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Die
Erfindung betrifft ein Trinkgefäß, insbesondere
eine Babyflasche oder ein Getränkegebinde wie
ein Getränkefass.
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Unter
dem Begriff ”Trinkgefäß” wird im
Folgenden allgemein ein Behälter
oder Gefäß zur Aufnahme
von dünn-
oder auch dickflüssigen
z. B. breiartigen Nahrungsmitteln verstanden, aus dem vorzugsweise
unmittelbar getrunken werden kann. Der Begriff ”Inhalt” soll im Folgenden vor allem,
wie vorstehend angegeben, dünn-
oder auch dickflüssige Nahrungsmittel,
insbesondere Getränke
wie Milch, Wasser, Bier oder dergleichen umfassen. Unter den im
Folgenden ebenfalls verwendeten Begriffen ”Kühlwasser” bzw. ”Kühlmedium” ist im weiteren Sinne jegliches
für die
angegebenen Zwecke geeignete strömungsfähige Kühlmedium
sowie auch jedes geeignete Medium für den Transport von Wärme zu verstehen.
Wenn nämlich
im Folgenden der Begriff ”Wärmeaustausch” verwendet
wird, kann es sich dabei sowohl um eine Kühlung als auch um eine Erwärmung insbesondere
des vorgenannten ”Inhalts” des ”Trinkgefäßes” handeln.
Ein Wechsel der Bezeichnung oder Begriffe für gleichartige Gegenstände bedeutet
im folgenden keine Beschränkung.
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Wenn
Babynahrung in Trinkgefäßen nicht die
gewünschte
Verzehrtemperatur z. B. etwa die menschliche Körpertemperatur hat, nämlich in
den meisten Fällen
zu heiß ist,
wird in der Regel eine Abkühlung
des Inhalts des Trinkgefäßes unter
fließendem
kalten Wasser oder aber durch Abwarten versucht, bis der Inhalt
die gewünschte
Temperatur hat. Insbesondere in den Fällen, wo frisch abgekochtes, keimfreies,
aber noch heißes
Wasser aufgrund der Temperaturvorgaben der Hersteller von Milch-
und Teepulver oder dergleichen zum Zubereiten von Babynahrung insbesondere
durch Mischen mit Milchpulver oder dergleichen in dem Trinkgefäß benutzt wird,
muß der
Inhalt bis auf die gewünschte
Trinktemperatur abgekühlt
werden. Die Zeitspanne bis zum Erreichen der gewünschten Trinktemperatur ist
häufig
zu lang, weil insbesondere Babys und Kleinkinder ungeduldig werden
und dadurch für
die Betreuungsperson erhebliche Probleme verursacht werden können. Umgekehrt
kann auch die Erwärmung
eines bereits fertig zubereiteten Getränks zu lange dauern und dadurch
vergleichbare Probleme verursachen.
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Ein
sehr ähnliches
Problem ergibt sich beim Kühlen
von Getränkegebinden
und insbesondere von Getränkefässern, wie
Bierfässern.
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Wenn
z. B. Bier in Getränkegefäßen, wie
beispielsweise in handelsüblichen
Bier- bzw. sogenannten Partyfäßchen, nicht
die gewünschte
Trinktemperatur hat, die wie herstellerseits empfohlen im Bereich
zwischen 7 und 9 Grad Celsius liegt, die allgemein aber zuweilen
sogar noch niedriger gewählt
ist, wird in der Regel eine Abkühlung
des Inhalts des Getränkegefäßes im Kühl- oder
Eisschrank oder in speziellen Zapfanlagen mit integriertem Kühlsystem
herbeigeführt.
Insbesondere in den Fällen,
wo erst unmittelbar für
den entsprechenden, dem Genuss zugrunde liegenden Anlass diese Getränkegefäße kurzfristig
beschafft werden, dies häufig
aus einer Lagerung bei Raumtemperatur hinweg, muss der Inhalt von
eben dieser höheren
Temperatur auf Trinktemperatur herabgekühlt werden.
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Alle
Verwendungen oder Gefäßgrößen haben
gemeinsam, dass die Zeitdauer für
das Herunterkühlen
des Inhalts auf die bevorzugte Trinktemperatur sehr lang ist – selbst
bezogen auf die beschriebenen konzentriert kühlenden Haus-Zapfanlagen wird gar
häufig
eine Zeitspanne von bis zu 15 Stunden angegeben, was aber durchaus
als Mindestdauer anzusehen ist.
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Diese
Dauer ist häufig
zu lang oder das Kühlergebnis
aufgrund unzureichender Kühlmöglichkeiten
unbefriedigend, dies nicht zuletzt angesichts der eingeschränkten Kühl-Möglichkeiten, die die Größe der beschriebenen
Getränkegefäße im Vergleich
zu herkömmlichen
Kühl- oder
Eisschränken,
wie sie in Privathaushalten Verwendung finden, mit sich bringt. Dies
gerade, wenn eine Bevorratung unter Berücksichtigung der zu bewirtenden
Personenanzahl die Lagerung und Abkühlung mehrerer solcher Getränkegefäße erfordert.
Denn speziell im Hinblick auf die Anlässe, denen mehrere Personen
beiwohnen, und für
die demzufolge mehrere solcher Getränkegefäße vorrätig gehalten werden, soll doch
im Idealfall ein geleertes Gefäß unmittelbar
durch ein neues Gefäß mit hinreichend
gekühltem
Inhalt ersetzt werden, was wiederum nur bedingt möglich ist.
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Dieses
Zeitproblem beim Kühlen
oder beim Wärmen
von Getränken
oder dergleichen im Trinkgefäß findet
sich sowohl im häuslichen
Bereich als auch unterwegs bspw. im Auto. Es gibt zwar handelsübliche Kühler für Trinkgefäße. Sie
erfordern jedoch in der Regel im Eisfach vorgekühlte Manschetten. Doch diese
Lösung
eignet sich nicht für
unterwegs. Umgekehrt sind handelsübliche Wärmer zum Wärmen des Inhalts von Trinkgefäßen in der
Handhabung problematisch, weil sich der Inhalt des Trinkgefäßes nicht gleichmäßig erwärmt und
darüber
hinaus häufig
mit zu hohen Temperaturen verbunden ist, so daß auch diese Lösung zum
Erwärmen
und zum Kühlen
unbefriedigend ist.
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Es
besteht deshalb die Aufgabe, ein Trinkgefäß, insbesondere eine Babyflasche
oder ein Getränkefass
zu schaffen, das eine rasche Abkühlung
bzw. Erwärmung
zuläßt und auch
die Bedingungen für eine
keimfreie Aufbewahrung des Inhalts sowie für eine einfache Reinigung des
Trinkgefäßes erfüllt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
Gefäß mit einer
Wandung gelöst,
das mindestens ein Element mit zusätzlichen Flächen aufweist, mit denen der
Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Gefäßes und
dem Kühlmedium,
insbesondere Kühlwasser,
verstärkt
wird, wobei die zusätzlichen Flächen eine
Gesamtfläche
von mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 70% der für den Wärmeaustausch
zur Verfügung
stehenden Fläche
der Wandung des Gefäßes aufweisen
(Anspruch 1).
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Die
Erfindung bewirkt eine Vergrößerung der Oberfläche des
Gefäßes durch
ein Element mit zusätzlichen
für den
Wärmeaustausch
zur Verfügung stehenden
Flächen.
Mit diesen zusätzlichen
Hilfsflächen
werden auch die inneren Bereiche des Inhalts in dem Gefäß von dem
Kühlwasser
erreicht. Wie sich überraschend
gezeigt hat, ist eine rasche Kühlung
in akzeptabeler Zeit dann gegeben, wenn die zusätzlichen Flächen eine Gesamtfläche von
mindestens 50% der für
den Wärmeaustausch
zur Verfügung
stehenden Fläche
der Wandung aufweisen, d. h. dann, wenn die für den Wärmeaustausch zur Verfügung stehende
Fläche
durch Einbringen der zusätzlichen Flächen auf
mindestens das 1,5-fache erhöht
ist. Hierbei sind unter den für
den Wärmeaustausch
zur Verfügung
stehenden Flächen
sämtliche
hierzu geeigneten Flächen,
ohne Berücksichtigung
der Füllhöhe des Inhalts
zu verstehen.
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Das
Element mit zusätzlichen
Flächen
kann bereits während
der Herstellung des Gefäßes als auch
nach dessen Herstellung sowie durch Zusammenfügen entsprechend gestalteter Einzelbauteile erfolgen.
Die erfindungsgemäße Lösung ist
hygienisch, weil der Inhalt des Gefäßes nicht unmittelbar mit dem
Kühlwasser
in Berührung
kommt sondern nur mit zusätzlichen
Flächen
in Kontakt gebracht wird, die auf ihrer anderen Seite gekühlt werden.
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Die
Erfindung führt
nicht zu einer Einschränkung
der Eigenschaften handelsüblicher
Gefäße. In dem
erfindungsgemäßen Gefäß können nach
wie vor Getränke
oder vornehmlich flüssige
bis breiartige Speisen zubereitet, ggf. gemischt, und aufbewahrt und
aus dem Gefäß ggf. verzehrt
werden. Entscheidend bleibt jedoch, daß mit der Erfindung durch zusätzliche
Kühlflächen eine
Verkürzung
der Kühlzeiten für den Inhalt
von Gefäßen erreicht
wird, die möglichst
rasch auf eine gewünschte
Trink- bzw. Verzehrtemperatur gebracht werden müssen.
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Für eine wirksame
Steigerung des Wärmeaustauschs
zwecks Verkürzung
der Abkühlung
des Inhalts von Trinkgefäßen ist
es nach einer Weiterbildung vorteilhaft, daß die Wandung des Elementes derart
ausgebildet und an dem Gefäß angeordnet
ist, daß die
Innenfläche
der Wandung des Elementes von dem Inhalt des Gefäßes und die Außenfläche der Wandung
des Elementes von dem Kühlmedium
berührt
wird (Anspruch 2). Danach trennt die Wandung des Elementes, mit
dem zusätzliche
Flächen
für den Wärmeaustausch
geschaffen werden, den zu kühlenden
Inhalt des Gefäßes von
dem Kühlmedium
und erhöht
gleichzeitig die Größe der an
dem Wärmeaustausch
zwischen Inhalt und Kühlmedium
beteiligten Gesamtfläche.
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Das
Material und die Dicke der Wandung des Elementes soll einen Wärmedurchgang
gestatten, der mindestens den Wärmedurchgangswert
der übrigen
Wandung des Gefäßes erreicht
(Anspruch 3). Die Art des Materials des Elementes bzw. der Elemente
wird in der Regel dem Material des Gefäßes entsprechen. Dabei kann
es sich z. B. um Kunststoff oder Metall wie Blech oder Aluminium
handeln.
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Damit
bei Beibehaltung der positiven Eigenschaften bezüglich eines raschen Wärmeaustauschs das
Volumen des Gefäßes nicht
zu sehr verringert wird, bzw. bei gleich bleibendem Volumen die
Außenabmessungen
des Gefäßes für den alltäglichen
Gebrauch akzeptabel bleiben, ist es bevorzugt, dass das Element
maximal ca. 30% des Volumens des Gefäßes einnimmt (Anspruch 4).
Dies ist so zu verstehen, dass durch das Vorsehen des Elements maximal
ca. 30% des für
den Inhalt zur Verfügung
stehenden Volumens des Gefäßes verloren
geht. Weiter bevorzugt nimmt das Element maximal 25% und besonders
bevorzugt maximal 20% des Volumens des Gefäßes ein.
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Um
die Eigenschaften bezüglich
des Wärmeaustauschs
bei nur minimalem Verlust an Volumen im Gefäß durch Vorsehen des Elementes
nochmals zu verbessern, ist es zweckmäßig, daß das Verhältnis zwischen dem durch das
Element eingenommenen Volumen und den zusätzlichen Flächen mindestens 1:2 (m3/m2) und insbesondere
mindestens 1:4 beträgt.
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Für einen
nochmals verbesserten Wärmeaustausch
sind die zusätzlichen
Flächen
bevorzugt derart angeordnet, daß ein
gleichmäßiger Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Gefäßes und dem
Kühlmedium
gegeben ist (Anspruch 5). Insbesondere ist es zweckmäßig, dass
die zusätzlichen Flächen im
Inneren des Gefäßes und
bevorzugt entlang einer Mittellinie des Gefäßes angeordnet sind (Anspruch
6).
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Eine
vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gefäßes besteht darin, daß sich nach
außen
offene doppelwandige Elemente, deren Wandung sich in der Wandung
des Gefäßes fortsetzt, in
dem Gefäß wie Kühlrippen
radial nach innen erstrecken (Anspruch 7). Diese Ausführung ist
besonders einfach bei der Fertigung des Gefäßes herzustellen. Wenn Kühlmedium
z. B. Kühlwasser
von außen über die
Wandung des Gefäßes strömt, dringt
es auch in die nach außen
offenen doppelwandigen Elemente ein und bewirkt so eine besonders
intensive Kühlung
des Inhalts. Kühlmedien
wie über
das Gefäß fließendes Kühlwasser
gelangen ohne weiteres in die schlitzförmigen Öffnungen, die die doppelwandigen Elemente
bilden, so daß die
Innenflächen
der Elemente als zusätzliche
Flächen
für den
Wärmeaustausch
zur Verfügung
stehen. Die schlitzförmigen Öffnungen
erstrecken sich wahlweise nur kurz oder aber weiter in das Innere
des Gefäßes hinein,
so daß auch die
inneren Bereiche des Inhalts des Gefäßes von diesen zusätzlichen
Wärmeaustauschflächen für den Wärmeaustausch
erreicht werden. Die Herstellung dieser Ausführungsform der Elemente mit
zusätzlichen
Flächen
ist besonders einfach, weil sie sich z. B. aus Kunststoff oder Metall
zusammen mit dem Gefäß selbst
herstellen lassen.
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Nach
einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung besteht das Element mit zusätzli chen Flächen aus einem mit dem Gefäß fest verbundenen Hohlkörper, der
derart in dem Gefäß angeordnet
ist, daß zwischen
dem Hohlkörper
und der Wandung des Gefäßes ein
Ringraum zur Aufnahme von z. B. Flüssigkeit als Inhalt gebildet
ist, wobei der Hohlraum des Hohlkörpers mindestens einen Ein-
und Auslaß für das Kühlmedium
aufweist (Anspruch 8). Bei dieser Ausführung steht die gesamte Außenfläche des Hohlkörpers als
zusätzliche
Fläche
für den
Wärmeaustausch
zur Verfügung,
so daß die
Abkühlungszeiten
für den
Inhalt deutlich reduziert werden. Dennoch steht der Ringraum zwischen
der Wandung des Gefäßes und
dem Hohlkörper
sowie ggf. der Raum unterhalb und/oder oberhalb des Hohlkörpers zur
Aufnahme des Inhalts des Gefäßes zur
Verfügung.
Der Begriff ”Ringraum” umfasst
im Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht nur kreisringförmige Ausgestaltungen
zur Aufnahme von z. B. Flüssigkeit,
sondern auch sämtliche
ringartige Formen. Der Hohlkörper
sollte bevorzugt im Wesentlichen koaxial im Gefäß angeordnet sein.
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Ein
Ein- und Auslaß kann
beispielsweise durch eine Zuleitung und eine Abführleitung zur Aufnahme von
Kühlmedium
in bzw. durch den Hohlraum gebildet sein. Wenn über die Zu- und Abführleitungen eine intensive
Kühlwasserströmung in
dem Hohlkörper
erzeugt wird, werden die Zeiten für die Kühlung des Inhalts entsprechend
reduziert. Ein nochmals verbesserter Wärmeaustausch zwischen dem Inhalt des
Gefäßes und
dem Kühlmedium
kann bevorzugt dadurch erreicht werden, daß Zu- und Abführleitungen
durch den Ringraum und damit direkt durch den Inhalt geleitet sind.
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Nach
einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführung erstreckt sich der Hohlkörper von
einer Öffnung
im Boden oder im Deckel des Gefäßes aus in
diesem und ist an mindestens einer Stirnseite für den Zutritt von Kühlmedium
offen (Anspruch 9). Diese Ausführungsform
ist besonders einfach in die Herstellung des Gefäßes z. B. aus Kunststoff oder
Metall zu integrieren. Der vorzugsweise in koaxialer Lage in dem
Gefäß angeordnete
Hohlkörper übernimmt
die Kühlung
der inneren Inhaltsbereiche. Besonders bevorzugt ist der Hohlkörper mit
dem Rand einer Öffnung
im Boden oder im Deckel so ausgeformt, dass der Hohlraum durch die Öffnung erreichbar
ist.
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Hinsichtlich
der Form des Hohlkörpers
kommen sämtliche
Formgebungen in Betracht, wobei solche Formen bevorzugt sind, die
möglichst
wenig Volumen im Gefäß einnehmen,
um, wie bereits erwähnt, die
Handhabbarkeit des Gefäßes nicht
zu beeinträchtigen.
Auch kann der Hohlkörper
so geformt sein, dass mehrere Hohlräume gebildet sind, die sämtlich zur
Aufnahme von Kühlmedium
ausgelegt sind. Insbesondere bevorzugt ist der Hohlkörper ein Hohlzylinder
(Anspruch 10). Zur weiteren Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit innerhalb des Inhalts
des Gefäßes und
für eine
weiter verbesserte Entleerbarkeit kann der Hohlzylinder besonders
bevorzugt aus mehreren Teilsegmenten gebildet sein.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung, ist der Hohlzylinder doppelwandig
ausgeführt
und bildet einen ringförmigen
Hohlraum und einen Innenraum. Der ringförmige Hohlraum weist einen
Ein- und Auslaß für Kühlmedium
auf und der Innenraum steht in Verbindung mit dem Ringraum (Anspruch
11). Mit dieser Abwandlung ist gegenüber den vorerwähnten Ausführungen
mit einem Hohlzylinder ein mehrfacher Gewinn zu erreichen, nämlich zum
einen eine weitere Zunahme der Wärmeaustauschfläche im Innern
des Hohlzylinders und zum anderen eine Reduzierung des durch den
Hohlzylinder in dem Gefäß eingenommenen
Raums, der nicht für
die Aufnahme von Inhalt zur Verfügung
steht. Es handelt sich deshalb um eine für den Wärmeaustausch besonders wirksame
Ausführung.
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Für den Zufluß von Kühlwasser
in den ringförmigen
Innenraum kann auch hier bevorzugt mindestens eine durch das Gefäß hindurchgeführte Zuleitung
und ggf. mindestens eine durch das Gefäß hindurchgeführte Abführleitung
für das
Kühlwasser vorgesehen
sein. Durch die Kühlwasserströmung, die
in dem ringförmigen
Innenraum des doppelwandig ausgeführten Hohlzylinders durch die
Zu- und Abführleitung
hindurch erzeugt wird, ist der Wärmeaustausch
besonders effizient.
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Die
vorstehende Weiterbildung der Erfindung läßt sich, was Herstellungsvorteile
und Reinigungsmöglichkeiten
des Gefäßes anbelangt,
zweckmäßig noch
dadurch weiterverbessern, daß das
untere Ende der Außenwand
des doppelwandigen Hohlzylinders fest mit dem Rand der Öffnung im
Boden des Gefäßes verbunden
ist, und der ringförmige Hohlraum
des Hohlzylinders oben durch eine ringförmige Stirnwand verschlossen
und unten als ringförmiger
Ein- und Auslaß für das Kühlwasser
offen ist, während
der Innenraum des Hohlzylinders oben offen und unten geschlossen
ist. So kann in dem doppelwandigen Hohlzylinder – ebenso wie in dem den Hohlzylinder
umgebenden Ringraum – Inhalt
wie z. B. Trinkflüssigkeit
aufgenommen werden, während die
beidseitig mit Inhalt in Kontakt stehende Hohlwandung von Kühlmedium
durchströmt
und gekühlt wird.
Der Anteil der zu sätzlichen
Flächen
für den Wärmeaustausch
ist bei dieser Ausführung
besonders hoch.
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Alternativ
hierzu läßt sich,
insbesondere bei Ausbildung des Trinkgefäßes als Getränkefass,
die vorstehende Weiterbildung auch dadurch weiter verbessern, daß das obere
Ende der Außenwand
des doppelwandigen Hohlzylinders fest mit dem Rand der Öffnung im
Deckel des Gefäßes verbunden
ist, und der ringförmige
Hohlraum des Hohlzylinders unten durch eine ringförmige Stirnwand
verschlossen und oben als ringförmiger
Ein- und Auslaß für das Kühlmedium
offen ist, während
der Innenraum des Hohlzylinders unten offen und oben geschlossen
ist. So kann in den doppelwandigen Hohlzylinder – ebenso wie in dem den Hohlzylinder
umgebenden Ringraum – Inhalt
wie beispielsweise Bier aufgenommen werden, während die beidseitig mit Inhalt
in Kontakt stehende Hohlwandung vom Kühlmedium erfaßt und gekühlt wird.
Der Anteil der zusätzlichen
Flächen
für den
Wärmeaustausch
ist bei dieser Ausführung
besonders hoch. Die mittige Durchgangsöffnung des Hohlzylinders gestattet
dabei das problemlose Entleeren des Inhalts des Gefäßes, welches üblicherweise
gerade bei Verwendung eingangs beschriebener Zapfanlagen oder auch
handelsüblicher
Pumpsysteme mittig von oben – also
in diesem Fall durch das den inneren der beiden miteinander verbundenen
Hohlzylinder nach außen
hin verschließenden Deckelstück mittels
dort (durch ein eigens eingebrachtes oder einzubringendes Loch)
bei Bedarf einzuführender
Schläuche
oder Rohre nach oben hin erfolgt – in diesem Fall eben durch
die mittige Durchgangsöffnung
des Hohlzylinders hindurch. Der doppelwandige Schaft des Hohlzylinders
erreicht die inneren Bereiche des Inhalts, so daß die Kühlung des Inhalts besonders
wirksam ist – im
Gegensatz zur reinen Kühlung
des Gefäßes an seiner
Außenwandung. Der
am unteren Ende der Doppelwandung verschlossene Schaft wird von
von oben zugeführtem
Kühlmedium
erreicht, so daß die
Innen- und Außenfläche des
doppelwandigen Schaftes einen besonders hohen Kühleffekt erzielt.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführung
der Erfindung besteht darin, daß anstelle
des in das Gefäß eingebrachten
einzelnen Elementes in Form eines doppelwandigen Hohlzylinders,
welcher sich wie vorbeschrieben vom Deckel aus nach unten in das
Gefäß erstreckt,
zur Schaffung zusätzlicher
Flächen
für den
Wärmeaustausch
nunmehr beispielhaft mindestens zwei voneinander getrennte Elemente
vom Boden aus, vorzugsweise parallel zueinander nach oben verlaufend
in das Gefäß eingebracht
sind. Es handelt sich vorzugsweise gewissermaßen um einen entlang der Längsachse
in zwei Hälften
geteilten, doppelwandigen Hohlzylinder, d. h. die Querschnitte der
im Gefäß nach oben
verlaufenden Elemente mit ihren beiden Außenwandungen und ihren beiden
Innenwandungen entsprechen jeweils dem halbierten Querschnitt des
vorher beschriebenen Hohlzylinders. Lediglich ein Abstand trennt
beide Einzelelemente und ermöglicht
so bei Verhinderung von ungleichmäßigen, gerade z. B. bei Bier
typischen Ablagerungen am Boden innerhalb des Gefäßes eine
gleichmäßige Verteilung
des Inhalts im Gefäß (hinsichtlich
Fülhöhe und Wärmeaustausch
innerhalb des Inhalts), wie auch dessen gleichmäßige Entnahme. Jeder der beiden
Innenräume
der doppelwandigen halben Hohlzylinder ist nach oben hin durch die
Halbringe wie auch in deren seitlichem Verlauf durch die nunmehr
gemäß der vorliegenden
Ausführung
vorhandenen Wandungen geschlossen und somit vom Inhalt getrennt – nach unten
hin sind die Hohlräume
durch deren Öffnungen
im Boden für
Kühlmedium
zugänglich.
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Diese
Anordnung der Elemente zur Schaffung zusätzlicher Wärmeaustauschflächen ist
besonders geeignet auch für
die Verwendung in den vorbenannten Zapfanlagen, die teilweise bereits über mit der
Außenwandung
der betreffenden Gefäße Kontakt
bildenden, aktiven Kühlflächen verfügen – sehr wohl
lassen sich diese aktiven Kühlflächen derart fortsetzen,
daß sich
beim Einbringen des Gefäßes in die
Zapfanlage dieses mit dem sich durch die Elemente bildenden Hohlräume auf
derartig gleichgeformte, starre Kühlelemente aufsetzen läßt, was
eine sehr wirksame Kühlung
des Inhalts zur Folge hat.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist der Hohlkörper konisch ausgeführt (Anspruch
12). Hierbei kann im Falle eines doppelwandigen Hohlkörpers eine
oder beide der Wandungen des Hohlkörpers konisch ausgebildet sein.
Durch eine Konizität
des Hohlkörpers
ist insbesondere die Reinigungsmöglichkeit
des Gefäßes verbessert,
des weiteren kann so eine gute Passung mit den oben erwähnten starren
Kühlelementen
erreicht werden. Bevorzugt kann der Hohlkörper als Kegel oder Kegelstumpf ausgebildet
sein.
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Eine
alternative Ausführung
der Erfindung besteht darin, daß das
die zusätzlichen
Wärmeaustauschflächen aufweisende
Element aus einem Adapter besteht, der zwischen einem Deckel und
einem Behälter
des Gefäßes einsetzbar
oder unmittelbar an den Deckel angeformt ist und einen vom Inhalt
des Gefäßes getrennten
Hohlraum aufweist, der durch einen Ein- und Auslaß mit Kühlmedium
durchströmbar oder
anderweitig kühlbar
ist (Anspruch 13).
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Mit
dieser Ausführung
können
handelsübliche
Trinkflaschen oder Getränkefässer auch
nachträglich
mit einem erfindungsgemäßen Element
in Form eines Adapters, einsetzbar zwischen dem Deckel und dem Behälter des
Gefäßes, für eine Verkürzung der
Kühlzeiten
nachgerüstet
werden. Hierzu kann der Deckel des Gefäßes beispielsweise abnehmbar
ausgeführt
sein, oder eine Haltung bzw. Öffnung
im Deckel aufweisen. Es besteht so auch die Möglichkeit, daß das Gefäß, wenn
keine Temperaturprobleme anstehen, ohne den Kühladapter verwendet wird.
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Der
Hohlraum des Adapters kann bevorzugt eine Zu- und Abführleitung
sein, die, bei Verbindung des Adapters mit dem Gefäß, durch
den Inhalt des Gefäßes verläuft. Für einen
besonders guten Wärmeaustausch
kann die Zu- und Abfuhrleitung insbesondere bevorzugt in Windungen,
bspw. spiralförmig verlaufen.
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Eine
Weiterbildung der vorstehenden Ausführung der Erfindung besteht
darin, daß das
die zusätzlichen
Wärmeaustauschflächen aufweisende Element
aus einem Adapter mit einer mittigen Durchgangsöffnung für die Flüssigkeit besteht, der zwischen
dem, beispielsweise ganz oder teilweise zu entfernenden Deckel des
Gefäßes und
dem Behälter einsetzbar
oder unmittelbar an einen statt des eigentlichen Deckels anzubringenden
Deckel angeformt ist und sich mit einem hohlzylindrischen, doppelwandigen
Schaft, dessen Doppelwandung am unteren Ende verschlossen ist, und
der vom Kühlmedium durchströmbar oder
anderweitig kühlbar
ist, in das Gefäß erstreckt
(Anspruch 14).
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Die
mittige Durchgangsöffnung
des Adapters gestattet, das Gefäß mit und
ohne eingesetztem Adapter mit Inhalt zu füllen oder zu entleeren bzw.
aus dem Gefäß zu trinken.
Der doppelwandige Schaft des Adapters erreicht die inneren Bereiche
des Inhalts, so daß die
Kühlung
des Inhalts besonders wirksam ist – im Gegensatz zu der reinen
Kühlung
des Gefäßes an seiner
Außenwandung.
Der am unteren Ende der Doppelwandung verschlossene Schaft wird von
von oben zugeführtem
Kühlwasser
durchströmt, so
daß die
Innen- und die Außenfläche des
doppelwandigen Schaftes einen besonders hohen Kühleffekt erzielt.
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Die
mittige Durchgangsöffnung
des Adapters gestattet insbesondere auch bei Getränkefässern die Verwendung
eingangs beschriebener Zapfanlagen oder auch handelsüblicher Pumpsysteme
mittig von oben, mittels dort einzuführender Schläuche oder Rohre
in diesem Fall vorteilhaft durch die mittige Durchgangsöffnung des
Adapters hindurch.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist der hohlzylindrische Schaft des
Adapters konisch ausgebildet. Hierbei kann im Falle eines doppelwandigen
Schafts eine oder beide der Wandungen des Schafts konisch ausgebildet
sein, wie vorstehend bereits erwähnt.
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Vorzugsweise
weist der Adapter ein ringförmiges
Anschlußteil
auf, das auf den Behälter
aufschraubbar oder aufklemmbar ist und auf den der Deckel aufschraubbar
oder aufklemmbar ist (Anspruch 15), soweit es sich nicht um die
Ausführung
handelt, bei der der Deckel in den Adapter integriert ist.
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Zweckmäßig ist
der Adapter im Bereich des Anschlußstückes mit Strömungskanälen für die Zu- und
Abführung
von Kühlwasser
zu und von dem hohlzylindrischen Schaft versehen.
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Für die Kühlwasserdurchströmung des
hohlzylindrischen Schaftes des Adapters ist nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung
vorgesehen, daß der
Adapter in der Wandung des Anschlußteils Öffnungen und mit diesen verbundene
Strömungskanäle für das Kühlwasser
aufweist, die in den hohlzylindrischen Schaft übergehen. Es bedarf folglich
nur einer geeigneten Einspeisung von Kühlwasser in die Öffnungen
des Anschlußteils,
um den Schaft wirksam von Kühlwasser
durchströmen
zu lassen, um einen intensiven Wärmeaustausch
zwischen Inhalt und Kühlwasser
zu erreichen.
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Eine
vorteilhafte Gestaltung des Adapters ergibt sich, wenn der Adapter
derart ausgebildet ist, daß in
dem Anschlußteil – im Gebrauch – zusätzlich zu
einem mittigen Durchgang für
die Trinkflüssigkeit seitliche
Durchgänge
zwischen dem Anschlußteil und
dem Gefäß entstehen.
Auf diese Weise läßt sich der
Inhalt ungehindert in das Gefäß einfüllen und
wieder entnehmen z. B. beim Trinken.
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Eine
andere Variante eines Adapters zur Steigerung der Wirksamkeit beim
Kühlen
besteht darin, daß sich
der Adapter bei Bedarf auf das Gefäß aufsetzen läßt und sich
in dem Adapter ein oben offener doppelwandiger hohlzylindrischer
Schaft durch einen Anschlußteil
des Adapters derart in das Gefäß hineinerstreckt,
daß ein
durchgehender, oben offener und unten geschlossener Ringraum zur
Aufnahme hohlzylindrischer Kühlelemente
gebildet wird, die paßgenau
in den Ringraum einsetzbar sind (Anspruch 16). Bei den Kühlelementen
handelt es sich der Form nach um zylindrische Röhren, die mit einem Material
von hoher Wärmekapazität gefüllt oder
aus einem solchen Material gefertigt sind. Die Kühlelemente können starre
oder auch flexible Körper
sein. Sie lassen sich im Gefrierfach eines Kühlschranks oder dergleichen
ohne weiteres auf sehr niedrige Temperaturen abkühlen, so daß sie nach dem Einführen in
den Ringraum des doppelwandigen, hohlzylindrischen Schaftes des
Adapters eine sehr hohe Kühlleistung
entwickeln. Wichtig ist hierbei wie bei allen erfindungsgemäßen Ausführungsformen,
daß die Kühlelemente
nicht in Berührung
mit dem Inhalt des Gefäßes kommen.
Im übrigen
gestattet dieser Adapter nicht nur eine einfache Herstellung sondern
auch eine leichte Reinigung.
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Bestandteil
der Erfindung, die auf eine rasche Kühlung oder Erwärmung des
Inhalts von Gefäßen hinwirkt,
ist auch ein Behälter
zur Aufnahme solcher Gefäße von Flüssigkeiten,
insbesondere eines Trinkgefäßes wie
Babyflaschen oder Getränkefässern, und
zwar zum Kühlen
oder Erwärmen
des Inhalts des Gefäßes mittels
einer Flüssigkeit
als Wärmeaustauschmedium.
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Erfindungsgemäß weist
der Behälter
zum Kühlen
oder Erwärmen
des Inhalts des Gefäßes Kühlelemente
auf, die mit den zusätzlichen
Flächen derart
in Eingriff bringbar sind, dass der Inhalt des Gefäßes kühlbar oder
erwärmbar
ist (Anspruch 17). Ein derartiger Behälter kann beispielsweise derart ausgebildet
sein, daß entsprechende
Kühlelemente integral
mit dem Behälter
ausgebildet sind und durch Einschieben des Gefäßes in Eingriff mit den zusätzlichen
Flächen
kommen. Ebenso kann der Behälter getrennte
Kühlelemente
aufweisen, die manuell in Anlage an die zusätzlichen Flächen gebracht werden müssen. Die
Kühlelemente
können,
wie zuvor beschrieben, mit einem entsprechenden Material mit höher Wärmekapazität gefüllt sein
oder beispielsweise auch als eingangs beschriebene aktive Kühlflächen ausgebildet
sein.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsform weist
der Behälter,
der einen Boden und eine Wandung aufweist und in den eine Kühlflüssigkeit
einfüllbar
ist und der zum Einsetzen des Gefäßes oben offen ist, in einem
vorzugsweise variablen Abstand von seinem Boden einen für die Kühlflüssigkeit
durchlässigen
Zwischenboden zum Aufsetzen des Gefäßes auf, und seine Form ist
zur Aufnahme von Gefäßen ausgebildet,
zwischen deren Wand und der Wandung des Behälters ein Zwischenraum für die Kühlflüssigkeit
entsteht (Anspruch 18). Vorzugsweise ist die Wandung des Behälters im
wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Grundsätzlich ist auch eine Abweichung von
der Zylinderform möglich,
beispielsweise eine konische Form, indem bspw. eine sich nach oben
erweiternde Wandung des Behälters
für eine
leichtere Zugänglichkeit
des Behälters
entsteht.
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Weiter
bevorzugt besteht der Zwischenboden aus dünnen Stegen und/oder Ringen,
die als Einsatz für
den Behälter
ausgebildet oder an dessen Innenwand befestigt sind. Damit wird
erreicht, daß auch
der Raum unterhalb des Zwischenbodens in dem Behälter von der Kühlflüssigkeit
gut durchströmt werden
kann. Die Kühlwirkung
des Behälters
nimmt zu, wenn in der Wandung des Behälters bevorzugt mindestens
ein Einlaß und/oder
Auslaß für Kühlflüssigkeit
vorgesehen ist, so daß ein
in den Behälter
eingesetztes Gefäß von der
Kühlflüssigkeit
umströmt wird,
so daß der
Wirkungsgrad der Wärmeaustauschflächen durch
Vergrößerung des
Wärmeübergangs
erhöht
wird.
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Der
Einlaß für die Kühlflüssigkeit
in dem Behälter
ist zweckmäßig höher angeordnet
als der Auslaß,
so daß durch
das entstehende Gefälle
auf einfache Weise eine Strömung
der Kühlflüssigkeit
erreicht wird. Ein- und Auslaß sind
bevorzugt an einander gegenüberliegenden
Seiten des Behälters
angeordnet.
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Von
erheblicher Bedeutung ist eine Kombination der Kühlwirkung des vorerwähnten Behälters mit
den Kühlmöglichkeiten
für den
Inhalt des Gefäßes in den
vorstehend angegebenen Variationen. Danach ist der Behälter erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet,
daß aufgrund
seiner Ausbildung ein Gefäß nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1–16 in den
Behälter
einsetzbar ist (Anspruch 20). Welche der verschiedenen Ausführungsformen
des Gefäßes für die Kombination
mit dem erfindungsgemäßen Behälter gewählt wird,
hängt von
den jeweiligen Umständen
ab, bspw. davon, welches Kühlmedium
in welcher Form dem Gefäß zuführbar ist.
Dabei ist darauf zu achten, daß die
Höhe zwischen
dem Zwischenboden und der oberen Öffnung des Behälters nicht
zu groß gewählt wird,
damit eine ungehinderte Zuführung
des Kühlmittels
zu dem Gefäß erfolgen
kann, d. h., daß der
obere Teil des Gefäßes den Behälter überragt,
wenn – wie
in den meisten Fällen – die Kühlmittelzuführung im
oberen Teil des Gefäßes stattfindet.
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Die
Kühlmittelströmung des
Behälters
und des Gefäßes läßt sich
jedoch auch miteinander verbinden, indem der Einlaß und/oder
Auslaß in
der Wandung des Behälters
bevorzugt so angeordnet ist, daß durch
den Einlaß in
den Behälter
einströmende Flüssigkeit
unmittelbar in die Öffnungen
in der Wandung des Adapters weiterströmen und aus den Öffnungen
in dem Adapter und aus dem Auslaß in der Wandung des Behälters wieder
austreten kann.
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Die
Wirkung eines den Behälter
und das Gefäß durchströmenden Kühlmittels übt eine
besonders starke Kühlwirkung
auf den Inhalt des Gefäßes aus, wenn
die durch den Einlaß in
der Wandung des Behälters
in diesen einströmende
Flüssigkeit
teilweise in die Öffnungen
des Adapters und teilweise durch den Zwischenraum zwischen dem Behälter und
dem Gefäß hindurchströmt, was
insbesondere bevorzugt ist. Hierfür sind am Einlaß der Wandung
des Behälters
entsprechende Leitflügel
oder dergleichen für
die Strömung
anzuordnen, um mindestens zwei Teilströme zu erreichen, von denen
der eine in das Gefäß und die
dort vorgesehenen Kühlräume und
der andere in den Ringraum zwischen dem Behälter und dem Gefäß einströmt.
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Um
das Kühlmittel
gezielt, nämlich
ohne Benetzung der Umgebung des Behälters durchführen zu
können,
wird bevorzugt, daß der
Einlaß in
der Wandung des Behälters
mit einem Anschlußelement z.
B. einem Flansch oder einem Stutzen für einen Schlauch oder eine
anderweitige Leitung zum Zuführen
von Kühlmedium
versehen ist. Wie schon eingangs angegeben ist, umfaßt die Verwendung
eines Begriffs wie im vorliegenden Fall ”Kühlmedium” nicht nur sämtliche
in Betracht kommende Kühlfluide,
sondern auch entsprechende Kühlmedien,
bspw. Fluide, mit denen eine Erwärmung
erreicht wird.
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Vor
allem für
die Benutzung des Behälters
in Kraftfahrzeugen oder dergleichen ist eine Weiterbildung der Erfindung
bestimmt, wonach an der Unterseite des Bodens des Behälters ein
Standfuß z.
B. mittels eines Gewindes oder mittels einer Steckverbindung befestigbar
ist, wobei der Standfuß an
handelsübliche
Getränkehalter
z. B. in Kraftfahrzeugen angepaßt
ist. Diese Ausbildung eignet sich besonders für einen entsprechenden Behälter zum
Kühlen von
Babyflaschen.
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Ein
weiterer Bestandteil der Erfindung ist ein Verfahren zum Kühlen oder
Erwärmen
des Inhalts von Trinkgefäßen mittels
eines Kühl-/Heizmediums, das
auf die Außenflächen des
Trinkgefäßes einwirkt. Die
Erfindung besteht darin, daß beim
Kühlen
oder Erwärmen
des Inhalts des Gefäßes ein
zusätzlicher Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt und dem Kühl-/Heizmedium an zusätzlichen
Flächen
von in oder an dem Gefäß angeordneten
Elementen herbeigeführt
wird, auf deren Flächen
auf einer Seite der Inhalt des Trinkgefäßes und auf der anderen Seite
das Kühl-/Heizmedium
einwirkt, wobei die zusätzlichen Flächen eine
Gesamtfläche
von mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 70% der für den Wärmeaustausch
zur Verfügung
stehenden Fläche
der Wandung des Trinkgefäßes aufweisen
(Anspruch 21). Welche Mittel zur Durchführung des neuen Kühl-/Wärmverfahrens
verwendet werden können, geht
aus der vorhergehenden Beschreibung hervor.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In
den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Trinkgefäßes, nämlich einer Babyflasche, mit
einem vom Boden des Gefäßes ausgehenden
doppelwandigen Hohlzylinder;
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1A eine
perspektivische Ansicht des Trinkgefäßes von 1 mit einem
zusätzlichen
Kühler;
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1B eine
perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Trinkgefäßes, nämlich einer
Babyflasche mit einem konisch ausgebildeten doppelwandigen Hohlkörper;
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1C eine
perspektivische Ansicht des Trinkgefäßes von 1B mit
einem zusätzlichen Kühler;
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1D eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Trinkgefäßes, nämlich einer
Babyflasche mit einem konisch ausgebildeten Hohlkörper;
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1E eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Trinkgefäßes, nämlich einer
Babyflasche mit einem Hohlkörper
mit gewölbten
Flächen;
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1F eine
bodenseitige Draufsicht der Ausführungsform
von 1E;
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2 eine
perspektivische Seitenansicht eines Trinkgefäßes, nämlich einer Babyflasche, mit kühlrippenähnlichen,
doppelwandigen Elementen im Inneren des Gefäßes;
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3 eine
Querschnittsansicht des Trinkgefäßes von 2;
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4 eine
Längsschnittansicht
des Trinkgefäßes von 2;
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5A eine
auseinandergezogene, perspektivische Darstellung eines Trinkgefäßes mit
einem Deckel und mit einem zwischen dem Deckel und dem Gefäß einsetzbaren
Adapter zur Kühlung;
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5B eine
Querschnittsansicht eines Anschlußteils des in 5A dargestellten
Adapters;
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5C eine
perspektivische Darstellung des aus den in 5A dargestellten
Teilen zusammengesetzten Trinkgefäßes mit Verdeutlichung der
Innenstruktur des Gefäßes;
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6 eine
auseinandergezogene, perspektivische Darstellung eines Trinkgefäßes mit
einer zweiten Ausführungsform
eines Adapters;
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7 eine
perspektivische Darstellung des zusammengesetzten Trinkgefäßes aus 6 mit Verdeutlichung
der Innenstruktur des Gefäßes;
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8 eine
auseinandergezogene, perspektivische Ansicht einer zu der Ausführungsform
von 5–7 alternativen
Ausführung
einer Adapterlösung
bestehend aus einem Grundbehälter
des Trinkgefäßes, dem
Adapter und einem in den Adapter einsetzbaren Kühlelement;
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9 eine
schematische sowie perspektivische Darstellung der Fortsetzung der
Benutzung eines Adapters mit Kühlelementen
wie in 8;
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10 eine
perspektivische Darstellung eines Behälters zur Aufnahme eines oberhalb
des Behälters
dargestellten Trinkgefäßes;
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11 eine
perspektivische Darstellung des Behälters von 10 mit
eingesetztem Gefäß sowie mit
Veranschaulichung der inneren Struktur des Kühlers und des Gefäßes mit
Darstellung von Strömungswegen
eines Kühlmediums;
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12 eine
perspektivische Darstellung einer Weiterentwicklung des Behälters von 10 und 11;
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13 eine
perspektivische Darstellung des Behälters von 12 mit
einem am Boden des Behälters
angesetzten Standfuß;
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14A eine auseinandergezogene, perspektivische
Darstellung eines Trinkgefäßes mit
einer weiteren Ausführungsform
eines Adapters;
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14B eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform
aus 14A mit Verdeutlichung der Funktionsweise
der Kühlung;
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14C eine perspektivische Darstellung der Ausführungsform
aus 14A mit Verdeutlichung des Austauschs
des Adapters;
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15 eine
perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Gefäßes, nämlich eines
Bierfäßchens,
mit einem vom Deckel des Gefäßes ausgehenden
doppelwandigen Hohlzylinder;
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16 eine
perspektivische Ansicht des Gefäßes gemäß 15 mit
einem zusätzlichen
Kühlelement;
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17 eine
perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Gefäßes mit zwei
vom Boden des Gefäßes ausgehenden,
doppelwandigen Elementen;
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18 eine
Draufsicht auf den Boden des Gefäßes gemäß 17;
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19 eine
perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Gefäßes mit beidseitig
für Kühlmedien
offenen Elementen,
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20 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines Elementes in einer Stirnansicht,
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21 ein
zweites Ausführungsbeispiel
eines Elementes,
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22 eine
Längsschnittansicht
eines Getränkegefäßes, nämlich eines
Bierfäßchens,
mit kühlrippenähnlichen,
doppelwandigen Elementen im Inneren des Gefäßes;
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23 eine
Querschnittsansicht des Getränkebehälters von 22.
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Ein
in 1 dargestelltes Trinkgefäß 1, eine Babyflasche
aus Kunststoff weist an seinem oberen offenen Ende einen aufschraubbaren
Deckel 2 auf, in dem in üblicher Weise eine Saugvorrichtung 3 eingesetzt
ist. Zur Schaffung zusätzlicher
Flächen
für den Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Trinkgefäßes 1 und
bereits vorhandenen Kühlflächen, nachfolgend
als Außenfläche 4 bezeichnet,
ist ein Element 5 in dem Trinkgefäß 1 angeordnet, das
aus einem Hohlkörper,
nämlich
einem doppelwandigen Hohlzylinder 6 aus Kunststoff besteht.
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Eine
Außenwandung 7 des
Hohlzylinders 6 ist mit dem Rand 8 einer Öffnung 9 im
Boden 10 des Trinkgefäßes 1 fest
verbunden. Zweckmäßig werden das
Trinkgefäß 1 und
der Hohlzylinder 6 zusammen aus Kunststoff ausgeformt.
Am oberen Ende geht die Außenwandung 7 in
einen Ring 11 über,
der die Stirnfläche
des Hohlzylinders 6 bildet und der am inneren Rand eine
zylindrische Innenwandung 13 trägt, die am unteren Ende in
Höhe des
Bodens 10 mit einer Scheibe 14 abgeschlossen ist.
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Zwischen
der Wandung 15 des Trinkgefäßes 1 und der Außenfläche 16 des
Hohlzylinders 6 besteht ein Ringraum 17, in dem
ebenso wie in dem Innenraum 18 des Hohlzylinders 6 und
in den übrigen Bereichen
des Trinkgefäßes 1 Inhalt,
z. B. Trinkflüssigkeit
wie Milch, beim Füllen
des Trinkgefäßes 1 aufgenommen
wird. Denn der Innenraum 18 des Hohlzylinders 6 ist
oben offen, so daß Trinkflüssigkeit
oder dergleichen leicht in den Hohlzylinder 6 eintreten
und aus diesem wieder entnommen werden kann.
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Wie
durch Pfeile P1 veranschaulicht ist, kann Kühlmedium wie Kühlwasser
in den zylindrischen Hohlraum 19 des Hohlzylinders 6 eintreten,
dort, wie durch Pfeile P2 angedeutet ist, den Hohlraum 19 durchströmen und
nach erfolgtem Wärmeaustausch aus
dem Hohlraum 19 wieder austreten, wie durch Pfeile P3 und
P4 in der Zeichnung angedeutet ist.
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Die
durch das Element 5 in Form des Hohlzylinders 6 in
diesem Ausführungsbeispiel
für den Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Trinkgefäßes 1 und
dem Kühlwasser
hinzugewonnene Fläche
für den
Wärmeaustausch
besteht bei diesem Ausführungsbeispiel
vor allem aus der Außenfläche 16 und
der Innenwandung 13 des Hohlzylinders 6. Es liegt
auf der Hand, daß die
Kühlwirkung
des Kühlwassers
durch diese Vergrößerung der
für den
Wärmeaustausch
zur Verfügung
stehenden Fläche
wesentlich intensiver als ohne den Hohlzylinder 6 ist,
und zwar mit der Folge, daß sich
der Inhalt des Trinkgefäßes 1 sehr
viel rascher abkühlen
läßt als ohne
dieses Element 5.
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Mit
dieser Ausgestaltung ist es ermöglicht, zusätzliche
Flächen
mit einer Gesamtfläche
im Bereich von ca. 90% der für
den Wärmeaustausch
zur Verfügung
stehenden Außenfläche 4 des
Gefäßes 1 vorzusehen.
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In
dem weiteren in 1A dargestellten Ausführungsbeispiel
wird die Ausführung
von 1 weiterentwickelt. Das Trinkgefäß 1 aus 1 ist
hierbei in einen Kühler
K einsetzbar, der aus einem großen
Hohlzylinder 1a mit einer Wandung 1b und einem
kleinen Hohlzylinder 1c mit einer Wandung 1d besteht,
die über
einen gemeinsamen Boden 1e in koaxialer Lage miteinander
verbunden sind. Hohlzylinder 1a, Hohlzylinder 1c und
der Boden 1e bestehen aus einem Material mit hoher Wärmekapazität. Zum Kühlen des
oben in 1A dargestellten Trinkgefäßes 1 wird
dieses derart in den großen
Hohlzylinder 1a eingesetzt, daß die Wandung 1d des
kleinen Hohlzylinders 1c in den zylindrischen Hohlraum 19 des
Trinkgefäßes 1 eintritt
und diesen möglichst
vollständig
ausfüllt.
Die Wandung 15 des Trinkgefäßes 1 kommt zur Anlage
an die Innenwandung des großen Hohlzylinders 1a.
Es versteht sich von selbst, daß der Kühler K vorher
auf eine entsprechend tiefe Temperatur herabgekühlt worden ist. Auf diese Weise
werden die Innen- und Außenfläche des
Hohlzylinders 6 durch die Wandung 1d des kleinen
Hohlzylinders 1c wirksam gekühlt, und entsprechend übt die Innenfläche der
Wandung 1b des großen
Hohlzylinders 1a eine entsprechend intensive Kühlwirkung
auf die Wandung 15 des Trinkgefäßes 1 aus. Auch der
Boden des Hohlzylinders 6 und der Boden 10 erfahren eine
entsprechende Kühlung
durch den gemeinsamen Boden 1e. Zum besseren Verständnis der
Zeichnungen sind die geschlossenen Flächen des Bodens 10 des
Trinkgefäßes 1 schraffiert.
Das Gleiche trifft für
den gemeinsamen Boden 1e zu.
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Anstelle
des vorbeschriebenen doppelwandigen Hohlzylinders, der also aus
zwei ineinander parallel und koaxial verlaufenden Wandungen 7, 13 besteht,
kann ferner mindestens eine dieser beiden Wandungen abweichend davon
einen nicht gleichmäßigen zylindrischen,
sondern vielmehr einen veränderlichen,
beispielsweise konischen Verlauf aufweisen, wie in 1B gezeigt,
wobei sich die erreichbare Gesamtfläche der zusätzlichen Flächen gegenüber dem vorherigen Ausführungsbeispiel nicht
wesentlich ändert.
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1B zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel
eines Trinkgefäßes 1 in
einer perspektivischen Ansicht. Wie gezeigt, sind die Wandungen 7.1 und 13.1 des
Elementes 5 gegenüber
der Wandung 15 des Trinkgefäßes winkelig angeordnet.
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So
zeigt das in 1B dargestellte Ausführungsbeispiel
im Trinkgefäß 1 zur
Schaffung zusätzlicher
Flächen
für den
Wärmeaustausch
ein Element 5, welches aus zwei miteinander verbundener,
dabei gegenläufig
zueinander angeordneter Hohl-Kegelstumpfflächen gebildet ist, die einen
doppelwandigen Hohlkörper 6.1 bilden,
deren Wandungen 7.1 und 13.1 somit gegenläufig zueinander
verlaufen.
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Die
Außenwandung 7.1,
die durch einen äußeren, sich
in das Trinkgefäß 1 hinein
nach oben hin, bezogen auf den Radius verjüngenden Hohl-Kegelstumpf-Mantel
gebildet wird, ist mit dem Rand 8 einer Öffnung 9 im
Boden 10 des Trinkgefäßes 1 fest
verbunden. Am oberen Ende geht die Außenwandung 7.1 in
den Ring 11 über,
der die Stirnfläche
des sich so ergebenden Elementes 5 bildet und der an seinem inneren
Rand 12 den gegenläufigen,
sich also nach unten hin verjüngenden
Hohl-Kegelstumpf als Innenwandung 13.1 des doppelwandigen
Hohlkörpers 6.1 trägt, wobei
die Innenwandung 13.1 am unterem Ende in Höhe des Bodens 10 mit
einer Scheibe 14 abgeschlossen ist.
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Zwischen
der Wandung 15 des Trinkgefäßes 1 und der Außenfläche 16.1 des
Hohlkörpers 6.1 steht
auch in dieser Ausführungsform
ein Ringraum 17.1 zur Aufnahme von Inhalt, wie z. B. Trinkflüssigkeit
zur Verfügung,
zusätzlich
zum nach oben offenen Innenraum 18 des Hohlkörpers 6.1 und
den übrigen Bereichen
des Trinkgefäßes 1.
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Eine
Kühlung
kann vorliegend wie eingangs zu 1 bereits
beschrieben erfolgen. Der wesentliche Vorteil dieses Ausführungsbeispiels
liegt in nochmals verbesserten Reinigungseigenschaften des Inneren
des Gefäßes 1.
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Alternativ
zu der gezeigten Ausführungsform kann
ebenfalls nur eine Wandung 7.1, 13.1 konisch ausgeführt werden,
während
die jeweils andere Wandung 13.1, 7.1 parallel
zur Wandung 15 des Gefäßes 1 verläuft.
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In
dem weiteren in 1C dargestellten Ausführungsbeispiel
wird das Ausführungsbeispiel der 1B weiterentwickelt. 1C sieht
einen Kühler
K vor, in den das Gefäß 1 gemäß der in 1B gezeigten
Ausführungsform
einsetzbar ist. Aufbau und Funktion des Kühlers K entsprechen hierbei
im Wesentlichen dem in 1A gezeigten Kühler K,
wobei die Form des Hohlkörpers 1c.1 entsprechend
angepaßt
ist, so daß die
Wandung 1d.1 des Hohlkörpers 1c.1 in
Eingriff mit dem Hohlkörper 6.1 kommt.
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Aufgrund
der gezeigten konischen Form der Hohlkörper 6.1 und 1c.1 ist
vorliegend ein leichteres Einführen
des Trinkgefäßes 1 in
den Kühler
K möglich,
was sich so erklärt,
daß zwischen
den Wandungen der beschriebenen Hohlkörper 6.1 und 1c.1 als Kontaktflächen nicht
sofort beim Einführen
Kontakt besteht, sondern erst nach vollständigem Sitz, was eben das Einführen deutlich
erleichtert. Zudem ist der Kontakt der Wandung 7.1 mit
der Wandung 1d.1 des Hohlkörpers 1c.1 verbessert.
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Das
in 1D dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ebenfalls
ein Trinkgefäß 1,
hier eine Babyflasche aus Kunststoff oder Glas mit im wesentlichen zylindrischen
Behälter-Verlauf,
wie zuvor beschrieben.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
zur Schaffung zusätzlicher
Flächen
für den
Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Trinkgefäßes 1 und
vorhandenen Kühlflächen des
Trinkgefäßes 1, ein
Element 5 in dem Trinkgefäß 1 angeordnet, das aus
einem einseitig offenen Hohlkörper 6.2 in
Form eines Hohl-Kegelstumpfes aus Glas oder Kunststoff besteht.
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Die
Außenwandung 7.2 des
Hohlkörpers 6.2, die
durch den sich in das Trinkgefäß 1 hinein
nach oben hin, bezogen auf den Radius verjüngenden Hohl-Kegelstumpf-Mantel
gebildet wird, ist mit dem Rand 8 einer Öffnung 9 im
Boden 10 des Trinkgefäßes 1 fest
verbunden.
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Am
oberen Ende geht die Außenwandung 7.2 in
eine Scheibe 11 über,
die die Stirnfläche
des sich so ergebenden Elementes 5 bildet und den Hohlkörper zum
Inhalt, nämlich
der Trinkflüssigkeit,
hin abschließt.
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Zwischen
der Wandung 15 des Trinkgefäßes 1 und der Außenwandung 7.2 des
Hohlkörpers 6.2 besteht
ein Ringraum 17.2, der ebenso wie die übrigen Bereiche (also auch
oberhalb des Hohlkörpers) des
Trinkgefäßes 1 zur
Aufnahme von Inhalt wie z. B. Trinkflüssigkeit zur Verfügung steht.
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Kühlmedium – starr
oder fluid – kann
durch die Öffnung 9 in
den Hohlraum 19.2 des wie oben beschrieben geschaffenen
Hohlkörpers 6.2 eindringen bzw.
eingebracht werden, diesen im Fall fluider Medien durchströmen und
vor dem Wiederaustritt so die für
den Wärmeaustausch
zusätzlich
gewonnen Flächen
erreichen, welche durch die Scheibe 11 und die Außenwandung 7.2 gebildet
werden, oder im Fall starrer Medien diese vorgenannten Kontaktflächen berühren, wodurch
an diesen Zusatzflächen
der Wärmeaustausch
herbeigeführt
wird.
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Die
vorliegende Ausführungsform
hat den Vorteil, daß sie
besonders einfach bereits bei der Herstellung des eigentliches Gefäßes mit
eingebracht werden kann, nicht zuletzt deshalb, weil aufgrund des
konischen Verlaufs des Elementes 5 eine leichte Trennung
des fertigen Gefäßes 1 von
einer Form, wie einer Spritzgußform,
möglich
ist. Ferner ist das Trinkgefäß 1 in
dieser Gestaltung trotz des so eingebrachten Elementes 5 von
innen leicht zu reinigen.
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Das
in den 1E und 1F dargestellte Ausführungsbeispiel
zeigt ein Trinkgefäß 1,
welches zur Schaffung zusätzlicher
Flächen
für den
Wärmeaustausch
ein Element 5 in dem Trinkgefäß 1 aufweist, das
eine Weiterentwicklung des in 1D gezeigten
einseitig offenen Hohl-Kegelstumpfes darstellt.
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Bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist
ein Hohlkörper 6.3 vorgesehen,
der konkav gewölbte
Außenwandungen 7.3 aufweist.
Der Hohlkörper 6.3 weist
dadurch zusätzliche
Flächen
mit einer Gesamtfläche
auf, die im Wesentlichen der Gesamtfläche des Hohlkörpers 6.2 aus 1D entspricht. Der
Hohlkörper 6.3 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
nimmt jedoch wesentlich weniger Volumen des Gefäßes 1 ein, so daß das Gefäß 1 deutlich
mehr Flüssigkeit
aufnehmen kann.
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Die
Außenwandung 7.3 des
beschriebenen Holhkörpers 6.3 ist
auch hier mit dem Rand 8 einer Öffnung 9 im Boden 10 des
Trinkgefäßes 1 fest
verbunden, wie insbesondere aus der bodenseitigen Draufsicht in 1F ersichtlich.
Am oberen Ende geht die Außenwandung 7.3 in
eine entsprechend ausgeformte Scheibe 11 über, die
die Stirnfläche
des sich so ergebenden Elementes 5 bildet.
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In
dem in den 2–4 dargestellten weiteren
Ausführungsbeispiel
ist das Trinkgefäß 1 am
oberen offenen Ende wiederum mit einem Deckel 2, in den
eine Saugvorrichtung 3 eingesetzt ist, versehen. Die Elemente 5 zur
Schaffung zusätzlicher Wärmeaustauschflächen bestehen
hier aus Kühlrippen 21,
die sich radial nach innen in den Innenraum 18 des Trinkgefäßes 1 erstrecken,
wie es in der Zeichnung dargestellt ist. Die Wandung 20 der
Kühlrippen 21 setzt
sich in der Wandung 15 des Trinkgefäßes 1, wie insbesondere
aus 3 ersichtlich ist, fort. Dies verdeutlicht, wie
einfach diese Ausführungsform
zu fertigen ist. Beide Wandungen 20 der doppelwandigen
Elemente 5 in Form der Kühlrippen 21 bilden
zusätzliche
Flächen
für den
Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Trinkgefäßes 1 und einem
außen
auf die Wandung 15 des Trinkgefäßes 1 geführten Kühlmediums,
das ohne weiteres in die offenen Kühlrippen 21 eintreten
und wieder nach außen
gelangen kann.
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Mit
der vorlegenden Ausgestaltung ist es ermöglicht, zusätzliche Flächen mit einer Gesamtfläche im Bereich
von ca. 90% der für
den Wärmeaustausch
zur Verfügung
stehenden Außenfläche 4 des Gefäßes 1 vorzusehen.
Vorteilhaft entsteht bei der vorliegenden Ausführungsform nur 15% Verlust
an Volumen des Gefäßes 1 durch
die Kühlrippen 21 gegenüber einem
entsprechenden Gefäß ohne Kühlrippen 21.
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In
dem in den 5A–5C dargestellten Ausführungsbeispiel
wird ein Adapter 22 zwischen den Deckel 2 und
den Grundbehälter
des Trinkgefäßes, wie
die Pfeile P5 und P6 verdeutlichen, eingesetzt. Der Adapter 22 weist
einen ringförmigen
Anschlußteil 23 zur
Aufnahme des Deckels 2 am oberen Ende und des Grundbehälters des
Trinkgefäßes 1 am
unteren Ende auf. In dem Anschlußteil 23 erstreckt
sich koaxial ein hohlzylindrischer doppelwandiger Schaft 25,
der am unteren Ende geschlossen ist und am oberen Ende in Strömungskanäle 28 in
dem Anschlußteil 23 übergeht,
zu denen ein Kühlmittel über einen
Einlaß 26 Zutritt
hat, das die Strömungskanäle 28 auf
der dem Einlaß 26 gegenüberliegenden
Seite durch einen Auslaß 27 wieder
verläßt, wie in 5B und 5C durch
Pfeile P7, P8 angedeutet ist. Nach dem Eintritt in die Strömungskanäle 28 strömt das Kühlmittel
jedoch zunächst
durch den an die Strömungskanäle 28 angeschlossenen
Schaft 25, dessen Außenwand 29 mit
der Innenwand 30 einen ringförmigen Hohlraum 30a bildet.
Von dem Hohlraum 30a aus gelangt das Kühlmedium über die Strömungskanäle 28 zu der den Auslaß bildenden Öffnung 27.
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Wenn
das Trinkgefäß 1 aus
den in 5A dargestellten Komponenten
fertig zusammengestellt ist, also sich der Adapter 22 zwischen
dem Deckel 2 und dem Grundbehälter des Trinkgefäßes 1 befindet, ist
das Trinkgefäß 1 gebrauchsfertig.
Vorher ist in den Grundbehälter
des Trinkgefäßes 1 der
Inhalt z. B. Milch eingefüllt
bzw. zubereitet worden, so daß der Adapter 22 beim
Zusammenbau mit seinem Schaft 25 in die Milch eintaucht
und durch Zuführung
von Kühlmedium
in den hohlzylindrischen doppelwandigen Schaft 25 sogleich
mit der Kühlung
begonnen werden kann, damit die Milch möglichst rasch die gewünschte Verzehrtemperatur
erreichen kann. Über seitliche
Durchgänge 31 (vgl. 5B)
und über
den mittigen Durchgang 32 im Anschlußteil 23 des Adapters 22 kann
die Milch ungehin dert über
die Saugvorrichtung 3 aus dem Trinkgefäß 1 entnommen werden.
Durch die Wege des Strömungsmediums
durch den Anschlußteil 23 und
den am unteren Ende durch einen Ring 33 ringsum geschlossenen
Schaft 25 ist eine vollständige Trennung zwischen dem
Kühlmedium
und dem Inhalt des Trinkgefäßes 1 gewährleistet. Die
Flächen
der Außenwand 29 sowie
der Innenwand 30 des Schaftes 25 bilden zusätzliche
Wärmeaustauschflächen, so
daß eine
rasche Kühlung
des Inhalts des Trinkgefäßes 1 erreichbar
ist.
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Eine
alternative Ausbildung eines Adapters 22.1 ist in den 6 und 7 gezeigt.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird ein Adapter 22.1 mit einem daran angeordneten Element 5 zwischen den
Deckel 2 und den Grundbehälter des Trinkgefäßes 1 wie
durch die Pfeile P5 und P6 verdeutlicht eingesetzt.
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Der
Adapter 22.1 weist einen ringförmigen Anschlußteil 23.1 zur
Aufnahme des Deckels 2 am oberen Ende und des Grundbehälters des
Trinkgefäßes 1 am
unteren Ende auf. An dem Anschlußteil 23.1 erstreckt
sich ein Element 5 mit Zusatzflächen für den Wärmetausch in Form eines koaxial
angeordneten, spiralförmigen
Rohres 25.1 mit einer Wandung 29.1 und einem Hohlraum 30b,
welcher zur Durchführung
bzw. zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit im
Anschlußteil 23.1 die Öffnungen 26 und 27 aufweist.
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Die
Mittellinie, um die das beschriebene spiralförmige Rohr 25.1 verläuft, liegt
im wesentlichen koaxial zum Anschlußteil und im, durch Zusammenfügen der
Einzelkomponenten – wie
in 7 dargestellt – komplettierten Trinkgefäß 1 auch
im Wesentlichen koaxial zur Außenwandung 15 des
Gefäßes 1.
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Das
Trinkgefäß ist zusammengefügt wie in 7 gezeigt
direkt gebrauchsfertig. Zuvor ist in das Gefäß 1 der Inhalt in
Form von Trinkflüssigkeit
eingefüllt
bzw. zubereitet worden, so daß der
Adapter 22.1 mit dem spiralförmigen Rohr 25.1 in
die Trinkflüssigkeit
eintaucht und durch Zuführung
von Kühlmedium in
den Hohlraum 30b sogleich mit dem Wärmetausch begonnen werden kann.
Wie in diesem Ausführungsbeispiel
durch den Pfeil P7 aufgezeigt, strömt das Kühlmittel durch die Öffnung 26 in
das Spiralsystem ein, verläuft
im Weiteren wie durch die Pfeile P9 dargestellt bis zum Austritt
durch die Öffnung 27,
wie durch den Pfeil P8 dargestellt, und sorgt so im durchströmten Hohlraum 30b über die
Wandung 29.1 für den
zusätzlichen
Wärmeaustausch.
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Der
Vorteil dieser Ausführung
liegt in der im Verhältnis
der großen
Länge des
spiralförmig
gedrehten Rohres 25.1 mit seiner in Folge großen, für den zusätzlichen
Wärmeaustausch
maßgeblichen Oberfläche zum
eingenommenen Volumen, da das Volumen des so geformten Elementes 5 vergleichsweise
gering ist. Es ist so möglich,
zusätzliche
Flächen
für den
Wärmeaustausch
mit einer Gesamtfläche
im Bereich von mindestens 90% der für den Wärmeaustausch zur Verfügung stehenden
Fläche
der Außenfläche 4 des
Gefäßes 1 zu
schaffen, wobei das Element 5 vorteilhaft nur 10% des Volumens
des Gefäßes 1 einnimmt.
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Desweiteren
kann vorteilhaft die Trinkflüssigkeit,
also der Inhalt, ungehindert entnommen werden, da die Durchgänge vom
Adapter zum Deckel 2 mit der Saugvorrichtung 3 nicht
blockiert werden.
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In
dem in den 8 und 9 dargestellten Ausführungsbeispiel
wird eine weitere Ausführungsform
eines Adapters 34 beschrieben. Der Adapter 34 weist
einen Anschlußteil 38 mit
einer kreisringförmigen Öffnung 41 auf,
an deren Rand 40 die Außenwand 36 eines hohlzylindrischen
doppelwandigen Schaftes 35 anschließt, der unter dem Anschlußteil 38 nach
unten vorsteht, wie die Zeichnung zeigt. Zwischen der Außenwand 36 und
der Innenwand 37 des Schaftes 35 wird ein unten
geschlossener und oben offener Ringraum 39 gebildet. Dieser
dient zur Aufnahme eines hohlzylindrischen Kühlelementes 42 aus
einem Material mit hoher Wärmekapazität, das passgenau
in den Ringraum 39 eingesetzt werden kann, wie der Pfeil
P10 veranschaulicht. Nach dem Einfüllen des Inhalts z. B. Milch
in den Grundbehälter des
Trinkgefäßes 1,
dargestellt im unteren Teil von 8, kann,
wenn Bedarf für
eine möglichst
rasche Kühlung
der Milch besteht, der Adapter 34 auf den Grundbehälter aufgesetzt
werden, wobei der Anschlußteil 38 den
oberen Rand des Grundbehälters übergreift
und sich der Schaft 35 mit dem darin befindlichen Kühlelement 42 in
das Trinkgefäß 1 und damit
in die dort eingefüllte
Milch hinein erstreckt, wie im unteren Teil von 9 dargestellt
ist. Die Flächen sowohl
der Außenwand 36 als
auch der Innenwand 37 des hohlzylindrischen doppelwandigen
Schaftes 35, der hier das Element 5 bildet, schaffen
zusätzliche
Flächen
für den
Wärmeaustausch,
d. h. für
die Kühlung
des Inhalts des Trinkfläschchens 1,
wobei in diesem Fall die Kühlwirkung
durch Verwendung der Kühlelemente 42 besonders
hoch ist.
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Nach
dem Kühlvorgang
wird der Adapter 34 von dem Trinkgefäß 1, wie durch Pfeile
P12 veranschaulicht wird – das
Aufsetzen des Adapters 34 auf das Trinkgefäß 1 verdeutlicht
Pfeil P11 – abgenommen
und durch den Deckel 2 mit der Saugvorrichtung 3 ersetzt,
wie 9 zeigt.
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10 und 11 zeigen
einen zylindrischen Behälter 43 bestehend
aus einer Wandung 46 und einem Boden 47 aus Kunststoff
oder Metall, zur Aufnahme eines Trinkgefäßes 1 (vgl. 5–7), wie
durch den Pfeil P13 in 10 veranschaulicht wird. Der
Behälter 43 weist
im oberen Bereich in der Wandung 46 einen Einlaß 44 für ein Kühlmedium
auf, das den Behälter 43 durch
einen Auslaß 45 wieder verlassen
kann, der dem Einlaß 44 gegenüberliegt, aber
tiefer als dieser angeordnet ist. Im unteren Teil des Behälters 43 befindet
sich ein vorzugsweise höhenverstellbar
im Abstand oberhalb des Bodens 47 des Behälters 43 angeordneter
Zwischenboden 48 aus dünnen
Stegen 49 und einem Ring 50, wie die Zeichnung
zeigt. Der Zwischenboden 48 nimmt das Trinkgefäß 1 auf,
wenn es in den Behälter 43 eingesetzt
wird, wie in 11 dargestellt ist. Wenn sich das
Trinkgefäß 1 in
dem Behälter 43 befindet,
wird auch die Wandung 15 des Trinkgefäßes durch das Kühlmedium
gekühlt,
das den Behälter 43 über den Einlaß 44 und
den Auslaß 45 durchströmt.
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Wie 11 veranschaulicht,
kann das durch den Einlaß 44 in
den Behälter 43 einströmende Kühlmedium
zum Teil in den Ringraum 51 zwischen dem Trinkgefäß 1 und
der Wandung 46 strömen,
wie durch die Zeile P14 in 11 veranschaulicht
wird, während
das Kühlmedium
zum anderen Teil in den Anschlußteil 23 und
von dort in den hohlzylindrischen doppelwandigen Schaft 25 eintreten
kann, wie die Pfeile 15 andeuten. Diese Kühlmittelströme verlassen
den Schaft 25 und den Anschlußteil 23 des Adapters 22 wieder über die Öffnung 27 (vgl.
Pfeil P16), um dann gemeinsam mit dem Kühlmittelstrom aus dem Ringraum 51 den
Behälter 43 über den
Auslaß 45 zu
verlassen. Auf diese Weise bewirkt der Behälter 43 eine nachhaltige
Steigerung der Kühlwirkung, die
bereits durch Verwendung des Adapters 22 stattfindet.
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In 12 und 13 ist
eine Weiterbildung des Behälters 43 von 10 und 11 dargestellt. In
diesem Ausführungsbeispiel
ist der Einlaß 44 im oberen
Bereich des Behälters 43 mit
einem Flansch 52 zur Arretierung eines Trichterelementes
oder auch zum Anschließen
eines Schlauches, mit dem ein Kühl-
oder Heizmedium z. B. über
die Klimaanlage zugeführt
wird, beim Gebrauch des Behälters 43 in Kraftfahrzeugen
versehen.
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Unterhalb
des Bodens 47 des Behälters 43 läßt sich
ein Standfuß 53 mittels
eines Gewindes oder mittels einer Steckverbindung anbringen, der zum
Einsetzen des Behälters 43 in
herkömmliche Getränkehalter
dient.
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In
dem in den 14A–14C gezeigten Ausführungsbeispiel
wird die Ausführung
gemäß der 8, 9 weiterentwickelt.
Ein Adapter 34.1 weist auch hier einem Anschlußteil 38.1 und
eine kreisringförmige Öffnung 41 auf.
An den Rand 40 der Öffnung 41 schließt sich
die Außenwand 36 eines doppelwandigen
Schaftes 35.1 an, der unter dem Anschlußteil 38.1 nach unten
vorsteht. Der doppelwandige Schaft 35.1 wird hierbei durch
eine Außenwand 36 und
Innenwand 37 gebildet, die im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen
Ausführungsbeispiel
der 8, 9 nicht parallel zueinander,
sondern gegeneinander winkelig angeordnet sind, wodurch der Ringraum 39.1 nach
unten hin spitz zuläuft.
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Die
Außenwand 36 und
die Innenwand 37 sind wiederum am unteren Ende durch den
Ring R miteinander verbunden, wodurch zugleich der gebildete Hohlraum
innerhalb des Schaftes 35.1 zum Inhalt des Gefäßes 1 hin
abgeschlossen ist. Die Scheibe S schließt Innenwandung 37.1 nach
oben hin ab.
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Wie
durch den Pfeil P11 in 14A dargestellt,
wird das so gebildete Element 5 mit den zusätzlichen
Wärmeaustausch-Flächen mit
seinem Schaft 35.1 in den Inhalt eingetaucht, wenn nämlich der
Adapter 34.1 auf den Grundbehälter des Trinkgefäßes 1 aufgesetzt
wird. Die Funktion wird in 14B weiter beschrieben,
wenn beispielhaft das übliche,
triviale Wasserbad zur Kühlung
von Trinkflüssigkeit
in Babyfläschchen
genutzt wird. In diesem Fall ergießt sich Kühlwasser W2 aus dem Wasserkran
W1 nicht nur um die äußere Wandung 15 des
Trinkgefäßes 1 und bewirkt
einen Wärmetausch
zwischen Inhalt und Kühlwasser
W2 an dieser Stelle, sondern verläuft vielmehr auch gleichzeitig – wie durch
die Pfeile PW verdeutlicht – nach
dem Eintritt durch die Öffnung 41 des
Adapters 34.1 durch dessen Ringraum 39.1 und bewirkt
dort an den mit den Wandungen 36 und 37 und dem
Ring R zusätzlich
geschaffenen Flächen darüber hinaus
einen Wärmeaustausch
zwischen Inhalt und Kühlmedium,
bevor es ebenfalls durch die Öffnung 41 wieder
austreten kann.
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Nach
dem Kühlvorgang
wird, wie in 14C gezeigt und dort durch Pfeile
P12 veranschaulicht, der Adapter 34.1 von dem Trinkgefäß 1 abgenommen
und durch den Deckel 2 mit der Saugvorrichtung 3 ersetzt,
wodurch in Folge das so komplettierte Trinkgefäß gebrauchsfertig ist.
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Naturgemäß kann bei
dem vorstehend gezeigten Ausführungsbeispiel
ebenfalls auch ein entsprechend angepasstes Kühlelelemt 42, wie
in 8 gezeigt, verwendet werden. Ebenso kann alternativ auch
nur eine der Wandungen 36, 27 konisch ausgebildet
sein, je nach Anwendung.
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In
dem in 15 dargestellten Ausführungsbeispiel
eines Gefäßes 1,
einem Bierfäßchen aus Blech,
ist zur Schaffung zusätzlicher
Flächen
für den Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Gefäßes 1 und
vorhandenen Kühlflächen, nachfolgend
als Außenfläche 4 des
Gefäßes 1 bezeichnet,
ein Element 5 angeordnet, das aus einem doppewandigen Hohlzylinder 6 aus
Blech besteht.
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Eine
Außenwandung 7 des
Hohlzylinders 6 ist mit dem Rand 8 einer Öffnung 9 im
festen Deckel 2.2 des Gefäßes 1 fest verbunden.
Zweckmäßig werden
der Deckel 2.2 des Gefäßes 1 und
der Hohlzylinder 6 zusammen aus Blech geformt. Am unteren Ende
geht die Außenwandung 7 des
Hohlzylinders 6 in einen Ring 11 über, der
die Stirnfläche
des Hohlzylinders 6 bildet und der am inneren Rand 12 eine
zylindrische Innenwandung 13 trägt, die am oberen Ende in Höhe des Deckels 2 mit
einer Scheibe 14 abgeschlossen ist.
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Zwischen
der Wandung 15 des Gefäßes 1 und
der Außenfläche 16 des
Hohlzylinders 6 besteht ein Ringraum 17, der ebenso
wie der Innnenraum 18 des Hohlzylinders 6 und
die übrigen
Bereichen des Gefäßes 1 Inhalt,
also z. B. Getränke
wie Bier, aufnimmt. Denn der Innenraum 18 des Hohlzylinders 6 ist
unten offen, so daß der
betreffende Inhalt (ausreichende Be- und Entlüftung vorausgesetzt) leicht
in den Hohlzylinder 6 eintreten und aus diesem auch wieder
entnommen werden kann.
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Der
Abstand des unteren Abschlusses – dem Ring 11 – des Hohlzylinders 6 zum
Boden 10 des Gefäßes ist
hier so gewählt,
daß die
Inhalte des Ringraums 17 und des Innenraums 18 um
bzw. im Hohlzylinder 6 nicht durchgängig voneinander getrennt sind,
so daß eine
gleich mäßige Entnahme
des Inhalts möglich
ist und zugleich ungleichmäßige eventuell
mögliche
Ablagerungen des Inhalts am Boden 10 vermieden werden,
weswegen in diesem Ausführungsbeispiel
auch der Hohlzylinder 6 vom festen Deckel 2 aus
nach unten verlaufend in das Gefäß 1 eingeführt ist
und nicht vom Boden 10 aus nach oben verlaufend.
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Zum
besseren Verständnis
der Zeichnung sind die geschlossenen Flächen des festen Deckels 2.2 nebst
Ring 11 und Scheibe 14 des Hohlzylinders 6 sowie
des Bodens 10 des Getränkegefäßes 1 schraffiert
dargestellt.
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Wie
durch die Pfeile P1 veranschaulicht, kann ein strömungsfähiges Kühlmedium
in den hohlzylindrischen Ringraum 19 des doppelwandigen Hohlzylinders 6 durch
dessen Öffnung 9 eintreten, dort,
wie durch die Pfeile P2 angedeutet ist, den Hohlraum 19 durchströmen und
nach erfolgtem Wärmeaustausch
aus diesem ebenso durch die Öffnung 9 wieder
austreten, wie durch die Pfeile P3 und P4 in der Zeichnung angedeutet
ist.
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Die
durch das Element 5 in Form des Hohlzylinders 6 in
diesem Ausführungsbeispiel
für den Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Getränkegefäßes 1 und
dem Kühlmedium
hinzugewonnene Fläche
besteht hier vor allem aus der Außenfläche 16 und der Innenwandung 13 des
Hohlzylinders 6 nebst seiner Ringfläche 11. Es liegt auf
der Hand, daß die Kühlwirkung
des Kühlmediums
durch diese Vergrößerung der
für den
Wärmeaustausch
zur Verfügung stehenden
Fläche
wesentlich intensiver als ohne den Hohlzylinder 6 ist,
und zwar mit der Folge, daß sich der
Inhalt des Getränkegefäßes sehr
viel rascher abkühlen
läßt also
ohne dieses Element 5.
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Mit
dieser Ausgestaltung ist es ermöglicht, zusätzliche
Flächen
mit einer Gesamtfläche
im Bereich von ca. 90% der Fläche
der Außenfläche 4 des Gefäßes 1 vorzusehen.
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In
dem weiteren in 16 dargestellten Ausführungsbeispiel
erfolgt analog zur Ausführung
hinsichtlich 15 wie dort erörtert der
Wärmeaustausch
bezogen auf die zusätzlich
hinzugewonnenen Wärmeaustauschflächen mit
Hilfe des Elements 5, welches in diesem Beipiel aber nicht
von einem fluiden Kühlmedium
durchströmt
wird. Alternativ wird in diesem Fall, wie durch den Pfeil P17 angedeutet,
ein hier zylindrisches Kühlelement 42.2 in
seiner Funktion als Kühlmedium
durch die Öffnung 9 in
den zylindrischen Hohlraum 19 des Hohlzylinders 6 paßgenau derart
eingeführt,
daß dieser
möglichst
vollständig ausgefüllt ist.
Die Außenwandung
K1 des zylindrischen Kühlelements 42.2 liegt
in Folge an der Außenfläche 16 des
Hohlzylinders 6 an, die Innenwandung K2 des Kühlelements 42.2 entsprechend
an der Innenwandung 13 des Hohlzylinders 6 und
der ringförmige
untere Abschluß K3
des zylindrischen Kühlelements 42.2 am
Ring 11 des Hohlzylinders 6. Es versteht sich
von selbst, daß das
Kühlelement 42.2 zuvor
auf eine entsprechend tiefe Temperatur herabgekühlt worden ist. Alternativ
kann das Kühlelement 42.2 als
Bauteil eines entsprechenden Kühlbehälters bzw.
einer Kühlanlage
ausgebildet sein.
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In
dem weiteren in 17, 18 dargestellten
Ausführungsbeispiel
werden anstelle des in 15 und 16 in
das Gefäß 1 eingebrachten einzelnen
Elementes 5, welches sich vom Deckel 2.2 aus nach
unten in das Gefäß 1 erstreckt,
zur Schaffung zusätzlicher
Flächen
für den
Wärmeaustausch nunmehr
beispielhaft zwei Elemente, diesmal vom Boden 10 aus, parallel
zueinander nach oben verlaufend in das Gefäß 1 eingebracht. Verbunden
sind diese Elemente 5 mit dem Boden 10 des Gefäßes 1 über deren
Wandungen W und deren Außenränder 8a sowie
deren innerer Ränder 12a.
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Die
Funktion dieser beiden Elemente 5 ist im übrigen hinsichtlich
der Aufnahme von Kühlmedien ananlog
zu der Funktion der 15 und 16, der einzelne
doppelwandige Hohlzylinder wird gewissermaßen geteilt, d. h. die Querschnitte
der im Gefäß 1 nach
oben verlaufenden Elemente 5 mit ihren beiden halbzylindrischen
Außenwandungen 7a und
ihren beiden halbzylindrischen Innenwandungen 13a entsprechen
jeweils in etwa dem halbierten Querschnitt eines vorher verwendeten
doppelwandigen Hohlzylinders.
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Lediglich
ein Durchgang mit einem Abstand A zwischen den Wandungen W trennt
beide Einzelelemente 5 und ermöglicht so bei Verhinderung
von ungleichmäßigen Ablagerungen
(wie sie gerade bei Bier beobachtet werden) am Boden 10 innerhalb
des Gefäßes 1 eine
gleichmäßige Verteilung
des Inhalts im Gefäß 1 wie
auch dessen gleichmäßige Entnahme.
Jeder der beiden Innenräume 18a der
doppelwandigen ”halben
Hohlzylinder” 6a ist
nach oben hin durch die Halbringe 11a wie auch in deren
seitlichem Verlauf durch die nunmehr erforderlichen Wandungen W
geschlossen und nach unten hin durch die Öffnungen 9a für Kühlmedien
zugänglich,
wie durch die Pfeile P1 dargestellt ist.
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Diese
Anordnung der Elemente 5 zur Schaffung zusätzlicher
Wärmeaustauschflächen ist
besonders geeignet auch für
die Verwendung in den vorbenannten Zapfanlagen, die teilweise bereits über mit der
Außenwandung 15 der
betreffenden Gefäße 1 Kontakt
bildenden, aktiven Kühlflächen verfügen – sehr wohl
lassen sich diese aktiven Kühlflächen derart
fortsetzen, daß sich
beim Einbringen des Gefäßes 1 in
die Zapfanlage dieses mit dem sich durch die Elemente 5 bildenden
Hohlräume
auf derartig gleichgeformte, starre Kühlelemente aufsetzen läßt, was eine
sehr wirksame Kühlung
des Inhalts zur Folge hat. Die Gesamtfläche der zusätzlichen Flächen entspricht im Wesentlichen
der Gesamtfläche
des Ausführungsbeispiels
gemäß 15.
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19 zeigt
eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels
der 17 und 18 insofern,
daß u.
a. mit dem Ziel der besseren Zirkulation von strömungsfähigen Kühlmitteln innerhalb des Hohlraumes dieser
Elemente 5 die bereits vorbezeichneten doppelwandigen ”halben
Hohlzylinder” 6a nicht
innerhalb des Gefäßes 1 durch
Halbringe zum Inhalt hin verschlossen sind, sondern sich bis in
den Deckel 2.2 des Gefäßes 1 erstrecken
und dort, wie auch im Boden 10, analog dazu durch die Öffnungen 9a dem Kühlmedium
(wie durch die Pfeile P1 bzw. P4 erklärt) Einlaß in bzw. Auslaß aus den
Elementen 5, gestatten. Mit der vorliegenden Ausgestaltung
ist eine Gesamtfläche
der zusätzlichen
Flächen
im Bereich von ca. 100% der für
den Wärmeaustausch
zur Verfügung
stehenden Flächen
der Außenfläche 4 des
Gefäßes 1 vorteilhaft
ermöglicht.
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Die
in den 20 und 21 beispielhaft dargelegten
Ausführungen
zeigen weitere Möglichkeiten
von Formen bzw. Querschnitten einzelner oder mehrerer Elemente 5,
die angeordnet im Gefäß 1 erfindungsgemäß zusätzliche
Flächen
für einen Wärmeaustausch
einbringen.
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Die
Elemente mit den Wandungen 8.14 und 8.15 sind
mit dem Boden 10 des Gefäßes 1 verbunden, von
wo aus sie sich ins Innere des Gefäßes 1 erstrecken.
Alternativ können
die Elemente sich naturgemäß auch vom
Deckel 2 aus in das Gefäß erstrecken
oder durchgehend ausgebildet sein, wie im Ausführungsbeispiel gemäß 19 dargestellt.
Hierbei kann wie auch in den vorherigen Beispielen ein gleichmäßiger aber
auch ein abweichender, vorzugsweise sich verjüngender bzw. konischer Querschnitt über die
gesamte Länge
des jeweiligen Elementes 5 gewählt werden. Die Elemente 5 sind
jeweils über
deren Öffnungen 9.14 bzw. 9.15 für Kühlmittel
offen, welches so in die geschaffenen Hohlräume der Elemente ein- und wieder
austreten kann.
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Speziell
der 21 dargestellte Querschnitt bietet sich gerade
im Fall größerer Gefäße 1 (Bierfäßchen) für die Verwendung
handelsüblicher,
rechteckiger Kühlelemente
an, die – vorgekühlt im Eisfach – in die
hier beispielhaft gewählte
rechteckige Öffnung
des Elementes 5 eingeführt
werden können
und die so im Sinne der Erfindung in Kontakt zu den zusätzlichen
Kühlflächen im
Inneren des Gefäßes treten
können
und so den Wärmeaustausch
deutlich verstärken,
was (ggf. in Verbindung mit einer um die Wandung 15 des
Gefäßes 1 geschobenen
ebenfalls handelsüblichen
Kühlmanschette)
für einen
sehr schnellen Wärmeaustausch
und infolge eine sehr viel schnellere Abkühlung auf Trinktemperatur führt, als mit
der außenliegenden
Kühlmanschette
allein.
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Diese
hier aufgezeigten Ausführungsbeispiele
sind in ihrer Form unabhängig
von deren Verwendung, was eine Einbringung bzw. Anformung sowohl
in kleine Trinkgefäße insbesondere
Babyfläschen
als auch in größere Getränkegefäße insbesondere
Bierfäßchen, aber
auch die Verwendung mit den vorbenannten Adapter-Lösungen zuläßt. Speziell
die Verwendung in größeren Gefäßen mit
festem Deckel (2.2) erlaubt aber auch wie in 19 gezeigt eine
Anordnung vom Boden des Gefäßes bis
in den Deckel hinein, wobei die Öffnungen 9.14 bzw. 9.15 dann
sowohl im Boden 10 als auch im Deckel (2.2) für Kühlmedien
offen sind, was wiederum bei der Kühlung insbesondere von Bierfäßchen im
Kühlschrank
für eine
gute Zirkulation der Kühlluft
innerhalb der hohlen Elemente 5 sorgt.
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In
dem in 22 und 23 dargestellten weiteren
Ausführungsbeispiel
bestehen die Elemente 5 zur Schaffung zusätzlicher
Wärmeaustauschflächen innerhalb
des Getränkegefäßes 1 aus
vorliegend vier Kühlrippen 20,
die sich radial nach innen in den Innenraum 18 des Getränkegefäßes 1 erstrecken,
wie es in der 32 dargestellt ist.
Die Wandung 19 der Kühlrippen 20 setzt
sich jeweils in der Wandung 15 des Getränkegefäßes 1, wie insbesondere
aus 23 ersichtlich ist, fort. Dies verdeutlicht, wie
einfach diese Ausführungsform
zu fertigen ist. Beide Wandungen 19 der doppelwandigen
Elemente 5 in Form der Kühlrippen 20 bilden
zusätzliche
Flächen
für den
Wärmeaustausch
zwischen dem Inhalt des Getränkegefäßes 1 und
einem außen
auf die Wandung 12 des Getränkegefäßes 1 geführten Kühlmediums,
das ohne weiteres in die offenen Kühlrippen 20 ein- und
wieder austre ten bzw. eingebracht werden kann.
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Die
vorliegenden Ausführungsbeispiele
dienen einzig der Illustration der Erfindung und der bevorzugten
Ausführungsform
und sind keinesfalls einschränkend
zu verstehen. Insbesondere können
Details der beispielhaft für
eine Babyflasche erläuterten Ausführungsbeispiele – falls
zweckmäßig – natürlich auch
an sonstigen Gefäßen, wie
Getränkefässern verwendet
werden und umgekehrt.