protuberance is achieved with greater certainty that the desired mechanical properties of the Do not change the protuberance. In this connection, a protuberance made of Teflon turns out to be essentially is filled with silicone rubber, as particularly advantageous. The heating device, e.g. a resistor, is here encapsulated in silicone rubber. For the sake of clarity, the attached drawing shows the filler material the protuberance omitted. Although the protuberance is covered with a material such as silicone rubber can be filled, you can leave them empty, i.e. filled with air, if they are made of certain materials is. In this regard, extruded Teflon proves to be particularly advantageous.
Der Widerstand 32 kann im Prinzip in beliebiger Weise in der Ausstülpung 17 eingebaut sein, zweckmäßigerweise wird man ihn direkt an seinem elektrischen Anschluß befestigen. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist in der Oberseite des Verschlusses ein elektrischer Anschluß 31* angebracht. Im einzelnen ist der Anschluß 3 4 Teil eines Steckers MO (Männchen). Der Stecker HO ist an seiner Oberseite an einem Teil 41 befestigt. Dieses Teil Hl liegt zwischen einer die Oberseite des Verschlusses bildenden Kappe 36 und einem Ring 37.The resistor 32 can in principle be built into the protuberance 17 in any desired manner; it is expedient to attach it directly to its electrical connection. As shown in Fig. 4, an electrical connector 3 1 * is mounted in the top of the closure. In detail, the connection 3 4 is part of a plug MO (male). The plug HO is attached to a part 41 on its upper side. This part Hl lies between a cap 36, which forms the top of the closure, and a ring 37.
Der Ring 37 ist ferner am Rand des Steckers 40 befestigt. Die die Oberseite des Verschlusses 30 bildende Kappe 36 ist an einem horizontalen Teil des zylindrischen Teils 18 The ring 37 is also attached to the edge of the plug 40. The cap 36 forming the top of the closure 30 is on a horizontal part of the cylindrical part 18
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wie bei 42 befestigt. Ferner ist ein vorspringender Abschnitt der Kappe 36 dichtend mit dem Inneren der Ausstülpung 17 wie bei 39, verbunden, so daß keine Flüssigkeit in das Innere der Ausstülpung 17 eintreten kann. Wie aus dem eben Beschriebenen und Fig. 4- hervorgeht, ergibt sich eine einheitliche, starre Struktur, deren äußerer geometrischer Aufbau im wesentlichen mit dem des Verschlusses 15 der Fig. 2 identisch ist. Es ist offensichtlich, daß eine derartige Ähnlichkeit in der äußeren Geometrie insofern vorteilhaft,ist, als der erfindungsgemäße Verschluß mit einer beliebigen Thermosflasche entsprechender Größe verwendet werden kann.as attached at 42. Furthermore, a protruding portion of the cap 36 is sealing with the interior of the protuberance 17 as at 39, connected so that no liquid can enter the interior of the protuberance 17. How out From what has just been described and FIG. 4-, a uniform, rigid structure results, the exterior of which is more geometrical Construction is essentially identical to that of the closure 15 of FIG. It is obvious that one Such a similarity in the external geometry is advantageous, as the closure according to the invention Can be used with any thermos of the appropriate size.
In der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 4 sind die elektrischen Anschlüsse 34, wie oben beschrieben, auf der Oberseite des Verschlusses 30 befestigt und liegen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung frei. Am . anderen Ende der elektrischen Verbindung J>k sind Leitungen 36f angebracht, die einerseits eine elektrische Verbindung zum Widerstand 32 darstellen und -'andererseits diesen halten.In the embodiment according to the invention according to FIG. 4, the electrical connections 34, as described above, are attached to the top of the closure 30 and are exposed for establishing an electrical connection. At the . At the other end of the electrical connection J> k , lines 36 f are attached which, on the one hand, represent an electrical connection to the resistor 32 and, on the other hand, hold it.
Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 4 abgebildet ist, weist ferner eine Lichtquelle 33 auf, die innerhalb des Teiles 41, wie in den Fig. 3 und gezeigt, angeordnet sein kann. Im Inneren der Ausstülpung ist die Lichtquelle 33 vorzugsweise parallel zum Widerstand 32 mit Hilfe .von Leitungen 35 angeschlossen. Bei arbeitendem Verschluß dient die Lichtquelle 33 als Anzeige und als Erinnerung, daß am Widerstand Spannung liegt.The preferred embodiment of the invention as set out in Fig. 4 is shown, further includes a light source 33 which is within the part 41, as in Figs shown, can be arranged. In the interior of the protuberance, the light source 33 is preferably parallel to the resistor 32 connected by means of lines 35. When the shutter is working, the light source 33 serves as a display and as a reminder that there is tension in the resistance.
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. . 23A3.9A0. . 23A3.9A0
Das zur Herstellung des Verschlusses gemäß* Fig. 3 und 4 verwendete Material kann im Prinzip jede Art von Kunststoff sein, wobei man sich die vorteilhaften Herstellungstechniken bei Plastikmaterialien, z.B. das Spritzgußverfahren, zunutze machen kann. Man sollte jedoch bei der Auswahl des Materials zur Herstellung des erfindungsgemäßen Gegenstands den thermischen und mechanischen Eigenschaften des Materials gebührende Aufmerksamkeit schenken.That for the production of the closure according to * Fig. 3 and 4 The material used can in principle be any type of plastic, taking into account the advantageous manufacturing techniques for plastic materials, e.g. injection molding, can make use of. However, one should consider choosing the material for making the invention Pay due attention to the thermal and mechanical properties of the material.
Die Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Heizvorrichtung eine Glühlampe 53 ist. Wie in Fig. 6 zu sehen, ist die Glühlampe 53 im Inneren der Ausstülpung 54 angebracht. Die Ausstülpung 5*f erstreckt sich von der Oberseite des Verschlusses 50 nach unten und ■ ist an der Oberseite wie bei 60 befestigt. Die Glühlampe 53 kann, wie in Fig. 6 zu sehen, direkt mit dem elektrischen Anschluß 52, beispielsweise durch Anlöten der zwei Pole des elektrischen Anschlusses 52 an den Sockel 55 der Glühlampe 53 wie bei 56, 57, verbunden werden. Die Ausführungsform der Fig. 6 weist zwei öffnungen 51 und 62 in der einen Teil der Oberseite des Verschlusses 50 bildenden Kappe 58 auf. Durch die öffnung 62 erstreckt sich der elektrische Anschluß 52. Die öffnung 51 dient zur Aufnahme eines Fensters. Axial zusammenfallend befinden sich unter der öffnung in der Kappe 58 zwei öffnungen, nämlich in den Teilen 59 und 61. Jede dieser öffnungen weist ein transparentes Fenster auf. Auf diese Weise gelangt bei brennender und in der Ausstülpung 5^ wärmeerzeugender Glühlampe 53 das Licht der Glühlampe 53 durch das transparente Fenster in der öffnung 51 und durch die transparenten Fenster in den5 and 6 show a further embodiment of the Invention in which the heating device is an incandescent lamp 53. As seen in Fig. 6, the bulb 53 is inside the protuberance 54 attached. The protuberance extends 5 * f down from the top of the shutter 50 and ■ is attached to the top as at 60. The incandescent lamp 53 can, as can be seen in FIG. 6, directly with the electrical Connection 52, for example by soldering the two poles of the electrical connection 52 to the base 55 of the incandescent lamp 53 as at 56, 57, are connected. The embodiment of FIG. 6 has two openings 51 and 62 in one Part of the top of the closure 50 forming cap 58. The electrical one extends through the opening 62 Connection 52. The opening 51 is used to accommodate a window. Axially coincident are located under the opening two openings in the cap 58, namely in the parts 59 and 61. Each of these openings has a transparent one Window open. In this way, when the incandescent lamp 53 is on and generating heat in the protuberance, the Light from the incandescent lamp 53 through the transparent window in the opening 51 and through the transparent window in the
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koinzident darunter angeordneten Öffnungen,- so daß automatisch eine Anzeige entsteht, daß der Heizprozeß abläuft.openings arranged coincidentally underneath - so that an indication is automatically created that the heating process expires.
Die bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung zeigen einen Verschluß, der auf die Thermosflasche aufzuschrauben ist, den wesentlichen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt jedoch die Ausstülpung und die darin enthaltene Heizvorrichtung dar. Daraus ergibt sich, daß eine weitere Ausführungsform der Erfindung durch eine Vorrichtung gegeben ist, die lediglich die Ausstülpung und die damit verbundene Heizvorrichtung umfaßt. Diese Ausführungsform ist deshalb von Wichtigkeit, weil einige Thermosflaschen so konstruiert sind, daß das Verschließen ihrer Öffnung durch einen Korkstopfen bewerkstelligt wird. Um bei diesem Aufbau einen mechanischen Schutz zu schaffen, wird am Außenmantel ein getrenntes "becher- ■ förmigesTeil abnehmbar befestigt.The embodiments of the invention described so far show a cap that can be screwed onto the thermos flask is, the essential part of the device according to the invention, however, represents the protuberance and the heating device contained therein. It follows that a further embodiment of the invention by a device is given which only comprises the protuberance and the heating device connected thereto. This embodiment is important because some thermos flasks are designed so that the closure of their opening is accomplished with a cork stopper will. In order to create mechanical protection with this structure, a separate "cup" is placed on the outer jacket shaped part removably attached.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt zwar in erster Linie eine Ausstülpung in Verbindung mit einer Heizvorrichtung dar, jedoch ist in Anbetracht der Tatsache, daß im Moment Thermosflaschen mit derartigen Stopfen in Gebrauch sind, zu beachten, daß eine solche heizbare Ausstülpung in Verbindung mit einem getrennten schalenartigen Teil auch als Stopfen dienen kann. Bei einer derartigen Ausführungsform der Erfindung, bei der die Ausstülpung als Stopfen dient, und den herkömmlichen Verschluß in Form eines Korkstopfens ersetzt, kann diese aus Silikonkautschuk hergestellt 'sein. Bei dieser Ausführungsform derThe device according to the invention is in the first place Line represents a protuberance in connection with a heating device, however, in view of the fact that at the moment thermos flasks with such stoppers are in Use should be noted that such a heatable protuberance in conjunction with a separate bowl-like Part can also serve as a stopper. In such an embodiment of the invention, in which the protuberance serves as a stopper and replaces the conventional closure in the form of a cork stopper, this can be made of silicone rubber be made '. In this embodiment of the
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Erfindung ist die Heizvorrichtung ein im unteren Teil der Ausstülpung gekapselter Widerstand, welcher mit Leitungen für den Anschluß einer elektrischen Spannungs- . quelle versehen ist.In accordance with the invention, the heating device is a resistor encapsulated in the lower part of the protuberance, which is connected to lines for the connection of an electrical voltage. source is provided.
Bei allgemeiner Betrachtung der Erfindung und in Anbetracht der Art und Weise, wie der erfindungsgemäße Verschluß angewandt wird, ist es überraschend zu sehen, daß die kontinuierliche Erzeugung einer vergleichsweise geringen Wärmemenge im Versahluß eine äußerst wirksame aktive thermische Barriere liefert. Die Wirksamkeit der kontinuierlichen Erzeugung einer geringen Wärmemenge im Verschluß der Thermosflasche ergibt sich aus Experimenten zur Bestimmung der Dimensionierung der benötigten Komponenten.' und der Größe von Variablen, wie dem elektrischen Strom. Ein Experiment wurde beispielsweise mit zwei Standard-Thermosflaschen von etwa 0,5 1 (l Pint) Fassungsvermögen durchgeführt. Jede der beiden Thermosflaschen wurde mit gleichen Mengen von ca. 0,5 (1 Pint) Wasser gefüllt, welches vorher auf eine Temperatur von 79,5°C (1750P) gebracht wurde. Eine der beiden . Thermosflaschen wurde mit einem Standard-Verschluß verschlossen, wie er in den Fig. 1 und 2 abgebildet ist. Die zweite Thermosflasche wurde mit einem erfindungsgemäßen Verschluß, wie in Abbildungen 5 und 6 gezeigt, abgeschlossen. Beide Thermosflaschen wurden hierauf einer Umgebungstemperatur von 260C (78°F) ausgesetzt. Für die Dauer des Experiments wurde kontinuierlich ein Gleichstrom durch die Glühlampe geschickt. Der Widerstand der Lichtquelle und die Größe des Gleichstroms reichten aus, Wärme in einer Rate von 1,6$ Watt zu erzeugen. Für die Dauer des Experiments wurde die Temperatur des Wasser in den beidenLooking generally at the invention, and in view of the manner in which the closure of the invention is used, it is surprising to see that the continuous generation of a comparatively small amount of heat in the closure provides an extremely effective active thermal barrier. The effectiveness of the continuous generation of a small amount of heat in the closure of the thermos bottle results from experiments to determine the dimensions of the required components. and the size of variables such as electrical current. For example, one experiment was performed with two standard thermos flasks of about 0.5 liter (pint) capacity. Each of the two thermal bottles were filled with equal amounts of from about 0.5 (1 pint) of water, which was brought to a temperature of 79.5 ° C (175 0 P) beforehand. One of the two. Thermos flasks were closed with a standard closure as shown in FIGS. 1 and 2. The second thermos bottle was closed with a closure according to the invention, as shown in FIGS. 5 and 6. Both thermal bottles were then exposed to an ambient temperature of 26 0 C (78 ° F). A direct current was continuously sent through the incandescent lamp for the duration of the experiment. The resistance of the light source and the magnitude of the direct current were sufficient to generate heat at a rate of $ 1.6 watts. For the duration of the experiment, the temperature of the water in both
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Behältern periodisch kontrolliert. Die Ergebnisse des Experiments sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben.Containers checked periodically. The results of the experiment are shown in the table below.
Erfxndungsgemäßer VerschlußClosure according to the invention
St andard-Vers chlußStandard closure
Die Ergebnisse der Tabelle 1 zeigen, daß durch das kontinierliche Erzeugen von Wärme, in diesem Fall mit einer Rate von 1,66 Watt, die Temperatur des Wassers in der Thermosflasche im wesentlichen konstant gehalten wurde, während die Temperatur des Wassers in der Thermosflasche mit Standard-Verschluß . von 79,5°C auf 43,5°C absank.The results of Table 1 show that by continuously generating heat, in this case at a rate of 1.66 watts, the temperature of the water in the thermos was kept essentially constant while the temperature of the water in the thermos Standard closure. dropped from 79.5 ° C to 43.5 ° C.
Andere Experimente zur Bestimmung der Wirksamkeit dieses Verfahrens zur Konstanthaltung der Temperatur einer Substanz in einer Thermosflasche haben gezeigt, daß sich bei einer Umgebungstemperatur von 32°C (900P) eine Substanztemperatur von 79,50C (175°P) mit nur 1,4 Watt Heizleistung nahezu unbegrenzt aufrechterhalten läßt.Other experiments to determine the effectiveness of this method for keeping constant the temperature of a substance in a thermos have shown that at an ambient temperature of 32 ° C (90 0 P) a substance temperature of 79.5 0 C (175 ° P) with just 1 , 4 watts of heating power can be maintained almost indefinitely.
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Bei einem solchen Experiment erfolgte die Wärmeerzeugung durch Anschluß einer 12 Volt-Spannungsquelle an einen 100-Ohm-Widerstand, wobei der 100-Qhm-Widerstand innerhalb eines Verschlusses der Art gemäß Fig. k untergebracht war. Die Spannung von 12 Volt hat insofern Bedeutung, als sie vom elektrischen System des Autos her, z.B. über den Stecker für den Zigarettenanzünder, allgemein verfügbar ist. Die zu erzeugende Wärmemenge ist aber so gering, daß auch oine Taschenlampenbatterie geeigneter Größe verwendet werden kann. Durch Kombination einer Taschenlampenbatterie und einer Thermosflasche mit dem erfindungsgemäßen Verschluß erhält man ein komplett tragbares Gerät zur Aufrechterhaltung der Temperatur einer vorgewärmten Substanz. Versuche ergaben, daß nie mehr als 5 Watt zur Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Temperatur benötigt wurden.In one such experiment, the heat generation was carried out by connecting a 12 volt voltage source to a 100 ohm resistor, the resistor 100 QHM was housed within a closure of the type shown in FIG. K. The voltage of 12 volts is important insofar as it is generally available from the car's electrical system, e.g. via the plug for the cigarette lighter. However, the amount of heat to be generated is so small that a flashlight battery of a suitable size can also be used. By combining a flashlight battery and a thermos bottle with the closure according to the invention, a completely portable device for maintaining the temperature of a preheated substance is obtained. Tests have shown that never more than 5 watts were required to maintain an essentially constant temperature.
Aus dem Gesagten ergibt sich, daß die Erfindung nutzbringend angewandt werden kann, wenn die Substanz in der Thermosflasche auf eine Temperatur oberhalb der Umgebungstemperatur oder allgemein unter 1000C vorgewärmt ist.From the above results, that the invention can be usefully applied when the substance is preheated in the thermos to a temperature above the ambient temperature or in general below 100 0 C.
Anhand der beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung und des Verfahrens ihrer Benutzung ergibt sich, daß die Erfindung wesentlich im Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer aktiven thermischen Barriere in einer Thermosflasche liegt. Wie beschrieben, hat sich gezeigt, daß die Abkühlung einer warmen Substanz in einer Thermosflasche im wesentlichen dem Wärmeverlust durch den Verschluß der Thermosflasche zuzuschreiben ist. Während im Rahmen On the basis of the described embodiments of the invention and the method of their use, it can be seen that the invention lies essentially in the method and device for producing an active thermal barrier in a thermos flask. As described, it has been shown that the cooling of a warm substance in a thermos bottle is essentially to be ascribed to the loss of heat through the closure of the thermos bottle. While in the frame
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des Standes der Technik versucht wurde, diesen Wärmeverlust durch Verwendung von Isolationsmaterial zu verhindern, besteht die Erfindung in der 'Schaffung einer aktiven thermischen Barriere in der Thermosflasche unmittelbar angrenzend an den Verschluß. Im einzelnen heißt das, daß erfindungsgemäß das Innere der Thermosflasehe angrenzend an den Verschluß in seiner Temperatur angehoben wird. Betrachtet man also eine stehende Thermosflasche mit einer Substanz in ihrem Inneren, die vorher auf eine bestimmte Temperatur z.B. eine Temperatur zwischen Umgebungstemperatur und Siedetemperatur des Wassers, gebracht worden war, verliert eine derartige Substanz normalerweise durch den Verschluß Wärme, wenn die Temperatur des Verschlusses oder die Temperatur der Luft zwischen dem Verschluß und der Substanz in der Thermosflasche niedriger ist als die Temperatur der. Substanz. Indem man die Temperatur des Verschlusses durch Erzeugung von Wärme in ihm (und damit die Temperatur der Luft zwischen Substanz und dem Verschluß) anhebt, wird der Wärmeverlust· der Substanz in Übereinstimmung mit fundamentalen thermodynamischen und Wärmeübertragungsprinzipien herabgesetzt. Wenn darüber hinaus die Temperatur des Verschlusses oder der den Verschluß umgebenden Luft innerhalb der Thermosflasche auf eine Temperatur angehoben wird, die gleich oder höher als die Temperatur der Substanz in der Thermosflasche ist, tritt überhaupt kein Wärmeverlust der Substanz durch den Verschluß auf. Es kann daher durch Erzeugung einer aktiven thermischen Barriere die Anfangstemperatur einer warmen Substanz in der Thermosflasche über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden.the prior art attempted to reduce this heat loss To prevent by using insulation material, the invention consists in the 'creation of an active thermal Barrier in the thermos flask immediately adjacent to the cap. In detail, this means that according to the invention the inside of the thermos bottle adjacent to the closure is raised in its temperature. So if you look at a standing thermos with a substance inside, which was previously set to a certain temperature, e.g. a temperature between ambient temperature and boiling temperature of the water, such a substance normally loses heat through the closure, if the temperature of the cap or the temperature of the air between the cap and the substance in the thermos is lower than the temperature of the. Substance. By increasing the temperature of the closure by generating Heat in it (and thus the temperature of the air between the substance and the closure) increases, the heat loss of substance in accordance with fundamental thermodynamic and heat transfer principles reduced. In addition, if the temperature of the closure or the Seal surrounding air inside the thermos is raised to a temperature equal to or higher than the temperature of the substance in the thermos flask, there is no loss of heat from the substance through the closure at all. It can therefore be created by generating an active thermal barrier the initial temperature of a warm Substance can be maintained in the thermos for a long period of time.
Bisher war im wesentlichen von den WärmeerzeugungseigenschaftenSo far it was mainly from the heat generating properties
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der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Rede^ es ist jedoch zu beachten, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung noch eine Reihe wünschenswerter anderer Vorteile aufweist. Da sich beispielsweise bei der £rfindungsgemäßen Vorrichtung die Heizvorrichtung innerhalb des Verschlusses befindet, gibt es keine Elemente, die sich vom Verschluß weit nach unten erstrecken. Bei bekannten Th ermosflaschenkombin.at ionen wurden bisweilen Heizelemente verwendet, die sich vom Thermosflaschenverschluß weg erstreckten und deren Länge wesentlich größer war als die Höhe des Verschlusses. Bei Verwendung solcher Verschluß-Heizvorrichtung-Kombinationen erstreckte sich die Heizvorrichtung über einen wesentlichen Bereich in der Thermosflasche. Eine derartige Kombination ist daher von einer Reihe von Nachteilen begleitet. Ist beispielsweise die Substanz in der Thermosflasche nicht flüssig, können sich das Heizelement und die feste Substanz störend beeinflussen und das Schließen der Thermosflasche mit dem Verschluß verhindern. Auf der anderen Seite kann, wenn sich Flüssigkeit in der Thermosflasche befindet und diese praktisch voll ist, das Eintauchen des Heizelements in die Flüssigkeit beim Schließen ein überlaufen der Flasche verursachen. Darüberhinaus ist beim Entfernen des Verschlusses und Herausziehen der Heizvorrichtung ein Tropfen fast unvermeidlich.Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind diese Nachteile vermieden, wie sich aus Betrachtung der Ausführungsformen gemäß Fig. H und 6 ergibt, bei denen sich die Ausstülpung nur über eine Länge nach unten erstreckt, die nicht viel größer ist als die Höhe der im allgemeinen zylindrischen Wände 1S. .the device according to the invention mentioned ^ it should be noted, however, that the device according to the invention has a number of other desirable advantages. Since, for example, in the device according to the invention, the heating device is located inside the closure, there are no elements which extend far downwards from the closure. In known Th ermosflaschenkombin.at ions, heating elements were sometimes used which extended away from the thermos bottle cap and whose length was significantly greater than the height of the cap. When using such cap-heater combinations, the heater extended over a substantial area in the thermos flask. Such a combination is therefore accompanied by a number of disadvantages. For example, if the substance in the thermos flask is not liquid, the heating element and the solid substance can interfere with each other and prevent the thermos flask from being closed with the cap. On the other hand, if there is liquid in the thermos bottle and it is practically full, the immersion of the heating element in the liquid when it is closed can cause the bottle to overflow. Moreover, the heating device a drop is almost unvermeidlich.Bei the inventive device are avoided these disadvantages during removal of the closure and pulling, as is. H and apparent from consideration of the embodiments according to Fig 6 in which the protrusion extends only over a length down which is not much greater than the height of the generally cylindrical walls 1S. .
Was die Ausstülpung anbelangt, so hat sich eine Höhe von etwa 5 cm als zweckmäßig erwiesen. Experimente zeigten ferner,As for the protuberance, it has a height of about 5 cm proved to be useful. Experiments also showed
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daß es zweckmäßig ist, die Heizvorrichtung, z.B. einen Widerstand im unteren Teil der Ausstülpung anzuordnen. So kann beispielsweise der Widerstand etwa 3 mm oberhalb der Unterseite der Ausstülpung horizontal angeordnet sein. Die Höhe der Ausstülpung schwankt»war natürlich abhängig von der Größe der zugehörigen Thermosflasche und dem Aufbau des Verschlusses, in jedem Fall ist jedoch die Höhe der Ausstülpung wesentlich geringer als die Höhe der Thermosflasche. Auf diese Weise werden die oben beschriebenen Nachteile im Zusammenhang mit Immersionsheizvorrichtungen vermieden.that it is expedient to arrange the heating device, e.g. a resistor, in the lower part of the protuberance. For example, the resistor can be arranged horizontally about 3 mm above the underside of the protuberance. The height of the protuberance fluctuates »was of course dependent on the size of the associated thermos flask and the structure of the Closure, but in any case the height of the protuberance is significantly less than the height of the thermos flask. In this way, the disadvantages associated with immersion heaters described above are eliminated avoided.
Die hier angeführten Ausführungsformen der Erfindung sind lediglich als Beispiele zu verstehen. Eine Vielzahl von weiteren Ausführungsformen ergeben sich für den Fachmann ohne erfinderisches Bemühen. So ist. beispielsweise die Lage des Widerstandes in dem Verschluß nur von geringer Bedeutung. Ebenso kann die spezifische Natur des zur Wärmeerzeugung verwendeten Widerstandes vielfältiger Art sein. Ebenso ist es unerheblich, ob es sich bei dem elektrischen Strom um.Gleich- oder Wechselstrom handelt. Der Widerstand zur Wärmeerzeugung kann darttberhinaus ein integrierender Bestandteil der Ausstülpung sein.The embodiments of the invention cited here are to be understood as examples only. A large number of further embodiments will be apparent to those skilled in the art without inventive effort. So is. for example the Location of the resistance in the lock is of little importance. Likewise, the specific nature of the heat can be used used resistance of various kinds. It is also irrelevant whether it is the electrical one Current is about direct or alternating current. The resistance to heat generation can also be an integrating one Be part of the protuberance.
Patentansprüche:Patent claims:
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Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732343940 DE2343940A1 (en) | 1973-08-31 | 1973-08-31 | Heated vacuum flask stopper - having electric heating element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19732343940 DE2343940A1 (en) | 1973-08-31 | 1973-08-31 | Heated vacuum flask stopper - having electric heating element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2343940A1 true DE2343940A1 (en) | 1975-03-13 |
Family
ID=5891247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19732343940 Pending DE2343940A1 (en) | 1973-08-31 | 1973-08-31 | Heated vacuum flask stopper - having electric heating element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2343940A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0790027A1 (en) * | 1996-02-15 | 1997-08-20 | Nissho Corporation | Electric heat insulating pot |
| WO2014038964A2 (en) | 2012-09-07 | 2014-03-13 | Zhang, Huiquan | Heatable fluid bag |
-
1973
- 1973-08-31 DE DE19732343940 patent/DE2343940A1/en active Pending
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| EP2893769A4 (en) * | 2012-09-07 | 2016-05-11 | David John Amato | Heatable fluid bag |
| US9907119B2 (en) | 2012-09-07 | 2018-02-27 | David John Amato | Heatable fluid bag |
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