DE2436925A1

DE2436925A1 - Zur erzeugung von waerme geeignete masse

Info

Publication number: DE2436925A1
Application number: DE2436925A
Authority: DE
Inventors: William R Donelly
Original assignee: Readi Temp Inc
Current assignee: Readi Temp Inc
Priority date: 1973-08-01
Filing date: 1974-07-31
Publication date: 1975-02-13
Also published as: JPS5434144A; US3903011A; JPS5075993A; JPS5436917B2; CA1035954A

Description

DR. MÜLLER-BÖRE DIPL.-IN3. G3C EMI NG Di?L.-CHEM. DR. DEUFEL

DIPL.-CHEM. DR. SCHÖN D IPL,-PHY-S. HERTEL O-/ O C Q O C

PATENTANWÄLTE 4 H 4 P *J 4 *>

D/S/Sh - R 1140

Readi Temp, Inc. Piqua, Ohio / USA

Zur Erzeugung von Wärme geeignete Masse

Die Erfindung betrifft eine Masse, die beim Vermischen mit Wasser Wärme während einer längeren Zeitspanne freisetzt, ohne daß dabei merklich Wasserdampf erzeugt wird, ein Verfahren zur Verwendung der Masse zum Erhitzen durch Wärmeleitung sowie eine Vorrichtung, die besonders zur Durchführung eines derartigen Verfahrens geeignet ist. Insbesondere besteht die erfindungsgemäße Masse aus trockenen, in Form von Einzelteilchen vorliegenden Materialien, die unbegrenzt in trockenem Zustand gelagert werden können, und mit einer bestimmten Menge Wasser in Kontakt gebracht werden, wenn ein Wärmeübergang gewünscht wird. Anschließend werden diese Materialien verworfen. Infolge der chemischen Reaktionen . sowie der Veränderungen des physikalischen Zustands, welche die Masse während des Kontakts mit Wasser erfährt, kann sie nicht für eine erneute Verwendung regeneriert werden.

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Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die zu seiner Durchführung eingesetzte Vorrichtung eignen sich besonders zum Erhitzen von eingedösten und/oder gefrorenen Nahrungsmittelprodukten, die schnell sowie in sicherer und billiger Weise auf die zum Servieren gewünschte Temperatur gebracht werden können.

Wenn auch exotherme Materialien und/oder Mischungen aus exothermen Materialien bekannt sind, so waren dennoch bisher keine Massen bekannt, welche eine gesteuerte Wärmemenge während einer bestimmten Zeitspanne, beispielsweise 15 Minuten, ohne Erzeugung von Wasserdampf zu erzeugen vermögen. Es ist darauf hinzuweisen, daß Wasserdampf im Hinblick auf die Sicherheit unerwünscht ist, da der Verbraucher durch Explosionen, bedingt durch Wasserdampf, verletzt werden kann. Wenn auch beim Einsatz einiger bekannter exothermer Massen keine übermäßigen Wasserdampfmengen erzeugt werden, so bewirkt dennoch die geringe Viskosität der bei der Zugabe von Wasser erzeugten flüssigen Mischung immer noch, daß die Gefahr eines Verbrühens des Verbrauchers entsteht, und zv/ar durch ein Verspritzen oder Auslaufen der Flüssigkeit.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Masse, die beim Kontaktieren mit Wasser schnell Wärme mit einer relativ gleichmäßigen Temperatur während einer längeren Zeitspanne erzeugt, ohne daß dabei merkliche Wasserdampfmengen erzeugt werden, wobei diese Masse nach der Zugabe von Wasser in Form einer viskosen Paste oder eines Gels vorliegt, die bzw. das nicht verspritzt,

Ferner soll durch die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrich tung, die zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist, geschaffen werden, bei deesen Durchführung die erfindungsgemäße Masse den Inhalt eines Behälter« durch Wärmeleitung in wirksamer, sicherer und wirtschaftlicher Weise zu erhitzen vermag.

Die vorstehend umrissene Aufgabe der Erfindung wird durch eine Masse gelöst, die im wesentlichen aus (1) einem in Form von Einzelteilchen vorliegenden Grundmaterial, das bei einem Kontaktieren mit Wasser exotherm reagiert, und (2) einem in Form

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von Einzelteilchen vorliegenden organischen Oxyd oder Salz, das beim Kontaktieren mit Wasser stark exöthermisch reagiert, und (3) einer filmbildenden Komponente besteht, welche die anderen Komponenten einkapselt.

Die Komponenten der erfindungsgemäßen Masse werden in den folgenden breiten, in Gewichtsteilen angegebenen Bereichen eingesetzt: . ·

ungefähr 80 bis ungefähr 160 Teilen des Grundmaterials, ungefähr 25 bis ungefähr 35 Teilen des anorganischen Oxyds oder Salzes,

ungefähr 15 bis ungefähr 50 Teilen der filmbildenden Komponente. . "■-.'-

Mit der vorstehend angegebenen Masse werden ungefähr 100 bis ungefähr 180 Gewichtsteile Wasser vereinigt, um die gewünschte exotherme Reaktion zu erzielen.

Die vorstehend angegebenen Komponenten sowie die relativen Mengenverhältnisse derselben sind in jedem Sinne kritisch. Das Weglassen einer Komponente oder ein Abweichen von den vorstehend angegebenen Mengenbereichen hat einen Verlust einer oder mehrerer der angestrebten Eigenschaften zur Folge.

Das Grundmaterial, das vorzugsweise hygroskopisch ist, beginnt sich in dem Wasser aufzulösen oder reagiert mit dem'Wasser relativ schnell nach seiner Einführung in das Wasser, wobei Wärme freigesetzt wird, die innerhalb ungefähr 20 Sekunden die Temperatur des zugesetzten Wassers auf ungefähr 66°C (150⁰F) erhöht. Eine unzureichende Menge des Grundmaterials hat ein langsames anfängliches Erhitzen zur Folgej wobei die Reaktion des Wassers mit dem anorganischen Oxyd oder Salz verzögert oder sogar unterbunden wird.

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Das anorganische Oxyd oder Salz, das stark exotherm ist, reagiert mit dem Wasser, nachdem dieses durch das Grundmaterial erhitzt worden ist, und stellt die Hauptwärmequelle durch Umsetzung mit dem Wasser oder durch Auflösen in demselben dar, wobei die Temperatur auf maximal ungefähr 116 bis ungefähr 127⁰C (240 bis 260 ⁰F) erhöht wird. Ein Überschuß an organischem Oxyd oder Salz muß vermieden werden, da dieser Überschuß Wasserdampf erzeugen würde und ferner die Maximaltemperatur nicht kontrollierbar wäre. Das vorstehend angegebene Minimum sollte ebenfalls eingehalten werden, damit die gewünschte Temperatur zur Durchführung einer wirksamen Aufheizung erreicht wird.

Die filmbildende oder einkapselnde Komponente ist äußerst kritisch, da sie eine Reaktion zwischen den anderen Komponenten im trockenen Zustand verhindert. Nach der Zugabe von Wasser oder dem Einwirkenlassen von Wasser ermöglicht sie einen begrenzten Kontakt des Wassers mit dem Grundmaterial und steuert und reguliert, was noch wichtiger ist, den Kontakt des Wassers mit dem stark exothermen Oxyd oder Salz, wodurch ein Durchgehen der Reaktion verhindert wird. Schließlich bildet die filmbildende Komponente nach der Zugabe oder dem Einwirken von Wasser ein Gel, was die Bildung einer viskosen Mischung zur Folge hat, in der offensichtlich keine freie Flüssigkeit, und zwar auch nicht bei erhöhter Temperatur, vorliegt.

Eine Steuerung der Wassermenge ist notwendig, um eine Erzeugung von Wasserdampf und von freier Flüssigkeit in der Mischung zu verhindern.

Ein Beispiel für eine Methode zur Durchführung der Erfindung besteht darin, einen verschlossenen aufreißbaren Behälter mit der erfxndungsgemäßen Masse bereitzustellen, den Behälter in eine vorherbestimmte Menge Wasser einzutauchen, das zu erhitzende Material in eine Wärmeübertragungsposxtion mit dem Wasser zu bringen, den Behälter aufzureißen, so daß das Wasser

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die Masse kontaktiert, wodurch Wärme erzeugt wird, und die Wärme auf das Material durch Wärmeleitung zu übertragen, wobei das Wasser, die Masse und das Material unter adiabatischen Bedingungen gehalten werden.

Eine Vorrichtung zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Methode besteht aus einem isolierenden Gehäuse, wobei wenigstens der obere Teil des Gehäuses flexibel konstruiert ist, einem aufreißbaren Behälter, der innerhalb des Gehäuses vorgesehen ' ist und auf seinem Boden aufsitzt, einem Vorrat der erfindungsgemäßen Masse innerhalb des Behälters sowie -einer öffnung in dem Oberteil des Gehäuses, durch welches Wasser in das Innere des Gehäuses eingeführt werden kann, wobei die öffnung eine solche Größe und Ausgestaltung besitzt, daß eine Packung aus dem zu erhitzenden Material gleitend in die öffnung eingebracht wurden kann. Die Anordnung ist derart, daß ein auf die Packung nach unten ausgeübter Druck ein Biegen des oberen Abschnittes des Gehäuses sowie ein Reißen des Behälters durch Kontakt mit dem unteren Teil der Packung bewirkt.

Die Erfindung sieht ferner gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eine lagerungsfähige Packung vor, die unbegrenzt lagerungsfähig ist, wobei in dieser Packung in erster Linie nicht nur ein Behälter für Nahrungsmittel oder ein anderes zum Zeitpunkt der Verwendung zu erhitzendes Produkt, sondern auch die in Form von Einzelteilchen vorliegende erfxndungsgemäße Masse und das Wasser oder eine andere Flüssigkeit, die zur Aktivierung der Masse oder zu deren Anregung erforderlich ist, verpackt ist. Natürlich sind in diesem Falle das Wasser sowie die in Form, von Einzelteilchen vorliegende erfindungsgemäße Masse bis zum Zeitpunkt der Verwendung durch ein undurchlässiges Material getrennt, welches Unterabteile in der lagerungsfähigen Packung bildet. Zu dem Zeitpunkt, an welchem das trennende Material zerbrochen wird, wird die in Form von Einzelteilchen vorliegende Masse der Einwirkung der sie aktivierenden Flüssigkeit ausgesetzt.

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— O —

Die Erfindung wird durch die beigefügten Zeichnungen näher erläutert« Es zeigen;

Fig. 1 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einschließlich einer zu erhitzenden Materialpackung;

Fig. 2 eine vertikale Schnittänsicht der Vorrichtung von Fig. 1, welche die Anordnung einer nach der Zugabe von Wasser zu erhitzenden Materialpackung zeigt,.und

Fig. 3 eine Ansicht, die derjenigen von Fig. 2 ähnlich ist und die Art und Weise zeigt, in welcher das Erhitzen initiiert wird.

Geeignete Materialien für die Grundmaterialkomponente der erfindungsgemäßen Masse sind Kalziumchlorid, Cer(III)chlorid, Cäsiumhydroxyd, Natriumcarbonat, Eisen(III)chlorid, Magnesiumperchlorat oder Mischungen davon. Alle diese Verbindungen sollten in wasserfreier Form vorliegen. Sie können entweder in pulverisierter, körniger oder prillierter Form eingesetzt werden. Diese Verbindungen lösen sich in Wasser oder reagieren mit diesem unter Freisetzung von Wärme, wobei sie meistens hygroskopisch sind. Kalziumchlorid ist die bevorzugte Verbindung in der erfindungsgemäßen Masse, da es leicht verfügbar und billig ist. Darüber hinaus ist wasserfreies Kalziumchlorid äußerst hygroskopisch (es wird als Entwässerungsmittel eingestuft) und setzt beträchtliche Wärmemengen bei einer Kontaktierung mit Wasser frei.

Anorganische Oxyde oder Salze, die sich für eine Verwendung in der erfindungsgemäßen Masse eignen, sind Kalziumoxyd, Aluminiumbromid, Kalziumaluminiumhydrid, Aluminiumchlorid, Kalziumnitrat, Schwefeltrioxyd (alpha-Form) und Mischungen davon. Alle diese Verbindungen sollten in wasserfreier Form vorliegen. Sie können· in pulverisierter oder körniger Form eingesetzt werden. Alle diese Verbindungen erzeugen eine stark exotherme Reaktion, wenn sie mit Wasser kontaktiert werden. Kalziumoxyd ist die in der

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erfindungsgemäßen Masse bevorzugte Komponente, da dieses Material leicht verfügbar und billig ist. Kalziumoxyd setzt ungefähr 15500 Kalorien Wärme pro g Molekulargewicht bei einem Löschen mit Wasser frei.

Die filmbildende oder einkapselnde Komponente der Masse besteht aus positiv geladenem Guargum sowie wasserfreiem Natriumtetraborat (Borax). Innerhalb des vorstehend angegebenen breiten Zusammensetzungsbereiches macht der Guargum ungefähr 7 bis ungefähr 20 Gewichtsteile und das wasserfreie Borax ungefähr 8 bis ungefähr 30 Gewichtsteile aus.

Guargum geht auf die vermahlenen Endospermen von Cyamopsis tetragonolobus (gezüchtet in Indien) zurück. Er enthält ungefähr 35 % Galactose sowie ungefähr €3 % Mannose.· In bekannter Weise handelt es sich dabei um Aldohexosen, wobei die D(+)-Formen Stereoisomere der D(+)-Glucose sind. Dieses Material ist in' einer Form erhältlich, bei welcher die Galactose/Mannose-Ringe mit einer positiven Ladung behandelt werden und damit zu einem Polysaccharid werden. In dieser Form ist das Material als Jaguar Plus bekannt {vgl. den Merck-Index, 8. Auflage, Seite 512).

Der Guärgurn hat die Eigenschaft, einen gelähnlichen Film in Gegenwart von Wasser zu bilden, wobei wasserfreies Borax das Gel verbessert und verfestigt. ,

Eine bevorzugte erfindungsgemäße Masse enthält folgende Bestandteile, ausgedrückt in Gewichtsprozent:

ungefähr 66,7 % Kalziumchlorid («rasserfrei) ; ungefähr 16,7 % Kalziumoxyd; ungefähr 5,5 % Jaguar Plus; ungefähr 1.T.J %Borax (wasserfrei) .

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- 8 Die Masse wird in der folgenden Weise hergestellt:

Kalziumoxyd wird in einen Behälter aus einem nicht leitenden Material, beispielsweise aus Glas, Keramik oder Kunststoff, eingefüllt. Jaguar Plus und Borax werden dann zugesetzt, worauf die Mischung gerührt wird, damit das Jaguar Plus sowie das Borax das Kalziumoxyd einkapseln. Dann wird Kalziumchlorid zugesetzt, worauf die gesamte Mischung erneut gerührt wird. Auf diese Weise überzieht das Jaguar Plus das andere Material. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die anderen Materialien negativ geladen sind, wodurch ein Anhaften des positiv geladenen Jaguar Plus erleichtert wird.

Wasser wird der vorstehend angegebenen bevorzugten Formulierung in einem Gewichtsverhältnis von ungefähr 0,55:1 bis ungefähr 1:1 (Wasser:Trockenmasse) zugesetzt.

Nach der Zugabe des Wassers bilden das Jaguar Plus sowie das Bprax ein Gel rund um die eingekapselten Kalziumchlorid- und Kalziumoxydteilchen. Infolge der stark hygroskopischen Natur des Kalziumchlorids zieht dieses Wasser aus dem Gel an und beginnt Wärme freizusetzen. Innerhalb von 20 Sekunden oder weniger hat die Wärme, die von den Kalziumchloridteilchen freigesetzt wird, ein Zusammenbrechen des Jaguar- und Boraxfilms zur Folge, so daß die Temperatur der Mischung auf ungefähr 66°C (150⁰F) ansteigt. Dies wiederum bewirkt ein Zusammenbrechen des Films, welcher die Kalziumoxydteilchen umgibt, so daß diese Teilchen . eine Reaktion mit Wasser beginnen.

Die Reaktion des Kalziumoxyds mit Wasser hat eine allmähliche Erhöhung der Temperatur der Mischung bis maximal ungefähr 116 bis ungefähr 127⁰C (240 bis 260⁰F) zur Folge. Die gelähnliche Struktur der Mischung behindert jedoch einen extrem schnel-

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len Temperaturanstieg, so daß die Dauer der exothermen Wirkung bis zu ungefähr 15 Minuten bei einer realtiv gleichmäßigen Temperatur verlängert werden kann. Darüber hinaus wird der Siedepunkt durch Auflösen des Kalziumchlorids in Wasser erhöht. Diese Wirkung verhindert zusammen mit der gelähnlichen Struktur sowie der Steuerung der Wassermenge die Veränderung von merklichen Mengen an Wasserdampf, und zwar trotz der Tatsache, daß eine maximale Temperatur von bis zu 127°C (260⁰F) erreicht werden kann.

Es müssen keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen bei der Zugabe des Wassers getroffen werden. Man kann übliches Leitungswasser bei Umgebungs- oder Zimmertemperatur verwenden. Zur Durchführung eines schnelleren Erhitzens kann die Mischung nach der Zugabe des Wassers gerührt werden, da dies das Zusammenbrechen des Films beschleunigt, welcher die Teilchen umgibt, und zwar als Ergebnis einer Flüssigkeitsreibung.

Durch die Zeichnungen wird eine Vorrichtung gezeigt, die besonders geeignet ist zum Erhitzen eines Behälters mit der erfindungsgemäßen Masse. In den Fig. 1 bis 3 wird ein Gehäuse durch die Bezugszahl 10 wiedergegeben. Dieses Gehäuse besteht aus einem wärmeisolierenden Material. Das Gehäuse weist eine Seitenwand 11, die vorzugsweise eine zylindrische Konfiguration besitzt, sowie einen nach innen abgeschrägten oberen Teil 12 auf, der mit Falten ausgestaltet sein kann, damit eine Flexibilität oder Kompressibilität gegeben ist. Wie jedoch aus den Zeichnungen hervorgeht, liegt es auch im Rahmen, der Erfindung, einen oberen Abschnitt aus einem nicht gefalteten relativ dünnen flexiblen selbststabilisierenden Harz oder synthetischen Kautschuk vorzusehen, wobei dieser Abschnitt unter Druck verschiebbar ist.

Ein Bodenverschluß 13 ist vorgesehen, der ebenfalls wärmeisolierend und vorzugsweise mit einem nach unten gerichteten Flansch 14 ausgestattet ist, um ein wasserdichtes Anpressen an die Sei-

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tenwände 11 und eine Abdichtung mit diesen zu bewirken.

Der obere Abschnitt 12 des Gehäuses endet in einer Einrichtung, die eine innere Schulter 15 bildet, welche vorzugsweise kreisförmig ist und eine solche Größe .aufweist, daß sie eine Packung oder einen Behälter gleitend aufzunehmen vermag, welcher das zu erhitzende Material enthält.

Ein Behälter 20 aus irgendeinem Material, das leicht aufgerissen oder aufgebrochen werden kann, wird zur Aufnahme der exothermen. Masse (vgl. Bezugszahl 21 in den Fig. 2 und 3) vorgesehen. Der Behälter 20 besitzt natürlich eine derartige Größe und Ausgestaltung, daß er auf dem Bodenverschluß 13 des Gehäuses 10 aufzusitzen vermag. Die Anordnung aus Gehäuse 10 und Behälter 20 mit darin enthaltener exothermer Masse 21 kann bequem während einer unbegrenzten Zeitspanne gelagert werden. Soll sie verwendet werden, dann wird eine vorherbestimmte Menge Wasser, die an der Seitenwand 11 durch eine Markierung oder einen anderen nicht gezeigten Hinweis angezeigt werden kann, in das Innere des Gehäuses durch die öffnung eingeführt, welche durch die Schulter 15 gebildet wird. Das Wasserwird in den Fig. 2 und 3 durch die Bezugszahl 22 gekennzeichnet. Anschließend wird eine Packung aus dem zu erhitzenden Material (vgl. die Bezugszahl 25), beispielsweise eine Nahrungsmittel- oder Suppendose, die sich entweder in einem gefrorenen Zustand oder auf Zimmertemperatur befinden kann, in die durch die Schulter 15 gebildete öffnung eingesetzt und abwärts .in die durch die Fig. 2 wiedergegebene Position gleiten gelassen. In dieser Position dichtet sie das Gehäuse 10 ab. Um das Erhitzen des Inhalts des Behälters 25 zu beginnen, wird dieser stark durch die Hand des Verbrauchers, wie aus Fig. 3 hervorgeht, heruntergedrückt, wodurch die Schulter 15 in Bewegung gerät und der Wandabschnitt 12 zusammengedrückt wird. Der untere Abschnitt der Dose 25 reißt dabei den Behälter 20 auf, so daß das Wasser 22 Zugang zu der exothermen Masse 21 findet. Zu diesem Zeitpunkt beschleunigt ein Schütteln. oder ein Bewegen des Inhalts des Gehäuses 10 die Erhitzungswirkung, die in der vorstehend geschilderten Weise erzielt wird.

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Unter Verwendung einer Anordnung des vorstehend beschriebenen Typs kann man mit 180 g der bevorzugten exothermen Masse, der 100 g Wasser zugesetzt worden sind, eine 8-Unzen-Dose, in der Nahrungsmittel oder Suppen enthalten sind, von Zimmertemperatur auf. die gewünschte Serviertemperatur in ungefähr 3 bis 5 Minuten erhitzen. Wird die Dose mit dem Nahrungsmittel aus dem Gefrierfach eines Kühlschranks (ungefähr -29⁰C) entnommen, dann kann sie auf die gewünschte Temperatur in ungefähr 5 bis 10 'Minuten · erhitzt werden.

Wahlweise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung eine lagerungsfähige Packung sein, die unbegrenzt als solche gelagert werden kann und Wasser oder eine andere Flüssigkeit zum Anregen oder Aktivieren der exothermen erfindungsgemäßen Masse enthält. Dabei kann das gleiche Gehäuse 10 verwendet werden, in diesem Falle wird jedoch der Behälter 25 mit dem zum Zeitpunkt der Verwendung zu erhitzenden Produkt nach der in Fig. 2 der Zeichnung in dem ersten Falle gezeigten Weise eingesetzt. Eine weitere ' Abdichtung kann über dem exponierten Ende des Behälters 25 und dem oberen Ende des Gehäuses '10 je nach den Umständen vorgesehen sein. In einem derartigen Falle wird der Behälter 25 vor dem Verschließen des Bodens des Gehäuses 10 durch das Element 13 eingesetzt. Dabei bleibt eine öffnung übrig, durch welche die gewünschte Menge an in Form von Einzelteilchen vorliegender exothermer Masse 21 eingeführt werden kann. Diese Menge kann in einem¹undurchlässigen zerbrechlichen Behälter zugegeben werden. Die Menge Wasser, die erforderlich ist, um die Masse zu aktivieren, kann ebenfalls entweder in freiem Zustand oder in einem undurchlässigen zerbrechlichen.zweiten Behälter zugeführt werden. Werden die beiden Chargen aus exothermer Masse 21 und Wasser 22 in zerbrechlichen Behältern zugegeben, dann können diese Behälter aufeinander oder Seite an Seite gestellt werden, so daß beide Behälter zum Zeitpunkt des Bedarfs zerbrochen und ihre Inhalte miteinander vermischt werden können.

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Es ist natürlich klar, daß diese zuletzt beschriebene Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhebliche Vorteile bei einer Vielzahl von Verwendungszwecken, bei denen zum Zeitpunkt der gewünschten Verwendung normalerweise keine Wärme verfügbar ist, sowie im Hinblick auf viele Produkte bietet. Erlauben es die Zustände, dann kann das Wasser oder eine andere aktivierende Flüssigkeit, die in dem Gehäuse 10 gelagert wird, in einen zerbrechlichen Behälter gegeben werden, während die in Form von Einzelteilchen vorliegende exotherme Masse 21 in Schüttform in das Gehäuse 10 eingebracht wird, worauf das Gehäuse 10 durch Anbringen des Bodenverschlusses 13 verschlossen wird. Die einzige Vorsichtsmaßnahme, die in diesem Falle ergriffen werden muß, besteht darin, daß vermieden werden muß, daß irgendwelche Substanzen, die feuchtxgkeitsenthaltende Luft enthalten, während des Füllens in das Gehäuse 10 gelangen.

Durch die Erfindung wird eine Masse geschaffen, die aus einem in Form von Einzelteilchen vorliegenden Grundmaterial, das bei einer Kontaktierung mit Wasser exotherm reagiert, einem in Form von Einzelteilchen vorliegenden anorganischen Oxyd oder Salz, das bei einer Kontaktierung mit Wasser stark exotherm reagiert, und einer filmbildenden Komponente besteht, welche das Grundmaterial sowie das anorganische Oxyd oder Salz einkapselt. Die Masse wird in Kontakt mit einer vorherbestimmten Menge Wasser oder einer anderen aktivierenden Flüssigkeit gebracht, um eine Mischung zu erzeugen und eine stufenweise erfolgende Aktivierung des Grundmaterials sowie des Oxyds oder Salzes zu bewirken, wobei diese"Aktivierung gesteuert wird, um die Erzeugung von Wasserdampf zu verhindern. Die Mischung wird in eine Wärmeübertragungsposition mit dem in einem Behälter verpackten Produkt gebracht, wobei die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung erfolgt, während das Wasser in der Masse unter adiabatischen Bedingungen gehalten wird. In einigen Fällen kann auch eine andere Flüssigkeit als Wasser zur Aktivierung der exothermen Masse verwendet werden.

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Claims

P a t e η t a n s ρ r ü c h e

ΓΤ). Masse, die zur Erzeugung von Wärme beim Vermischen mit Wasser geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen besteht:

(1) einem in Form von Einzelteilchen vorliegenden Grundmaterial, das bei einer Kontaktierung mit Wasser exotherm reagiertι

(2) einem in Form von Einzelteilchen vorliegenden anorganischen Oxyd oder Salz, das bei einer Kontaktierung mit Wasser stark exotherm reagiert, und - —

(3) einer filmbildenden Komponente, welche das Grundmaterial , sowie das anorganische Oxyd oder Salz in trockenem Zustand einkapselt.

ο Masse nach Anspruch I₅. dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen^ angegeben in Gewichtsteilen, besteht: .

ungefähr 80 bis ungefähr 160 Teilen des Grundmaterials, ungefähr 25 bis ungefähr 35 Teilen des Oxyds oder Salzes und ungefähr 15 bis ungefähr 50 Teilen der filmbildenden Komponente. .

3. Masse nach Anspruch 2_, dadurch gekennzeichnet, daß daa Grundmaterial aus wasserfreien Verbindungen, wie Kalziumchlorid, Cer(III)Chlorid, Cäsiumhydroxyd, Natriumcarbonat, Eisen(III)-Chlorid, Magnesiumperchlorat oder Mischungen davon, besteht,

4: Masse nach Anspruch 2_B dadurch gekennzeichnet, daß das anorganische Oxyd oder Salz aus wasserfreien Verbindungen, wie Kalziumoxyd, Kalziumaluminiumhydrid, Aluminiumchlorid, Kalziumhydrat, Schwefeltrioxyd oder Mischungen davon, besteht.

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5. Masse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die fumbildende Komponente aus ungefähr 7 bis ungefähr 20 Gewichts-

• teilen eines positiv geladenen Guargums und ungefähr 8 bis ungefähr 30 Gewichtsteilen eines wasserfreien Natriumtetraborats besteht.

6. Masse gemäß Anspruch 1 in Form eines viskosen Gels, das eine relativ gleichmäßige Temperatur bis zu ungefähr 127°C (260⁰F) während einer Zeitspanne von bis zu ungefähr 15· Minuten ohne merkliche Erzeugung von Wasserdampf zu erzeugen vermag, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus folgenden Komponenten, angegeben in Gewichtsteilen, besteht: ungefähr 80 bis ungefähr 160 Teilen eines in Form von Einzelteilchen vorliegenden Grundmaterials, das bei einer Kontaktierung mit Wasser exotherm reagiert? < ungefähr 25 bis ungefähr 35 Teilen eines anorganischen Oxyds oder Salzes, das bei einer Kontaktierung mit Wasser stark exotherm reagiert;

ungefähr 15 bis ungefähr 50 Teilen einer filmbildenden Komponente, die in Wasser ein viskoses Gel erzeugt, und ungefähr 100 bis 180 Teilen Wasser.

7. Masse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundmaterial aus wasserfreiem Kalziumchlorid besteht, während das anorganische Oxyd wasserfreies Kalziumoxyd ist, und die fumbildende Komponente aus ungefähr 7 bis ungefähr 20 Gewichtsteilen eines positiv geladenen Guargums von ungefähr 8 bis ungefähr 30 Gewichtsteilen eines wasserfreien Natriumtetraborats besteht.

8. Masse nach Anspruch 1, die bei einem Vermischen mit Wasser Wärme zu erzeugen vermag, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen, bezogen auf das Gewicht, aus ungefähr 66,7 % eines wasserfreien Kaliumchlorid?, ungefähr 16,7 % Kalziumoxyd, ungefähr 5,5 % eines positiv geladenen Guargums und ungefähr 11,1 % eines wasserfreien Natriumtetraborats besteht, wobei das Kalziumchlorid und das Kalziumoxyd in Form von Einzelteilchen vorliegen und von dem Guargum und dem

Natriumtetraborat eingekapselt sind.

9. Verwendung einer Masse gemäß den Ansprüchen 1 bis 8 zum Erhitzen eines verpackten Produktes, um das Produkt fertig für eine Verwendung zu machen, dadurch gekennzeichnet, daß das verpackte Produkt in einen Behälter eingebracht wird, welcher gewöhnlich von der Masse eingenommen wird, und daß innerhalb des Behälters die-Masse in Kontakt mit einer vorherbestimmten Menge Wasser zur Erzeugung einer Mischung und zur Bewirkung einer stufenweise erfolgenden Aktivierung des Grundmaterials sowie des Oxyds oder Salzes gebracht wird, wobei die Aktivierung gesteuert ist und eine Erzeugung von Wasserdampf verhindern und die Mischung in eine Wärmeübertragungsposition zu dem verpackten Produkt gebracht wird, damit die auftretende Wärme auf das Produkt übertragen wird, während das Wasser und die Masse unter adiabatischen Bedingungen gehalten werden.

10. Ausführungsform nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die eingesetzte Masse im wesentlichen, bezogen auf Gewichtsteile, aus ungefähr 80 bis ungefähr 160 Teilen des Grundmaterials, ungefähr 25 bis ungefähr 35 Teilen des Oxyds oder Salzes und ungefähr 15 bis ungefähr 50 Teilen der filmbildenden Komponente besteht.

11. Ausführungsform nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse zuerst in Wasser in einem verschlossenen aufreißbaren Behälter eingetaucht wird, worauf dieser Behälter anschließend zu dem Zeitpunkt,.an dem das verpackte Produkt erhitzt werden soll, Verrissen wird, um die Masse der Einwirkung von Wasser auszusetzen.

12. Vorrichtung zum Erhitzen eines verpackten Nahrungsmitte1-produktes oder eines anderen Produktes zu dem Zeitpunkt der Verwendung, wobei das Erhitzen von Umgebungstemperatur

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auf eine erhöhte Temperatur erfolgt, gekennzeichnet durch ein wärmeisolierendes verschlossenes Gehäuse, wobei wenigstens der obere Teil desselben flexibel konstruiert ist, wenigstens einen aufreißbaren Behälter innerhalb des Gehäuses, eine Masse aus einem in Form von Einzelteilchen vorliegenden Grundmaterial, das bei einer Kontaktierung mit einer Flüssigkeit exotherm reagiert, ein in· Form von Einzelteilchen vorliegendes anorganisches Oxyd oder Salz, das bei einer Kontaktierung mit der Flüssigkeit stark exotherm reagiert, sowie eine filmbildende Komponente, welche das Grundmaterial sowie das anorganische Oxyd oder Salz einkapselt, einen Flüssigkeitsvorrat sowie eine undurchlässige Einrichtung, welche normalerweise die Masse vor einer Einwirkung des Flüssigkeitsvorrats schützt, wobei das Gehäuse Einrichtungen zur Aufnahme des verpackten Produktes in Nachbarstellung zu der Masse in dem Gehäuse aufweist und diese Einrichtungen ein Einwirken der Flüssigkeit auf die Masse zur Aktivierung der Masse zur Erzeugung einer Wärmeübertragungswirkung auf das verpackte Produkt ermöglichen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form einer lagerungsfähigen Packung vorliegt, wobei das Gehäuse Wandabschnitte aufweist, die unter Druck verschiebbar sind, wobei das verpackte Produkt als Einrichtung verwendet wird, ein Einwirken der Flüssigkeit auf die Masse zu induzieren. .

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse im wesentlichen aus folgenden Komponenten, ausgedrückt in Gewichtsteilen, besteht:

ungefähr 80 bis ungefähr 160 Teilen des Grundmaterials, ungefähr 25 bis ungefähr 35 Teilen des Oxyds oder Salzes, und

ungefähr 15 bis ungefähr 50 Teilen der filmbildenden Komponente.

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