ITRM950122A1 - Dispositivo per lo sviluppo di reazioni endotermiche o esotermiche, inserito in contenitori di bevande o alimenti, per variare la loro - Google Patents

Abstract

Il dispositivo prevede di confinare due reagenti chimici o due gruppi di reagenti chimici dentro un recipiente a tenuta stagna tenendoli separati mediante una opportuna membrana stagna interna; l'avvio della reazione termochimica è ottenuto esercitando una pressione in un apposito punto del recipiente stagno: questa pressione, mediante un meccanismo interno, provoca la rottura della membrana stagna avviando la reazione.

Description

Descrizione dell’Invenzione Industriale dal titolo: "DISPOSITIVO PER LO SVILUPPO DI REAZIONI CHIMICHE ENDOTERMICHE O ESOTERMICHE, INSERITO IN CONTENITO-RI DI BEVANDE O ALIMENTI, PER VARIARE LA LORO TEMPERATURA" ;

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L’invenzione concerne un dispositivo, inserito in contenitori di bevande o alimenti, dotato di mezzi per determinare lo sviluppo di reazioni chimiche endotermiche o esotermiche, al fine di variare la temperatura dei prodotti contenuti.

Nello stato attuale dell’arte esistono svariate applicazioni nel campo della utilizzazione industriale di reazioni chimiche endotermiche o esotermiche:

- Sistema CrioPack: è formato da un sacchetto stagno in materiale plastico che contiene all’interno nitrato di ammonio e un altro sacchetto stagno più piccolo contenente acqua, in modo tale che, esercitando una forte pressione, si provoca la rottura del sacchetto interno, avviando una reazione termochimica esotermica con conseguente abbassamento della temperatura, utilizzato per la sua azione anestetica nel caso di contusioni; - sistema tipo GIBHOT, costituito da un sacchetto stagno in materiale plastico che contiene al suo interno uno speciale liquido e una piastrina metallica, deformando la quale si innesca la cristallizzazione del liquido con produzione di calore, utilizzato per lenire dolori articolari. - Sistema LES CASSOLETTES-DISTRIBUZIONE CABAC-THEIX (FRANCIA), costituito da una struttura di alloggiamento dei contenitori di alimenti da scaldare, a seguito dello strappo di una cordicella determinante la rottura di un sacchetto contenente i reagenti di una reazione endotermica.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo atto ad essere accoppiato ad un contenitore di bevande o sostanze alimentari per variare la loro temperatura, economico e di semplice e sicuro funzionamento.

Lo scopo si raggiunge con il dispositivo, secondo l’invenzione comprendente, sostanzialmente: - un contenitore, chiuso e a tenuta stagna, di reagenti chimici e dotato di mezzi tali da consentire che una leggera pressione esercitata in un particolare punto della sua parete dia avvio al suo interno ad una reazione termochimica con assorbimento o sviluppo di calore;

- una capsula in materiale opportuno dentro la quale detto contenitore è inserito e che forma una seconda parete attorno al contenitore stesso in modo tale da realizzare una saccatura, la cui funzione è quella di creare una intercapedine di sicurezza che assicuri la fuoriuscita di eventuali perdite di reagenti chimici attraverso un apposito orifizio;

- una capsula che chiude e protegge l’orifizio della saccatura.

Alcune varianti esemplificative e non limitative del dispositivo, secondo l’invenzione, sono presentate nelle accluse tavole di disegni.

La fig. 1 rappresenta una schematizzazione in sezione verticale di un dispositivo per lo sviluppo di reazioni chimiche endotermiche o esotermiche, inserito in contenitori di bevande o alimenti, per variare la loro temperatura.

La fig. 2 mostra una vista dall’esterno di una capsula inserita nella saccatura.

La fig. 3 rappresenta una sezione orizzontale del dispositivo.

Le figg. 4, 5, 6, 7 mostrano alcuni particolari del dispositivo.

La fig. 8 rappresenta, in esploso assonometrico, una variante di meccanismo per rompere la membrana di separazione tra i reagenti chimici.

In fig. 9 sono rappresentate due varianti di meccanismo a membrana-flangia.

La fig. 10 mostra, in schematizzazione laterale, due varianti di meccanismo dotate di tappi di gomma, anziché a membrana.

La fig. 11 rappresenta più varianti di flangia. La fig. 12 mostra la schematizzazione di un recipiente ad incastro e membrana con guarnizione.

La fig. 13 rappresenta una variante di capsula con pulsante.

Le figure rappresentano un dispositivo per lo sviluppo di reazioni chimiche endotermiche o esotermiche, inserito in contenitori di bevande o alimenti, per variare la loro temperatura, comprendente:

- un recipiente contenente reagenti chimici,

- una saccatura dentro la quale è inserito il recipiente stesso;

- una capsula protettiva.

Detto recipiente, è chiuso e a tenuta stagna ed è realizzato in materiale plastico e/o metallico e può essere formato da un pezzo solo o da più pezzi uniti poi tra loro in modo stagno; la sua forma, e quella dei suoi componenti interni, può essere qualsiasi, ma quella cilindrica, descritta nelle figure, si mostra particolarmente interessante poiché si presta ad essere accoppiata ad una vasta gamma di contenitori cilindrici di sostanze alimentari esistenti.

La superficie del recipiente presenta alcune scanalature profonde alcuni decimi di millimetro e larghe alcuni millimetri, disposte longitudinalmente, a partire dal punto Y di fig. 1 fino al punto K e indicate con V in fig. 3, dove sono presenti, all’esterno, la sezione della seccatura S e, all’interno, la sezione del recipiente P.

La funzione di dette scanalature è quella di raccogliere e incanalare verso l’esterno eventuali perdite.

Detto recipiente è inoltre diviso al suo interno in due parti, le cui proporzioni sono funzione del tipo di reagenti chimici utilizzati e delle prestazioni termiche che si vogliono ottenere, da una membrana M stagna formata da uno o più elementi, sufficientemente facile da rompere, realizzata, esemplificativamente, con un foglio sottile di metallo (esempio alluminio) e/o plastica tale da non rompersi sotto le sollecitazioni meccaniche dei reagenti e tale invece da rompersi quando agisce su di essa il meccanismo di rottura specifico del dispositivo.

Detta membrana M è unita in modo stagno, incastrata e con guarnizione o incollata o saldata direttamente alla parete o unita in modo stagno, ad una flangia N, formata da una sporgenza della parete del recipiente oppure formata da un pezzo a sè stante unito in modo stagno alla parete. Questa membrana consente di tenere separati due reagenti chimici o due gruppi di reagenti chimici, ciascuno nel proprio settore. L’attivazione del dispositivo è ottenuta esercitando una pressione su di una apposita parte della parete del recipiente che deve essere elastica e/o flessibile e dotata di opportuna conformazione come quella B della fig.l, tale da poter essere schiacciata con facilità e senza che in essa si producano rotture; è evidente che queste caratteristiche di elasticità e/o flessibilità e di opportuna conformazione devono essere possedute solo da quella parte di parete che deve essere schiacciata e non da tutta la parete del recipiente.

La detta pressione, esercitata sulla specifica parte di parete suddescritta, viene trasferita sulla membrana stagna provocandone la rottura mediante un apposito elemento rappresentato con H in fig. 1, rigido e mobile collocato all’interno del recipiente in posizione sottostante alla zona da schiacciare e che si protende verso la membrana fino quasi a toccarla, la cui funzione è quella di spostarsi di alcuni millimetri (5-10), sotto la spinta esercitata dallo schiacciamento della parete, causando la rottura della membrana stessa.

Tale risultato può essere ottenuto con diverse conformazioni di detto elemento che devono comunque possedere caratteristiche di rigidità per trasmettere la spinta senza deformarsi, di appoggio laterale per consentire di centrare la membrana nella fase di sfondamento senza deviazioni laterali e presentare una conformazione della superficie di impatto con la membrana tale da rompere con il minimo sforzo un’ampia zona per consentire un più veloce rimescolamento dei reagenti chimici; inoltre allo scopo di evitare i movimenti accidentali che potrebbero causare la rottura della membrana, è opportuno unire tale elemento alla parte interna della zona di parete da schiacciare, ad esempio agganciandolo come previsto nelle figure allegate, o realizzando l’elemento in un pezzo unico con la parete lasciando anche un piccolo spazio di sicurezza tral’elemento e la membrana.

Nella fig. 3 è presentata una variante di detto elemento, mentre le figg. 4 e 5 mostrano i ganci G utilizzati per evitare i movimenti accidentali del-1'elemento.

E’ evidente inoltre che le parti coinvolte nel meccanismo di rottura e cioè la parte di parete che viene schiacciata, l’elemento interno rigido e mobile e la membrana stagna, devono avere un allineamento relativo tale da poter conseguire il risultato finale della rottura della membrana. I reagenti chimici venuti a contatto a seguito di questa rottura avviano una reazione che, a seconda dei tipi di reagenti utilizzati, può essere esotermica o endotermica e le reazioni termochimiche utilizzabili per la realizzazione dell’invenzione, sono svariate, tra le quali particolarmente interessanti sono le reazioni di soluzione in acqua di alcuni sali: - NH4NO3 sale granulato e H20 danno luogo ad una reazione fortemente endotermica che provoca un rilevante abbassamento della temperatura,

- MgCla sale granulato e H2O danno luogo ad una reazione fortemente esotermica che provoca un rilevante innalzamento della temperatura.

Il recipiente stagno suddescritto è inserito in una saccatura S che gli forma tutto attorno,tranne che in una zona dove rimane aperto un oriifizio, una seconda parete, creando così una intercapedine di sicurezza nella quale finiscono eventuali perdite che vengono poi fatte uscire all’esterno della saccatura attraverso l’orifizio. La funzione di detta intercapedine è quella di evitare la contaminazione delle sostanze alimentari da parte di eventuali perdite di reagenti dovute a rotture del recipiente stagno. La forma della saccatura è complementare a quella del recipiente: per garantire un efficiente scambio termico è necessario infatti che l’accoppiamento tra recipiente e saccatura sia il più stretto possibile; nel contempo, per motivi di sicurezza, è però necessario lasciare in questo accoppiamento lo spazio sufficiente per la fuoriuscita di eventuali perdite; per conciliare queste due necessità, la parete del recipiente e la parete della saccatura, o una sola delle due, presentano sulla loro superficie alcune scanalature longitudinali V e O la cui funzione è quella di raccogliere eventuali perdite dalle zone circostanti e di incanalarle verso l’orifizio della saccatura dal quale possono fuoriuscire, permettendo così di utilizzare in tutta sicurezza un accoppiamento più stretto nelle zone situate tra una scanalatura e l’altra.

I materiali di cui è composta detta saccatura possono essere diversi, ad esempio plastica e/o metallo, ma in ogni caso devono essere impermeabili ed adatti ad essere accoppiati al contenitore di sostanze alimentari: l’accoppiamento può essere eseguito unendo in maniera stagna, ad esempio mediante ripiegatura o saldatura, il labbro L della saccatura S, con la parete del contenitore, in modo che la saccatura penetri all’interno di quest’ultimo, oppure la saccatura può essere formata da una introflessione, di forma sempre complementare a quella del recipiente, della parete stessa del contenitore di sostanze alimentari. La sede ideale per posizionare detta saccatura S è la parete di base del contenitore: in questo modo infatti l’orifizio della saccatura S viene a essere posto nella parte bassa del contenitore e questo favorisce il deflusso immediato di eventuali perdite. L’orifizio della saccatura oltre ad essere indispensabile per la fuoriuscita di eventuali perdite, ha anche la funzione di rendere accessibile la parte di parete del recipiente sulla quale va esercitata la pressione per attivare il dispositivo; questo orifizio è chiuso e protetto da urti accidentali o manomissioni mediante una capsula in materiale plastico.

Una sezione della capsula è illustrata nella fig. 1 ed è dotata di appositi ganci con i quali si incastra da un lato su un profilo K sporgente del recipiente e dall’altro lato in una gola C, ricavata nella parete della saccatura.

Detta capsula è dotata di opportune aperture A per la fuoriuscita di eventuali perdite ed è munita di una linguetta flessibile F della fig. 2 che funge da pulsante, la cui sezione T è altresì mostrata nella fig. 1, e su cui va esercitata la pressione che è poi trasferita al sottostante meccanismo di attivazione in modo da avviare la reazione termochimica.

Detta linguetta F è bloccata da due ponticelli D in materiale plastico che vengono rotti al momento della sua utilizzazione e la cui funzione è sia quella di evitare che urti accidentali attivino il meccanismo, sia quella di segnalare con la loro rottura un precedente utilizzo del dispositivo o una eventuale manomissione.

Nella variante della fig.8 l’invenzione prevede la presenza di un anello 1 atto ad essere tirato per rompere la membrana M, in alluminio o plastica, incollate alla flangia N.

Nelle varianti della fig. 9 la membrana-flangia M presenta una preincisione 2, e può essere aperta sia a pressione PR che a trazione TR.

II dispositivo secondo la variante dell’invenzione della fig. 10 prevede la presenza dei tappi di gomma 3, in luogo della membrana, nelle due varianti di pressione PR e trazione TR.

Per quanto concerne la flangia, nelle varianti della fig. 11, questa può essere realizzata in pezzo unico 4 con la parete (soffiatura), oppure saldata o incollata 5 o incastrata con guarnizione 6.

Nella variante di fig. 12 l’invenzione prevede il recipiente ad incastro 7 e la membrana con guarnizione 8.

Inoltre anche la capsula può prevedere la presenza di un pulsante 9, come in fig. 13.

In ulteriore variante in luogo della membrana M, l’invenzione prevede la presenza, all’interno del recipiente, di un contenitore a sacchetto rerelativamente fragile, per i reagenti, atto ad essere rotto mediante una pressione, previa estrazione del recipiente dalla saccatura.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo per lo sviluppo di reazioni chimiche endotermiche o esotermiche, inserito in contenitori di bevande o alimenti, per variare la loro temperatura caratterizzato da: - un recipiente stagno suddiviso internamente in due parti, separate da una membrana a tenuta; - una parete del recipiente realizzata in modo tale da risultare schiacciabile sotto una leggera pressione, senza fratture; - un elemento rigido e mobile all’interno del recipiente, atto a rompere detta membrana; - una saccatura, dentro la quale è inserito il recipiente stagno, di forma complementare al recipiente stagno ed aperta su di un Iato; - una capsula di protezione dell’orifizio della saccatura, dotata di ganci per l’assemblaggio, di aperture per il deflusso delle perdite e di una linguetta flessibile, avente funzione di pulsante, bloccata con sigilli.
2. 2) Dispositivo secondo la riv. 1 caratterizzato dalla presenza di scanalature longitudinali sulla superficie del recipiente stagno.
3. 3) Dispositivo secondo la riv. 1 caratterizzato dalla presenza di scanalature longitudinali sulla parete della saccatura.
4. 4) Dispositivo secondo la riv. 1 caratterizzato dalla presenza di un anello 1 atto ad essere tirato per rompere la membrana M, in alluminio o plastica, incollata alla flangia N.
5. 5) Dispositivo secondo la riv. 1 caratterizzato dal fatto che la membrana-flangia M presenta una preincisione 2, e può essere aperta sia a pressione PR che a trazione TR.
6. 6) Dispositivo secondo la riv. 1 caratterizzato dalla presenza dei tappi di gomma 3, in luogo della membrana, nelle due varianti di pressione PR e trazione TR.
7. 7) Dispositivo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che la flangia può essere realizzata in pezzo unico 4 con la parete, oppure saldata o incollata 5 o incastrata con guarnizione 6. Il tutto sostanzialmente come descritto e illustrato e per gli scopi specificati.