DE60214443T2

DE60214443T2 - Zum einmalgebrauch bestimmter, selbstheizender oder -kühlender behälter, insbesondere für getränke, und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE60214443T2
Application number: DE60214443T
Authority: DE
Inventors: Francesco Guida
Original assignee: Guida and C SpA
Current assignee: Guida and C SpA
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2022-09-06
Also published as: MXPA05002375A; US20060086097A1; US7721556B2; ES2271336T3; BR0215860A; CN1668513A; UA79011C2; CN100503391C; EP1534607B1; JP2005537999A; CA2496377A1; WO2004022450A1; CA2496377C; BR0215860B1; ATE337985T1; AU2002337621A1; EP1534607A1; DE60214443D1; JP4105162B2; AU2002337621B2

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung bezieht sich auf einen in einer Vielzahl von Größen herstellbaren, zum einmaligen Gebrauch bestimmten, selbstheizenden oder selbstkühlenden Behälter, insbesondere für Getränke, gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Diese Erfindung bietet außerdem ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Behälters.
Technischer Hintergrund
Die Erfindung liegt im Gebiet der Behälter, bei denen Mittel vorgesehen sind, um eine Erwärmung oder Abkühlung des Getränks in Folge einer exothermischen oder endothermischen chemischen Reaktion zu erzielen. Siehe z. B. das Dokument EP-A-0255494.
Auf diesem technischen Gebiet sind Behälter für Getränke bekannt, in denen die Komponenten dieser chemischen Reaktion getrennt in jeweiligen Fächern einer Kammer angeordnet sind, die zwischen einem ersten Aufnahmeraum, der das Getränk enthält, und einem zweiten äußeren Aufnahmeraum, in den der erste Aufnahmeraum eingesetzt ist, ausgebildet ist. Die oben erwähnten Komponenten bestehen im Allgemeinen aus einer Flüssigkeit und einem in körnigen Form vorliegenden Salz, wobei die Reaktion zwischen ihnen durch Zerreißen einer die beiden Fächer trennenden Membran z. B. mittels einer Brechvorrichtung, die einteilig mit einer nach innen durchgebogenen Grundfläche des zweiten Aufnahmeraums ausgebildet ist, ausgelöst wird.
Um die Wirksamkeit der Reaktion zu optimieren, ist das Fach der Kammer, in dem das Salz angeordnet ist, direkt in Kontakt mit der ganzen verfügbaren Oberfläche des ersten Aufnahmeraums ausgebildet, während die Kammer, die die flüssige Komponente enthalten soll, auf der Grundfläche des zweiten Aufnahmeraums ohne direkten Kontakt mit dem ersten Aufnahmeraum vorgesehen ist.
Diese bevorzugte Anordnung der Komponenten erfüllt die Forderungen, dass die Reaktion so weit wie möglich in Kontakt mit dem ersten Aufnahmeraum erfolgt, wobei sie gleichzeitig die größere Fähigkeit der flüssigen Komponente ausnutzt, durch den in der Membran erzeugten Bruch zu fließen.
Eine erste Einschränkung der bekannten Behälter besteht in der Tatsache, dass der Behälter als Ganzes im Verhältnis zu der in dem ersten. Aufnahmeraum enthaltenen Getränkemenge relativ voluminös ist.
Einer der Gründe für diesen Nachteil ist durch die Tatsache gegeben, dass die Salzkomponente zwischen der zerbrechbaren Membran und der Grundfläche des ersten Aufnahmeraums angeordnet ist und diese in einem Abstand voneinander hält. Gleichzeitig ist der Abschnitt des relevanten Fachs, der sich ringförmig um die seitliche Umhüllung des ersten Aufnahmeraums erstreckt, nicht belegt.
Diese Anordnung ist eine direkte Folge des Herstellungsverfahrens des Behälters, das vorsieht, dass die Salzkomponente in das entsprechende Fach einzubringen ist, bevor der erste Aufnahmeraum eingefügt wird. Die Salzkomponente ist deshalb über der Membran angeordnet, wobei der erste Aufnahmeraum nicht über ihr angeordnet werden kann, sondern auf der bereits eingebrachten Schicht der Salzkomponente ruht.
Andererseits wird der Raum zwischen der Membran und der Grundfläche des ersten Aufnahmeraums außerdem als notwendig erachtet, in der Weise, dass die Brechvorrichtung, die typisch aus einem starren. Material hergestellt ist, um die Membran leichter zu zerreißen, in das Fach der Salzkomponente eindringen kann, ohne durch die Grundfläche des ersten Aufnahmeraums behindert zu werden.
Die oben genannte Anordnung ist außerdem die Ursache eines zweiten großen Nachteils der bekannten Behälter. Dieser besteht darin, dass sie lediglich dafür geeignet sind, relativ kleine Getränkemengen, bis zu 50 ml, zu enthalten, über die hinaus die Abmessungen und das Gesamtgewicht der Behälter im Vergleich zur tatsächlichen Getränkemenge derart groß sind, dass es sie kommerziell impraktikabel macht.
Tatsächlich ist ermittelt worden, dass eine Erhöhung der enthaltenen Getränkemenge und daher der Menge der Reagenzien, die erforderlich ist, um sie zu erwärmen (oder abzukühlen), außerdem eine drastische Zunahme des nicht verwendeten Raums zwischen dem ersten und dem zweiten Behälter mit einem resultierenden Anstieg in Bezug auf den Bruchteil der nach außen abgegebenen oder der durch die Komponenten des Behälters absorbierten Wärmeenergie bedeutet. Um einen größeren Verlust von Energie, die nicht zur tatsächlichen Erwärmung des Getränks verwendet wird, zu kompensieren, wird es deshalb notwendig, eine Menge von Reagenzien zu verwenden, die weit größer ist als die Erhöhung, die durch die tatsächliche Getränkemenge bestimmt ist.
Mit anderen Worten, die Erhöhung der Abmessungen und des Gesamtgewichts des Behälters ist nicht proportional zur Erhöhung in Bezug auf die zu erwärmende oder abzukühlende Getränkemenge, sondern sehr viel größer als sie.
Außer dem Festsetzen einer wichtigen Grenze für den Vertrieb von Behältern mit durchschnittlichen Getränkemengen (größer als 50 ml), wie vorhin erklärt worden ist, betrifft dieser Nachteil außerdem technische Komplikationen bei der Herstellung sowie einen Anstieg bei den Produktionskosten.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, besteht in der Herstellung eines in einer Vielzahl von Größen herstellbaren, zum einmaligen Gebrauch bestimmten, selbstheizenden oder selbstkühlenden Behälters, insbesondere für Getränke, der strukturell und funktionell so konstruiert ist, dass er die oben in Bezug auf den angeführten Stand der Technik dargestellten Einschränkungen überwindet. In Zusammenhang mit dieser Aufgabe besteht ein Hauptzweck der Erfindung in der Herstellung eines Behälters, der insgesamt kompakt und preisgünstig ist, und in dem im Vergleich zu den momentanen Lösungen die exothermische oder die endothermische Reaktion, wenn sie ausgelöst wird, mit einem größeren thermischen Gesamtwirkungsgrad erfolgt.
Überdies besteht ein primärer Zweck der Erfindung darin, ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Behälters verfügbar zu machen. Dieser und weitere Zwecke, die in der restlichen Beschreibung klarer werden, werden durch einen in einer Vielzahl von Größen herstellbaren, zum einmaligen Gebrauch bestimmten, selbstheizenden oder selbstkühlenden Behälter sowie durch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Behälters in Übereinstimmung mit den Ansprüchen, die folgen, erreicht.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Die Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden deutlich anhand der ausführlichen Beschreibung einiger bevorzugter Beispiele von Ausführungsformen, die rein beispielhaft und nicht einschränkend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung veranschaulicht werden, in der:
1 eine Teilschnittaufrissansicht eines in einer Vielzahl von Größen herstellbaren, zum einmaligen Gebrauch bestimmten, selbstheizenden. oder selbstkühlenden Behälters, insbesondere für Getränke, der gemäß dieser Erfindung hergestellt ist, in einem ersten Betriebszustand ist,
2 eine Ansicht des Behälters in 1 in einem zweiten Betriebszustand und in einer auf dem Kopf stehenden Position ist,
3a und 3b schematische Teilansichten in einem größeren Maßstab einer Einzelheit des Behälters in 1 in den Betriebszuständen in 1 bzw. 2 sind,
4a bis 4e schematische Ansichten jeweiliger Stufen bei der Herstellung des Behälters in 1 gemäß einem ersten Verfahren zum Herstellen des Behälters sind, und
5a bis 5e schematische Ansichten jeweiliger Stufen bei der Herstellung des Behälters in 1 gemäß einem zweiten Verfahren zum Herstellen des Behälters sind.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
In Bezug auf die beigefügte Zeichnung bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen in einer Vielzahl von Größen herstellbaren, zum einmaligen Gebrauch bestimmten, selbstheizenden oder selbstkühlenden Behälter für Getränke als Ganzes, der gemäß dieser Erfindung erhalten wird. Der Behälter 1 umfasst einen ersten und einen zweiten Aufnahmeraum 2, 3, von denen der erste koaxial in den zweiten eingesetzt und mit Letzterem an den jeweiligen Mündungen verbunden ist.
Am ersten Aufnahmeraum 2, der das Getränk enthalten soll und eine im Wesentlichen zylindrische Form hat, gibt es eine im Wesentlichen flache Grundfläche 4 sowie eine seitliche Umfassung 5. Ähnlich gibt es am zweiten Aufnahmeraum 3, der eine becherähnliche Form aufweist, eine Grundfläche 6 mit einer nach außen konvexen Form (1) und eine seitliche Umfassung 7, die im Wesentlichen parallel zu der Umfassung 5 des ersten Aufnahmeraums 2 ist. Um den Behälter 1 mit einer stabilen Auflage zu versehen, ist die Grundfläche 6 von einem Kragen 8 umgeben, der sich axial von der gegenüberliegenden Seite der Umfassung 7 erstreckt.
Wie unten vollständiger spezifiziert wird, kann die Grundfläche 6 aus einer Ruheposition, in der sie nach außen gekrümmt ist (1), in eine Betriebsposition, in der sie nach innen gekrümmt ist (2), wechseln.
Der zweite Aufnahmeraum 3 ist am Mündungsende durch den ersten Aufnahmeraum 2 verschlossen, wobei Letzterer durch einen entfernbaren Abziehdeckel verschlossen wird.
Zwischen den Aufnahmeräumen 2 und 3 ist somit eine Kammer 10 ausgebildet, die in einer nach außen abgedichteten Weise verschlossen ist, und die durch eine zerbrechbare Membran 13, die an ihrer Umfangskante an einer Schulter 7a der Umfassung 7 befestigt ist, in ein erstes und ein zweites Fach 11, 12 unterteilt wird.
Die Membran 13 erstreckt sich quer in der Kammer 10 gegenüber der Grundfläche 4 des ersten Aufnahmeraums 2 sowie in einer im Wesentlichen parallelen Weise zu der Grundfläche. Das erste Fach 11 erstreckt sich daher vorwiegend um die Umfassung 5 des ersten Aufnahmeraums 2 in einer im Wesentlichen ringförmigen Form.
Das an der Oberseite durch die Membran 13 begrenzte zweite Fach 12 ist auf der Grundfläche 6 des zweiten Aufnahmeraums 3 ausgebildet.
In den Fächern 11 und 12 sind eine erste bzw. eine zweite Komponente getrennt angeordnet, die dann, wenn sie in Kontakt gebracht werden, in exothermischer oder endothermischer Weise reagieren können, so dass das in dem ersten Aufnahmeraum 2 enthaltene Getränke erwärmt oder abgekühlt wird.
Die erste Komponente umfasst ein Salz, das je nach dem erforderlichen thermischen Effekt aus wasserfreiem Calciumchlorid (Erwärmung) oder Natriumthiosulfat (Abkühlung) bestehen kann, während die zweite Komponente in beiden Fällen aus Wasser besteht. Auch wenn die oben angegebenen Grundstoffe bevorzugt werden, ist es außerdem vorgesehen, dass die erste Komponente andere im technischen Gebiet bekannte, in Frage kommende Verbindungen umfassen kann wie etwa Calciumoxid (Erwärmung) oder Kaliumchlorid, Harnstoff oder Ammoniumnitrat (Abkühlung).
Um die zwei Fächer 11, 12 zu verbinden und daher die jeweiligen, in ihnen enthaltenen Komponenten zusammenzubringen, ist in dem Behälter 1 eine Brechvorrichtung vorgesehen, die dann, wenn sie betätigt wird, die Membran 13 zerreißen kann.
Die Brechvorrichtung umfasst vier Blätter 14, die sich in dem zweiten Fach 12 axial zu der Membran 13 erstrecken und starr an einem ersten Ende der Grundfläche 6 des zweiten Aufnahmeraums 3 angebracht sind. Jedes Blatt 14 kann sich vorteilhafterweise durch Biegen axial verformen, wie unten vollständiger erläutert wird.
Die Blätter 14 sind konzentrisch auf der Basisfläche 6 längs der Seiten eines Quadrats angeordnet, wobei sie so konstruiert sind, dass sie sich in einer Weise im Wesentlichen parallel zu der Achse X erstrecken, wenn sich die Grundfläche 6 in einer nach außen gekrümmten Ruheposition befindet (3a und gestrichelte Linie in 3b). Auf diese Weise werden die Blätter 14 dann, wenn die Grundfläche 6 zur Innenseite gekrümmt wird, in einer von der Achse X abweichenden Richtung zur Membran 13 bewegt (durchgezogene Linie in 3b).
Die Parameter der Geometrie der Grundfläche 6 und der Blätter 14 in den beiden oben beschriebenen Positionen sind ausführlich untersucht worden, um die Abmessungen und die relative Positionierung der Blätter zu optimieren, insbesondere unter Berücksichtigung der Notwendigkeit, die Membran 13 gegenüber der Grundfläche 4 des ersten Aufnahmeraums 2 so fern wie möglich zu halten, um eine ausreichende Bewegung der Blätter in einer axialen Richtung zum Zerreißen der Membran 13 zu ermöglichen, und außerdem um die Seitwärtsbewegung und den Divergenzgrad der Blätter zu maximieren, so dass sie so wenig wie möglich durch die Grundfläche 4 behindert werden.
Die sich aus dieser Untersuchung ergebende optimale Konfiguration spezifiziert, dass mit einer Grundfläche, die eine Krümmung R1 von 75 mm und einen Radius R2 von 25 mm aufweist, die Blätter 14 in einem Abstand vom Zentrum R3 zwischen 12 und 13 mm positioniert werden. Um das Zerreißen der Membran 13 zu unterstützen, kann das freie Ende 15 der Blätter 14 zu einer Spitze geformt sein und/oder eine gezahnte Kante aufweisen (in der beigefügten Zeichnung nicht gezeigt).
Genauso ist es vorgesehen, dass die Anzahl von Blättern von der angeführten abweichen kann (z. B. ein mittig positioniertes Einzelblatt), auch wenn die oben beschriebene Anordnung eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung bildet. Die Ausführungsform arbeitet mit einer begrenzten Anzahl von Blättern, ohne eine übermäßige Versteifung der Grundfläche 6 einzugehen, wobei gleichzeitig sichergestellt wird, dass die Membran vollständig zerrissen wird und dass sich folglich die Komponenten der Reaktion schnell mischen, wobei ein Wärmeverlust nach außen minimiert wird.
Um das in dem ersten Aufnahmeraum 2 enthaltene Getränk zu erwärmen oder abzukühlen, ist es lediglich notwendig, den Behälter 1 umzudrehen und die Grundfläche 6 des zweiten Aufnahmeraums 3 zu pressen, wobei sie so verformt wird, dass die Blätter 14 zur Membran 13 bewegt werden und sie zerreißen (2).
Als Folge der unmittelbaren Nähe der Membran 13 und des ersten Aufnahmeraums 2, kann jedes Blatt 14, das lediglich gerade über die Membran 13 hinaus durchgegangen ist, mit seinem freien Ende 15 auf die Grundfläche 4 treffen. Ferner wird ein Eindringen der Blätter 14 in das erste Fach 11 jedoch nicht behindert, da die Blätter aufgrund ihrer Biegsamkeit leicht verformt werden und entlang der Ebene der Grundfläche 4 gleiten, wobei sie der Form der Kammer 10 (2) folgen.
Als Folge des Zerreißens der Membran 13 und des Umdrehens des Behälters 1 fließt das Wasser aus dem zweiten Fach 12 in das erste Fach 11 durch, wo es mit der ersten Komponente reagiert, wobei Wärme an das umgebende Gebiet abgegeben wird (oder aus ihm absorbiert wird).
Es wird angemerkt, dass aufgrund der Anzahl und der Biegung der Blätter 14 ein sehr umfassendes Zerreißen der Membran 13 erfolgt, was folglich den schnellen Durchfluss des Wassers in das erste Fach 11 unterstützt.
Der Behälter 1 wird hergestellt, indem folgendermaßen vorgegangen wird.
Mit Bezug auf die 4a bis 4e werden der erste und der zweite Aufnahmeraum 2, 3 getrennt gefertigt. Letzterer umfasst außerdem die Blätter 14 die vorzugsweise in einem Stück mit der Grundfläche 6 hergestellt werden.
Die zweite Komponente, normalerweise Wasser, wird in den zweiten Aufnahmeraum 3 eingebracht und fließt durch die Schwerkraft auf die Grundfläche 6 dieses Aufnahmeraums. Über der freien Oberfläche des Wassers wird die Membran 13 an der Schulter 7a befestigt, wobei somit das zweite Fach 12 ausgebildet und verschlossen wird.
Nach dem Einbringen der ersten Komponente in körniger Form über der Membran 13 wird der zweite Aufnahmeraum 3 schnell um seine Hauptachse X gedreht. Auf diese Weise wird die erste Komponente aufgrund der so erzeugten Zentrifugalkraft gegen die Wände der Umfassung 7 gepresst und nimmt eine ringförmige Anordnung an.
Um das genaue Anordnen des Salzes an den Wänden der Umfassung 7 zu unterstützen, ist eine Ablenkvorrichtung 20 vorgesehen, die während der oben erwähnten Phase der Drehung um seine eigene Achse in den Aufnahmeraum 3 einzuschieben ist. Die Ablenkvorrichtung wird zu Beginn auf der Drehachse nach unten auf einen minimalen Abstand von der Membran 13 eingeschoben (4b), wonach sie radial in Richtung der Umfassung 7 bewegt wird, bis sie einen Abstand von der Umfassung erreicht, der im Wesentlichen der Dicke des ersten Fachs 11 entspricht (4c).
Dies verteilt das Salz gleichmäßig gegen die Wand 7, wobei außerdem eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke zwischen der Grundfläche und der Oberseite erhalten wird, selbst wenn mit relativ niedrigen Drehzahlen, als eine allgemeine Angabe etwa 500 min–1 für Salzkomponenten mit einer Korngröße zwischen 1 und 2 mm, gearbeitet wird. Die niedrige Drehzahl vermeidet vorteilhafterweise ungewollte Austritte des körnigen Materials aus dem zweiten Aufnahmeraum 3.
Wenn diese Phase abgeschlossen ist, wird die Ablenkvorrichtung 20 aus dem zweiten Aufnahmeraum 3 zurückgezogen, der nach wie vor gedreht wird, wie es angebracht ist, während gleichzeitig der erste Aufnahmeraum 2 axial eingesetzt wird (4d). Es wird angemerkt, dass, während die erste Komponente gegen. die Umfassung 7 gezwungen wird, der erste Aufnahmeraum ohne Behinderung durch irgendetwas in das erste Fach 11 eingesetzt werden kann, bis die endgültige Verbindungsposition gegenüber der Membran 13 erreicht ist. In dieser Position können der erste und der zweite Aufnahmeraum 2, 3 beispielsweise durch Schweißen an ihren jeweiligen Mündungen miteinander verbunden werden.
Gemäß einer hier anhand der 5a bis 5e beschrieben ersten Variante des Verfahrens zum Herstellen des Behälters, wird, nachdem die erste Komponente in den zweiten Aufnahmeraum 3 über der Membran 13 eingegeben wurden ist, der erste Aufnahmeraum 2 teilweise in das erste Fach 11 eingesetzt.
Eine Dichtung 30 wird auf ringförmige Art und Weise zwischen den Mündungen des ersten und des zweiten Aufnahmeraums 2, 3 angeordnet, um die Kammer 10 an der Öffnung, die noch zwischen den beiden Aufnahmeräumen 2, 3 ausgebildet ist (5b), nach außen zu verschließen.
Der Behälter 1 wird daraufhin über 180° um eine horizontale Achse umgedreht, so dass die Mündungen der Aufnahmeräume 2 und 3 nach unten zeigen.
Durch die Wirkung der Schwerkraft fällt das körnige Material zwischen die Umfassungen 5 und 7 der Aufnahmeräume 2 und 3, wobei es in einer ringförmigen Position um den ersten Aufnahmeraum 2 angeordnet wird und den Raum zwischen der Grundfläche 4 dieses Aufnahmeraums und der Membran 13 leer zurücklässt (5c). Ein Austreten des körnigen Materials wird durch die Dichtung 30 verhindert, die geeignet an dem Behälter 1 und in Fortsetzung der Wand der Umfassung 7 angeordnet ist und an der Kante der Mündung des ersten Aufnahmeraums 2 anliegt.
An dieser Stelle wird der erste Aufnahmeraum 2 in das erste Fach 11 eingesetzt, wonach der Behälter 1 erneut über 180° umgedreht wird, so dass er bereit für die nachfolgende Schweißphase zwischen den zwei Aufnahmeräumen 2, 3 in die Anfangsposition zurückkehrt.
Das vorgeschlagene Verfahren kann unter Verwendung eine Maschine 50 ausgeführt werden, die ein Paar halbkreisförmiger Spannbacken 51, 52 aufweist, die sich längs einer Achse Y im Wechsel aufeinander zu oder voneinander weg bewegen können, um den zweiten Aufnahmeraum 3 zu greifen oder freizugeben, der durch einen Stößel 53, der parallel zur Achse x des Behälters 1 betrieben wird, in Position bewegt wird.
Der zweite Aufnahmeraum 3, in den die Salzkomponente bereits hineingegeben worden ist, wird durch die Spannbacken 51, 52 gehalten, so dass sich seine Mündung im Wesentlichen in einer Höhe mit den oberen Kanten 51a, 52a der Spannbacken befindet. Zwei Halbringe 30a, 30b der Dichtung 30 werden außerdem im Voraus auf den Kanten 51a, 52a angeordnet.
Vorzugsweise weist jeder der zwei Halbringe der Dichtung 30 ein Paar auf den gegenüberliegenden Seiten der Dichtung 30 angeordneter dünner Stahlstreifen auf, zwischen denen ein weiches Elastomermaterial angeordnet ist.
Der erste Aufnahmeraum 2 wird hierauf durch eine Unterdruckvorrichtung 54 von oben in das Fach 11 eingesetzt und danach in dem zweiten Aufnahmeraum 3 durch ein Paar von an Trägern 56 befestigten Stempeln 55, die in Richtung der Achse Y gleiten, in Position gehalten.
Die Maschine wird danach über 180° um die Y-Achse gedreht, wobei dann, wenn die Salzkomponente durch die Schwerkraft in den ringförmigen Abschnitt des Fachs 11 gelaufen ist, der erste Aufnahmeraum 2 durch das Paar von Stempeln 55 in das Fach eingeschoben wird.
Aufgrund der Verformbarkeit der Dichtung 30 kann Letztere durch die Stempel 55 geeignet auf eine Dicke zusammengedrückt werden, die etwas größer als die der Oberflächenmetallstreifen ist. Die Maschine 50 wird daraufhin in die Anfangsposition zurückbewegt, in der der Behälter 1 auf dem Stößel 53 getragen wird, wobei die Spannbacken 51, 52 leicht geöffnet werden, um die Dichtung 30 von dem Paar von Stempeln 55 zurückzuziehen, was ihnen somit ermöglicht, das Einsetzen des ersten Aufnahmeraums 2 abzuschließen. Es wird angemerkt, dass das leichte Zurückziehen der Halbringe 30a, 30b hinsichtlich der Druckwirkung, die durch die Stempel 55 ausgeübt wird, durch die niedrige Reibung ermöglicht ist, die wegen der Metallstreifen auf den gegenüberliegenden Oberflächen der Dichtung 30 vorhanden ist.
Die Spannbacken 51, 52 werden daraufhin geöffnet und der Behälter 1 auf den Stößel 53 freigegeben, der ihn zur nächsten Verarbeitungsphase weitergibt.
Der Behälter mit den oben erwähnten Konstruktionseigenschaften, der wie durch eines der hier beschriebenen Verfahren gefordert hergestellt wird, ist in verschiedenen Modellen mit verschiedenen Kapazitäten hergestellt worden.
Beispielhaft und vergleichsweise gibt die Tabelle unten die werte für das Gewicht (netto von dem Getränk) und das Gesamtvolumen von Behältern gemäß der Erfindung an, die 40 ml bzw. 100 ml enthalten können (in der Tabelle als A40 und A100 gekennzeichnet), wobei sie mit ähnlichen Behältern derselben Kapazität verglichen werden, die gemäß dem Stand der Technik hergestellt sind (als B40 bzw. B100 gekennzeichnet).
Wie aus den in der Tabelle oben angegebenen Werten ersichtlich ist, ermöglicht die Anordnung der Komponenten in dem Behälter gemäß der Erfindung einen Wechsel zu Modellen mit größerer Kapazität bei einer begrenzten Erhöhung in Bezug auf das Gewicht und die Gesamtabmessungen des Behälters. Es wird angemerkt, dass bei der bekannten Konstruktionskonfiguration die Erhöhungen im Gewicht und im Volumen als Folge der Erhöhung der Getränkekapazität etwa 20 % bzw. 40 % größer sind als die Erhöhungen im Gewicht und Volumen, die mit der Konstruktionskonfiguration der Erfindungen erhalten werden. Diese Eigenschaft erlaubt kombiniert mit der Tatsache, dass auch bei kleinen Getränkemengen der Behälter der Erfindung leichter und kompakter ist, Behälter mit größerer Kapazität zu einem merklich niedrigeren Gewicht und Volumen im Vergleich zu bekannten Behältern herzustellen. Die Tabelle oben gibt an, wie bei einer Kapazität von 100 ml das Gewicht des Behälters gemäß der Erfindung etwa 40 % leichter ist, wobei er etwa 55 % weniger voluminös als der bekannte Behälter ist.
Die Erfindung erreicht daher die vorgelegten Ziele, wobei sie gleichzeitig zahlreiche weitere Vorteile bietet, unter ihnen eine Einsparung der Herstellungskosten, die im Wesentlichen der kleineren Menge von Kunststoffmaterial zuzuschreiben ist, das zum Herstellen des zweiten Aufnahmeraums benötigt wird (Schätzungen durch den Anmelder zeigen eine Einsparung an Kunststoffmaterial von etwa 30 % für den 40-ml-Behälter und etwa 70 % für den 100-ml-Behälter).
Zudem wird mit der oben beschriebenen Anordnung der Komponenten der thermische Gesamtwirkungsgrad der Reaktion verbessert, da die Wärmekapazität des Behälters reduziert wird, wobei der Prozentsatz der durch die Reaktion entwickelten (oder absorbierten) Wärme, die zum Erwärmen (oder Abkühlen) des Getränks verwendet wird, größer ist.

Claims

Selbstheizender oder selbstkühlender Behälter, insbesondere für Getränke, mit einem ersten Aufnahmeraum (2), der das Getränk enthält und in einen zweiten Aufnahmeraum (3) eingesetzt ist, einem ersten Fach (11), das zwischen dem ersten und dem zweiten Aufnahmeraum ausgebildet ist, und einem zweiten Fach (12), das auf der Grundfläche des zweiten Aufnahmeraums (3) ausgebildet und von dem ersten Fach (2) durch eine zerbrechbare Membran (13) getrennt ist, wobei wenigstens eine erste und eine zweite Komponente einer exothermischen oder endothermischen Reaktion getrennt in dem einen bzw. dem anderen Fach angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente in dem ersten Fach (11) ringförmig um den ersten Aufnahmeraum (2) angeordnet ist, wobei sich die Membran (13) für die Trennung der Komponenten im Wesentlichen anliegend an die Grundfläche (4) des ersten Aufnahmeraums (2) erstreckt.
Behälter nach Anspruch 1, bei dem die Grundfläche des ersten Aufnahmeraums (2) eine ebene Form hat und sich im Wesentlichen parallel zu der Membran (13) erstreckt.
Behälter nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der erste und der zweite Aufnahmeraum eine im Wesentliche zylindrische Form haben, wobei die jeweiligen seitlichen Umfassungen (5, 7) im Wesentlichen parallel zueinander sind.
Behälter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich in dem zweiten Fach (12) eine Brechvorrichtung (14) erstreckt, die sich dann, wenn sie betätigt wird, bewegen kann, um die zerbrechbare Membran (13) zu zerbrechen, wobei die Brechvorrichtung wenigstens teilweise verformbar ist, wenn sie auf einen. der Aufnahmeräume (2, 3) trifft.
Behälter nach Anspruch 4, bei dem die Brechvorrichtung wenigstens ein Blatt (14) umfasst, die einteilig mit einer nach innen durchgebogenen Grundfläche (6) des zweiten Aufnahmeraums (3) ausgebildet ist und sich in dem zweiten Fach (12) zu dem ersten Aufnahmeraum (2) erstreckt.
Behälter nach Anspruch 5, bei dem das wenigstens eine Blatt (14) durch Biegen verformbar ist.
Behälter nach Anspruch 5 oder 6, bei dem die Brechvorrichtung vier Blätter (14) umfasst, die aufrecht und konzentrisch von der nach innen durchgebogenen Grundfläche (6) zu der Membran (13) vorstehen.
Behälter nach Anspruch 7, bei dem sich die Blätter (14) dann, wenn sich die Grundfläche (6) in einer nach außen gezogenen Position befindet, parallel zu der Achse (X) der Aufnahmeräume erstrecken.
Behälter nach Anspruch 8, bei der die Blätter (14) dann, wenn die nach innen durchgebogene Basis (6) einen Radius von etwa 25 mm und eine Krümmung von etwa 75 mm hat, auf der Grundfläche in einem Abstand im Bereich von 12 mm bis 13 mm vom Zentrum der Grundfläche angeordnet sind.
Behälter nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9, bei dem ein freies Ende des wenigstens einen Blatts (14) in der Nähe der Membran (13) zu einer Spitze geformt ist.
Behälter nach. Anspruch 10, bei dem das wenigstens eine Blatt (14) an seinem freien Ende eine gezahnte Kante aufweist.
Behälter nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Komponente die Form eines körnigen Festkörpers hat und die zweite Komponente eine Flüssigkeit ist.
Behälter nach Anspruch 12, bei dem die erste Komponente aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus wasserfreiem Calciumchlorid, Calciumchlorid, Urea und Natriumthiosulfat besteht, und die zweite Komponente Wasser ist.
Verfahren zum Herstellen eines selbst heizenden oder selbst kühlenden Behälters, insbesondere für Getränke, das die folgenden Schritte umfasst: – Anordnen eines ersten und eines zweiten Aufnahmeraums (2, 3) in der Weise, dass der erste Aufnahmeraum in den zweiten Aufnahmeraum eingesetzt werden kann, um so eine geschlossene Kammer (10) zwischen den Aufnahmeräumen zu bilden, – Anordnen einer zerbrechbaren Membran (13) zwischen der Grundfläche (4) des ersten Aufnahmeraums und der Grundfläche (6) des zweiten Aufnahmeraums, die die Kammer (10) in ein erstes Fach (11), das zwischen dem ersten und dem zweiten Aufnahmeraum ausgebildet ist, und in ein zweites Fach (12), das auf der Grundfläche des zweiten Aufnahmeraums (3) ausgebildet ist, unterteilt, – getrenntes Anordnen in den jeweiligen Fächern (11, 12) einer ersten Komponente bzw. einer zweiten Komponente, die eine exothermische oder eine endothermische Reaktion ausführen können, wenn sie in gegenseitigen Kontakt gebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Komponente in dem ersten Fach (12) in einer ringförmigen Position um den ersten Aufnahmeraum (2) angeordnet ist und die Membran (13) anliegend an die Grundfläche (4) des ersten Aufnahmeraums angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die erste Komponente in der ringförmigen Position als Folge einer schnellen Drehung des zweiten Aufnahmeraums (3) um eine Hauptachse (x) des Aufnahmeraums angeordnet wird, so dass die erste Komponente durch die Wirkung der aus der Drehung resultierenden Zentrifugalkraft gegen die seitliche Umfassung (7) des zweiten Aufnahmeraums gepresst wird, wobei der erste Aufnahmeraum (2) während der Drehung in die Verbindungsposition mit dem zweiten Aufnahmeraum (3) eingesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, bei dem während der Drehphase eine Ablenkvorrichtung (20) in den zweiten Aufnahmeraum (3) eingeschoben wird, um die Positionierung der ersten Komponente gegen die seitliche Umfassung (7) des zweiten Aufnahmeraums (3) zu unterstützen.
Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Ablenkvorrichtung (20) axial in den zweiten Aufnahmeraum (3) eingeschoben wird und dann radial zu der seitlichen Umfassung (7) bis zu einem Abstand bewegt wird, der gleich der Dicke ist, die erforderlich ist, um die erste Komponente in der ringförmigen Position um den ersten Aufnahmeraum (2) anzuordnen.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, bei dem die erste Komponente eine Korngröße im Bereich von 1 bis 2 mm hat und der zweite Aufnahmeraum so ausgebildet ist, dass er sich mit einer Drehzahl von etwa 500 min–1 dreht.
Verfahren nach Anspruch 14, bei dem die erste Komponente in der ringförmigen Position als Ergebnis der folgenden Schritte angeordnet wird: – Positionieren des zweiten Aufnahmeraums (3) mit nach oben gerichteter Mündung und Anordnen der ersten Komponente in dem ersten Fach (11), – teilweises Einsetzen des ersten Aufnahmeraums (2) in den zweiten Aufnahmeraum (3) und Anordnen einer Dichtung (30) zwischen den Aufnahmeräumen, um so die äußere Umgebung der Kammer (10), die zwischen ihnen gebildet wird, zu verschließen, – gleichzeitiges Umdrehen und Positionieren der Aufnahmeräume (2, 3), derart, dass ihre jeweiligen Mündungen nach unten gerichtet sind, damit die erste Komponente aufgrund der Schwerkraft um die Umfassung (5) des ersten Aufnahmeraums (2) in die ringförmige Position fließt, – Einsetzen des ersten Aufnahmeraums (2) in den zweiten Aufnahmeraum (3), während sich die Aufnahmeräume in der in dem vorhergehenden Schritt definierten Position befinden.
Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Dichtung (30) an den Aufnahmeräumen angeordnet wird, so dass sie an der Kante der Mündung des ersten Aufnahmeraums (2) anliegt und an den zweiten Aufnahmeraum (3) in Fortsetzung der Umfassung (7) dieses Aufnahmeraums angrenzt.
Verfahren nach Anspruch 20, bei dem die Dichtung (30) aus einem elastischen Material hergestellt ist und während der Phase des Einsetzens des ersten Aufnahmeraums in den zweiten Aufnahmeraum zusammengedrückt wird.