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Diese Erfindung betrifft einen Behälter, der mit einer Heizfunktion
ausgerüstet ist und der ein Pyrogen oder eine selbstbrennende, hitzeerzeugende
Substanz enthält. Die Erfindung betrifft auch ein Zündsystem für einen
derartigen Behälter.
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Herkömmliche selbstheizende Behälter dieser Art sind beispielsweise in den
japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichungen 62-146427 und 63-42089
gezeigt, gemäß denen das Pyrogen mit Hilfe einer Zündschnur oder einer
elektrischen Heizung mit Heizfaden entzündet wird. Außerdem zeigt die
japanische Patentveröffentlichung 52-19358 die Entzündung mittels einer
elektrischen Heizung oder eines Feuerzeugs durch ein Zündloch.
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Bei den herkömmlichen Zündverfahren erfordert die Entzündung eine
Batterie, ein Feuerzeug oder andere Zündmittel, die unbequem zu verwenden
waren. Außerdem ist es schwierig, ein Feuerzeug oder eine Zündschnur im
Freien bei Regen oder starkem Wind zu verwenden.
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Die japanische Patentveröffentlichung 56-126670 beschreibt eine
automatische Heizvorrichtung, in der ein Funke als Ergebnis der Reibung zwischen
einem drehbaren Zündrotor und einem mit dem Rotor in Berührung
gebrachten Zündstein erzeugt wird.
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Die vorliegende Erfindung strebt danach, ein Zündsystem zu schaffen, das
innerhalb eines selbstheizenden Behälters enthalten sein kann zur einfachen
und sicheren Entzündung ohne die Erfordernis eines Feuerzeugs, einer
Batterie oder ähnlichem.
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Demnach schafft die vorliegende Erfindung ein Zündsystem für einen
selbstheizenden Behälter mit einer Heizung, die ein Pyrogen umfaßt, welches
Zündsystem eine Metallplatte, die auf ihrer einen Seite mit dem Pyrogen in
Berührung tritt, eine Achse, die an der Platte gelagert ist, ein Funkenrad mit
einer abrasiven zylindrischen Oberfläche, das koaxial auf der Achse auf der
anderen Seite in bezug auf die Platte beiestigt ist, einen Feuerstein, der
durch die Platte getragen wird und gegen die abrasive Oberfläche zur
Erzeugung von Funken bei Drehung des Rades gepreßt, aufweist, dadurch
gekennzeichnet, daß das Zündsystem weiterhin ein Sieb, das an der Platte
angrenzend an die abrasive Oberfläche und den Feuerstein ausgebildet ist, und
eine Öffnung in der Platte angrenzend an das Sieb umfaßt, welches Sieb
derart im Winkel angeordnet ist, daß Funken in Richtung der Öffnung abgelenkt
und durch die Öffnung zur anderen Seite der Platte hindurchgeführt werden.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden in den
Ansprüchen 2 und 3 definiert.
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Im folgenden wird die Erfindung ausführlicher anhand eines Beispiels mit
bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Fig. 1 ist eine senkrecht geschnittene Ansicht eines
erfindungsgemäßen Zündsystems;
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Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des
Zündsystems aus Fig. 1;
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Fig. 3 und 4 sind perspektivische Darstellungen von abgeänderten
Bauteilen des Zündsystems;
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Fig. 5 ist eine senkrecht geschnittene Ansicht von Teilen zur
Verwendung mit dem Zündsystem;
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Fig. 6 ist eine Draufsicht des in Fig. 5 gezeigten
Plastikfederelements;
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Fig. 7 ist eine senkrecht geschnittene Ansicht eines
selbstheizenden Getränkebehälters mit dem erfindungsgemäßen
Zündsystem;
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Fig. 8 ist eine senkrecht geschnittene Ansicht eines
selbstheizenden Speisebehälters mit dem erfindungsgemäßen
Zündsystem;
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Fig. 9 ist eine senkrecht geschnittene Ansicht von Teilen eines
anderen selbstheizenden Behälters mit dem
erfindungsgemäßen Zündsystem.
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Gemäß Fig. 1 und 2 umfaßt ein erfindungsgemaßes Zündsystem zwei im
Abstand parallel zueinander angeordnete Metallscheiben 12 und 14. Die obere
größere Scheibe 12 hat eine Mittelbohrung 16, einen rechteckigen Schirm
18 und eine rechteckige Öffnung 20. Der Schirm und die Öffnung werden
dadurch gebildet, daß die Scheibe 12 zum Bilden von drei Seiten der Öffnung
20 eingeschnitten wird und daß die derart definierte Fläche entlang der
vierten Seite umgebogen wird. Der Schirm 18 erstreckt sich von der äußeren
längeren Seite der Öffnung 20 abwärts in einem Winkel von ungefähr 45º zu
der Mittelbohrung 16 hin.
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Die Scheibe 12 umfaßt außerdem einen Henkel 22, der in ähnlicher Weise
durch Schneiden der Scheibe 12 und Nachuntenbiegen des Bereichs gebildet
wird, Schlitze 24 und seitliche Zungen 26, die nach unten gebogen sind und
deren Verwendung anhand von Fig. 7 erläutert wird. Der Henkel 22 weist
entlang eines Radius der Scheibe 12, der parallel zu dem Schirm 18 und der
Öffnung 20 verläuft.
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Die untere kleinere Scheibe 14 hat eine Mittelbohrung 28 und zwei parallele
Haltewände 30, die durch Schneiden der Scheibe und Nachobenbiegen der
Bereiche angrenzend an die Mittelbohrung gebildet werden. Die Wände 30
verlaufen anliegend entlang beiden Seiten eines Radius der Scheibe 14.
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Die untere Scheibe 14 umfaßt außerdem Abstandhalter 32, die durch
Schneiden der Scheibe und Nachobenbiegen der Bereiche gebildet werden. An
jedem Abstandhalter 32 ist eine Kralle 34 ausgebildet, die sich durch einen der
Schlitze 24 erstreckt und zum Befestigen der Scheiben 12 und 14
aneinander umgebogen ist.
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Ein Funkenrad 36 weist eine zylindrische abrasive Oberfläche auf und ist am
oberen Ende einer Achse 38 befestigt. Die Achse 38 weist einen
quadratischen oder polygonalen Querschnitt auf. Die Achse ist drehbar in den
Scheiben-Mittelbohrungen 16 und 28 gelagert und reicht bis unter die untere
Scheibe 14, und das Rad 36 ist drehbar zwischen die Scheiben 12 und 14
eingesetzt.
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Das Rad 36 hat einen Durchmesser, der kleiner ist als die Länge des Schirms
18 und der Öffnung 20. Die unteren Enden des Rades 36 und des Schirms 20
liegen eng beieinander.
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Ein Feuerstein 40 und eine Feder 42 sind in dem Raum gehalten, der durch
die Scheiben 12 und 14, den Henkel 22, die Wände 30 und das Rad 36
gebildet wird. Der Funkenstein 40 wird durch die Feder 42 gegen die abrasive
Oberfläche des Rades 36 gedrückt.
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Im Betrieb wird die Achse 38 durch ein geeignetes Mittel von unten gesehen
im Uhrzeigersinn gedreht, so daß Funken durch die Reibung zwischen dem
Rad 36 und dem Funkenstein 40 erzeugt werden. Die meisten Funken fliegen
senkrecht zu der Achse des Rades 36 davon und werden durch den Schirm
18 nach oben durch die Öffnung 20 hindurch abgelenkt.
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Fig. 3 zeigt einen abgeänderten Entwurf des Zündsystems, in dem eine
Metallfeder 44 an dem unteren Ende einer Achse 138 angebracht ist, die an
einem nicht gezeigten Funkenrad befestigt ist. Wenn das untere Ende der
Feder 44 ergriffen und langsam gedreht wird, wird sich die Achse 138 plötzlich
zu einem bestimmten Zeitpunkt gegen die Reibung zwischen dem Rad und
dem Funkenstein drehen, so daß große Funken erzeugt werden.
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Fig. 4 zeigt eine weitere Abwandlung, in der eine an einem nicht gezeigten
Funkenrad befestigte Achse 238 durch eine Feder 244 an einen Griff 46
gekoppelt ist, der ergriffen und gedreht werden kann.
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Fig. 5 und 6 zeigen eine weitere Abwandlung, in der die an dem nicht
gezeigten Funkenrad befestigte polygonale Achse 38 an ihrem unteren Ende in eine
polygonale Sackbohrung eines Schlüssels 48 eingreifen kann, der ein
polygonales unteres Ende aufweist. Eine Wirbelplastikfeder 50 weist eine Nabe 52
auf, in der eine aufwärts geöffnete polygonale Bohrung für den Eingriff mit
dem unteren Ende des Schlüssels 48 ausgebildet ist. Die Feder 50 weist
außerdem seitlich abwärts gerichtete Nägel 54 für den im folgenden
beschriebenen Zweck auf.
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Fig. 7 zeigt einen selbstheizenden Getränkebehälter in Gebrauch, in dem das
in Fig. 1, 2, 5 und 6 gezeigte Zündsystem eingebaut ist. Der Behälter umfaßt
eine äußere zylindrische Metalldose 56, die ein Getränk 57 enthält und
einen Deckel 58 hat, der durch Ziehen eines Aufreißrings abnehmbar ist.
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Der Behälter nimmt eine Heizung 62 mit einem zylindrischen Metallgehäuse
64 auf, dessen unteres Ende zum Bilden des Dosenbodens 66 nach unten
verläuft. Der Boden des Heizungsgehäuses 64 ist geschlossen und durch eine
Aluminium Folie 68 versiegelt. Der Dosenboden 66 und die Folie 68 sind
durch eine Kunststoffbodenabdeckung 70 abgedeckt, die auf den Dosenboden
aufgeklipst ist.
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Die Bodenabdeckung 70 weist Löcher 71 auf, die in festem Eingriff mit den
Nägeln 54 der Plastikfeder 50 stehen. Der Schlüssel 48 wird normalerweise
getrennt von der Nabenbohrung der Feder 50 und von der Achse 38 gehalten.
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Das Heizungsgehäuse 64 enthält über der oberen Scheibe 12 des
Zündsystems ein Pyrogen 72. Die Scheibe 12 wird innerhalb des Gehäuses 64 durch
die Zungen 26 gehalten, die reibschlüssig am Gehäuse angreifen.
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Außerdem ist wärmeisolierendes Material 74 zwischen der Scheibe 12 und
einer unteren Stützabdeckung 76 mit Ausnahme eines Zwischenraums
zwischen den Scheiben 12 und 14 enthalten. Die Achse erstreckt sich drehbar
durch das Material 74 und eine Mittelbohrung der Abdeckung 76.
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Zur Betätigung werden der Deckel und die Bodenabdeckung 58 und 70
entfernt. Der Schlüssel 48 wird in die Nabenbohrung der Plastikfeder 50
eingesetzt und befestigt. Die Bodenabdeckung 70 wird dann auf den Dosenboden
66 aufgeklipst, so daß der Schlüssel 48 die Folie 68 durchstößt und, wie in
Fig. 7 gezeigt, die Achse 38 ergreift.
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Die Bodenabdeckung 70 wird dann von unten gesehen im Uhrzeigersinn
gegen die Dose 56 gedreht, so daß sich das Rad 36 dreht und Funken erzeugt,
die das Pyrogen 72 zum Erhitzen des Getränks 57 anzünden.
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Da der Schlüssel 48 getrennt von der Achse 38 und der Nabenbohrung der
Feder 50 aufbewahrt wird, wird eine zufällige Betätigung der Heizung 62
verhindert.
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Fig. 8 zeigt einen selbstheizenden Speisenbehälter in Betrieb, in den ein im
wesentlichen in Fig. 1,2,5 und 6 gezeigtes Zündsystem eingebaut ist. Der
Behälter umfaßt eine Dose 156, die dehydrierte Nudeln 157 enthält. Die Dose
156 weist einen mit einem Aufreißring 160 abnehmbaren Aufreißverschluß
158 auf, und ihre Bodenplatte 166 weist eine Mittelbohrung 78 auf, durch die
der Schlüssel 48 zu führen ist.
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Der Schlüssel 48 liegt normalerweise auf der Speise 157, so daß verhindert
wird, daß das Zündsystem vor Öffnen des Deckelverschlusses 158 und Füllen
der Dose 156 mit Wasser betätigt wird.
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Die Dose 156 enthält außerdem eine Heizung 162, die in einem Gehäuse 164
aus verzinktem Stahl eingeschlossen ist, das an der Bodenplatte 166 befestigt
ist. Der Boden des Gehäuses 164 ist durch eine Aluminiumfolie 168
versiegelt, die die Innenseite der Bodenplatte 166 abdeckt, deren Außenseite
durch eine Plastikbodenabdeckung 70, wie in Fig. 7 gezeigt, abgedeckt wird.
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Das Heizungsgehäuse 164 umfaßt einen oberen Bereich 164a, der ein
selbstbrennendes Heizmaterial 172 enthält, und einen unteren Bereich 164b, der
den Zünder und einen Isolator 174 unter dem Material 172 enthält. Das
Material 172 umfaßt ein Pyrogen, das hauptsächlich aus einer
Siliziumeisenlegierung und Eisentrioxid zusammengesetzt sein kann, und eine
Brennsubstanz, die aus Borsäure und Eisentrioxid zusammengesetzt sein kann. Der
Isolator 174 kann ein Zeolith sein, der auch zum Absorbieren von Geruch und
Gas dient.
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Der untere Gehäusebereich 164b weist einen Durchmesser auf, der ungefähr
1 - 4 mm kleiner ist als der der Dose 156. Der sehr kleine Zwischenraum
zwischen den zylindrischen Wänden der Dose 156 und dem unteren
Gehäuseberelch 164b kann verhindern, daß die Speise 157 in den Zwischenraum
fällt. Dies hilft dem Verbraucher, die gesamte Speise aus dem Behälter
während des Verbrauchs zu entnehmen.
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Der obere Gehäusebereich 164a weist einen Durchmesser auf, der 10 - 20
mm kleiner ist als der des unteren Bereichs 164b. Der ausreichende
Zwischenraum zwischen den zylindrischen Wänden der Dose 156 und dem
oberen Gehäusebereich 164a verhindert, daß die Dosenwand gefährlich
aufgeheizt wird.
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Der Isolator 174 wird durch eine untere Stützabdeckung 176 gestützt, die
eine Mittelbohrung für die Achse 138 und eine exzentrische Bohrung 80 zum
Ablassen von Gas aufweist. Die exzentrischen Bohrungen 80 werden durch ein
Siegel 82 abgedeckt, das aus Keramikfasern, Vliesstoff oder Papier
hergestellt sein kann und auf der Abdeckung 176 angeordnet ist, so daß der
Isolator 174 nicht fällt.
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Das Zündsystem umfaßt einen ungefähr 0,4 mm dicken eisernen Stützbecher
112, der das Heizungsgehäuse 164 berührt, so daß die angrenzend an die
Oberseite des Zündsystems erzeugte Hitze effektiv an das Gehäuse 164
geleitet wird.
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Die Betätigung dieser Vorrichtung ist im wesentlichen dieselbe wie die der
aus Fig. 7, mit der Ausnahme, daß der Schlüssel 48 aus der Dose 156
genommen und die Dose mit Wasser bis zum Pegel eines Wulstes 84 gefüllt wird.
nachdem der Deckel 158 abgenommen wurde.
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Fig. 9 zeigt eine abgeänderte Plastikfeder 150, die eine obere Mittelbohrung
zum antreibenden Eingriff mit einem Schlüssel 148 aufweist. An der Feder
150 sind eine halbkugelförmige Mittelnabe 86 für Punktkontakt mit der
Bodenabdeckung 70 und an der Abdeckung 70 befestigte seitliche Beine 88
ausgebildet. Dies minimiert die Reibung zwischen der Feder 150 und der
Abdeckung 70.