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WO2016128797A1 - Kühlelement für getränkedose, selbstkühlende getränkedose und verfahren dazu - Google Patents

Kühlelement für getränkedose, selbstkühlende getränkedose und verfahren dazu Download PDF

Info

Publication number
WO2016128797A1
WO2016128797A1 PCT/IB2015/051085 IB2015051085W WO2016128797A1 WO 2016128797 A1 WO2016128797 A1 WO 2016128797A1 IB 2015051085 W IB2015051085 W IB 2015051085W WO 2016128797 A1 WO2016128797 A1 WO 2016128797A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mixing
cooling
cooling element
membrane
reaction space
Prior art date
Application number
PCT/IB2015/051085
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Kampmeyer
Frank Bartels
Original Assignee
Do-Tech Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Do-Tech Gmbh filed Critical Do-Tech Gmbh
Priority to PCT/IB2015/051085 priority Critical patent/WO2016128797A1/de
Publication of WO2016128797A1 publication Critical patent/WO2016128797A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D5/00—Devices using endothermic chemical reactions, e.g. using frigorific mixtures
    • F25D5/02—Devices using endothermic chemical reactions, e.g. using frigorific mixtures portable, i.e. adapted to be carried personally
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D2331/00—Details or arrangements of other cooling or freezing apparatus not provided for in other groups of this subclass
    • F25D2331/80—Type of cooled receptacles
    • F25D2331/805—Cans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00—Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/006—Other cooling or freezing apparatus specially adapted for cooling receptacles, e.g. tanks
    • F25D31/007—Bottles or cans

Definitions

  • Cooling element for beverage can self-cooling beverage can and
  • the invention relates to a cooling element for a beverage can.
  • the invention relates to a cooling element which cools the contents of the can quickly.
  • the invention further relates to a self-cooling beverage can and a method for cooling a beverage can.
  • PRIOR ART AND DISCONTINENCE Beverage cans have long been known from the prior art and are used for storing and transporting "still” or else carbonated, that is to say pressurized, beverages.
  • the beverage is taken out of the can.
  • the same is opened by means of a closure by the user.
  • This closure is typically designed as a single closure, but there are also concepts for reclosability known. An example of such a concept is shown in EP 2 614 010 AI.
  • the closure is integrated exclusively in the lid of the can.
  • body usually cylindrical side wall with bottom
  • body is unchanged compared to conventional, non-resealable cans, which is advantageous for manufacturing.
  • the base material for beverage cans is usually an aluminum alloy.
  • the body is deep-drawn, the top edge crimped (bent outward), the lid is prepared separately and attached gas-tight and liquid-tight, for example by means of Auffalzen on the body.
  • the lid is prepared separately and attached gas-tight and liquid-tight, for example by means of Auffalzen on the body.
  • the cooling principles are in particular the adiabatic expansion of a gas (Joule-Thompson effect), adiabatic cooling (evaporation cooling), and the use of salt mixtures into consideration.
  • a self-cooling can with salt mixture is shown in the document EP 0 286 382 A2.
  • a salt eg ammonium nitrate
  • a solvent eg water
  • a needle is arranged in a channel which is accessible from the outside through the lid of the can, and which is preferably initially closed with a protective cover. This passes through a first chamber limiting the outward end and ends in the rest position just before the membrane in the first chamber. To initiate the cooling, the needle is actuated by pressing from the outside. She breaks through the separating Membrane so that salt and solvent can mix and extract heat from the environment. This leads to the desired cooling effect.
  • the object of the invention is therefore to provide a cooling element for a beverage can, with which a faster cooling effect can be achieved.
  • the object of the invention is also to provide a beverage can with a disadvantage of the prior art avoiding cooling element.
  • the cooling element according to the invention will first be described below. Subsequently, a description of a Beverage can with the cooling element according to the invention. Finally, a description of the method according to the invention is given.
  • the cooling element is intended to be introduced into a beverage can for cooling its contents.
  • the cooling element comprises a reaction space enclosed by liquid-tight outer walls, in which a first reactant can be stored, and a reservoir, in which a second reactant can be stored, wherein the reaction space and reservoir are separated by a mechanically destructible membrane.
  • the spaces are preferably filled with a liquid and / or a solid.
  • the reaction space is filled with a solid, in particular a salt, and the storage space is filled with a solvent, in particular water.
  • the storage space is arranged completely in the interior of the reaction space.
  • the separation of the two reactants is not achieved by a two half-spaces separating planar membrane, but the reservoir consists essentially of the membrane, which is closed on all sides, and so a cavity, namely the reservoir, enclosing and thus provides.
  • the membrane is made of a liquid-tight elastic material or comprises such a material, and can be put under tension when storing the second reagent.
  • the material should also be liquid-tight; Accordingly, porous or even textile materials are not suitable, since otherwise undesired premixing of the liquid with the solid reactant can occur.
  • the storage space is formed by a balloon or bag that can be filled with the second reagent.
  • a bag made of an elastic material is filled with the second reactant, whereby the bag expands elastically according to the amount of the filled agent.
  • the balloon After filling, the balloon preferably has a volume which is at least 1.2, preferably at least 1.5, and particularly preferably at least 2 times greater than the volume in the unfilled state. Accordingly, the material is capable of withstanding strains of 20%, 50%, or more preferably more than 100% without tearing.
  • the advantage of a storage space designed as a balloon lies in its ease of manufacture and filling.
  • the advantage of a storage space stretched in the way of filling lies in a further improvement of the easy destructibility of the membrane (and thus of the walls of the storage space), since such a storage space starts after a slight initial Damage practically automatically further spontaneously destroyed (tears).
  • the balloon-like storage space has an elongated shape. It therefore has a longitudinal axis which is significantly larger than a transverse axis perpendicular thereto. It may therefore preferably have the form of an oblong cylinder closed on both sides, the two ends being e.g. hemispherical or otherwise rounded, or may be configured flat conclusion.
  • the shape of an elongated cushion, which optionally has a peripheral connecting seam, is conceivable.
  • beverage cans usually have an elongated, cylindrical shape, so that a correspondingly shaped cooling element with a correspondingly shaped storage space on the one hand allows particularly good space utilization, and on the other hand provides a particularly large area for heat transfer, resulting in a stronger, faster cooling of the can contents leads.
  • the volume of the reservoir is filled next to the second reagent with a pressurized gas.
  • a gas such as an air bubble is contained in the interior of the storage space, which is compressed due to the tension of the membrane, thus therefore is under pressure.
  • the cooling element has an externally operable device for mixing the reaction space.
  • “Outside” means that the means for mixing is operable by a user holding the box in hand, for example, without opening the can, and in particular without the food space provided for storing the beverage.
  • the device is accordingly suitable for generating turbulences in the interior of the reaction space by means of mechanical action, wherein the energy required for actuation can be provided by the user.
  • the device for mixing has a stirring hook which is mounted rotatably around an axis of rotation in an outer wall of the reaction space and passes through it, on whose distal end lying outside the beverage can a manually operable handle is attached or attachable.
  • Hook here means any type of geometry that can be achieved by a possibly repeatedly bent rod, and which runs through the cooling element at least in sections parallel to the direction of its longitudinal axis
  • the device passes through the reaction space almost completely in the direction of the longitudinal axis, and has at least one, preferably two or more, mixing arms which run parallel or at least partially parallel and are bent straight or helically in order to achieve the best possible mixing, optionally additional mixing aids such as wing surfaces, for example of foils, can be attached to the mixing arms.
  • the rotatable means for mixing is also rotatably mounted on the opposite end of the reaction space to the passage.
  • the device has an extension there, which is supported on the inner wall of the reaction space, said inner wall at the support point, a storage, for example, a circular recess, which cooperates with the extension.
  • the can must also have a corresponding passage for the axis of rotation of the means for mixing.
  • the handle shape of this button or plate-like has recesses or corrugations on its peripheral edge to improve the handling, and / or has on its side facing away from the can outside one or more finger hollows, which also improve the handling.
  • the handle is designed to be foldable, so that it can be folded out of the recessed bottom area of the box if necessary, in order to allow a comfortable rotation of the device for mixing.
  • any other known from the prior art for this purpose constructions are usable.
  • this has a along a longitudinal axis axially slidably mounted in an outer wall of the reaction chamber and passing through this rod, at the proximal end of a preferably approximately perpendicular to the axis of the rod arranged mixing structure is attached, and at whose distal end a manually operable handle is attached or attachable.
  • this embodiment is not actuated by rotation but by alternating axial movements of the mixing structure.
  • the mixing structure is sized and designed so that it can be pushed while moving through the liquid-solid mixture and this causes turbulence.
  • the mixed structure separates the reaction space into two variable-volume half-spaces, the two half-spaces, of course, not being separated in a liquid-tight manner, but rather a flow through the mixing structure being possible, leading to the desired turbulence.
  • the mixing structure may be configured, for example, as a perforated plate or as a not too fine grid, which or which is approximately perpendicular to the direction of movement and thus to the longitudinal axis.
  • the mixing structure can be fixed or flexible.
  • a flexible mixed structure has the advantage that one does not have to completely raise a surrounding solid (salt) in order to destroy the membrane with a lancing device (see below) which may be attached to it (this would, however, be necessary in the case of a solid mixed structure).
  • the can must also have a corresponding passage for the longitudinal axis of the means for mixing.
  • this further comprises a lancing device for mechanically destroying the membrane.
  • a lancing device is therefore a component which is suitable for effecting the destruction of the membrane by means of concentration of forces. This is achieved in that the lancing device has one or more tips, which can be brought into contact with the membrane of the storage space, as soon as the desired cooling effect is to be caused. It is clear that the lancing device must be constructed and arranged in such a way that it can not previously interact with the membrane in such a way that it is destroyed even with stronger movements of the can.
  • the advantage of the lancing device is the simplification of the destruction of the membrane, since due to the concentration of force less external forces are to be provided.
  • the destruction of the membrane is controlled possible as without lancing device.
  • the lancing aid passes through an outer wall of the reaction space and can be actuated directly from the outside. This means that the forces required to actuate the lancing device, for example for moving them into the vicinity of the membrane or even into it, are transmitted to the tip by an actuating device which is mechanically directly connected to the tip.
  • an actuator is, for example, an externally accessible lever, a tear thread or a needle.
  • the lancing device is arranged completely inside the reaction space, and it can be actuated directly or indirectly by means of the device for mixing from the inside.
  • the lancing device itself does not have its own mechanically accessible externally accessible actuator, but is housed entirely inside the reaction chamber.
  • the lancing device can be actuated directly by means of the mixing device.
  • the lancing device for example in the form of a needle, is attached directly to the device for mixing and, when moving the device, is carried along by it and pierced into the membrane.
  • the lancing device To operate the lancing device but also be indirectly actuated. This means that it is not connected to the means for mixing, but is, for example, on the inner wall of the reaction chamber.
  • the Means for mixing either the pantry is moved so that it is pressed against the lancing device, or the first flat fitting against the inner wall lancing device, for example, due to a hinge-like attachment, entrained by the onset of movement of the device for mixing of this and so in the The interior of the reaction chamber unfolded, where it finally comes into contact with the membrane and destroys it.
  • the invention also relates to a self-cooling beverage can.
  • the cooling element is fixed with at least one of its outer walls on at least one of the inner walls of the can, so that it can not move freely inside the can.
  • can and cooling element can also have a common wall. This is particularly preferably the underside of the can, which is formed by a correspondingly adapted outer wall of the cooling element.
  • a designed according to the invention type can has the advantage of particularly fast to a desired temperature cool down.
  • the invention also relates to a method for cooling a beverage can, wherein the latter comprises a cooling element which has a reaction space with a first reaction agent and a reservoir arranged completely in the reaction space with a second reaction medium, wherein the reaction space and reservoir are provided by a mechanically destructible, elastic and prestressed membrane are separated from each other.
  • a cooling element which has a reaction space with a first reaction agent and a reservoir arranged completely in the reaction space with a second reaction medium, wherein the reaction space and reservoir are provided by a mechanically destructible, elastic and prestressed membrane are separated from each other.
  • the elastic and prestressed membrane is mechanically destroyed to achieve a cooling reaction, and an active mixing of the reaction space by means for mixing takes place.
  • the at least partial destruction of the elastic membrane eliminates the separation between the reservoir and the reaction space, and the two reactants come into mutual contact.
  • active means that turbulences are generated inside the reaction chamber by a mechanical aid, namely the means for mixing, and not only slow diffusion processes lead to a cooling reaction.
  • the membrane is put under tension by filling with the second reactant, so that it automatically during mechanical destruction continue to tear.
  • the membrane which is elastic according to the invention expands by way of filling with the second reactant;
  • the surface of the storage space, which is formed by the membrane set under tensile stresses.
  • This process is similar to the known filling of a balloon with gas or liquid. If the filled balloon is only slightly damaged at one point, it spontaneously ruptures (bursts) without further action. At the same time, the membrane, which can now relax again, contracts sharply and thus releases the volume of the storage space no longer surrounded by walls.
  • the mechanical destruction is achieved by acting on the membrane by means of a lancing device mechanical forces which are provided directly or indirectly from the inside to the lancing device directly from the outside, or by means of the means for mixing the lancing device.
  • the required initial minor damage to the membrane is achieved by means of the lancing device described above.
  • This one can, like also already described above, directly from the outside, or activated directly or indirectly by means of the means for mixing, that is moved in the direction of the membrane, are to damage them. It is clear that hereby a relative movement is meant;
  • the same effect of the damage is achieved in that the membrane of the storage space is moved in the direction of the lancing device, which is preferably done by manipulation with the means for mixing.
  • the beverage can it can be re-closed, ie has a closure mechanism which can be operated from the outside and leads to an at least approximately liquid-tight closure of the spout. In this way, the drink can be cooled before opening and the can be closed again after opening.
  • the cooling element according to the invention solves the known from the prior art problem of slow cooling. This is achieved by optimizing the contact surfaces of the two reactants, which lead in contact with the cooling effect, by the reservoir of one of the two reactants is formed by an elastic and prestressed membrane which is disposed within the reaction space with the other reactant, wherein by a From the outside initiable tearing of the membrane a very good and fast mixing of the two reactants is possible.
  • FIG. 1 shows a beverage can with a first disclosed embodiment of a cooling element in a sectional view before Ini ⁇ tiieren the cooling process.
  • Figure 2 shows the beverage can according to FIG. 1 during insertion of the
  • FIG. 3 shows the beverage can according to FIG.
  • FIG. 4 shows the beverage can according to FIG. 1 during the mixing of the
  • Figure 5 shows a beverage can with a second embodiment ⁇ form of a cooling element in a sectional view prior to the initiation of the cooling process.
  • FIG. 6 shows the beverage can according to FIG. 5 during insertion of the beverage can
  • FIG. 7 shows the beverage can according to FIG. 5 during the mixing of the
  • Reaction space. 8 shows a beverage can with a third execution ⁇ form of a cooling element in a sectional view prior to the initiation of the cooling process.
  • FIG. 9 shows the beverage can according to FIG.
  • FIG. 10 shows the beverage can according to FIG. 8 during the mixing of the
  • Reaction space. 11 shows a beverage can with a fourth execution ⁇ form of a cooling element in a sectional view prior to the initiation of the cooling process.
  • FIG. 12 shows the beverage can according to FIG.
  • FIG. 13 shows the beverage can according to FIG. 11 during the mixing of the reaction space.
  • FIG. 14 shows a beverage can with a fifth execution ⁇ form of a cooling element in a sectional view prior to the initiation of the cooling process.
  • FIG. 15 shows the beverage can according to FIG.
  • FIG. 16 shows the beverage can according to FIG. 14 during the mixing of the reaction space.
  • Figure 17 shows a beverage can with a sixth
  • Embodiment of a cooling element in a sectional view before initiating the cooling process Embodiment of a cooling element in a sectional view before initiating the cooling process.
  • FIG. 18 shows the beverage can according to FIG. 17 in a plan view as a sectional view.
  • FIG. 19 shows the beverage can according to FIG. 18 when triggering the
  • FIG. 1 shows a beverage can with a first embodiment of a cooling element in a sectional view prior to initiating the cooling process.
  • the beverage can 1 initially resembles a conventional can, as it has been commercially available for a long time. It may have an internal volume of, for example, 500 ml, with 330 ml for the beverage (not shown), and the remainder Inner volume for the cooling element 2 are provided.
  • the can is (as well as all cans shown below) with the closure (no reference) shown down.
  • the cooling element 2 comprises a reaction space 4 enclosed by liquid-tight outer walls 3, in which a first reagent can be stored (not shown).
  • the first reactant is preferably a solid.
  • the cooling element 2 also comprises a storage space 5 in which a second reactant can be stored (not shown).
  • This second reagent is preferably a liquid.
  • the storage space 5 contains an optional gas bubble 6, which is formed for example by an inert gas or air.
  • Reaction space 4 and storage space 5 are separated from each other by a mechanically destructible membrane 7. Accordingly, the membrane 7 surrounds the volume of the presently elongated storage space 5 and essentially forms its spatial boundaries. As can be seen from FIG. 1, the storage space 5 is arranged completely in the interior of the reaction space 4. In other words, the reaction space 4 completely encloses the storage space 5.
  • the membrane 7 is made of a liquid-tight elastic material such as rubber or rubber. Thus, it can be put under tension when storing the second reagent, comparable to a balloon. This means that (possibly including the volume of the gas bubble 6) more second reactant can be filled into the storage space 5, as the volume of the storage space 5 allowed in the relaxed state. Due to the expandability of the membrane 7 according to the invention, it expands so that more second reactant can be introduced, the membrane 7 being increasingly subjected to tensile stress. Possibly.
  • the tension can also be exclusive or additional are generated by the gas bubble 6 by a correspondingly large volume of gas is filled into the storage space 5 under pressure. It is clear that the storage space 5 must be sealed liquid and gas tight after filling.
  • the cooling element 2 has an externally operable means for mixing 8 of the reaction space. This has the task of allowing mechanical mixing of the interior of the reaction space 4.
  • the illustrated execution ⁇ form for this purpose has a rotatably mounted in the above-side outer wall of the reaction chamber 4 and passing through this, in the present one-armed stirring hook. 9
  • a manually operable handle 10 is attached.
  • the storage must at least be liquid, preferably also pressure-tight, so that liquid contained in the reaction space can not escape to the outside at any time.
  • a septum 11 made of elastic material is provided. According to the embodiment shown, this is arranged in a cavity between two plastic disks, which in turn form the outer closure of the cooling element 2 and terminate flush with its side walls.
  • a lancing device 12 which is designed here as a needle, can be introduced into a channel 13 (small arrow, step 1).
  • This channel 13 passes through both the handle 10, as well as in the image overhead outer end of the reaction space 4.
  • This lancing device 12 serves or serve the concentration of forces for the purpose of simplified destruction of the membrane.
  • Fig. 3 shows the situation with inserted lancing 12.
  • This passage after insertion (step 2) now the handle 10th and the septum 11 and reaches through the reaction chamber 4, the storage space 5. There, they can damage the prestressed membrane 7.
  • the lancing device 12 penetrates the location of the storage space 5 in which the gas bubble 6 is located. Subsequently, the lancing device 12 can be removed again from the channel 13 (step 3).
  • step 4 the means for mixing 8 by rotation (step 4) is actuated about its axis of rotation.
  • the small curved arrows at the bottom of the picture symbolize turbulence generated by the rotation inside the reaction space.
  • the cooling reaction can be particularly fast and complete.
  • FIGS. 5 to 7 show a further embodiment according to which the lancing aid 12 remains permanently in the can 1.
  • Her head is hidden under a deformable cover (no reference). By pressing on this cover (Fig. 6, step 1) it reaches the reservoir (not shown) and destroys the membrane (not shown).
  • the mixing device 8 By actuating the mixing device 8 (FIG. 7, step 2), the reaction space 4 is mixed.
  • the lancing device may preferably have a predetermined breaking point for this purpose.
  • the tip folds over, preferably also around a predetermined bending point. The advantage of this imple mentation form lies in the easier and safer operation, since the lancing device 12 does not have to be removed from the box 1.
  • FIGS. 8 to 10 show another embodiment in which the lancing aid 12 is configured as a pull cord with a retaining ring.
  • the ripcord accessible from the outside runs along the outside of the membrane 7.
  • Pulling on the retaining ring ( Figure 9, step 1) ruptures the membrane.
  • the device for mixing 8 (FIG. 10, step 2), the reaction space 4 is mixed.
  • FIGS. 11 to 13 Another embodiment of the lancing aid is shown in FIGS. 11 to 13.
  • the lancing device 12 is designed as a lever.
  • the pivot point is arranged, for example, in the region of the septum 11.
  • an elongated recess is introduced, from which a slider 14 protrudes.
  • the lever tilts and the tip of the lancing device 12 penetrates the membrane 7, which tears.
  • the reaction space 4 can be mixed (FIG. 13, step 2).
  • the tip of the lancing device 12 is tilted to the vicinity of the axis of rotation of the means for mixing 8 after the operation of the slider 14 so that it does not hinder the rotation thereof. This is achieved by arranging the portion of the stirring hook 9, which runs in the direction of rotation axis, transverse to the longitudinal axis, further in the direction of the longitudinal axis than the tip of the Lancing device 12. A possible grinding of the tip on the axis of rotation, however, is unproblematic.
  • the means for mixing 8 comprises an axially displaceably mounted in an outer wall of the reaction space 4 and passing therethrough rod 15, at the proximal (inner) end of a mixing structure 16 is attached, and at its distal (outer) end a manually operable handle 10 is attached.
  • the lancing device 12 is arranged completely inside the reaction space 4, and it can be actuated directly from the inside by means of the mixing device 8.
  • the rod 15 passes through the sealing septum 11.
  • the axial direction passes through the can 1 in the image in the vertical direction (longitudinal axis).
  • the device for mixing 8 by means of the handle 10 is pulled parallel to the longitudinal axis in the axial direction of the can (Fig. 15, step 1).
  • the lancing device 12 which is likewise arranged at its distal end, thus approaches the membrane 7 and destroys it. Due to the bias of the membrane 7 and its sudden relaxation, it takes up little space, so that it does not hinder the subsequent mixing process (FIG. 16, step 2). This is carried out by repeatedly moving the mixing device 8 back and forth in the axial direction.
  • the mixing structure 16, which in the present case is designed as a perforated plate, allows a portion of the mixture of first and second reactants to pass through their openings, creating turbulences which favor the mixing in the desired manner.
  • Another embodiment of the lancing aid is shown in FIGS. 17 to 19. According to this embodiment, the lancing device 12 is arranged completely inside the reaction space 4, and it can be actuated indirectly from the inside by means of the mixing device 8.
  • FIG. 17 shows that the lancing aid 12 is in the form of three cutting edges pointing in the direction of the interior of the reaction chamber and is attached to the inner wall of the reaction space 4.
  • the sheaths of the lancing aids 12 are initially folded against the wall of the reaction space 4.
  • two lancing devices 12 are present in the reaction space 4, which are folded in the opposite direction.
  • the membrane 7 is protected against accidental damage. If the mixing device 8 is rotated as shown in FIG. 19 (step 1), then the stirring hook 9 with its longitudinally extending arms (in FIG. 19 perpendicular to the image plane) carries along the cutting edges of the lancing aid 12 that these protrude into the interior of the reaction space 4 and thereby destroy the membrane 7.

Landscapes

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Abstract

In eine Getränkedose (1) zum Kühlen ihres Inhalts einbringbares Kühlelement (2), umfassend einen von flüssigkeitsdichten Außenwänden umschlossenen Reaktionsraum (4), in welchem ein erstes Reaktionsmittel aufbewahrbar ist, und einen Vorratsraum (5), in welchem ein zweites Reaktionsmittel bevorratbar ist, wobei Reaktionsraum (4) und Vorratsraum (5) durch eine mechanisch zerstörbare Membran (7) voneinander getrennt sind, und der Vorratsraum (5) vollständig im Inneren des Reaktionsraums (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dassdie Membran (7) aus einem flüssigkeitsdichten elastischen Material besteht oder dieses umfasst und bei Bevorratung des zweiten Reaktionsmittels unter Zugspannung setzbar ist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzielen einer Kühlreaktion die Membran mechanisch zerstört wird, und ein aktives Durchmischen des Reaktionsraumes mittels einer Einrichtung zum Durchmischen stattfindet.

Description

Kühlelement für Getränkedose, selbstkühlende Getränkedose und
Verfahren dazu
Einleitung
Die Erfindung betrifft ein Kühlelement für eine Getränkedose. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Kühlelement, welches den Inhalt der Dose schnell kühlt. Die Erfindung betrifft ferner eine selbstkühlende Getränkedose und ein Verfahren zum Kühlen einer Getränkedose .
Stand der Technik und Nachteile Getränkedosen (nachfolgend auch kurz „Dosen" genannt) sind aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Sie werden zur Aufbewahrung und zum Transport von „stillen" oder auch kohlensäurehaltigen, also unter Druck stehenden, Getränken verwendet . Typischerweise erfolgt der Verzehr des Getränkes aus der Dose heraus. Dazu wird dieselbe mittels eines Verschlusses vom Benutzer geöffnet. Dieser Verschluss ist typischerweise als Einmalverschluss konzipiert, es sind aber auch Konzepte zur Wiederverschließbarkeit bekannt. Ein Beispiel für ein solches Konzept ist in der Druckschrift EP 2 614 010 AI gezeigt. Der Verschluss ist ausschließlich in den Deckel der Dose integriert. Der restliche Körper der Dose („Korpus", meist zylinderförmige Seitenwand mit Boden) ist im Vergleich zu herkömmlichen, nicht wieder verschließbaren Dosen unverändert, was vorteilhaft für die Fertigung ist.
Als Grundmaterial für Getränkedosen kommt zumeist eine Aluminiumlegierung zum Einsatz. Der Korpus wird tiefgezogen, die Oberkante gebördelt (nach außen umgebogen) , der separat hergestellte Deckel wird aufgesetzt und beispielsweise mittels Auffalzen auf dem Korpus gas- und flüssigkeitsdicht befestigt. Da in Dosen angebotene Getränke ganz überwiegend bevorzugt gekühlt verzehrt werden, Transport und Lagerung jedoch bei normalen Umgebungstemperaturen stattfinden, ist es wünschenswert, die Dose vor dem Verzehr ausreichend herunter zu kühlen. Dies kann im einfachsten Fall mittels längeren Lagerns in einem Kühlschrank geschehen. Allerdings werden Dosen aufgrund ihrer hohen Stabilität und ihres geringen Eigengewichtes gerne an Orte gebracht, an denen solche Kühlvorrichtungen nicht verfügbar sind (im Auto, bei Wanderungen, ...) . Somit besteht der Wunsch nach einer Dose, welche unabhängig von bekannten, insbesondere strombetriebenen Kühlvorrichtungen trotzdem einen ausreichend kühlen Inhalt bereitstellt. Dabei ist es besonders wünschenswert, dass die Abkühlung ausreichend schnell erfolgt.
Aus diesem Bedürfnis heraus wurde eine Vielzahl von Konzepten entwickelt, um eine Dose mittels einer integrierten, vorzugsweise energieautarken Kühlvorrichtung zu kühlen.
Als Kühlprinzipien kommen insbesondere die adiabatische Expansion eines Gases (Joule-Thompson-Effekt), adiabatische Kühlung (Verdunstungskälte) , und die Verwendung von Salzmischungen in Betracht .
Ein Beispiel für eine selbstkühlende Dose mit Salzmischung ist in der Druckschrift EP 0 286 382 A2 gezeigt. Demnach befindet sich im Inneren der Dose ein vom Getränk abgeschirmter, jedoch von Außen zugänglicher zylinderförmiger Behälter (Kühlelement) . In diesem sind in zwei Kammern ein Salz (z.B. Ammoniumnitrat) bzw. ein Lösungsmittel (z.B. Wasser) durch eine Membran voneinander getrennt gelagert. In einem Kanal, der von außen durch den Deckel der Dose zugänglich ist, und der vorzugsweise zunächst mit einem Schutzdeckel verschlossen ist, ist eine Nadel angeordnet. Diese durchläuft einen die erste Kammer nach außen begrenzenden Abschluss und endet in der Ruheposition kurz vor der Membran in der ersten Kammer. Zum Initiieren der Kühlung wird die Nadel mittels Drückens von außen betätigt. Sie durchstößt die trennende Membran, so dass sich Salz und Lösungsmittel mischen können und der Umgebung Wärme entziehen. Dies führt zu dem gewünschten Abkühleffekt .
Zwei andere Beispiele für eine selbstkühlende Dose sind in der Druckschrift DE 2 150 305 AI offenbart. Auch nach einer dieser Lösungen ist das Innere des Kühlelements von außen zugänglich, um den Kühlmechanismus zu betätigen und somit auszulösen. Nach einer anderen Lösung ist ein vom Dosenboden her betätigbares, als „doppelter Boden" ausgestaltetes Kühlelement gezeigt, bei dem die Membran mittels eines Dorns zertrennt wird, der durch Eindrücken des äußeren Bodens in Richtung der Membran bewegbar ist.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass der Kühlvorgang einen erheblichen Zeitraum beanspruchen kann.
Aufgabe der Erfindung und Lösung
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Kühlelement für eine Getränkedose bereitzustellen, mit welchem ein schnellerer Kühleffekt erreichbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist ferner die Bereitstellung einer Getränkedose mit einem die Nachteile des Standes der Technik vermeidenden Kühlelement.
Die Aufgabe wird durch ein Kühlelement nach Anspruch 1 bzw. eine Getränkedose nach Anspruch 11, sowie ein Verfahren zum Kühlen einer Getränkedose nach Anspruch 13 gelöst. Bevorzugte Aus führungs formen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen.
Beschreibung
Nachfolgend wird zunächst das erfindungsgemäße Kühlelement beschrieben. Anschließend erfolgt eine Beschreibung einer Getränkedose mit dem erfindungsgemäßen Kühlelement. Abschließend erfolgt eine Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Das Kühlelement ist dazu vorgesehen, zum Kühlen ihres Inhalts in eine Getränkedose eingebracht zu werden.
Das Kühlelement umfasst einen von flüssigkeitsdichten Außenwänden umschlossenen Reaktionsraum, in welchem ein erstes Reaktionsmittel aufbewahrbar ist, und einen Vorratsraum, in welchem ein zweites Reaktionsmittel bevorratbar ist, wobei Reaktionsraum und Vorratsraum durch eine mechanisch zerstörbare Membran voneinander getrennt sind. Die Räume sind vorzugsweise mit einer Flüssigkeit und/oder einem Feststoff befüllbar. Besonders bevorzugt ist der Reaktionsraum mit einem Feststoff wie insbesondere einem Salz, und der Vorratsraum mit einem Lösungsmittel wie insbesondere Wasser befüllt. Durch Mischen der beiden Stoffe wird eine chemische Reaktion in Gang gesetzt, in deren Verlauf der Umgebung Wärme entzogen wird.
Außerdem ist der Vorratsraum vollständig im Inneren des Reaktionsraums angeordnet. Mit anderen Worten, die Trennung der beiden Reaktionsmittel wird nicht durch eine zwei Halbräume voneinander trennende ebene Membran erreicht, sondern der Vorratsraum besteht im wesentlichen aus der Membran, die allseitig geschlossen ist, und so einen Hohlraum, nämlich den Vorratsraum, umschließt und so bereitstellt.
Erfindungsgemäß besteht die Membran aus einem flüssigkeitsdichten elastischen Material oder umfasst ein solches Material, und kann bei Bevorratung des zweiten Reaktionsmittels unter Zugspannung gesetzt werden. Sowohl Materialien mit linearem Verhalten als auch ein sich nicht-linear verhaltendes (gummielastisches) Material wie beispielsweise ein Elastomer, Kautschuk, Gummi (= vulkanisierter Kautschuk) , Silikonkautschuk, oder hinsichtlich der Elastizität vergleichbare Materialien, welche Elastizitätsmo¬ dule vorzugsweise im Bereich von 107 bis 108 N/m2 aufweisen, sind geeignet. Das Material soll außerdem flüssigkeitsdicht sein; dementsprechend kommen poröse oder gar textile Materialien nicht in Betracht, da es ansonsten zu einer unerwünschten Vorab- Vermengung des flüssigen mit dem feststofflichen Reaktionspartner kommen kann.
Der Vorteil einer Membran aus einem elastischen Material liegt in der besonders effektiven Möglichkeit der mechanischen Zerstörbarkeit derselben, worauf später noch eingegangen wird.
Nach einer bevorzugten Aus führungs form ist der Vorratsraum durch einen mit dem zweiten Reaktionsmittel befüllbaren Ballon oder Beutel gebildet. Anders ausgedrückt, ein aus einem elastischen Material bestehender Beutel wird mit dem zweiten Reaktionsmittel befüllt, wobei sich der Beutel entsprechend der Menge des eingefüllten Mittels elastisch weitet. Es ist klar, dass ein Grenzwert nicht überschritten werden darf, ab welchem ein unbeabsichtigtes Reißen des Beutels zu wahrscheinlich wird. Es ist aber auch klar, dass der Beutel nach dem Befüllen allseits eine gespannte Oberfläche aufweisen soll, wobei kleinere nicht¬ glatte oder nicht-elastische Bereiche wie z.B. ein Verschlussbe- reich unproblematisch sind.
Vorzugsweise weist der Ballon nach dem Befüllen ein Volumen auf, welches mindestens 1,2, vorzugsweise mindestens 1,5, und besonders bevorzugt mindestens 2 mal größer ist als das Volumen im unbefüllten Zustand. Dementsprechend ist das Material geeignet, um Dehnungen von 20%, 50%, oder besonders bevorzugt mehr als 100% zu verkraften, ohne zu reißen.
Der Vorteil eines als Ballon ausgestalteten Vorratsraumes liegt in der einfachen Herstellbarkeit und Befüllbarkeit desselben. Der Vorteil eines im Wege des Befüllens gedehnten Vorratsraumes liegt in einer weiteren Verbesserung der leichten Zerstörbarkeit der Membran (und somit der Wandungen des Vorratsraumes), da sich ein derartiger Vorratsraum nach einem geringfügigen initialen Beschädigen praktisch selbsttätig weiter spontan zerstört ( zerreißt ) .
Besonders bevorzugt hat der ballonartige Vorratsraum eine längliche Form. Er weist demnach eine Längsachse auf, welche deutlich größer als eine senkrecht auf dieser stehenden Querachse ist. Er kann demnach vorzugsweise die Form eines beidseitig geschlossenen länglichen Zylinders aufweisen, wobei die beiden Enden z.B. halbkugelförmig oder anderweitig abgerundet, oder auch flach abschließend ausgestaltet sein können. Auch die Form eines länglichen Kissens, welches ggf. eine umlaufende Verbindungsnaht aufweist, ist denkbar.
Der Vorteil dieser Form liegt in der leichten Befüllbarkeit . Zudem weisen auch Getränkedosen zumeist eine längliche, zylindrische Form auf, so dass ein entsprechend geformtes Kühlelement mit einem ebenfalls entsprechend geformten Vorratsraum einerseits eine besonders gute Raumausnutzung erlaubt, und andererseits eine besonders große Fläche zur Wärmeübertragung bereitstellt, was zu einem stärkeren, schnelleren Abkühlen des Doseninhalts führt.
Nach einer besonders bevorzugten Aus führungs form des Kühlelements ist das Volumen des Vorratsraumes neben dem zweiten Reaktionsmittel mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt. Das bedeutet, dass im Inneren des Vorratsraumes eine Gas- wie beispielsweise eine Luftblase enthalten ist, welche aufgrund der Spannung der Membran zusammengepresst wird, demnach also unter Druck steht.
Versuche haben überraschend gezeigt, dass das Vorhandensein einer Gasblase im Vorratsraum, welche in etwa zwischen 3% und 50%, vorzugsweise zwischen 10% und 30%, und besonders bevorzugt zwischen 15% und 25% des Volumens des Vorratsraumes beansprucht, das Zerplatzen der Membran fördert oder überhaupt erst ermöglicht . So ist eine mechanische Penetration der Membran, welche ja mit einer Verformung derselben einhergeht, leichter erreichbar, wenn der Verformung geringerer Widerstand entgegengesetzt wird. Dies ist im Bereich einer Gasblase leichter möglich als in mit Feststoff gefüllten Bereichen. Auch erzeigt der die Membran umgebende Feststoff an der Membran eine so hohe Reibung, dass die Membran ohne besagte Gasblase nicht zwingend weiterreißt, sondern nur perforiert oder eingeschnitten wird, so dass die Flüssigkeit dann nur langsam austritt. Mit Gasblase und Membranspannung zerplatzt der Ballon hingegen eindeutig zuverlässiger, wie in Versuchen gezeigt werden konnte.
Nach einer weiteren Aus führungs form weist das Kühlelement eine von außen betätigbare Einrichtung zum Durchmischen des Reaktionsraums auf. „Von außen" bedeutet, dass die Einrichtung zum Durchmischen von einem Benutzer, welcher die Dose beispielsweise in der Hand hält, betätigbar ist, ohne die Dose, und insbesondere ohne den zum Bevorraten des Getränks vorgesehenen Lebensmittelraum, zu öffnen.
Die Einrichtung ist demnach dazu geeignet, mittels mechanischer Einwirkung Turbulenzen im Inneren des Reaktionsraumes zu erzeugen, wobei die zur Betätigung benötigte Energie vom Benutzer bereitstellbar ist.
Der Vorteil einer solchen Einrichtung ist darin zu sehen, dass im Wege des aktiven Durchmischens der beiden Reaktionsmittel diese besser und vollständiger miteinander reagieren können, als es der Fall bei einer bloßen Diffusion der Fall wäre. Tatsächlich wurde festgestellt, dass eine durch reine Diffusion stattfindende Mischung mehrere Tage benötigen kann, wobei kein nutzbarer Abkühleffekt beobachtbar ist, wohingegen ein aktives Mischen zu Reaktionszeiten im Minutenbereich führt, innerhalb derer dann eine entsprechend starke Abkühlung erzielbar ist. Nach einer Aus führungs form weist die Einrichtung zum Durchmischen einen um eine Drehachse drehbar in einer Außenwand des Reaktionsraumes gelagerten und diese durchtretenden Rührhaken auf, an dessen außerhalb der Getränkedose liegendem distalem Ende ein manuell betätigbarer Griff angebracht oder anbringbar ist.
„Haken" meint dabei jede Art von Geometrie, welche durch eine ggf. mehrfach umgebogene Stange erzielbar ist, und welche das Kühlelement zumindest Abschnittweise parallel zur Richtung seiner Längsachse durchzieht. Vorzugsweise durchzieht die Einrichtung den Reaktionsraum nahezu vollständig in Richtung der Längsachse, und weist mindestens einen, vorzugsweise zwei oder mehr Mischarme auf, die zumindest abschnittsweise parallel verlaufen und gerade oder schraubenförmig gebogen sind, um eine möglichst gute Durchmischung zu erzielen. Optional können zusätzliche Mischhilfen wie Flügelflächen z.B. aus Folien an den Mischarmen angebracht sein.
Der Vorteil eines solchen Rührhakens liegt in der platzsparenden Betätigung desselben, da der typischerweise mit seinem außenliegenden Ende verbundene Griff zum Betätigen lediglich rotiert werden muss, was die Länge der Dose nicht oder nur unwesentlich verändert.
Vorzugsweise ist die drehbare Einrichtung zum Durchmischen auch am dem Durchgang gegenüberliegenden Ende des Reaktionsraumes drehbar gelagert. Dies kann in einfacher Weise dadurch geschehen, dass die Einrichtung dort einen Fortsatz hat, welcher sich an der Innenwand des Reaktionsraumes abstützt, wobei diese Innenwand an der Abstützstelle eine Lagerung, beispielsweise eine runde Vertiefung, aufweist, welche mit dem Fortsatz zusammenwirkt.
Es ist klar, dass, sofern das Kühlelement vollständig in der Dose untergebracht ist, auch die Dose eine entsprechenden Durchgang für die Drehachse der Einrichtung zum Durchmischen aufweisen muss . Nach einer bevorzugten Aus führungs form des Griffes ist dieser knöpf- oder tellerartig ausgebildet und weist an seiner umlaufenden Kante Vertiefungen oder eine Riffelung zur Verbesserung der Handhabbarkeit auf, und/oder er weist an seiner von der Dose weg weisenden Außenseite eine oder mehrere Fingermulden auf, welche ebenfalls die Handhabbarkeit verbessern. Nach einer anderen Aus führungs form ist der Griff klappbar ausgestaltet, so dass er bei Bedarf aus dem vertieften Bodenbereich der Dose herausgeklappt werden kann, um ein bequemes Drehen der Einrichtung zum Durchmischen zu ermöglichen. Selbstverständlich sind auch jegliche anderen, aus dem Stand der Technik für diesen Zweck bekannten Konstruktionen verwendbar.
Nach einer anderen Aus führungs form der Einrichtung zum Durchmischen weist diese einen entlang einer Längsachse axial verschiebbar in einer Außenwand des Reaktionsraumes gelagerten und diese durchtretenden Stab auf, an dessen proximalem Ende eine in etwa vorzugsweise senkrecht zur Achse des Stabes angeordnete Mischstruktur angebracht ist, und an dessen distalem Ende ein manuell betätigbarer Griff angebracht oder anbringbar ist.
Demnach wird diese Aus führungs form nicht durch Rotation, sondern durch alternierendes axiale Bewegungen der Mischstruktur betätigt. Die Mischstruktur ist so bemessen und konstruiert, dass sie beim Bewegen durch das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch geschoben werden kann und dieses dabei in Turbulenzen versetzt. Die Mischstruktur trennt dabei den Reaktionsraum in zwei Halbräume mit veränderlichem Volumenverhältnis, wobei die beiden Halbräume selbstverständlich nicht flüssigkeitsdicht getrennt sind, sondern vielmehr ein Strömen durch die Mischstruktur möglich ist, was zu den erwünschten Turbulenzen führt. Die Mischstruktur kann beispielsweise als Lochplatte oder als nicht zu feines Gitternetz ausgestaltet sein, welche bzw. welches in etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung und somit zur Längsachse steht . Die Mischstruktur kann fest oder flexibel ausgestaltet sein. Eine flexible Mischstruktur hat den Vorteil, dass man einen sie umgebenden Feststoff (Salz) nicht vollständig anheben muss, um mit einer ggf. an ihr befestigten Stechhilfe (s.u.) die Membran zu zerstören (dies wäre hingegen im Fall einer festen Mischstruktur nötig) .
Es ist klar, dass, sofern das Kühlelement vollständig in der Dose untergebracht ist, auch die Dose einen entsprechenden Durchgang für die Längsachse der Einrichtung zum Durchmischen aufweisen muss .
Der Vorteil einer derartig beschaffenen Einrichtung zum Durchmischen liegt in der sehr guten und schnellen Durchmischung der beiden Reaktionspartner und der Möglichkeit, mit einfachen Mitteln eine stabile Einrichtung zu schaffen, da keine Torsions-, sondern im Wesentlichen nur Axialkräfte auf die Einrichtung wirken .
Nach einer weiteren Aus führungs form des Kühlelements umfasst dieses ferner eine Stechhilfe zum mechanischen Zerstören der Membran. Eine Stechhilfe ist demnach ein Bauteil, welches dazu geeignet ist, mittels Konzentration von Kräften die Zerstörung der Membran zu bewirken. Dies wird dadurch erreicht, dass die Stechhilfe eine oder mehrere Spitzen aufweist, welche in Kontakt mit der Membran des Vorratsraumes gebracht werden können, sobald der gewünschte Kühleffekt hervorgerufen werden soll. Es ist klar, dass die Stechhilfe derart konstruiert und angeordnet sein muss, dass sie zuvor auch bei stärkeren Bewegungen der Dose nicht dergestalt mit der Membran interagieren kann, dass es zu einer Zerstörung derselben kommt.
Der Vorteil der Stechhilfe ist die Vereinfachung der Zerstörung der Membran, da aufgrund der Kraftkonzentration weniger externe Kräfte bereitzustellen sind. Zudem ist die Zerstörung der Membran kontrollierter möglich als ohne Stechhilfe. Nach einer Aus führungs form der Stechhilfe durchtritt diese eine Außenwand des Reaktionsraumes und ist unmittelbar von außen betätigbar. Das bedeutet, dass die zur Betätigung der Stechhilfe benötigten Kräfte, beispielsweise zum Bewegen derselben in die Nähe der Membran oder gar in diese hinein, durch eine mechanisch unmittelbar mit der Spitze verbundene Betätigungseinrichtung auf die Spitze übertragen werden. Eine solche Betätigungseinrichtung ist beispielsweise ein von außen zugänglicher Hebel, ein Reißfaden oder eine Nadel.
Es ist klar, dass, sofern das Kühlelement vollständig in der Dose untergebracht ist, auch die Dose einen entsprechenden Durchgang für die Stechhilfe aufweisen muss.
Der Vorteil einer von außen zugänglichen Stechhilfe liegt in der Möglichkeit, aufgrund der direkten mechanischen Kopplung auch relativ hohe Kräfte auf die Membran aufbringen zu können.
Nach einer anderen Aus führungs form der Stechhilfe ist diese vollständig im Inneren des Reaktionsraumes angeordnet, und sie ist unmittelbar oder indirekt mittels der Einrichtung zum Durchmischen von innen betätigbar. Das bedeutet, dass die Stechhilfe selber keine eigene mechanisch von außen zugängliche Betätigungseinrichtung aufweist, sondern ganz im Inneren des Reaktionsraumes untergebracht ist.
Zur Betätigung kann die Stechhilfe unmittelbar mittels der Einrichtung zum Durchmischen betätigbar sein. Das bedeutet, dass die Stechhilfe beispielsweise in Form einer Nadel unmittelbar an der Einrichtung zum Durchmischen angebracht ist und beim Bewegen der Einrichtung von dieser mitgeführt und in die Membran gestochen wird.
Zur Betätigung kann die Stechhilfe aber auch indirekt betätigbar sein. Dies bedeutet, dass sie nicht mit der Einrichtung zum Durchmischen verbunden ist, sondern sich beispielsweise an der Innenwand der Reaktionskammer befindet. Durch Betätigen der Einrichtung zum Durchmischen wird entweder der Vorratsraum derart bewegt, dass er gegen die Stechhilfe gedrückt wird, oder die zunächst flach an der Innenwand anliegende Stechhilfe wird, beispielsweise aufgrund einer scharnierartigen Befestigung, durch die einsetzende Bewegung der Einrichtung zum Durchmischen von dieser mitgenommen und so in den Innenbereich des Reaktionsraums ausgeklappt, wo sie schließlich mit der Membran in Berührung kommt und diese zerstört.
Der Vorteil einer innenliegenden Stechhilfe ist in der einfacheren Konstruktion zu sehen, da für die Stechhilfe keine Durchführungen durch den Reaktionsraum und ggf. die Dose benötigt werden. Auch die Bereitstellung und Betätigung einer separaten Betätigungseinrichtung entfällt, da die Stechhilfe zusammen mit der Einrichtung zum Durchmischen aktiviert wird. Anders ausgedrückt, die Einrichtung zum Durchmischen dient als Betätigungseinrichtung .
Es ist klar, dass alle angeführten Aus führungs formen nur beispielhafte Illustrationen der erfindungsgemäßen Grundidee sind, und keine Beschränkung der Erfindung darstellen. Es ist außerdem klar, dass die Beispiele, soweit technisch möglich und sinnvoll, auch miteinander kombiniert sein können, ohne den erfinderischen Gedanken zu verlassen.
Die Erfindung betrifft auch eine selbstkühlende Getränkedose.
Vorzugsweise ist das Kühlelement mit zumindest einer seiner Außenwände an zumindest einer der Innenwände der Dose fixiert, so dass es sich nicht frei im Inneren der Dose bewegen kann. Vorzugsweise können Dose und Kühlelement auch eine gemeinsame Wandung aufweisen. Besonders bevorzugt ist dies die Unterseite der Dose, welche durch eine entsprechend angepasste Außenwand des Kühlelements gebildet ist.
Eine nach erfindungsgemäßer Art konstruierte Dose weist den Vorteil auf, besonders schnell auf eine gewünschte Temperatur herunterzukühlen. Im Übrigen wird auf die vorstehenden
Erläuterungen verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Kühlen einer Getränkedose, wobei diese ein Kühlelement umfasst, welches einen Reaktionsraum mit einem ersten Reaktionsmittel und einen vollständig im Reaktionsraum angeordneten Vorratsraum mit einem zweiten Reaktionsmittel aufweist, wobei Reaktionsraum und Vorratsraum durch eine mechanisch zerstörbare, elastische und vorgespannte Membran voneinander getrennt sind. Zur Erläuterung des mechanischen Aufbaus und der Zusammenhänge wird auf die vorstehenden Erläuterungen verwiesen, um Wiederholungen zu vermeiden .
Erfindungsgemäß wird zum Erzielen einer Kühlreaktion die elastische und vorgespannte Membran mechanisch zerstört, und ein aktives Durchmischen des Reaktionsraumes mittels einer Einrichtung zum Durchmischen findet statt. Anders ausgedrückt, durch die zumindest teilweise Zerstörung der elastischen Membran wird die Trennung zwischen Vorratsraum und Reaktionsraum aufgehoben, und die beiden Reaktionsmittel kommen in gegenseitigen Kontakt. Um ein möglichst schnelles Herunterkühlen zu bewirken, ist es nötig, eine möglichst schnelle und gleichmäßige Durchmischung der beiden Reaktionsmittel zu erzielen, was in aktiver Art und Weise geschieht. „Aktiv" bedeutet hier, dass durch ein mechanisches Hilfsmittel, nämlich die Einrichtung zum Durchmischen, Turbulenzen im Inneren der Reaktionskammer erzeugt werden, und nicht lediglich langsam ablaufende Diffusionsprozesse zu einer Abkühlreaktion führen.
Durch das aktive Mischen ist ein deutlich schnelleres Abkühlen der Dose erreichbar.
Nach einer bevorzugten Aus führungs form wird die Membran durch das Befüllen mit dem zweiten Reaktionsmittel unter Zugspannung gesetzt, so dass sie beim mechanischen Zerstören selbsttätig weiterreißt. Anders ausgedrückt, die Membran, die erfindungsgemäß elastisch ist, dehnt sich im Wege des Befüllens mit dem zweiten Reaktionsmittel; dabei wird die Oberfläche des Vorratsraumes, der durch die Membran gebildet ist, unter Zugspannungen gesetzt. Dieser Prozess ist mit dem bekannten Befüllen eines Luftballons mit Gas oder Flüssigkeit vergleichbar. Wird der so befüllte, gespannte Ballon an einer Stelle auch nur geringfügig beschädigt, so reißt (platzt) er spontan ohne weiteres Zutun. Zugleich zieht sich die Membran, welche sich nunmehr wieder entspannen kann, stark zusammen und gibt so das Volumen des nun nicht mehr mit Wandungen umgebenen Vorratsraums frei.
Der Vorteil eines im Wege des Befüllens gedehnten Vorratsraumes liegt demnach in einer signifikanten Verbesserung der leichten Zerstörbarkeit der Membran (und somit der Wandungen des Vorratsraumes), da sich ein derartiger Vorratsraum nach einem geringfügigen initialen Beschädigen praktisch selbsttätig weiter zerstört (zerreißt) . Die Kontaktfläche zwischen den beiden Reaktionsmitteln ist dann deutlich größer als bei einer herkömmlichen, eingeritzten Trennmembran, da diese zwar eine Öffnung zum Austausch der Mittel bereitstellt, der Austausch aber nur langsam vor sich gehen kann, da er durch die verhältnismäßig kleine Öffnung ablaufen muss. Zudem werden durch das spontane Zerreißen der Membran die in ihr gespeicherten mechanischen Kräfte frei, die signifikant zu einer weiteren Durchmischung der beiden Reaktionsmittel beitragen.
Nach einer bevorzugten Aus führungs form wird das mechanische Zerstören erreicht, indem auf die Membran mittels einer Stechhilfe mechanische Kräfte einwirken, welche auf die Stechhilfe unmittelbar von außen, oder mittels der Einrichtung zum Durchmischen unmittelbar oder indirekt die Stechhilfe von innen bereitgestellt werden. Anders ausgedrückt, die benötigte initiale geringfügige Beschädigung der Membran wird mittels der weiter oben beschriebenen Stechhilfe erreicht. Diese kann, wie ebenfalls bereits oben beschrieben, unmittelbar von außen, oder unmittelbar oder indirekt mittels der Einrichtung zum Durchmischen aktiviert, also in Richtung der Membran bewegt, werden, um diese zu beschädigen. Es ist klar, dass hiermit eine Relativbewegung gemeint ist; so ist derselbe Effekt der Beschädigung dadurch erreichbar, dass die Membran des Vorratsraumes in Richtung der Stechhilfe bewegt wird, wobei dies bevorzugt durch Manipulieren mit der Einrichtung zum Durchmischen geschieht .
Nach einer Aus führungs form der Getränkedose ist diese wiederverschließbar, weist also einen Verschlussmechanismus auf, welcher von außen bedienbar ist und zu einem zumindest annähernd flüssigkeitsdichten Verschließen des Ausgusses führt. Auf diese Weise kann das Getränk noch vor dem Öffnen gekühlt und die Dose nach dem Öffnen wieder verschlossen werden.
Da derartige Mechanismen bewegte Teile aufweisen, ist es vorteilhaft, diese bewegten Teile so anzuordnen, dass sie nicht mit der Betätigung des Kühlelementes oder interferieren. Durch die Anordnung des Verschlusses auf der Oberseite und der zur Betätigung dienenden Komponenten des Kühlelements auf der Unterseite der Dose ist dies gewährleistet.
Wie dargelegt löst das erfindungsgemäße Kühlelement das aus dem Stand der Technik bekannte Problem des zu langsamen Abkühlens. Dies wird durch eine Optimierung der Kontaktflächen der beiden Reaktionsmittel, welche bei Kontakt zum Abkühleffekt führen, erreicht, indem der Vorratsraum eines der beiden Reaktionsmittel durch eine elastische und vorgespannte Membran gebildet ist, welche innerhalb des Reaktionsraums mit dem anderen Reaktionsmittel angeordnet ist, wobei durch ein von außen initiierbares Zerreißen der Membran eine sehr gute und schnelle Vermischung der beiden Reaktionsmittel ermöglicht ist. Figurenbeschreibung
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in Figuren gezeigten beispielhaften Aus führungs formen detailliert erläutert.
Figur 1 zeigt eine Getränkedose mit einer ersten Aus führungs form eines Kühlelements in einer Schnittansicht vor dem Ini¬ tiieren des Kühlvorgangs.
Figur 2 zeigt die Getränkedose nach Fig. 1 beim Einführen der
Stechhilfe .
Figur 3 zeigt die Getränkedose nach Fig. 1 beim Beschädigen der
Membran des Vorratsraumes.
Figur 4 zeigt die Getränkedose nach Fig. 1 beim Durchmischen des
Reaktionsraumes .
Figur 5 zeigt eine Getränkedose mit einer zweiten Ausführungs¬ form eines Kühlelements in einer Schnittansicht vor dem Initiieren des Kühlvorgangs.
Figur 6 zeigt die Getränkedose nach Fig. 5 beim Einführen der
Stechhilfe .
Figur 7 zeigt die Getränkedose nach Fig. 5 beim Durchmischen des
Reaktionsraumes . Figur 8 zeigt eine Getränkedose mit einer dritten Ausführungs¬ form eines Kühlelements in einer Schnittansicht vor dem Initiieren des Kühlvorgangs.
Figur 9 zeigt die Getränkedose nach Fig. 8 beim Auslösen der
Stechhilfe . Figur 10 zeigt die Getränkedose nach Fig. 8 beim Durchmischen des
Reaktionsraumes . Figur 11 zeigt eine Getränkedose mit einer vierten Ausführungs¬ form eines Kühlelements in einer Schnittansicht vor dem Initiieren des Kühlvorgangs.
Figur 12 zeigt die Getränkedose nach Fig. 11 beim Auslösen der
Stechhilfe.
Figur 13 zeigt die Getränkedose nach Fig. 11 beim Durchmischen des Reaktionsraumes.
Figur 14 zeigt eine Getränkedose mit einer fünften Ausführungs¬ form eines Kühlelements in einer Schnittansicht vor dem Initiieren des Kühlvorgangs.
Figur 15 zeigt die Getränkedose nach Fig. 14 beim Auslösen der
Stechhilfe .
Figur 16 zeigt die Getränkedose nach Fig. 14 beim Durchmischen des Reaktionsraumes. Figur 17 zeigt eine Getränkedose mit einer sechsten
Aus führungs form eines Kühlelements in einer Schnittansicht vor dem Initiieren des Kühlvorgangs.
Figur 18 zeigt die Getränkedose nach Fig. 17 in einer Draufsicht als Schnittansicht. Figur 19 zeigt die Getränkedose nach Fig. 18 beim Auslösen der
Stechhilfe während des Durchmischens des Reaktionsrau¬ mes .
In der Figur 1 ist eine Getränkedose mit einer ersten Aus führungs form eines Kühlelements in einer Schnittansicht vor dem Initiieren des Kühlvorgangs dargestellt.
Die Getränkedose 1 ähnelt zunächst einer herkömmlichen Dose, wie sie im Handel seit langer Zeit erhältlich ist. Sie kann ein Innenvolumen von beispielsweise 500 ml aufweisen, wobei 330 ml für das Getränk (nicht dargestellt) , und das restliche Innenvolumen für das Kühlelement 2 vorgesehen sind. Die Dose ist (wie auch alle nachfolgend dargestellten Dosen) mit dem Verschluss (ohne Bezugszeichen) nach unten dargestellt.
Das Kühlelement 2 umfasst einen von flüssigkeitsdichten Außenwänden 3 umschlossenen Reaktionsraum 4, in welchem ein erstes Reaktionsmittel aufbewahrbar ist (nicht dargestellt) . Das erste Reaktionsmittel ist bevorzugt ein Feststoff.
Das Kühlelement 2 umfasst außerdem einen Vorratsraum 5, in welchem ein zweites Reaktionsmittel bevorratbar ist (nicht dargestellt) . Dieses zweite Reaktionsmittel ist bevorzugt eine Flüssigkeit. Ferner enthält der Vorratsraum 5 eine optionale Gasblase 6, die beispielsweise durch ein inertes Gas oder Luft gebildet ist.
Reaktionsraum 4 und Vorratsraum 5 sind durch eine mechanisch zerstörbare Membran 7 voneinander getrennt. Demnach umschließt die Membran 7 das Volumen des vorliegend länglich ausgestalteten Vorratsraumes 5 und bildet im Wesentlichen dessen räumliche Begrenzungen. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist der Vorratsraum 5 vollständig im Inneren des Reaktionsraums 4 angeordnet. Anders ausgedrückt, der Reaktionsraum 4 umschließt den Vorratsraum 5 vollständig .
Die Membran 7 besteht aus einem flüssigkeitsdichten elastischen Material wie beispielsweise Gummi oder Kautschuk. Somit kann sie bei Bevorratung des zweiten Reaktionsmittels, vergleichbar mit einem Ballon, unter Zugspannung gesetzt werden. Das bedeutet, dass (ggf. incl. dem Volumen der Gasblase 6) mehr zweites Reaktionsmittel in den Vorratsraum 5 eingefüllt werden kann, als das Volumen des Vorratsraums 5 im entspannten Zustand erlaubt. Aufgrund der erfindungsgemäßen Dehnbarkeit der Membran 7 weitet sich diese, so dass mehr zweites Reaktionsmittel einfüllbar ist, wobei die Membran 7 zunehmend unter Zugspannung gesetzt wird. Ggf. kann die Zugspannung auch ausschließlich oder zusätzlich durch die Gasblase 6 erzeugt werden, indem unter Druck ein entsprechend großes Volumen an Gas in den Vorratsraum 5 eingefüllt wird. Es ist klar, dass der Vorratsraum 5 nach dem Befüllen flüssigkeits- und gasdicht verschlossen sein muss.
Ferner weist das Kühlelement 2 eine von außen betätigbare Einrichtung zum Durchmischen 8 des Reaktionsraums auf. Diese hat die Aufgabe, eine mechanische Durchmischung des Innenraums des Reaktionsraumes 4 zu ermöglichen. Die dargestellte Ausführungs¬ form weist dazu einen drehbar in der obenliegenden Außenwand des Reaktionsraumes 4 gelagerten und diese durchtretenden, vorliegend einarmigen Rührhaken 9 auf. An dessen distalem Ende (ganz oben im Bild) ist ein manuell betätigbarer Griff 10 angebracht. Es ist klar, dass die Lagerung zumindest flüssigkeits- , vorzugsweise auch druckdicht sein muss, damit im Reaktionsraum enthaltene Flüssigkeit zu keinem Zeitpunkt nach außen gelangen kann. Dazu ist ein Septum 11 aus elastischem Material vorgesehen. Nach der gezeigten Aus führungs form ist dieses in einem Hohlraum zwischen zwei KunststoffScheiben angeordnet, welche ihrerseits den Außenabschluss des Kühlelements 2 bilden und dicht mit seinen Seitenwänden abschließen.
Um nun den Kühlvorgang zu initiieren, muss zunächst die Membran 7 zerstört werden, so dass erstes und zweites Reaktionsmittel miteinander in Kontakt kommen und die Kühlreaktion in Gang kommen kann. In Fig. 2 ist gezeigt, dass hierfür eine Stechhilfe 12, die vorliegend als Nadel ausgestaltet ist, in einen Kanal 13 eingebracht werden kann (kleiner Pfeil, Schritt 1) . Dieser Kanal 13 durchzieht sowohl den Griff 10, als auch den im Bild obenliegenden Außenabschluss des Reaktionsraums 4. Diese Stechhilfe 12 wie auch die anderen, weiter unten beschriebenen, dient bzw. dienen der Konzentration von Kräften zwecks vereinfachter Zerstörung der Membran.
Fig. 3 zeigt die Situation mit eingeführter Stechhilfe 12. Diese durchtritt nach dem Einführen (Schritt 2) nunmehr den Griff 10 und das Septum 11 und erreicht durch den Reaktionsraum 4 den Vorratsraum 5. Dort kann sie die vorgespannte Membran 7 beschädigen. Wie dargestellt penetriert die Stechhilfe 12 die Stelle des Vorratsraumes 5, in dem sich die Gasblase 6 befindet. Anschließend kann die Stechhilfe 12 wieder aus dem Kanal 13 entfernt werden (Schritt 3) .
Durch das Einstechen der Membran 7 zerreißt diese selbsttätig weiter, vergleichbar mit einem platzenden Ballon. Das im Vorratsraum 5 enthaltene zweite Reaktionsmittel kommt schlagartig mit dem im umgebenden Reaktionsraum 4 befindlichen, ersten Reaktionsmittel in Kontakt, und die Kühlreaktion beginnt.
Um die Kühlreaktion weiter zu beschleunigen, wird, wie in Fig. 4 gezeigt, nunmehr die Einrichtung zum Durchmischen 8 durch Rotation (Schritt 4) um ihre Drehachse betätigt. Die unten im Bild eingezeichneten kleinen gebogenen Pfeile symbolisieren Turbulenzen, die durch die Rotation im Inneren des Reaktionsraumes erzeugt werden. Somit wird dessen Inhalt aktiv durchmischt, und die Kühlreaktion kann besonders schnell und vollständig ablaufen . Nachdem sich das Getränk (nicht dargestellt) ausreichend aufgrund des Wärmeübergangs durch die Wand des Reaktionsraumes 4 hindurch abgekühlt hat, kann die Dose 1 umgedreht und mittels des Verschlusses geöffnet werden.
Die Fig. 5 bis 7 zeigen eine weitere Ausführungsform, nach welcher die Stechhilfe 12 dauerhaft in der Dose 1 verbleibt. Ihr Kopf ist unter einer verformbaren Abdeckung (ohne Bezugszeichen) verborgen. Durch Drücken auf diese Abdeckung (Fig. 6, Schritt 1) erreicht sie den Vorratsraum (nicht dargestellt) und zerstört die Membran (nicht dargestellt) . Durch Betätigen der Einrichtung zum Durchmischen 8 (Fig. 7, Schritt 2) wird der Reaktionsraum 4 durchmischt. Gleichzeitig bricht die Spitze der Stechhilfe 12 aufgrund der Bewegung des Rührhakens 9 ab, so dass diese der weiteren Bewegung desselben nicht mehr im Weg ist. Die Stechhilfe kann dazu vorzugsweise eine Sollbruchstelle aufweisen. Nach einer alternativen Aus führungs form klappt die Spitze um, vorzugsweise ebenfalls um eine Sollknickstelle. Der Vorteil dieser Aus führungs form liegt in der einfacheren und sichereren Bedienbarkeit , da die Stechhilfe 12 nicht mehr aus der Dose 1 entfernt werden muss.
In den Fig. 8 bis 10 ist eine weitere Aus führungs form dargestellt, bei welcher die Stechhilfe 12 als Reißleine mit Haltering ausgestaltet ist. Wie aus Fig. 8 erkennbar verläuft die von außen zugängliche Reißleine an der Außenseite der Membran 7 entlang. Durch Ziehen am Haltering (Fig. 9, Schritt 1) zerreißt die Membran. Durch Betätigen der Einrichtung zum Durchmischen 8 (Fig. 10, Schritt 2) wird der Reaktionsraum 4 durchmischt. Eine andere Aus führungs form der Stechhilfe ist in den Fig. 11 bis 13 dargestellt. Demnach ist die Stechhilfe 12 als Hebel ausgestaltet. Wie in Fig. 11 erkennbar, ist der Drehpunkt beispielsweise im Bereich des Septums 11 angeordnet. Im Griff 10 ist eine längliche Vertiefung eingebracht, aus der ein Schieber 14 herausragt.
Durch Betätigen des Schiebers 14 in Pfeilrichtung (Fig. 12, Schritt 1) kippt der Hebel um, und die Spitze der Stechhilfe 12 penetriert die Membran 7, welche zerreißt. Anschließend kann mittels der Einrichtung zum Durchmischen 8 der Reaktionsraum 4 durchmischt werden (Fig. 13, Schritt 2) . Bei der gezeigten Konstruktion ist die Spitze der Stechhilfe 12 nach dem Betätigen des Schiebers 14 derart in die Nähe der Drehachse der Einrichtung zum Durchmischen 8 gekippt, dass sie die Rotation derselben nicht behindert. Dies wird erreicht, indem der drehachsennahe, quer zur Längsachse verlaufende Abschnitt des Rührhakens 9 weiter in Richtung der Längsachse angeordnet ist als die Spitze der Stechhilfe 12. Ein mögliches Schleifen der Spitze an der Drehachse ist hingegen unproblematisch.
Der Vorteil dieser Aus führungs form liegt in der einfachen Bedienbarkeit und dem Verbleib der Stechhilfe 12 an der Dose 1. Eine weitere Aus führungs form der Stechhilfe ist in den Fig. 14 bis 16 dargestellt. Nach dieser Aus führungs form umfasst die Einrichtung zum Durchmischen 8 einen axial verschiebbar in einer Außenwand des Reaktionsraumes 4 gelagerten und diese durchtretenden Stab 15 auf, an dessen proximalem (innenliegendem) Ende eine Mischstruktur 16 angebracht ist, und an dessen distalem (außenliegenden) Ende ein manuell betätigbarer Griff 10 angebracht ist.
Nach dieser Aus führungs form ist die Stechhilfe 12 vollständig im Inneren des Reaktionsraumes 4 angeordnet, und sie ist unmittelbar mittels der Einrichtung zum Durchmischen 8 von innen betätigbar.
Wie in Fig. 14 erkennbar durchtritt der Stab 15 das dichtende Septum 11. Die axiale Richtung durchzieht die Dose 1 im Bild in vertikaler Richtung (Längsachse) .
Zum Zerstören der Membran 7 wird die Einrichtung zum Durchmischen 8 mittels des Griffes 10 parallel zur Längsachse in axialer Richtung aus der Dose gezogen (Fig. 15, Schritt 1) . Die an ihrem distalen Ende ebenfalls angeordnete Stechhilfe 12 nähert sich so der Membran 7 und zerstört sie. Aufgrund der Vorspannung der Membran 7 und ihrer plötzlichen Entspannung nimmt sie nur noch wenig Platz in Anspruch, so dass sie den nachfolgenden Mischvorgang (Fig. 16, Schritt 2) nicht behindert. Dieser wird durchgeführt, indem die Einrichtung zum Durchmischen 8 mehrmals in axialer Richtung hin und her bewegt wird. Die Mischstruktur 16, die vorliegend als Lochplatte ausgebildet ist, lässt einen Teil des Gemenges aus erstem und zweitem Reaktionsmittel durch ihre Öffnungen passieren, wodurch Turbulenzen erzeugt werden, welche das Mischen in gewünschter Weise begünstigen. Eine andere Aus führungs form der Stechhilfe ist in den Fig. 17 bis 19 dargestellt. Nach dieser Aus führungs form ist die Stechhilfe 12 vollständig im Inneren des Reaktionsraumes 4 angeordnet, und sie ist indirekt mittels der Einrichtung zum Durchmischen 8 von innen betätigbar.
Fig. 17 zeigt, dass die Stechhilfe 12 in Form von drei in Richtung des Reaktionsrauminneren weisenden Schneiden vorliegt, und an der inneren Wandung des Reaktionsraums 4 angebracht ist. In der Schnittansicht nach Fig. 18 ist erkennbar, dass die Scheiden der Stechhilfen 12 zunächst an die Wandung des Reaktionsraums 4 angeklappt sind. Vorzugsweise sind zwei Stechhilfen 12 im Reaktionsraum 4 vorhanden, welche in entgegengesetzter Richtung angeklappt sind. Somit ist die Membran 7 vor unbeabsichtigter Beschädigung geschützt. Wird die Einrichtung zum Durchmischen 8, wie in Fig. 19 gezeigt, in Rotation versetzt (Schritt 1), so nimmt der Rührhaken 9 mit seinen längsaxial verlaufenden Armen (in der Fig. 19 senkrecht zur Bildebene) die Schneiden der Stechhilfe 12 mit, so dass diese in den Innenraum des Reaktionsraumes 4 hineinragen und dabei die Membran 7 zerstören können.
Bezugs zeichenliste
1 Getränkedose, Dose
2 Kühlelement
3 Außenwände
4 Reaktionsraum
5 Vorratsraum
6 Gasblase
7 Membran
8 Einrichtung zum Durchmischen 9 Rührhaken
10 Griff
11 Septum
12 Stechhilfe
13 Kanal
14 Schieber
15 Stab
16 Mischstruktur

Claims

Patentansprüche
1. In eine Getränkedose (1) zum Kühlen ihres Inhalts einbringbares Kühlelement (2), umfassend einen von flüssig¬ keitsdichten Außenwänden umschlossenen Reaktionsraum (4), in welchem ein erstes Reaktionsmittel aufbewahrbar ist, und einen Vorratsraum (5), in welchem ein zweites Reaktionsmittel bevorratbar ist, wobei Reaktionsraum (4) und Vorratsraum (5) durch eine mechanisch zerstörbare Membran (7) voneinander getrennt sind, und der Vorratsraum (5) vollständig im Inneren des Reaktionsraums (4) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (7) aus einem flüssigkeitsdichten elastischen Material besteht oder dieses umfasst und bei Bevorratung des zweiten Reaktionsmittels unter Zugspannung setzbar ist.
2. Kühlelement (2) nach Anspruch 1, wobei der Vorratsraum (5) durch einen mit dem zweiten Reaktionsmittel befüllbaren Ballon gebildet ist.
3. Kühlelement (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Vorratsraum (5) eine längliche Form hat.
4. Kühlelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Volumen des Vorratsraumes (5) außerdem mit einem unter Druck stehenden Gas gefüllt ist.
5. Kühlelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es eine von außen betätigbare Einrichtung zum Durchmischen (8) des Reaktionsraums (4) aufweist .
6. Kühlelement (2) nach Anspruch 5, wobei die Einrichtung zum Durchmischen (8) einen drehbar in einer Außenwand des Reaktionsraumes (4) gelagerten und diese durchtretenden Rührhaken (9) aufweist, an dessen distalem Ende ein manuell betätigbarer Griff (10) angebracht oder anbringbar ist. Kühlelement (2) nach Anspruch 5, wobei die Einrichtung zum Durchmischen (8) einen axial verschiebbar in einer Außenwand des Reaktionsraumes (4) gelagerten und diese durchtretenden Stab (15) aufweist, an dessen proximalem Ende eine Mischstruktur (15) angebracht ist, und an dessen distalem Ende ein manuell betätigbarer Griff (10) angebracht oder anbringbar ist .
Kühlelement (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner umfassend eine Stechhilfe (12) zum mechanischen Zerstören der Membran ( 7 ) .
Kühlelement (2) nach Anspruch 8, wobei die Stechhilfe (12) eine Außenwand des Reaktionsraumes (4) durchtritt und unmittelbar von außen betätigbar ist.
Kühlelement (2) nach Anspruch 8, wobei die Stechhilfe (12) vollständig im Inneren des Reaktionsraumes (4) angeordnet ist, und unmittelbar oder indirekt mittels der Einrichtung zum Durchmischen (8) von innen betätigbar ist.
Selbstkühlende Getränkedose (1) , umfassend ein in ihrem Inneren angeordnetes und befestigtes Kühlelement (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Selbstkühlende Getränkedose (1) nach Anspruch 11, wobei dieselbe wiederverschließbar ist.
Verfahren zum Kühlen einer Getränkedose (1), wobei diese ein Kühlelement (2) umfasst, welches einen Reaktionsraum (4) mit einem ersten Reaktionsmittel und einen vollständig im Reaktionsraum (4) angeordneten Vorratsraum (5) mit einem zweiten Reaktionsmittel aufweist, wobei Reaktionsraum (4) und Vorratsraum (5) durch eine mechanisch zerstörbare, elastische und vorgespannte Membran (7) voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, dass zum Erzielen einer Kühlreaktion die Membran (7) mechanisch zerstört wird, und ein aktives Durchmischen des Reaktionsraumes mittels einer Einrichtung zum Durchmischen (8) stattfindet. Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Membran (7) durch das Befüllen mit dem zweiten Reaktionsmittel unter Zugspannung gesetzt wird, so dass sie beim mechanischen Zerstören selbsttätig weiterreißt.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei das mechanische Zerstören erreicht wird, indem auf die Membran (7) mittels einer Stechhilfe (12) mechanische Kräfte einwirken, welche unmittelbar auf die Stechhilfe (12) von außen, oder mittels der Einrichtung zum Durchmischen (8) unmittelbar oder indirekt auf die Stechhilfe (12) von innen bereitgestellt werden .
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