DE68906546T2 - Aktivator zum starten einer reaktion in einer wärmepackung und herstellungsverfahren. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung betrifft einen Aktivator zum Starten der Kristallisation einer unterkühlten, wäßrigen Salzlösung, der die Merkmale umfaßt, wie sie in dem Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben sind. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Aktivators und ein Verfahren zum Starten der Kristallisation einer unterkühlten, wäßrigen Salzlösung, wobei der Aktivator nach der Erfindung verwendet wird.
• In den letzten Jahren gab es ein steigendes Interesse an der Bereitstellung von Wärmepackungen, die eine unterkühlte, wäßrige Salzlösung verwenden, die aktiviert werden kann, um Wärme freizugeben, aber auch viele Male wieder aufladbar und wiederverwendbar ist. Solche Wärmepackungen besitzen beträchtliche Vorteile gegenüber früheren Einrichtungen, wie einer Heißwasserflasche oder einem erwärmten, elektrischen Element wegen ihrer Tragbarkeit und ihres Vermögens innerhalb kurzer Zeit ohne die Notwendigkeit einer Warmwasserversorgung oder von Elektrizität Wärme zu erzeugen. Eine unterkühlte Wärmepackung kann in ihrem flüssigen Zustand ohne weiteres transportiert werden und steht immer in kürzester Zeit zur Verfügung, örtliche Wärme zu schaffen, wie zur Verminderung von Schmerzen und Entzündungen in Teilen des menschlichen Körpers. Wärmepackungen werden üblicher mit der zunehmenden Anzahl von Personen, die an Gymnastik, Athletik und als Sportler teilnehmen, und sind besonders nützlich in Krankenhäusern, Kliniken und zu Hause für die bequeme Erzeugung örtlicher Wärme, um dem Patienten Erleichterung zu verschaffen.
• Einrichtungen nach dem Stand der Technik, wie es in dem Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben ist, wurden bereits 1978 beschrieben, wie in US-A-4,077,390, das einen flexiblen Behälter beschreibt, der mit einer unterkühlten, wäßrigen Salzlösung gefüllt ist und auch einen flexiblen Eisenmetallstreifen enthält, der durch einen oder mehrere Risse oder Schlitze gekennzeichnet ist, die die Kristallisation der Lösung veranlassen sollen, wenn der Metallstreifen gebogen wird. Der Riß oder Schlitz ist so hergestellt, daß die gegenüberliegenden Seiten des Risses einander nicht berühren oder nicht aneinander schaben, sondern letztlich schräg verlaufen und mit einem blinden Ende abschließen. Der Patentinhaber drückt seine Auffassung dahingehend aus, daß das Verbiegen des Metallstückes sehr kleine Fortsetzungen oder Erstreckungen von Metallbrüchen an dem blinden Ende des Schlitzes erzeugt und das diese neuen Brüche als Mittel zum Starten der Kristallisation dienen. Während der Patentinhaber einen Eisenmetallstreifen verlangt, gibt er selbst tatsächlich rostfreien Stahl als das Metall an.
• Wärmepackungen, die in Übereinstimmung mit der Lehre der US- A-4,077,390 hergestellt werden, zeigen schwerwiegende Nachteile bei der praktischen Verwendung. Das fortlaufende Biegen zum Starten einer Kristallisation kann einen Bruch in dem Aktivatorstreifen längs der Linien des Schlitzes oder Schnittes erzeugen. Sobald er gebrochen ist, ist die Wirksamkeit verloren und die Wärmepackung wird unbrauchbar. Ferner kann das gebrochene Metall eine Durchbohrung der Wärmepackung und ein unerwünschtes Lecken der Salzlösung bewirken.
• Von noch größerein Nachteil ist die Tatsache, daß der Aktivatorstreifen nicht vollkommen zuverlässig ist, eine Aktivierung der Kristallisation zu bewirken. In einein solchen Fall versagt das Biegen des Metallstreifens, um eine Reaktion zu aktivieren, selbst nach vielen Biegungen. Man sieht ohne weiteres, daß das Versagen nur eines geringen Prozentsatzes von Wärmepackungen, einen Start zu erzielen, sicher einen Vertrauensverlust in die Einheit bewirkt und das Fehlen und ergibt den Mangel sich fortsetzender, erneuter Käufe ergibt. Der enttäuschte Benutzer wird sehr wahrscheinlich die fehlerhafte Wärmepackung zur Erstattung zurückgeben, was einen Verlust für den Hersteller zum Ergebnis hat. Etwas, das sich einer hundertprozentigen Zuverlässigkeit bezüglich des Aktivatorsstreifens annähert, eine Kristallisation zu starten, ist eine eigentliche Notwendigkeit für den Erfolg bei der Vermarktung und Verwendung der Packung.
• US-A-4,379,448 erkannte die Mängel der vorstehend genannten Wärmepackung und versuchte, das Problem abzuändern, indem Schlitze an der Innenseite des Auslöser angeordnet wurden, von denen sich keiner bis zu den Randkanten des Streifens erstreckt. Ferner verwendet der Patentinhaber den Grundgedanken einer Schnappbewegung des Metalls, der sogenannte "Ölkannen"-Effekt, wenn das Metall einem Verbiegen oder Krümmen unterworfen wird.
• Wiederum versagte die Wärmepackung, sich bei der tatsächlichen Verwendung mit ausreichender Zuverlässigkeit zu zeigen, da es einen Prozentsatz von Einheiten gab, die versagten, trotz eines beliebigen Biegemaßes des Metallteils zu aktivieren. Derselbe Patentinhaber versuchte eine andere Konstruktion in US-A-4,460,546, bei der er nadelförmige Öffnungen in den Metallstreifen statt der Risse oder Schlitze einbrachte, die in seinem vorhergehenden Patent gezeigt sind. Dieser Patentinhaber führte einen nichtmetallenen Streifen aus einer Beryllium-Kupfer-Legierung oder Phosphorbronze ein, um die Mängel des rostfreien Stahlauslösers zu vermeiden, der bei früheren Konstruktionen verwendet wurde.
• Auf diese Weise hergestellte Wärmepackungen waren ebenfalls noch nicht vollständig zufriedenstellend. Der "Ölkannen"- Effekt kann eine zufällige Schnappauslenkung ergeben, wenn die Wärmepackung zu grob gehandhabt wird. In anderen Fällen kann keine Größe einer Biege- oder Schnappwirkung die Aktivierung des Inhaltes der Wärmepackung bewirken.
• Ein wiederum anderer Versuch wurde in US-A-4,572,158 unternommen, um die Schwierigkeit des Versagens zu lösen, indem wenigstens ein Hauptschnitt vorgenommen wurde, der sich vollständig durch das Metallteil erstreckt und vollständig in dessen äußerem Umfang angeordnet ist, und indem der Schlitz weit genug gemacht wurde, so daß die gegenüberliegenden zueinanderweisenden Kanten stets voneinander beabstandet sind. Dann machte der Patentinhaber einen zweiten, kleinen Schlitz an einem Ende oder dem anderen des Hauptschlitzes und unter einem Winkel zu dem Hauptschlitz. Wiederum ist der kleinere Schlitz mit zwei gegenüberliegenden zueinanderweisenden Kanten gebildet, die geringfügig voneinander beabstandet sind, so daß sie sich während der Handhabung nicht berühren. Diese Patent verwendet ebenfalls die Schnappverschiebung oder den "Ölkannen"-Effekt.
• Der Patentinhaber erläuterte seine Theorie dahingehend, daß das tatsächliche Auslösen und das Starten der Kristallisationsreaktion durch das Aussetzen einer neuen Metalloberfläche zu der Lösung bewirkt wird. Von seiner Ausgestaltung kann man sagen, daß sie das geringfügige Ziehen der Metalloberflächen an dem Ende der kleineren Schlitze während der Verbiegung verwendet, um dadurch neues Metall der Lösung auszusetzen und die Kristallisation zu starten.
• Diese Anordnung hat nicht gezeigt, die letzten Schwierigkeiten des Versagens zu lösen, da bei wenigstens einem bedeutenden Prozentsatz der Einheiten wiederholtes Biegen niemals erfolgreich ist, die Kristallisation zu starten, oder sie arbeitet einmal oder einige wenige Male, versagt dann aber unvorhersehbar, auf das Biegen anzusprechen.
• Man sollte auch erkennen, daß der Versuch, eine Qualitätsprüfung von dem Hersteller der Aktivatorstreifen zu verlangen, eine sehr kostspielige und zeitaufwendige Tätigkeit wegen der kleinen Größe der Schnitte ist und weil es ferner nicht möglich ist, den Aktivator zu prüfen, ohne ihn in eine unterkühlte Salzlösung zu legen und ihn zu biegen, um zu sehen, ob eine Aktivierung tatsächlich auftritt. Eine Qualitätskontrolle, nachdem die Wärmepackungen zusammengefügt worden sind, ist auch sehr kostspielig und niemals 100 % zufriedenstellend, da ein Aktivator zufriedenstellend einmal oder zweimal arbeiten und dann versagen mag. Um die Qualitätskontrolle bei diesem Prüfanspruch durchzuführen, werden wiederholte Kristallisation und Schmelzen verlangt, was den Aufwand an viel Zeit und Arbeit erfordert.
• Somit dauerte bis die vorliegende Erfindung gemacht worden ist, die Schwierigkeit einer unzuverlässigen Aktivierung der Kristallisation in Wärmepackungen weiter an und hatte eine bremsende Wirkung auf die Verwendung solcher Einheiten.
• Es ist eine wesentliche Zielsetzung und ein wesentlicher Beitrag dieser Erfindung, einen Aktivator (Auslöser) und ein Verfahren zu dessen Herstellung zu schaffen, der zuverlässig die Kristallisationsreaktion einer unterkühlten, wäßrigen Salzlösung starten kann, die in einer flexiblen Wärmepackung enthalten ist, um eine exotherme Reaktion zu beginnen, die Wärme in der Packung erzeugt. Gemäß der Erfindung wird diese Zielsetzung durch die Merkmale gelöst, wie sie in Anspruch 1 beansprucht sind. Normalerweise ist der Aktivator zusammen mit der unterkühlten Lösung in einem flexiblen, relativ dünnen Kunststoffbeutel eingeschlossen, so daß der Aktivator durch die Finger eines Benutzers gebogen werden kann. Von einem solchen Biegen wird angenommen, daß es eine Metall- Metall-Berührung zwischen den benachbarten Seiten hervorruft, um ein oder mehrere sehr kleine Metallteilchen aus der aufgerauhten Oberfläche freizusetzen, die als eine Keimstelle für einen aus der Lösung niedergeschlagenen Kristall wirkt, wodurch die Lösung destabilisiert und veranlaßt wird, schnell von dem flüssigen in den kristallinen Zustand mit der sich ergebenden Wärmeerzeugung fortzuschreiten.
• Der Aktivator dieser Erfindung ist dahingehend einzigartig, daß er aufgerauhte Oberflächen aufweist, die bei hoher Vergrößerung das Vorhandensein einer Mehrzahl von Metallknollen zeigt, die aus der Oberfläche hervortreten, aber an ihr insbesondere nahe der Seiten des Schlitzes angebracht sind, wie es graphisch in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist. Für das unbewaffnete Auge besitzt die aufgerauhte Oberfläche ein mattes Aussehen.
• Wenn der aufgerauhte Aktivator gebogen wird, nimmt man an, daß eine oder mehrere der Knollen von den Schlitzkanten darin oder diesen benachbart abbricht, sich versetzt oder ablöst und eine Startstelle für einen Kristall wird, der sich aus der nun destabilisierten, unterkühlten Lösung bildet. Während man annimmt, daß diese Erklärung für die Funktion der Erfindung zutreffend ist, sollte darauf hingewiesen werden, daß diese Erklärung angeboten wird, das Verständnis für den Grund des eigentlichen Ergebnisses zu unterstützen, aber nicht beabsichtigt ist, eine Einschränkung zu bilden. Es ist das Erreichte des erwünschten Ergebnisses, das bedeutend ist, und nicht irgendeine besondere Erläuterung oder Theorie wie das Ergebnis aufgetreten sein mag.
• Das Aufrauhen der Oberfläche des Aktivators, um die ablösbaren, sehr kleinen Knollen bei oder nahe den Schlitzrändern zu schaffen, wie es oben beschrieben wurde, wird vorzugsweise durchgeführt, indem der Aktivator in einer genauen Weise getaumelt wird, wobei ein Medium verwendet wird, das harte, scharfe Kanten besitzt, die die Metalloberfläche des Aktivators einritzen oder erodieren können, um eine Mehrzahl unregelmäßig geformter, sehr kleiner Teilchen oder Knollen zu bilden, die normalerweise an dessen Körper befestigt sind, die aber beim Biegen des dünnen Aktivators versetzt, abgelöst oder abgebrochen werden können.
• Das Taumeln schließt das Umrühren einer Vielzahl kleiner Aktivatorstücke in Berührung mit dem vorgenannten Medium, wie ein Granatpulver oder besonders harter Quarzsand, ein, um ein Kratzen, Kerben oder Erodieren der Metalloberfläche zu bewirken, bis die erwünschten, abtrennbaren Knollen gebildet sind. Wahlweise kann eine Anzahl inerter, unregelmäßig geformter Gegenstände in die Umrührmasse eingebracht werden, um das Hervorrufen einer Erosionsberührung zwischen dem scharfen Medium und dem Metallaktivator zu unterstützen. Das Taumeln wird fortgeführt, bis die Metalloberfläche eine matte Endform annimmt, die bei hoher Vergrößerung für das Vorhandensein erwünschter, ablösbarer Knollen kennzeichnend ist.
• Die Vorteile der Erfindung werden offensichtlicher bei der Betrachtung weiterer Einzelheiten und der Zeichnung, die eine vollständigere Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen liefern sollen.
• Die Zeichnungen sind eingeschlossen, um eine graphische Darstellung von dem zu liefern, von dem angenommen wird, daß man es sähe, wenn ein getaumelter Aktivator bei hoher Vergrößerung betrachtet wird. Bei den Zeichnungen ist nicht beabsichtigt, daß sie in irgendeinem Maßstab gezeichnet sind, sondern vielmehr das Vorhandensein der sehr kleinen, ablösbaren, unregelmäßig geformten Knollen darstellen, die auf der Oberfläche des Aktivators während des Taumelvorganges gebildet werden.
• Fig. 1 ist eine etwas vergrößerte Draufsicht auf eine der bevorzugten Formen des gegenständlichen Aktivators und
• Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die längs der Linie 202 in Fig. 1 genommen ist.
• Fig. 3 ist eine stark vergrößerte, graphische, erläuternde Draufsicht auf einen Bereich der Oberfläche des in Fig. 1 gezeigten Aktivators.
• Nach Jahren von Erfahrungen mit tausenden von Wärmepackungen und nach einem beträchtlichen Studium und Experimentieren habe ich herausgefunden, daß die oben beschriebenen Arbeitstheorien des Aktivators niemals vollständig das andauernde Problem des Versagens erläutern. Gleichgültig, welche der zahlreichen Konstruktionen für Aktivatoren nach dem Stand der Technik ich untersuchte, es gab stets Fehler. Eine große Anstrengung bei der Qualitätskontrolle war niemals fähig, den notwendigen Zuverlässigkeitsgrad zu erreichen.
• Der Aktivator mit Schnappwirkung, der Riß oder der Schlitz, ob die gegenüberliegenden Seiten offen oder sich nur etwas berühren und ob sich der Schlitz durch den Umfang des Metallteiles erstreckte, alles zeigte bei umfangreicher Prüfung, daß es weniger als zufriedenstellend ist. Ähnlich dauerte die Schwierigkeit von Versagen an, ob rostfreier Stahl oder Legierungen als Ausgangsmaterial für den Aktivator verwendet wurden. Die Theorie, daß neues Metall der Lösung ausgesetzt wird, war keine Antwort, entweder, weil sie falsch war, oder weil das Biegen gelegentlich versagte, neues Metall freizulegen. Ein Zusammendrücken der Lösung zwischen den Schlitzrändern aufgrund des "Ölkannen"-Effektes versagte ebenfalls eine unannehmbare Anzahl von Malen.
• Nach intensiven Studien und Experimenten habe ich nun die Herstellung eines Metallaktivators erreicht, der den erforderlichen Grad an Zuverlässigkeit hat.
• Es ist möglich, indem der Beschreibung dieser Erfindung gefolgt wird, Aktivatoren herzustellen, die eigentlich 100% zuverlässig bei der Verwendung in Wärmepackungen sind und die viele der Schwierigkeiten vermeiden, die zur Unzuverlässigkeit früherer Aktivatoren und zu erhöhten Kosten für den Hersteller und für die Qualitätskontrolle geführt haben.
• In den Fig. 1 und 2 ist eine bevorzugte Form des Aktivators 10 dargestellt, die als ein dünner Metallstreifen allgemein kreisförmig oder etwas eingedrückter Form ausgebildet ist. Ein Schlitz 11 ist durch die Mitte der Scheibe geschnitten, der sich aber nicht bis zum Umfang erstreckt. Eine Anzahl kleiner Schlitze 12 ist im wesentlichen unter rechten Winkeln zu dem Mittelschlitz 11 geschnitten. Bei dem Verfahren, das später in größerer Einzelheit beschrieben wird, werden die Schlitze 11 und 12 mit einem scharfen Stempel geschnitten und dann zu einer flachen Ausgestaltung mit geschlossenen, gegenüberliegenden Rändern der Schlitze zurückgedrückt. Die geschnittenen, gegenüberliegenden Ränder des Schlitzes zusammen zu positionieren erzeugt eine größere Reibung während des Biegens und verbessert in erwünschter Weise die Fähigkeit, Knollen oder geringe Metallteilchen abzulösen, um eine Kristallisation zu starten.
• In Fig. 3 ist graphisch ein stark vergrößerter Bereich der Oberfläche der Scheibe 10, wie es durch den in Fig. 1 gezeigten Pfeil 3 angegeben ist, so dargestellt, als wäre er bei hoher Vergrößerung betrachtet, und zeigt meine Auffassung im Hinblick auf den Zustand des Aktivators nach dem Taumeln. Der Schlitz 11 ist zum Zwecke der Darstellung mit gegenüberliegenden Kanten gezeigt, die im wesentlichen in Berührung stehen, obgleich in der Praxis der Schlitz über seine gesamte Länge nicht geschlossen sein mag. Eine Mehrzahl von Knollen 13 ist nahe dem Schlitz 11 gezeigt, wobei jede Knolle eine unregelmäßige Form und Größe aufweist, aber Lösbar an der Oberfläche der Scheibe 10 anhaftet. Ich denke, daß beim Biegen der Scheibe eine oder mehrere der Knollen, üblicherweise jene nahe dem Schlitz, aufgrund der Berührung zwischen den Seiten der Schlitze versetzt oder abgelöst wird und frei ist, in der unterkühlten Lösung in der Wärmepackung herumzuschwimmen, wie es durch die Knolle 14 in dem mit unterbrochener Linienführung gezeigten Bewegungspfad dargestellt ist. Ein solches freies Teilchen oder Knolle wird unmittelbar eine Stelle zur Bildung eines aus der Lösung niedergeschlagenen Kristalles, und eine vollständige Kristallisation folgt rechtzeitig schnell.
• Beim Herstellen eines bevorzugten Modells des Aktivators wird ein Streifen aus Metall, wie rostfreier Stahl, ungefähr ein Zoll weit und zwischen ungefähr drei bis zehntausendstel Zoll dick einer Bahn zugeführt, wo er zuerst zwischen einem Paar von Stempeln hindurchgeht, die zur Bewegung in einer Presse angebracht sind und in der sich die Stempel bewegen, an dem Metallstreifen einzugreifen. Einer der Stempel besitzt eine Anzahl scharfer Vorsprünge, die einer ähnlichen Anzahl von Vertiefungen in der Seite eines weiblichen Stempels entsprechen, so daß, wenn der Metallstreifen dazwischen hindurchgeht und die Stempel an ihm eingreifen eine Anzahl von Schnitten in dem Metall hergestellt werden, die den in Fig. 1 gezeigten Schlitzen 11 und 12 entsprechen. Nachdem die Schnitte hergestellt worden sind, ziehen sich die Stempel zurück und der Metallstreifen gelangt zu einer anderen Arbeitsstation, wo er zwischen einem Satz flacher Stempel hindurchgeht, die eng den Streifen einschließen, um im wesentlichen den Schnittbereich in eine flache Lage zu bringen, in der die gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes in Berührung miteinander gezwungen werden.
• Dann kann, wenn es erwünscht ist, der Metallstreifen zwischen einem Satz Stempel hindurchgehen, der dem Metall eine schüsselförmige Ausbildung verleiht. Dieser letztere Schritt ist nicht notwendig, um erfolgreich hoch zuverlässige Aktivatoren herzustellen, wird aber gewisserweise bevorzugt.
• Schließlich läuft der Metallstreifen unter einem Schneidestempel und einem geeignet geformten, weiblichen Stempel hindurch, wobei sich der männliche Stempel darauf senkt und das Metallteil herausstanzt, das dem Schlitzschneidevorgang ausgesetzt gewesen ist. Das ausgeschnittene Teil befindet sich in der in Fig. 1 gezeigten Ausgestaltung, es sollte aber verstanden sein, daß die genaue Form nicht von großer Bedeutung ist und es rund, oval, quadratisch oder rechteckig sein kann.
• Der Taumelvorgang besteht darin, daß eine große Anzahl von Aktivatorstücken in einer Drehtonne oder Drehtrommel angeordnet werden. Die Trommel ist vorzugsweise mit einer Gummiauskleidung hergestellt, die Rippen oder Lamellen auf der Innenseite aufweist, und ausgelegt ist, ein Maximum an Verrührung des Inhaltes zu erzeugen, wenn die Trommel gedreht wird. Typischerweise wird die Trommel ungefähr 70 % voll mit Material gefüllt, das getaumelt werden soll. Ungefähr die Hälfte des Materials ist Granatpulver, harter Siliziumoxidsand, Aluminiumoxid oder andere feinkörnige, harte und scharfe Medien, die ein so hartes Metall wie rostfreien Stahl erodieren können. Ungefähr 1/4 des Materials sind die Metallaktivatoren und der größere Rest sind inerte Medien. Granatpulver einer Maschengröße von ungefähr 36 (36 mesh) ist geeignet und große, keramische, sternförmige oder rohrförmige, inerte Gegenstände werden hinzugefügt, um das Herumwirbeln während des Taumelvorganges zu verstärken. Keramische Medien, wie das der im Handel als EXC 78 T bekannte Art, sind geeignet. Ich habe jedoch herausgefunden, daß viele der bekannten Taumelmedien versagen, eine ausreichende Erosion des Metalles zu liefern. Die Größe des Erosionsmediums kann etwas von der 36 Maschengröße des Granatpulvers abweichen und die endgültige Größe, die zu wählen ist, hängt von dem zu erodierenden Metall und dem Erosionsgrad ab, der bei dem fertigen Teil erwünscht wird.
• Nachdem die Trommel beladen worden ist, wird sie geschlossen und unter einem Winkel zu der Vertikalen typischerweise 45 Minuten gedreht und bis die Metallaktivatoren eine matte Oberfläche angenommen haben, die für eine richtig erodierte Oberfläche kennzeichnend ist, die bei großer Vergrößerung das Vorhandensein der erwünschten Knollen oder Teilchen zeigen würde, die an der Oberfläche der Scheibe befestigt sind, aber bei deren Biegen gelöst werden können.
• Während der Vorgang vorstehend unter Bezugnahme auf die Verwendung von rostfreiem Stahl als das Metall beschrieben worden ist, erkennt man, daß andere geeignete Metalle verwendet werden können, wie eine Beryllium-Kupfer-Legierung oder Phosphorbronze. Die Größe und Form und die Dicke des Metallaktivators können verändert werden, wie es erwünscht ist, solange der sich ergebende Aktivator verbiegbar ist und keine unerwünschten Nachteile einführt, wie eine scharfe Schnittkante, die eine Zerstörung oder ein Leck in dem flexiblen Kunststoffbeutel bewirken kann, der das Äußere der Wärmepackung bildet. Wie es vorstehend angegeben worden ist, kann der Aktivator flach, gewölbt oder von der "Ölkannen"- Ausgestaltung sein, die in einer Schnappwirkung zurückspringt, wenn sie gebogen wird. Auch ist es nicht von Bedeutung, daß eine Öffnung zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes vorhanden ist. Stattdessen berühren sich bevorzugt die gegenüberliegenden Seiten des Schlitzes über wenigstens einen beträchtlichen Bereich ihrer Länge, wodurch das Abbrechen der Knollen unterstützt wird, wenn der Aktivator gebogen wird.
• Die Aktivatoren nähern sich einer hundertprozentigen Zuverlässigkeit als Auslöser, um die Kristallisation der unterkühlten, wäßrigen Salzlösung zu starten, die in der Wärmepackung enthalten ist. Ich habe herausgefunden, daß die Ausbildung mit geschlossenem Schlitz, die hier beschrieben wurde, für diese Maß an Zuverlässigkeit äußerst bedeutend ist, und, daß, wenn die Aktivatoren nicht getaumelt und erodiert werden, wie es hier geoffenbart ist, ein unerwünschter oder nicht annehmbarer Prozentsatz von ihnen versagt, die Kristallisation trotz irgendeines Maßes an Biegung zu starten.
• Da sich die Ausgestaltung der Schlitze in der Seite des Aktivators als von nicht kritischer Bedeutung herausgestellt hat, solange die Seiten in beträchtliche Berührung zurückgedrückt werden, wird es nun möglich, Schnittstempel etwas weniger genauer Konstruktion zu verwenden, und sie beträchtlich länger einzusetzen als es durchgeführt werden kann, wenn gefordert wird, daß die Schlitze mit Genauigkeit hergestellt werden, was bei den Aktivatoren nach dem Stand der Technik gefordert war. Dies hat weniger kostspielige Stempel und längere Produktionsläufe ohne Austausch der Stempel mit den sich ergebenden Einsparungen und einen preiswerteren Aktivator zum Ergebnis.
• Ferner hat sich herausgestellt, daß es möglich ist, die Kristallisationsreaktion in einer unterkühlten, wäßrigen Salzlösung geringerer Salzkonzentrationen zu aktivieren oder zu starten, als es mit den Aktivatoren nach dem Stand der Technik möglich war. Dies ist von Bedeutung, da die letztlich erreichte Temperatur in einer Wärmepackung von der Konzentration des Salzes, wie Natriumacetat, in Wasser abhängt, wobei die höhere Salzkonzentration eine höhere Temperatur ergibt. Für viele Anwendungen ist eine Wärmepackung, die eine niederere Temperatur erzeugt, wünschenswert, um eine Überwärmung der Haut und andere Nachteile zu vermeiden.
• Mit Aktivatoren nach dem Stand der Technik war es erforderlich, eine höhere Salzkonzentration zu verwenden, was zu einer Wärmepackung mit einer Temperatur von ungefähr 54,4º C (130º F) mit den begleitenden, unerwünschten Ergebnissen führt. Bei Verwendung der Aktivatoren nach dem Stand der Technik ist es sehr schwierig oder unmöglich eine zuverlässige Aktivierung bei Verwendung einer Salzkonzentration zu erreichen, die niedrig genug ist, eine 43,3º C (110º F) nicht überschreitende Temperatur zu ergeben, wohingegen dieser Endtemperatur fähige Salzlösungen ohne weiteres durch Verwendung des Aktivators dieser Erfindung aktiviert werden können. Als Ergebnis wird eine beträchtliche Einsparung der Salzmenge beim Herstellen einer niederen Konzentrationslösung erreicht und eine Wärmepackung mit niederer Temperatur erzielt.

Claims (6)

1. Ein Aktivator (10) zum zuverlässigen Starten der Kristallisation einer unterkühlten, wäßrigen Salzlösung, wobei der genannte Aktivator (10) aus einem biegbaren, relativ dünnen Metall gebildet ist, das wenigstens einen Schlitz (11) aufweist, der sich durch es hindurch erstreckt, und wobei die gegenüberliegenden Seiten des genannten Schlitzes (11) längs wenigstens eines Teils der Länge des genannten Schlitzes (11) in Berührung sind und der genannte Aktivator (10) gekennzeichnet ist, daß er eine Anzahl sehr kleiner Metallknollen (13) aufweist, die an dessen Oberfläche und nahe bei dem genannten Schlitz (11) angebracht sind und von dieser hervorstehen, wobei die genannten Knollen (13) von der genannten Oberfläche beim Biegen des genannten Aktivators (10) abgelöst werden können.

2. Der Aktivator (10) des Anspruches 1, bei dem das Metall rostfreier Stahl, Beryllium-Kupfer-Legierung oder Phosphor-Bronze-Legierung ist.

3. Der Aktivator (10) des Anspruches 1, bei dem die gegenüberliegenden Ränder des genannten Schlitzes (11) geschnitten und dann in Berührung miteinander zurückgezwungen worden sind.

4. Das Verfahren zum Herstellen eines biegbaren Metallaktivators (10) zur Verwendung beim Starten der Kristallisation einer unterkühlten, wäßrigen Salzlösung, die in einem abgedichteten, flexiblen Behälter getragen wird, wobei das genannte Verfahren die Schritte umfaßt

Bilden eines relativ dünnen Aktivators (10), Bilden wenigstens eines Schlitzes (11) durch einen Bereich der Oberfläche des genannten Aktivators (10) hindurch und

Drücken der gegenüberliegenden Seiten des genannten Schlitzes (11) in wesentliche Berührung miteinander, und

Taumeln des genannten Aktivators (10) in einer Drehtrommel in Berührung mit einer Mehrzahl unregelmäßig geformter, harter, scharfkantiger, kleiner Teilchen eines Materials, das die Oberfläche des Aktivators (10) abschleifen oder kerben kann, um dadurch auf der genannten Oberfläche eine Anzahl sehr kleiner Metallknollen (13) zu bilden, die von ihr hervorstehen, wobei wenigstens ein Teil der genannten Knollen (13) von der genannten Oberfläche beim Biegen des Aktivators (10) lösgelöst werden kann.

5. Das Verfahren des Anspruches 4, bei dem das abschleifende Material ein Granatpulver oder ein heller Quarzsand (Silizium-IV-oxid-Sand) ist.

6. Das Verfahren zum Starten einer Kristallisation einer unterkühlten, wäßrigen Salzlösung, die in einem abgedichteten, flexiblen Behälter getragen wird, wobei das genannte Verfahren die Schritte umfaßt

Einführen eines relativ dünnen, biegbaren Metallaktivators (10) in die genannte unterkühlte Lösung, wobei der genannte Aktivator (10) wenigstens einen Schlitz (11) in seiner Oberfläche aufweist, dessen gegenüberliegenden Seiten in wesentlicher Berührung miteinander stehen, und eine Mehrzahl von sehr kleinen Metallknollen (13) aufweist, die von seiner Oberfläche nahe den gegenüberliegenden Rändern des genannten Schlitzes (11) hervorstehen und von der genannten Oberfläche beim Biegen des genannten Aktivators (10) abgelöst werden können,

und Biegen des genannten Aktivators (10) in dem genannten flexiblen Behälter, um dadurch eine oder mehrere der genannten Metallknollen (13) von der Oberfläche des genannten Gegenstandes zu verschieben, wodurch eine Kristallisation der genannten unterkühlten Lösung gestartet wird.