EP0070283A1

EP0070283A1 - Selbstheizender oder -kühlender behälter

Info

Publication number: EP0070283A1
Application number: EP82900246A
Authority: EP
Inventors: Hans Osterrath
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-01-27
Filing date: 1982-01-12
Publication date: 1983-01-26
Also published as: KR830008907A; DE3102599A1; WO1982002483A1; ES271900U; IT8247644A0; ZA82156B; ES271900Y; IN154489B

Description

Selbstheizender oder -kühlender Behälter

Die Erfindung bezieht sich auf einen selbstheizenden oder -kühlenden Behälter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Derartige Behälter sind bekannt (US-PS 3 512 516). Sie dienen zum Aufbewahren und Erwärmen bzw. Abkühlen von Nahrungsmitteln im Bedarfsfalle und sind als flache Falttasche ausgebildet, deren beide Hälften normalerweise aufeinander geklappt und so durch einen Verschluß gehalten sind. Jede Hälfte ist in ein oberes Abteil zur Aufnahme von Nahrungsmittelstücken und ein unteres Abteil zur Aufnahme eines Eeaktionsmittels aufgeteilt. Weiterhin ist ein drittes Abteil zur Aufnahme einer Flüssigkeit vorgesehen, welches zwischen den beiden Hälften angeordnet ist und dann, wenn letztere aufeinander geklappt sind, an die beiden einander benachbarten Reaktionsmittelabteile der Hälften angrenzt, davon abgetrennt durch eine Membran. Diese wird beim Auseinanderklappen der beiden Hälften zerrissen, so daß die Flüssigkeit in die Reaktionsmittelabteile gelangt und eine exotherme bzw. endotherme Reaktion stattfinden kann. Nachteilig ist insbesondere, daß der Aufbau verhältnismäßig verwickelt und aufwendig ist und die Heiz- bzw. Kühlwirkung wenig zufriedenstellend ist, weil die Flüssigkeit nur an einer Stelle in das eine und das andere Reaktionsmittelabteil eintreten kann, und weil ferner das eine und das andere Nahrungsmittelabteil nur einseitig erwärmt bzw. abgekühlt werden kann. Auch ist es nicht möglich, größere NahrungsmitteImengen schnell zu erwärmen bzw. zu kühlen.

Bekannt sind auch Behälter, insbesondere Eonservendosen, mit einer eingebauten Wärmequelle, welche aus einer in den Behälterinnenraum ragenden, aus dem Behälterboden herausgeformten Breniikammer und einem darin eingesetzten, von außen entzündbaren Heizsatz besteht, der durch eine gasdurchlässige, beispielsweise perforierte, und in eine im Bereich der Öffnung der Brennkammer ausgebildete Ringnut eingesetzte Verschlußwand in der Brennkammer eingeschlossen ist. Die Brennkammer kann im Tiefziehverfahren ausgebildet sein, und zwischen der Verschlußwand und dem Heizsatz können eine Wärme und Funken eindämmende, jedoch gasdurchlässige Dichtungsschicht sowie eine gelochte, nur abschnittsweise auf dem Heizsatz aufliegende Zwischenwand aus nicht brennbarem Werkstoff vorgesehen sein. Der Heizsatz kann der Form der Brennkammer angepaßt und als Baueinheit ausgebildet sein sowie aus einem Gemisch aus dem unter dem Handelsnamen "Thermit" bekannten Brennstoff und Quarzsand bestehen, worin ein von außen mittels einer Reißschnur oder eines Reißdrahtes betätigbarer Zünder eingebettet ist (DE-OS 19 52637).

Bei diesem bekannten Behälter bzw. dieser bekannten Eonservendose ist ein Suhlen des Inhaltes weder in Betracht gezogen noch möglich. Zur Wärmeerzeugung kommt keine Wärmemischung zur Anwendung, sondern ein Eeizsatz auf "Thermit"-Basis mit Reißzünder, so daß die den Heizsatz aufnehmende Brennkammer nach außen offen sein muß, damit der Reißzünder betätigt werden kann und die beim Abbrennen des Heizsatzes entstehenden Rauchgase austreten können. Diese sind außerordentlich heiß und schon deswegen ist die bekannte Lösung wenig brauchbar, ganz abgesehen davon, daß das Abbrennen eines Heizsatzes auf der Basis von "Thermit", auch wenn mit Sand vermischt, sehr gefährlich und daher bei solchen Behältern, wie Eonservendosen und dergleichen, praktisch nicht durchführbar ist. Bekanntlich führt die Verbrennung des unter dem Handelsnamen "Thermit" bekannten Materials augenblicklich zu einer Temperaturerhöhung von 3.000 bis 3-600 ° C. Um die Temperatur auf annehmbare Werte zu senken, müßte so viel Sand zugegeben werden, daß die Zündfähigkeit des Heizsatzes nicht mehr gewährleistet ist. Schließlic ist bei der bekannten Eonstruktion auch noch nachteilig, daß si aufwendig und teuer ist, vor allem auch wegen des erforderliche besonderen Reißzünders.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten

Nachteile zu vermeiden sowie die erwähnten Schwierigkeiten zu beheben und einen selbstheizenden oder -kühlenden Behälter der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung zu schaffen, welcher einen einfachen Aufbau aufweist, billig herzustellen ist, eine schnelle und gleichmäßige Erwärmung bzw. Eühlung des jeweiligen Inhaltes in vollkommen geschlossenem Zustand und ohne Austritt irgendwelcher Stoffe unter allen äußeren Umständen stets zuverlässig gewährleistet und zu diesem Zweck einfach zu bedienen ist, indem auf ihn lediglich an einer bestimmten Stelle ein Stoß ausgeübt wird.

Diese Aufgabe ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestal tungen des erfindungsgemäßen Behälters sind in den restlichen Patentansprüchen gekennzeichnet. Der erfindungsgemäße, selbstheizende oder -kühlende Behälter ist insbesondere zur Aufnahme von Nahrungsmitteln, einschließlieh Getränken, oder von Blutkonserven bzw. Blutplasma bzw.

Infusionslösungen oder von erhitzt bzw. gekühlt anzuwendenden Arbeitsmitteln aller Art hervorragend geeignet und kann als Dose, Flasche oder Faß ausgebildet sein.

Er kann gegebenenfalls mit einer Umhüllung aus wärmeisolierendem Material versehen werden, die beispielsweise von äußerlich aufgeklebten Etiketten gebildet werden kann. Die Eomponenten der Wärme- bzw. Eältemischung, welche beim Vermischen miteinander aufgrund exothermer bzw. endothermer chemischer Reaktion Wärme erzeugen bzw. verbrauchen oder Lösungswärme bzw. -kälte entstehen lassen, können allesamt jeweils in einer zugehörigen Ampulle eingeschlossen sein, insbesondere dann, wenn es sich um Substanzen handelt, welche gegenüber dem Werkstoff der Einstülpung und/oder dem Material der elastischen Membran des Behälters aggressiv sind. Es sollten jedoch nur solche Eomponenten verwendet werden, welche auch nach einer chemischen Reaktion miteinander umweltneutral sind.

Die durch die Erfindung vermittelten Vorteile ergeben sich aus der genannten Aufgabenstellung. Der -Behälteraufbau ist einfach und eine billige Herstellung möglich. Auch die Bedienung ist einfach und kann ohne zusätzliche Hilfsmittel erfolgen. Es ist lediglich ein Stoß oder Drücken auf den von der elastischen Membran gebildeten, geschlossen bleibenden, nachgiebigen Behälterboden erforderlich, um die in dessen Einstülpung befindliche Ampulle oder befindlichen Ampullen zu zerbrechen. Dann wird der jeweilige Behälterinhalt schnell und gleichmäßig erwärmt bzw. abgekühlt, und zwar auch dann, wenn verhältnismäßig großvolumig, wobei der Behälter vollkommen geschlossen bleibt und keinerlei Stoffe, wie beispielsweise Ab- oder Rauchgase, nach außen abgegeben werden. Die Funktionen werden in keinem Fall durch äußere Gegebenheiten, wie Nässe oder dergleichen, beeinträchtigt. Selbst unter Wasser ist die volle Funktionsfälligkeit gewährleistet. Dabei ist es ohne weiteres möglich, die Wärmebzw. Eältemischung der jeweils gewünschten Temperaturänderung des Behälterinhaltes anzupassen.

Im Falle von Katastrophen, wie Unwettern und Erdbeben, oder bei Unfällen, vor allem auch auf hoher See oder in Polargegenden, ist es bekanntlich zumeist aufgrund überhaupt fehlenden Brennmaterials oder aber fehlenden trockenen Brennmaterials nicht möglich, in kürzester Zeit heiße Essen oder Getränke zuzubereiten, um unterkühlte Personen wieder zu beleben, oder

Blutkonserven bzw. Blutplasma bzw. Infusionslösungen auf Eörpertemperatur zu bringen, um schnellstens lebensrettende Hilfe zu leisten. Auch in Wüstengegenden gilt dieses-, wo insbesondere Wasser und Brennmaterial fehlen. Auch ist es in heißen bzw. tropischen Gegenden meistens nicht möglich, im Bedarfsfall, beispielsweise bei einem Hitzschlag, ein kühlendes Getränk schnell zur Verfügung zu haben.

Insbesondere hier bringt die Erfindung Abhilfe. Erfindungsgemäße selbstheizende bzw. -kühlende Behälter mit Nahrungsmitteln insbesondere Fertiggerichten oder Getränken, als Inhalt können als Proviant oder Notproviant in der See-, Luft- und Raumfahrt, bei Expeditionen und Rettungsaktionen sowie in Schutzräumen verwendet werden, und zwar sowohl im militärischen als auch im zivilen Bereich, ferner beim Sυort, bei der Jagd, im Tourismus, beim Picknick, auf Parties. Darauf sind die Einsatzmöglichkeiten des erfindungsgemäßen selbstheizenden bzw. -kühlenden Behälters allerdings nicht beschränkt, sondern es können beispielsweise auch Blutkonserven bzw. Blutplasma bzw. Infusionslösungen sowie erhitzt bzw. gekühlt anzuwendende Arbeitsmittel aller Art darin untergebracht werden, wie erwähnt.

Nachstehend sind Ausführungsformen des erfindungsgemäßen selbstheizenden oder selbstkühlenden Behälters anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine Dose;

Fig. 2 den Querschnitt entlang der Linie A - A in Figur 1;

Fig. 3 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht- einer Flasche; und

Fig. 4 einen senkrechten Längsschnitt durch eine abgewandelte Ampulle.

Die Dose gemäß Fig. 1 weist eine chemisch bzw. unter Ausnutzung des Phänomens der Lösungswärme bzw. -kälte wirkende Heiz- bzw. Eühlpatrone 1 auf, mittels welcher der Doseninhalt 2 im Bedarfsfalle erwärmt bzw. gekühlt werden kann. Die Heiz- bzw. Eühlpatrone 1 ist von einer mittleren, tiefgezogenen Einstülpung 3 des Dosenbodens 4 und einer zerbrechbaren Ampulle 5 gebildet. Die Einstülpung 3 ist durch eine flüssigkeitsdichte, dünne, elastische Membran 6 verschlossen. Die in der Einstülpung 3 angeordnete Ampulle 5 enthält eine Eomponente einer Wärme- bzw. Eältemischung, deren zweite Eomponente im restlichen Innenraum 7 der Einstülpung 3 enthalten ist.

Wenn der Doseninhalt 2 erwärmt bzw. gekühlt werden soll, dann wird die Membran 6 eingedrückt und die Ampulle 5 zerbrochen, so daß sich ihr Inhalt mit demjenigen des restlichen Innenraumes 7 d.er Einstülpung 3 vermischen kann. Han delt es sich dabei um die beiden Eomponenten einer Wärmemischung, dann entwickelt sich beim Vermischen Wärme, welehe den die Heizpatrone 1 umgebenden Doseninhalt 2 aufheizt. Sind dagegen in der Ampulle 5 und. im restlichen Innenraum 7 der Einstülpung 3 die beiden Eomponenten einer Eältemischung vorgesehen, dann kühlt sich die Patrone 1 beim Vermischen der Eomponenten ab, so daß auch der Doseninhalt 2 schnell abgekühlt wird.

Die Einstülpung 3 verjüngt sich vom Dosenboden 4 weg konisch und ist mit hohlen Längsrippen 8 versehen, so daß sich ein im wesentlichen sternförmiger Querschnitt ergibt, wie besonders deutlich aus Fig. 2 zu ersehen ist. Die Längsrippen 8 erstrecken sich vom Dach 9 der Einstülpung 3 bis vor die Ampulle 5.

Die gemäß Fig. 1 etwa kugelförmig ausgebildete Ampulle 5 ist in der Einstülpung 3 zwischen der Membran 6 und den benachbarten Enden der Längsrippen 8 eingeschlossen und weist auf der membranfernen Seite vorzugsweise eine dünnere Wandstärke auf, um beim Eindrücken der Membran 6 mit den benachbarten Enden der Längsrippen 8 zusammenzuwirken und zu zerbrechen. Die gerippte Ausbildung der Einstülpung 3 vergrößert die Wärmeübergangsflache zwischen Heiz- bzw. Eühlpatrone 1 und umgebendem Doseninhalt 2 und erhöht also den Wärmeübergang zwischen Heiz- bzw. Eühlpatrone 1 und Doseninhalt 2.

Die Ampulle 5 kann aus Glas oder einem geeigneten Eunststoff bestehen. Der Dosenkörper 13 kann aus jedem geeigneten Werkstoff bestehen, der Dosenboden 4 aus Blech oder einem anderen für die erforderliche Wärmeübertragung und Hervorbringung der Einstülpung 3 geeigneten Werkstoff, beispielsweise einem entsprechenden Eunststoff. Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 und 2 nur dadurch, daß es sich statt einer Dose um eine Flasche handelt. Daher sind in Fig. 3 die einzelnen Elemente der Flasche mit denselben -Bezugszahlen bezeichnet, wie die entsprechenden Elemente der Dose nach Fig. 1 und 2, und erübrigt sich eine detailliertere Schilderung der Flasche gemäß Fig. 3. Sie kann mit einem Eorken-, Kronen- oder Gewindeverschluß, wie dargestellt, ausgestattet sein und aus Glas oder Eunststoff bestehen, und die elastische Membran 6 kann unter Zwischenschaltung eines Gummidientringes 6' am Flaschenkörper 13 bzw. Flaschenboden 4 befestigt sein.

Die Ampulle 5 gemäß Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 und 3 im wesentlichen dadurch, daß sie auf der membranfernen Seite eine topfartige Vertiefung 10 aufweist und mit mehreren Sollbruchstellen 11 versehen ist. Auch ist eine mittlere Durchgangsbohrung 12 vorhanden ist auch möglich, die Heiz- bzw. Eühlpatrone 1 für eine aus drei Eomponenten zu bildende Wärme- bzw. Eältemischung auszubilden und in der Einstülpung 3 zwei Ampullen 3 mit jeweils einer Eomponente anzuordnen, wobei die dritte Eomponente der Wärme- bzw. Eältemischung im restlichen Innenraum 7 der Einstülpung 3 vorgesehen ist.

Insbesondere diejenige Eomponente oder diejenigen Eomponenten, welche chemisch aggressive Substanzen sind, werden jeweils in einer resistenten Ampulle 5 untergebracht. Sind alle verwendeten Eomponenten vor der Vereinigung miteinander gegenüber dem Werkstoff der elastischen Membran 6 und/ oder der Einstülpung 3 aggressiv, dann können sie sämtlich jeweils in einer Ampulle 5 vorgesehen werden. Allerdings sollten nur solche Eomponenten verwendet werden, deren Vereinigung zu umweltneutralen Produkten führt. Als Wärmemischung können beispielsweise Aluminium- bzw. Eisenpulver oder -granulate im Zusammenwirken mit stark oxydierenden Salzlösungen (Perchloraten, Persulfaten und Katalysator) verwendet werden, als Kältemischung Wasser mit CaCl₂ oder ein Gemisch von Wasser, Soda und Ammonnitrat (bis zu 32° C Abkühlung, bezogen auf die Kältemischung) oder ein Gemisch von Natronsulfat und Ammonnitrat mit Salpetersäure (bis zu 50° C Abkühlung, bezogen auf die Eältemischung). Diese Mischungen können ohne weiteres der jeweils gewünschten Temperaturänderung des Behälterinhaltes 2 angepaßt werden.

Zur besseren Wärme- bzw. Kältekonservierung kann die Dose nach Fig. 1 und 2 bzw. die Flasche nach Fig. 3 oder jeder sonstige Behälter mit einer äußeren Umhüllung aus wärmeisolierendem Material versehen sein, welche beispielsweise von aufgeklebten Etiketten gebildet werden kann.

Auch ist eine solche Ausgestaltung möglich, daß die Heiz- bzw. Kühlpatrone 1 oder eine Komponente der jeweiligen Wärme- bzw. Kältemischung in einem Behältnis, insbesondere einer Ampulle 5, bei Bedarf in den Behälter bzw. in die Heiz- bzw. Kühlpatrone 1 einsetzbar ist, also erst dann beispielsweise eingeschoben wird, wenn der jeweilige Behälterinhalt 2 erwärmt bzw. abgekühlt werden soll.

Die Erfindung kann nicht nur bei Dosen und Flaschen verwirklicht werden, sondern auch bei Behältern anderer Gestalt, und ist auch nicht auf bestimmte Behältergrößen beschränkt, sondem kann bei Behältern bis zu Faßgröße angewendet werden, wie beispielsweise bei Bierfässern, so daß deren Inhalt jederzeit bei hohen Außentemperaturen im Freien ohne besondere Kühlmittel auf Trinktemperatur gebracht werden kann. Auch Heizpatronen können bei Fässern verwendet werden, um den jeweiligen, bei Normal- oder PolartemOeraturen erstarrten Inhalt ohne Be heizung von außen zu verflüssigen bzw. auf Gebrauchstemperatur zu erwärmen.

Die Erfindung ist nicht auf die geschilderten und dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, welche in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden können, auch beispielsweise bezüglich der Ampullengestalt und -anordnung. Wesentlieh ist allein, daß die bzw. jede Ampulle 5 bei einem Druck von außen auf die Membran 6 zerbricht und ihren Inhalt zur Vermischung freigibt.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Selbstheizender oder -kühlender Behälter, dessen Inhalt mittels einer Wärme- bzw. Elältemischung erwärmbar bzw. abkühlbar ist und welcher mehrere geschlossene Abteile zur Aufnahme dieses -Behälterinhaltes bzw. jeweils einer Komponente der Wärme- bzw. Eältemischung aufweist, wobei die Trennwand zwischen den Eomponentenabteilen im Bedarfsfall für die mit Wärmeentwicklung bzw. -verbrauch verbundene gegenseitige Vermischung der Eomponenten zerstörbar ist, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß

a) eine Heiz- bzw. Eühlpatrone (1) vorgesehen ist, welche

b) von einer mittleren, die Eomponentenabteile (5; 7) umschließenden Einstülpung (3) des Behälterbodens (4) gebildet ist, wobei

c) in der Einstülpung (3) mindestens eine zerbrechbare, mit einer Komponente der Wärme- bzw. Kältemischung gefüllte Ampulle (5) angeordnet und

d) die Einstülpung (3) durch eine elastische, zum Zerbrechen der Ampulle (5) betätigbare Membran (6) verschlossen ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch ge ke nn z e i chne t, daß die Einstülpung (3) sich vom Behälterboden (4) weg konisch verjüngt.

3. Behälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e kennz e i chne t, daß die Einstülpung (3) mit hohlen Längsrippen (8) versehen ist und einen im wesentlichen sternförmigen Querschnitt aufweist.

4. Behälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge kennz e i c hne t, daß die Ampulle (5) etwa kugelförmig ausgebildet ist.

5. Behälter nach Anbruch 4, dadurch geke nn z e i chne t, daß die Ampulle (5) auf der membranfernen

Seite eine topfartige Vertiefung (10) aufweist und mit einer mittleren Durchgangsbohrung (12) versehen ist.

6. Behälter nach Anspruch 4 oder 5_» dadurch ge kennz e ichne t, daß die Ampulle (5) mit Sollbruchstellen (11) versehen ist.

7- Behälter nach Anspruch 4, dadurch ge kenn z e i chne t, daß die Ampulle (5) auf der membranfernen Seite eine dünnere Wandstärke aufweist.

8. Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 7 in. Verbindungmit Anspruch 3, dadurch g e ke nnz e i chne t, daß die Längsrippen (8) sich vom Dach (9) der Einstülpung (3) bis vor die Ampulle (5) erstrecken.

9. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e nn z e i c hn e t, daß die Ampulle (5) aus Glas oder Kunststoff besteht.

10. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e nn z e i c hn e t, daß die Heiz- bzw. Eühlpatrone (1) für eine aus zwei oder drei Eomponenten zu bildende Wärme- bzw. Eältemischung ausgebildet ist.

11. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e nn z e i c hn e t, daß eine Eomponente der Wärmebzw. Kältemischung außerhalb der Ampulle bzw. Ampullen (5) im restlichen Innenraum (7) der Einstülpung (3) vorgesehen ist, und daß die andere Komponente bzw. die übrigen Komponenten in der bzw. jeweils in einer Ampulle (5) angeordnet ist bzw. sind,

12. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch g ek e nn z e i c hn e t, daß sämtliche Komponenten der Wärmebzw. Eältemischling jeweils in einer Ampulle (5) untergebracht sind.

13. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e nn z e i c hn e t, daß die Wärme- bzw. Kältemischung aufgrund einer exothermen bzw. endothermen chemischen Reaktion Wärme bzw. Kälte und/oder Lösungswärme bzw. -kälte erzeugt.

14. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, g e k e nn z e i c hn e t durch die Ausbildung als Dose, Flasche oder Faß.

15. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e nn z e i c hn e t, daß der Behälterboden (4) aus Blech, Glas oder Kunststoff besteht.

16. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, g ek e nn z e i c hn e t durch eine äußere Umhüllung aus wärmeisolierendem Material.

17. Behälter nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e nn z e i c hne t, daß die Heiz- bzw. Kühlpatrone (1) oder die Ampulle(n) (5) bei Bedarf in den Behälter bzw, in die Heiz- bzw. Kühlpatrone (1) einsetzbar ist bzw. sind.