DE2402142A1

DE2402142A1 - Waermeuebertragungspackung mit eingepasster ampulle

Info

Publication number: DE2402142A1
Application number: DE2402142A
Authority: DE
Inventors: William Reed Donnelly
Original assignee: Readi Temp Inc
Current assignee: Readi Temp Inc
Priority date: 1973-04-30
Filing date: 1974-01-17
Publication date: 1974-11-14
Also published as: FR2227502B3; JPS502233A; BR7310131D0; FR2227502A1; CH578980A5; GB1455019A; US3889483A; CA999260A; IT997855B

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL.-ING. GROEN¹ inIG D.PL-CHEM. DR. DEUFEL

DIPL.-CHEM. DR. SCHÖN DIPL.-PHYS. HERT¹EL

PATENTANWÄLTE

i.üncLc-n, dou 1 ?· Jan. 137'f

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RJJADI TEI-IP, DiC.
Columbus, Ohio / U.S.A.

Iväriiieübertragungspackung mit eingepaßter Aapulle

Die Erfinduiig betrifft WarBisubortragungseinhei^en und insbesondere solche Einheiten, welche als in sich komplette Einheiten aar Aufbewahrung in einen Lager geeignet sind und welche ein Produkt enthalten, das zm seinem Verbrauch entweder erv/ärLt oder abgekühlt v/erden soll, wobei die Einheit eine normalerweise nicht aktive Substanz enthält, um den gewünschten Wärmeübertra^ungseffeiet su erzeugen. Die Aktivierung der Einrichtung, 7/elche den Wärraeübertragungseffekt erzeugt, wird durch ein Zusammendrücken oder Deformieren eines Gefäßes hervorgerufen, weiches sowohl das Produkt als auch die chemische Substanz GzitilLlt, welche die -emperaturäi-derung hervorruft. Las Zusammendrücken oder Deformieren wird dazu verwendet, eine dichte. Ivülle oder eine ähnliche Einrichtung zu zerbrechen, deren Inhalt dann innerhalb des C-efäßes zur Erzeugung einer geeigneten V/irlrang auf die vorher gesondert aufbewahrten Chemikalien freigesetzt wird.

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Bei bisher "bekannten Einrichtungen dieser Art haben sich Nachteile gezeigt, welche zumindest beilweise darauf zurückzuführen sind, daß das Zerbrechen der dichten Hülle manchmal nicht ordnungsgemäß durchgeführt werden konnte. Bei Einrichtungen nach dem Stand der Technik war die Hülle selbst" deformierbar, und deshalb war eine übermäßig starke oder eine außerordentlicli hohe Druckkraft erforderlich, die auf die Gefäßwand ausgeübt werden mußte. Weiterhin ist bei bekannten Einrichtungen die Hülle frei, so daß sie verschiedene Stellungen und Lagen im Gefäß einnehmen kann, so daß von einer Einheit zu einer anderen in der Richtung und im Ausmaß des aufzubringenden Druckes keine gleichen Verhältnisse herrschen. Weiterhin ist bei bekannten Einrichtungen nicht immer sichergestellt, daß das Gefäß absolutdicht und unversehrt bleibt, und außerdem sind die bekannten Einrichtungen nicht immer wirtschaftlich in Hassen herstellbar.

Gegenstand der Erfindung ist eine Wärmeübertragungseinheit, welche gegenüber den bekannten Einrichtungen sowohl im Hinblick auf die Herstellung als auch auf die Zuverlässigkeit beim Gebrauch Vorteile aufweist. Es wird somit ein Gefäß vorgeschlagen, welches durch ein Rundschweißverfahren oder durch einen ähnlichen Vorgang effektiv zu einer Einheit ausgebildet ist, welche jedoch beim Zusammenbau oder bei der Herstellung das Einfüllen der Ghemikalienladung erleichtert und auch das Einbringen der zugehörigen Flüssigkeiten leichter durchführbar werden läßt. Das Gefäß ist aus einem harten, dauerhaften und leichten Material hergestellt, welches bei einem selbsttragenden Aufbau sich dennoch leicht zusammendrücken läßt, indem ein Wandabschnitt derart deformiert wird, daß der Erwärmungs- oder der Kühleffekt ausgelöst wird. Der Produktbehälter ist in dem Gefäß an einer oberen öffnung desselben aufgehängt, wobei eine flanschähnliche Einrichtung um die Gefäßöffnung herum eine derart sichere Befestigung im Behälter ermöglicht, daß er nicht nur in einer aufgehängten Stellung gehalten ist, sondern daß außerdem Kippbewegungen des Behälters unter seitlichen Drücken verhindert sind.

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Der Behälter ist im wesentlichen starr in einer konzentrischen Lage in dem Gefäß angeordnet, und zwar auf Abstand von den Seitenwänden des Gefäßes. Außerhalb des Behälters befindet sich in dem Gefäß eine Chemikalienladung und weiterhin ist in dem Gefäß eine Ampulle vorhanden, die ein Aktivierungsfluid enthält. Die Ampulle ist ein abgedichteter Behälter, der eine zerbrechbare Wand aufweist und aus einem leichten Plastikmaterial bestehen kann, das trotz einer gewxssen Festigkeit leicht zerbrechbar ist. Es ist in seiner Form der deformierbaren Seitenwand des Gefäßes angepaßt und auch derjenigen des darin aufgehängten Behälters, so daß es in dem Kingraum zwischen dem Gefäß und dem Behälter und im wesentlichen in Berührung mit denselben angeordnet ist. Wenn das Gefäß in der Hand gehal- ten und ein Druck auf die Stelle ausgeübt wird, an welcher sich die Ampulle befindet, wird durch die vom Behälter ausgeübte Reaktionskraft die Ampulle zerbrochen, und ihr Inhalt ergießt eich in das Gefäß. Die Anordnung ermöglicht eine derartige Stellung der Ampulle, daß die Lage in allen Einheiten dieselbe ist, so daß bei einem gleichmäßigen begrenzten Druck ein zuverlässiges Zerbrechen der Ampulle erreichbar ist. Die Formgebung der Ampulle gewährleistet einen kontinuierlichen Kontakt mit dem Behälter und zugleich mit der Gefäßwand, und zwar über einen bogenförmigen Bereich von vorgebbarer Länge, so daß eine verhältnismäßig große Fläche auf der Oberfläche, der Ampulle gebildet ist, auf welcher ein zum Bruch der Ampulle führender Druck ausgeübt werden kann. Es hat sich gezeigt, daß eine mondförmig ausgebil-' dete Ampulle, welche etwa die Hälfte des Ringraumes zwischen dem Behälter und dem Gefäß einnimmt, Vorteile eines vereinfachten Gebrauchs aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmeübertragungseinheit mit einem stabilen, einstückigen Aufbau zu schaffen, welche wirtschaftlich herstellbar ist.

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Weiterhin soll gemäß der Erfindung erreicht werden, daß sich die Wärmeübertragungseinheit leicht und zuverlässig handhaben läßt.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine Wärmeübertragungseinheit geschaffen werden, in welcher eine zerbrechbare Einrichtung reproduzierbar angeordnet ist und auf einem von der Hand oder in ähnlicher Weise ausgeübten Druck leicht anspricht.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine Wäriaeübertragungseinheit geschaffen werden, in welcher die zerbrechbare Einrichtung eine spziell geformte Ampulle mit einer zerbrechbaren Wand ist.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine Ampulle derart ausgebildet werden, daß sie zwischen einen Produktbehälter und eine von demselben auf Abstand angeordnete Gefäßwand hineinpaßt derart, daß sie über eine möglicht große Fläche mit diesen beiden Teilen in Berührung steht.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung eine Ampulle geschaffen werden, die in einer Wärm eüb er tragung ε einlie it allgemein anwendbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer ersten Ausführungsforiu der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungseinheit,

Fig. 2 einen Längsschnitt der Wärmeübertragungseinheit nach Fig. 1 im zusammengebauten Zustand, und zwar vor dem Gebrauch,

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Fig. 3 eine ähnliche Darstellung wie !"ig. 2, welche jedoch die Wärmeübertragungseinheit in einem Zustand darstellt, in welchem sie zur Vorbereitung für den Gebrauch zusamiuengedrück b i st,

Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, welche eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungseinheit darstellt, und

Ii¹Ig. 5 eine ähnliche Darstellung wie Pig. 2, welche die Wärmeübertragungseinheit der Fig. 4 in zusammengebautem Zustand zeigt, und zwar vor dem Gebrauch.

Gemäß der Zeichnung weist eine erfindungsgemäße Wärmeübertragungseinheit, wie sie in den. Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, einen äußeren Hantel 10 auf, welcher deshalb, weil er andere Behälter oder weitere darin befindliche Behälter aufnimmt, nachfolgend als Gefäß bezeichnet wird.

Das Gefäß 10 weist eine im allgemeinen zylindrische Wand 11 auf, die gemäß der Darstellung bei Bedarf am Boden etwas breiter ausgebildet sein kann als am oberen Ende. Der Boden der Wand ist anfänglich offen, x^obei das untere Ende der Wand bei der Herstellung nach innen gebogen wird, so daß ein verhältnismäßig schmaler Flansch 12 gebildet wird. Eine Scheibe 13 bildet den Boden des Gefäßes und weist einen nach unten gebogenen Umfangsflansch 14 auf, der in den einwärts gebogenen Flansch 12 hineinpaßt, mit welchem er durch ein Bundschweißverfahren oder einen ähnlichen Vorgang verbunden wird. Die Flanschen 12 und 14 sind somit zu einem Stück vereinigt derart, daß die Gefäßwand 11 und der Boden 13 effektiv eine geschlossene und dichte einstückige Struktur bilden. In der Scheibe oder dem Boden 13 sind sich schneidende Profilbeile 15 und 16 vorgesehen, die- Festigkeitszwecke haben. Um den Zusammenbau zu erleichtern, sind die Wand 11 und die Bodenteile 13-14 aus demselben Material hergestellt.

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Während zu diesem Zweck irgendein geeignetes Material verwendet werden kann, ist gemäß der Zeichnung ein Plastikmaterial vorgesehen, welches entsprechende Festigkeit und ein geringes Gewicht aufweist, wobei weiterhin darauf geachtet ist, daß das Material mit darin aufzunehmenden Chemikalien nicht reagiert. Die Wand 11 ist starr ausgebildet in dem Sinne, daß sie in Längsrichtung iiu wesentlichen nicht zusammendrückbar ist, jedoch flexibel ist in der Weise, daß sie durch einen seitlichen Druck zusammendrückbar ist. Die Wand ist elastisch und x^eist die Tendenz auf, ihre normale Form wieder einzunehmen, wenn der Druck weggenommen wird.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Gefäß 10 die Form einer Flasche auf, wobei die Wand 11 den eigentlichen Körper der Flasche bildet und an ihrem oberen Ende einen ioüats aufweist, welcher einen kegelstumpfförmigen Seil 17 bildet, der in einem im allgemeinen zylindrischen Flaschenhals endet. An seinem unteren Ende besitzt der kegelstumpfförmiges Teil einen Durchmesser, der etwa dem Durchmesser des oberen Endes der Wand 11 entspx'icht, und im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dieses untere Ende mit dem Teil 11 in der Weise zu einem Stück verbunden, daß der kegelstumpf förndge Teil 17 einen integralen Bestandteil des Gefäßes darstellt. In einex alternativen Ausführungsform könnte natürlich der kegelstun:pfförmige Teil 17 ein von der Wand 11 getrenntes Element sein und kennte in einer beliebigen geeigneten Art über irgendein Verbindungsstück daran dauernd befestigt sein.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der- untere Teil des Teiles 17 leicht nach außen erweitert und ist ciit der Wand über einen im allgemeinen zylindrisch ausgebildeten Teil 1-verbunden. Diese Anordnung ist nicht nur so gestaltet, dall die Wand 11 und der Teil 17 miteinander verbünd en werden körnen, sondern es ist vielmehr auch vorgesehen, daß eine dichte Verbindung erreicht wird, um in der Weise eine gelenkige Verbindung

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zwischen den beiden Teilen zu bilden, daß die zylindrische Wand sich biegen kann, ohne den Teil Ύ] nennensitfert zu belasten. An seinem oberen Ende mündet der Teil 17 in einen hochstehenden, zylindrischen Hals 19· An ä.er Verbindungsstelle mit dem Hals kann der Teil 17 mit einer Reihe auf dein Umfang verteilter Festigkeitsrippen 21 ausgestattet sein, während der Hals 19 selbst entsprechende auf dem Umfang verteilte Festigkeitsnuten 22 aufweist. Der Hals 19 bildet die eigentliche Öffnung des flaschenähnlichen Gefäßes.

In dem Gefäß 10 und damit verbunden ist ein Behälter oderjein Unterbehälter 23 angeordnet, der aus leichtmetall oder einem anderen Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit besteht. Der Behälter 23 hat einen zylindrischen, becherähnlichen Körper 24, der oben offen ist. In dem dargestellten und nicht einschränkenden Beispiel ist ein scheibenförmiges Element 25 angeschweißt oder in anderer Weise befestigt, um den Becher 24- abzudecken und abzudichten. Die Scheibe 25 weist Sollbruchbereiche auf, die eine Stelle festlegen, an welcher ein ringförmiger Betätigungsgriff 26 angebracht ist. Damit ist ein leicht betätigbarer Öffner geschaffen,"der zur Öffnung des Behälters 23 einfach abgezogen werden kann. Der Behälter 23 ist beispielsweise so ausgebildet, daß er in das Gefäß 10 durch dessen Öffnung hineingeschoben werden kann, und im eingeschobenen Zustand nimmt er die in der Fig. 2 dargestellte Lage ein. Dabei liegt der obere Teil des becherförmigen Körpers innerhalb der ς;;er verlaufenden Ebene des hochstehenden, zylindrischen Halses 19 im Bereich der Öffnung des Gefäßes. Gemäß der Darstellung in der Fig. 2 kann der Hals 19 einen Abschnitt 27 aufweisen, der über den Rand des becherähnlichen Körpers 24-durci: ein Rundschweißverfahren oder ein ähnliches Verfahren hinweggebogen werden kann, um eine feste Verbindung zwischen beiden Teilen zu erreichen.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Behälter 23 in das Gefäß derart eingepaßt ist, daß das obere Ende des Behälters

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verhältnismäßig dicht von dem. Hals 19 umfaßt wird. Nach den Prinzipien der elastischen Speicherung, des Aufschrumpfens oder nach ähnlichen herkömmlichen Herstellungsverfahren wird der Gefäßteil 19 ^i^ <3.eni Behälter in einer Weise verbunden, daß sowohl gegen den Eintritt von Feuchtigkeit in das Gefäß um den Behälterkörper herum Vorkehrung getroffen ist und daß zugleich der Behälter gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen oder eine axiale Verschiebung gegenüber dem Gefäß gesichert ist. Der Hals 19 steht über eine verhältnismäßig große Fläche mit dem Behälterkörper im Eingriff, so daß Kippbewegungen des Behälters gegenüber dem Gefäß vermieden sind.

Indem der Behälter 23 somit zentral im Gefäß 10 angeordnet ist, bildet er mit demselben eine abgedichtete Kammer 28. Der Behälter 23 ist im wesentlichen konzentrisch in bezug auf die Gefäßwand 11 angeordnet derart, daß ein Eingraum um die Kammer 28 herum gebildet ist und daß sein Boden kurz über dem Boden 13 endet, so daß an die Kammer 28 ein zylindrischer Abschnitt angefügt ist.

TJm die erfindungsgemäße Packung zu vervollständigen, wird in den Boden des Gefäßes 10 eine Ladung 29 aus Wärmeübertragungschemikalien in einem normalerweise inaktiven, verhältnismäßig lockeren und trockenen Zustand eingebracht. Die Chemikalien der Ladung29 werden bis auf einen Pegel in der Kammer 28 eingefüllt, der von der jeweiligen Anwendung abhängt.

In dem Gefäß 10 ist noch ein weiterer Behälter oder Unterbehälter 31 untergebracht. Dieser stellt eine dichte Ampulle dar, welche derart geformt ist, daß sie innerhalb der Kammer 28 zwischen dem Behälter 23 und der Gefäßwand 11 Platz hat. Wenn diese Ampulle 31 auch eine beliebige Form aufweisen kann, so ist in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform gemäß der Erfindung eine im Querschnitt mondförmige Form vorgesehen, und

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die Ampulle nimmt etwa die Hälfte des Ringraumes der Kammer 28 um den Behälter 23 herum ein. Die Ampulle 31 enthält eine flüssigkeit 32, und zwar entweder Wasser oder ein Mineral oder eine chemische Zusammensetzung-, die dann, wenn sie mit der Ladung 29 in Berührung kommt, diese in der Weise aktiviert, daß ein Wärmeübertragungseffekt erzeugt wird. Die Ampulle besteht aus einem zerbrechlichen Material, so daß ihre-Wand unter dem aufgewandten Druck zerbrochen werden kann und ihr Inhalt sich in das Gefäß 10 ergießt, wenn es erforderlich ist. Dabei verteilt sich die Flüssigkeit in die Materialien der Ladung 29. Durch geeignete Materialauswahl kann durch diese Vereinigung der Chemikalien 29 und der Flüssigkeit des Körpers 32 eine chemische Reaktion in Gang gebracht werden, bei welcher entweder Wärme frei wird oder Wärme verbraucht wird. Dies führt zu dem Ergebnis, daß· innerhalb des Gefäßes 10 eine Wärmeübertragungswirkung erreicht wird, die entweder zu einer Erwärmung oder zu einer Abkühlung führt, was von den ausgewählten Chemikalien abhängt. Die Wand des Gefäßes 10 sowie der Teil 17 sind verhältnismäßig schlechte Wärmeleiter, während der Behälter 23 aus einem dünnen Leichtmetall wie Aluminium besteht und ein guter Wärmeleiter ist. Der erzeugte Erwärmungsoder Abkühlungseffekt xirird demgemäß primär in bezug auf den Becher 24- und dessen Inhalt ausgeübt.

Es sind verschiedene Kombinationen von Chemikalien im Körper 10 möglich, und zwar nach herkömmlicher Art, wie es beispielsweise in der US-Patentschrift 3 379 025 beschrieben ist. Nach der Lehre dieses Patentes kann die Ampulle 31 beispielsweise Wasser enthalten, welches lediglich die Aufgabe hat, die Chemikalien 29 zu befeuchten. Diese Chemikalien sind ihrerseits inaktiv, solange sie trocken sind, wenn sie jedoch befeuchtet sind, erzeugen sie den erwünschten Erwärmungs- oder Abkühlungseffekt. Andere Anordnungen sind denkbar, beispielsweise ist eine Anordnung denkbar, in welcher die Chemikalien 29 derart unterschiedlich ausgewählt, daß sie nicht nur dann aktiviert sind,

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wenn sie befeuchtet werden, sondern daß sie vielmehr dazu in der Lage sind, miteinander zu reagieren, wenn sie befeuchtet sind, um einen ausgeprägten Wärmeübertragungseffekt zu erzeugen.

Die Ampulle 31 besteht aus einem leichten Eaterial, welches zwar eine gewisse Festigkeit aufweist, gedccii bei Anwendung eines lokalen Druckes leicht zerbrochen werden kann. Eine Anzahl bekannter Plastikmaterialien haben solche physikalischen Eigenschaften und sind als Ampullenmaterial geeignet. Die Ampulle weist innere und äußere Wandabschnitte auf, welche innere und äußere Flächen 33 und 34- bilden, die auf gleichmäßigem Abstand angeordnet sind und Jeweils einen gleichförmigen Badius haben. Diese inneren und äußeren Wandabschnitte sind durch eine bogenförmig ausgebildete Seitenwand, weiterhin durch eine obere und eine untere Wand jeweils miteinander verbunden, um einen flaschenähnlichen Behälter zu bilden, der im dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Bogenausdehnung von 180° aufweist. Auf der unteren Wand der Ampulle ist ein Vorsprung 3? vorgesehen, welcher eine öffnung in der flaschenähnlichen Ampulle ^A festlegt, die durch eine Kappe 38 abgedichtet und verschlossen ist, sobald die Flüssigkeitsladung 32 eingefüllt ist. Somit dient der Vorsprung 37 dazu, die Ampulle zu füllen, die anschließend durch das Einsetzen der Kappe 3S verschlossen und abgedichtet wird. Die Ampulle 31 weist im dargestellten Beispiel weiterhin eine vorspringende seitliche Wölbung an ihrer Bodenseite auf, die einen vorspringenden Rand 39 darstellt.

Die Dicke der Ampulle, d. h. ihre Abmessung von der inneren Fläche 33 zur äußeren Fläche 34- entspricht etwa der BÄte des ringförmigen Teils der Kammer 28. Dieser ringförmige Teil liegt demgemäß eine Art Tasche fest, in welche die Ampulle eingesetzt wird. Wenn die Ampulle in dieser Weise in eine solche !Tasche eingesetzt ist, so steht sie im, wesentlichen mit der Innenfläche des Behälters 23 in Berührung und berührt mit ihrer Außenfläche die

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Gefäßwand 11. Aufgrund dieser Formgebung stellt die Ampulle über einen verhältnismäßig großen bogenförmigen Bereich mit dem. Behälter in Berührung und zugleich mit der Gefäßwand. Im eingesetzten Zustand befindet sich die Ampulle praktisch in einer umgekehrten Stellung, wobei die Füllkappe 38 auf dem Gefäßboden 13 aufsitzt. Dabei ist der Rand 39 unterhalb des Behälters 23 angeordnet, wo er dazu beiträgt, daß die oben erläuterte gekapselte Beziehung der Teile erreicht ist. Dabei befindet sich die Ampulle gegenüber dem Boden des Behälters in einer solchen Lage, daß der letztere eine Haltewirkung ausübt, indem er mit dem Boden 13 zusammenwirkt, um eine Längsverschiebung der eingesetzten Ampulle zu verhindern und um ihre Lage im Behälter 23 zu fixieren.

Beim Zusammenbau und beim Füllen der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungseinheit wird der doeenartige Behälter 23 mit einem Produkt gefüllt, welches zur Gebrauchszeit eine gegenüber der Umgebung unterschiedliche Temperatur aufweisen sollte. Bei dem Inhalt kann es sich um ein Nahrungsmittel oder um ein Getränk handeln oder um ein anderes Produkt, welches zum Gebrauch eine Temperaturänderung benötigt. Die Verschlußdichtung oder der Deckel werden unter Vakuum aufgebracht, und danach erfolgt eine geeignete Abdichtung. Der Behälter 23 wird dann in die Öffnung des Gefäßes lojeingesetzt und wird in eine derartige Lage gebracht, daß er im wesentlichen eine Stellung einnimmt, wie sie in der Fig. dargestellt ist, wobei das obere Ende des Behälterkörpers innerhalb des zylindrischen Halses 19 aufgenommen ist. Wie oben bereits ausgeführt wurde, können zusätzliche Maßnahmen getroffen sein, um einen dichten Sitz des Halses 19 im Körper des Behälters" 23 zu gewährleisten. Das Ende 27 des Halses ist über den eingesetzten Behälterkörper hinweg gespannt, um eine dichte Verbindung zu fördern. Der Körper des Behälters erstreckt sich nach innen oder nach unten in bezug auf das Gefäß, um darin in einer V/eise untergebracht zu sein, daß er von

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den Seitenwänden 11 entfernt angeordnet ist und daß er mit denselben den inneren Bingraum der Kammer 28 bildet. Eine Ladung trockener Chemikalien 29 und eine gefüllte und abgedichtete Ampulle 31 werden vorzugsweise in den Bodenteil des Gefäßes durch dessen Boden hindurch eingebracht, der zu dieser Zeit noch offen ist. Die Ampulle wird in diese Lage gedruckt, um eine Stellung einzunehmen, wie sie im wesentlichen innerhalb des Ringraumes der Kammer 28 dargestellt ist, wobei der Behälter und die Gefäßwand einander angepaßt sind und einander berühren. Wenn dies erfolgt ist, wird die den Boden 13 bildende Scheibe eingesetzt, und die Flanschen 12 und 14- werden durch ein Bundschweißverfahren zusammengefügt, um eine dichte Verbindung am Bodenumfang des Gefäßes zu bilden. Wenn das Gefäß aufrecht auf seinem Boden steht, sitzt die Ampulle 31 darin auf dem Boden 13 auf und ist teilweise in den Chemikalien 29 eingebettet.

Wenn die Teile der Wärmeübertragungseinheit in dieser Weise zusammengesetzt und angeordnet sind, kann sie in einem Lager oder in ähnlicher Weise aufbewahrt werden, bis sich ein Verbraucher ihrer bedient, oder das im Behälter 23 dicht aufbewahrte Produkt in anderer Weise verwenden möchte. Die Lagerzeit oder die Zeit, über welche die Einheit als Packung aufbewahrt werden kann, ist verhältnismäßig ausgedehnt, oder hält einem Vergleich mit der Lagerzeit herkömmlicher Produkte leicht stand, die in Dosen oder Flaschen abgefüllt sind. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß der zylindrische Hals 19 um den Behälter 23 herum dicht abgeschlossen ist, um den Zutritt von Feuchtigkeit zur Kammer 26 und zu den Chemikalien 29 zu verhindern. Auch die Umfangsverschweißung des Bodens 13 wirkt als eine zuverlässige Dichtung gegen das Eindringen von Feuchtigkeit und gestattet außerdem, daß der Boden mit der Seitenwand 11 zusammen eine stabile und selbsttragende Einheit bildet.

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Als Vorbereitung für die Verwendung der Einheit, d. h., als Vorbereitung für einen Verbrauch oder eine Benutzung des Inhalts des Behälters 23 wird eine seitliche Krafteinwirkung oder ein seitlicher Druck auf die Behälterwand 11 am Ort der Ampulle 31 ausgeübt. Beispeilsweisekann gemäß Fig. 3 die Einheit von einer Hand eines Verbrauchers erfaßt werden, wobei der Daumen oder ein Finger derart angeordnet ist, daß er gegen die Ampulle 31 drückt. Ein von einer Hand ausgeübter, fester und gezielter Druck wird über die flexible Wand 11 auf die Ampulle 31 übertragen, welche deshalb, weil sie sich nicht verbiegt, gegen den Behälterkörper 24- gedrückt und zerbrochen oder im wesentlichen in der dargestellten Weise zerstört wird. Dabei wird der Inhalt der Ampulle freigesetzt, so daß er in die Chemikalien 29 eindringen kann, wodurch die oben genannte Wärmeübertragungswirkung aμsgelöst wird. Die Wand 11 gibt gegenüber dem ausgeübten Druck nach, er ist jedoch eine Elastizität in der Weise eigen, daß sie wieder in ihre Ausgangslage zurückgeht, wenn der Druck nachläßt. Es ist aus diesem Zusammenhang ersichtlich, daß der Raum 28 eine verhältnismäßig große Kammer darstellt, die den Behälter 23 umgibt. Falls es erforderlich sein sollte, die Kühlung oder die Aufheizung zu beschleunigen, steht somit innerhalb des Gefäßes um den Behälter 23 herum ein beträchtlicher Raum zur Verfügung, um den Oberflächenkontakt zu erhöhen, indem die Einheit geschüttelt oder umgedreht wird. Wenn der Abkühlungs- oder Aufheizungs vor gang vollendet ist, wird der Ring 26 angehoben, um die Dichtung 25 aufzubrechen und um den Inhalt des Behälters 23 zum Verbrauch oder zur geeigneten Verwendung freizugeben.

Die starre Befestigung des Behälters 23 im Gefäß selbst ist . bez"eits erläutert worden, und es ist ersichtlich, daß eine derartige Befestigung zur leichten und zuverlässigen Zerstörung der Ampulle 31 zweckmäßig ist. Somit übt beim Zusammendrücken der Gefäßwand 11 der Behälterkörper 24- eine im we sent lieh en

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gleich große Reaktionskraft auf, welche dazu führt, daß die Ampulle am Behälter zerbricht. Die Ampulle liegt im wesentlichen an der Behälterwand und an der Gefäßwand 11 derart an, daß die Übertragung der aufgebrachten Kräfte fast ohne verlorene Bewegung erfolgt.

Auf einige mögliche Abwandlungen im Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bereits hingewiesen worden, und es sind natürlich weitere Abwandlungen möglich. Beispielsweise ist es zweckmäßig, daß die Einheit die in der Zeichnung dargestellte Piaschenform aufweist, dies ist jedoch nicht erforderlich. Die Einheit kann auch gerade Seitenwände aufweisen, wobei der Behälter 23 in einer oberen Wand der Anordnung gehalten ist. Im Ausführungsbeispiel nimmt die Ampulle 31 einen bogenförmigen Bereich ein, der etwa die Hälfte des Kingraunes 28 einnimmt. Die Breite der Ampulle könnte größer oder auch kleiner sein, um die Abmessungen dieses Bereiches zu verändern, falls dies erwünscht ist. Auch der Querschnitt der Ampulle könnte anders sein, um einem Umgebungsraum angepaßt zu werden, wie er beim Behälter 23 vorliegt, um denselben zu füllen. Ein wesentlicher Vorteil wird dadurch erreicht, indem die Verwendung und die Auslösung der erfindungsgemäßen Einheiten erleichtert wird.

In dem zweiten veranschaulichten Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist, ist ein Gefäß 41 vorhanden, welches im wesentlichen dem Gefäß 10 in der oben beschriebenen Ausführungsform gleicht, jedoch aus einem Stück gegossen ist. Im Gefäß 41 sind eine Ladung von Wärmeübertragungschemikalien 42, ein Produktbehälter 43 und eine Ampulle 44 untergebracht. Die funktioneile Beziehung dieser Teile ist dieselbe wie im ersten Ausführungsbeispiel, und auch die Art des Zusammenbaus und die Wirkungsweise sind dieselben. Somit sind die Chemikalien 42 und die in der iLitp^lle -Vt enthaltene Flüssigkeit normalerweise gesondert aufbewahrt, bei einem Druck

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oder einer auf die Gefäßwand ausgeübten Kraft an der Stelle der Ampulle 44 wird diese jedoch gegen den Behälter 4"3 gedrückt und daran zerbrochen, wobei sich der Inb.alt in die Chemikalien 42 ergießt.

Während jedoch im ersten Ausführungsbeispiel der Behälter 23 von oben bis unten denselben Durchmesser aufweist, hat im zweiten AusfüLrungsbeispiel der Behälter 43 verschiedene Durchmesser 45, 46 und 47. Demgemäß besitzt der Behälter einen stufenförmigen Aufbau, wobei der Durchmesser stufenweise abnimmt. Der Bereich 45 weist den größten Durchmesser auf und hat eine verhältnismäßig geringe Längsausdehnung, welche etwa dem hochstehenden Hals 48 des Gefäßes 41 entspricht. Dieser Abschnitt des Behälters erstreckt demgemäß über einen großen Teil, um eine gute Fläclienberührung mit dem Gefäß zu gewährleisten, damit eine starre Lagerung in der oben bereits beschriebenen Weise erreichbar ist. Die Bereiche 46 und 47 mit abnehmendem Durchmesser sind auf Abstand von den Seitenwänden des Behälters angeordnet , und indem ein großer Innenraum 59 gebildet wird, wird die Möglichkeit verbessert, daß die Keaktionscheniikalien im Gefäß ihre Kühlwirkung auf die Behälterwand ausüben.

Die Ampulle 44 weist im veranschaulichten Ausführungsbeispiel auf ihrer Innenwand zwei wulstartige Vorsprünge auf, welche abgesetzte Schultern 51 "und 52 bilden. Demgemäß weist die Ampulle einen Aufbau auf, welcher demjenigen des Behälters 43 entspricht und bleibt mit der Innenwand desselben im wesentlichen in Berührung mit dem Körper des Behälters 43, und zwar unabhängig davon, daß der Behälter einen stufenweisen Aufbau besitzt. Gemäß der .anordnung sitzt die Schulter 51 unterhalb eines abgesetzten oder zurückgesetzten Teils 53 des Behälters 43 zwischen dessen Enden., und die Schulter 52 sitzt in einer ähnlichen Beziehung zum inneren Ende oder zum Boden des Behälters. Die ineinander gefügte Anordnung des Behälters und der Ampulle ist demgemäß im wesentlichen dieselbe wie im" ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

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Claims

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Pa tentansp ruche

1. Wärnaeübertragungseinheit, dadurch gekennzeich.net, daß ein Gefäß vorgesehen ist, welches eine selbsttragende hochstehende Wand aufweist, von welcher zumindest ein Teil seitlich eindrückbar ist, daß weiterhin eine Ladung von Wärmeübertragungschemikalien im Gefäß vorhanden ist, daß weiterhin ein Behälter für ein Material vorhanden ist, welches der Wärmeübertragung ausgesetzt ist, wobei dieses Material im wesentlichen starr in dem Gefäß gehalten ist, so daß es auf Abstand zu bestimmten Wandbereichen angeordnet ist, daß weiterhin eine zerbrechbare Ampulle vorgesehen ist, die in dem Gefäß zwischen dem Behälter und der seitlich eindrückbaren Wand angeordnet ist, wodurch ein Druck, welcher in der Weise aufgebracht ist, daß er den eindrückbaren Wandbereich deformiert, den Behälter als Reaktionskraftelement verwendet, um einen derartigen Druck auszuüben, daß die Ampulle zerbricht, und daß die Ampulle eine Substanz enthält, welche dann, wenn sie mit der Chemikalienladung in Berührung kommt, eine Wärmeübertragungswirkung auslöst.

2. Wärmeübertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η · zeichnet, daß die Ampulle aus einem Material besteht, welches verhältnismäßig wenig biegbar ist, welches jedoch verhältnismäßig leicht bricht, und zwar unter einer Krafteinwirkung oder einer Druckeinwirkung, die auf den deformierbaren Wandbereich gerichtet ist oder über denselben übertragen wird.

3>. Wärmeübertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ampulle eine Querschnittsforn; aufweist, welche der Oberflächenform von wenigstens dem Gefäß oder dem Behälter angepaßt ist und mit einem dieser beiden in Berührung steht.

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4. Wärmeübertragungseinheit nach. Anspruch 3* dadurch gekennz eichnet, daß die Ampulle derart angeordnet ist, daß sie in einem im wesentlichen vollständigen kontakt mit dem Gefäß und dem Behälter steht.

5, Wärnieübertragungseinheit nach Anspruch 4-, dadurch geh e η η ζ eichnet, daß die Ampulle wenigstens einen seitlich vorspringenden Bereich aufweist, der unterhalb eines Bereiches des Behälters angeordnet ist und diesen Bereich im wesentlichen einschließt.

5^ Wäi'n.eübertragungseinheit nach Anspruch 5» dadurch gekennz eichnet, daß der Behälter einen einheitlichen Querschnitt aufweist und daß ein seitlich vorspringender Teil der Ampulle unter dem unteren Ende des Behälters angeordnet ist.

7. Wärnieübertragungseinheit nach Anspruch .5, dadurch gekennz eichnet, daß der Behälter mehrere verschiedene Durchmesser aufweist, so daß eine stufenartig abgesetzte Anordnung gebildet ist, daß die Ampulle eine entsprechend stufenartig abgesetzte Anordnung hat, so daß die verschiedenen Oberflächenabschnitte desselben im wesentlichen in Berührung mit der abgesetzten Oberfläche des Behälters stehen.

o. Wärmeübertragungseinheit nach Ansprucn 1, dadurch gekennz ei chnet, daß das Gefäß und der Behälter einen runden Querschnitt aufweisen und zwischen sich einen Ringraum festlegen, daß die Ampulle einen mondförmigen Querschnitt hat, um einen Teil des iiingraumes derart auszufüllen, daß sie genau zwischen das Gefäß und dem Behälter hineinpaßt.

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9· Wärmeübertragungseinheit nach Anspx'uch 8, dadurch. gefcennz eich net, daß eine Begrenzungseirii-iciitung zur Begrenzung der stirnseitigen BewegungsEiöglioi,£,eit der Ampulle in bezug auf das Gefäß vorgesehen ist.

10. Wärmeübertragungseinheit nach Anspruch 1, dadux'ch gekennnzeichliet, daß das Gefäß in einoui oberen Teil einen Bereich mit geringerem Durchmesser aufweist, der einen Gefäßhals bildet, der seinerseits eine. Öffnung bildet, daß der Behälter in dem Gefäß derart angeordnet ist, daß sein oberes Ende, welches geöffnet werden kann, in der Gefäßöffnung angeordnet ist und dieselbe verschließt, daß weiterhin der Behälter in Berührung mit dem Gefäß steht and mit demselben eine abgedichtete Innenkammer bildet, die zum Teil von der Cheinikalienl^uuri^ und zum Teil von der Ampulle ausgefüllt ist.

11. Wärmeübertragungseinheit nach Anspruch 10, dadurch gekennz eichnet, daß der Behälter aus einzelnen Abschnitten von fortschreitend abnehmendem Durchmesser gebildet ist und daß die Ampulle komplementär ausgebildet ist.

12. Wärmeübertragungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß eine Einrichtung ζar Festlegung der Ampulle in Längsrichtung in bezug auf den Behälter im Gefäß vorhanden ist.

13· Wärmeübertragungseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß ein verhältnismäßig starx-er Behälter in eiziex. Gefäß auf Abstand von einer deformier-Laren Wan-l desselben angeordnet ist, daß weiterhin eine Ampulle in den Gcfö.2 zwischen der deformierbaren Wand uim. das Behälter angeordnet isc, der ein Fluid enthält, das au einer wählbaren

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Zeit in das Gefäß entleert wird, daß die Ampulle ihrerseits ein abgedichtetes Gefäß darstellt, welches aus einem serbrechbaren Haterial "besteht und derart geformt ist, daß es sich in der Form im wesentlichen zumindest bestimmten Teilen des Behälters und der deformiertaren Wand derart anpaßt, daß durch einen auf die deformierbare Wand ausgeübten Druck ein Zerbrechen der Ampulle herbeigeführt wird und daß der Behälter als Reaktionseinrichtarig bei der Aufnahme eines solchen Druckes dient.

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