DD151358A5 - Verfahren und vorrichtung zum feststellen von abtauvorgaengen - Google Patents

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen und Anzeigen von Abtauvorgaengen, auch von zeitweiligen Abtauvorgaengen, von Produkten, die bei Temperaturen unter 0 Grad C aufbewahrt werden muessen. Ziel ist es, Abtauvorgaenge sicher und mit geringem Aufwand anzuzeigen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gesamten, sich wiederholenden Temperaturschwankungen oder die gesamten Zeitraeume, die sich durch ungeeignete Temperaturen einstellen, unter Beruecksichtigung einer Verzoegerungszeit fuer zulaessige Temperaturaenderungen anzuzeigen. Dies wird erfindungsgemaesz dadurch erreicht, dasz eine waeszrige Salzloesung und ein Faerbemittel durch ein mechanisches Trennmittel getrennt werden, das durch die Veraenderung des Volumens der Salzloesung zum Erstarrungszeitpunkt durchbrochen oder entfernt wird und sich die Salzloesung und das Faerbemittel auf Grund ihrer physikalischen Zustaende nicht so vermischen koennen, dasz eine weitere Temperaturerhoehung eine sichtbare und irreversible Wechselwirkung zwischen der Loesung und dem Faerbemittel verursacht.

Description

Berlin, den 22,10,1980

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Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen von Abtauvorgängen Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Feststellen und Anzeigen von Abtauvorgängen, auch von zeitweiligen, von Produkten, die bei Temperaturen unter O ⁰C aufbewahrt werden müssen*

Charakteristik OeT ₁ bekannten technischen Lösungen

Viele Produkte, zum Beispiel aus dem Gebiet der Chemie und Pharmazie sowie Nahrungsmittelindustrie, müssen bei niedrigen Temperaturen gelagert werden« Ein mögliches Abtauen. selbst wenn es zufällig und zeitweilig geschieht - kann diesen Produkten schaden oder die Merkmale dieser Produkte verändern, ohne daß sich der Verbraucher dessen bewußt ist, da das Äußere unverändert bleiben kann, wenn die Produkte später wieder eingefroren werden«

Bei Betrachtungen über die möglichen Folgen des Einsatzes von in ihren Merkmalen veränderten Produkten wird der Nutzen eines Verfahrens und/oder von Vorrichtungen, das bzw, die ein Abtauen, selbst wenn es nur zeitweilig geschieht, durch Anzeigen signalisieren, sofort erkannt«, Insbesondere bei Nahrungsmitteln « beispielsweise bei eingefrorenen Nahrungsmitteln,- müssen diese Vorrichtungen, zusätzlich zur sicheren und sofort feststellbaren Anzeige, äußerst billig sein, so daß sie auch bei Produkten angewendet werden können, die in großem Maße verbraucht werden, ohne daß dabei die Produktionskosten beeinflußt werden« Es gibt bereits Vorrichtungen, die zur Anzeige geeignet sind, wenn ein eingefrorenes Produkt Temperaturen ausgesetzt wird,

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die höher als die vorgeschriebene Temperatur liegen» Bei diesen Vorrichtungen ist nachteilig, daß sie nicht so schnell vvirken_e um auch Temperaturschwankungen festzustellen, die nur so kurzzeitig auftreten, daß sie nicht das Produkt beeinflussen oder aber daß ungenaue Anzeigen gemacht werden, wobei sie auf einer kontinuierlichen Beziehung zwischen Exponierungstemperatur und Permanenzzeit bei dieser Temperatur basieren, ohne daß tatsächlich wirksame Zeichen bezüglich der Veränderungen gegeben werden, die im Erzeugnis auftraten_e

Bei gefrorenen Nahrungsmitteln ist eine ununterbrochene Folge der sogenannten "Kältekette" wesentlich, um das Produkt ohne Verluste richtig aufzubewahren» Eine unzureichende Normaltemperatur oder gelegentliche und periodische Temperaturschwankungen verursachen Umkristallisierungserscheinungen des in den Produktzellen vorhandenen Wassers, wodurch eine anschließende Entwicklung von immer größeren Kristallen bewirkt wird, so daß diese die Zellen selbst zerbrechen können, wodurch die Substrate und Enzyme miteinander in Berührung kommen, und es somit zu solchen Veränderungen kommt, die bisher durch die Kälte verhindert wurden« Da Kälte die Enzymaktivität nicht unterbricht, sondern sie nur verringert, wird eine Temperaturerhöhung, selbst wenn es sich nur um eine teilweise Erhöhung handelt, insbesondere wenn sie periodisch ist, Be= dingungen schaffen, die die Qualität des Produktes verschlechtern können*

Andererseits hat das gefrorene Produkt einen bestimmten Grad thermischer Trägheit auf Grund der vorliegenden Unterkühlung und der Masse, wenn es in Kühlanlagen untergebracht ist, und ist dadurch gegen plötzliche Umwelttemperaturschwankungen geschützt, so daß diese Tatsache die Qualität des Pro-

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duktes nicht beeinflußt, selbst wenn das Produkt für kurz© Zeit (das kann beispielsweise während des Transportes der Fall sein) bei einer ungeeigneten Temperatur aufbewahrt wird c

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, Abtauvorgänge, auch zeitweilige, an verderblichen Produkten sicher und mit geringem Aufwand anzuzeigen,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gesamten, sich wiederholenden Temperaturschwankungen oder die gesamten Zeiträume, die sich durch ungeeignete Temperaturen einstellen, unter Berücksichtigung einer Verzögerungszeit für zulässige Temperaturänderungen anzuzeigen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine wäßrige Salzlösung und ein Färbemittel durch ein mechanisches Trennmittel getrennt werden, das durch die Veränderung des Volumens der Salzlösung zum Erstarrungszeitpunkt durchbrochen oder entfernt wird und sich die Salzlösung und das Färbemittel auf Grund ihrer physikalischen Zustände nicht 80 vermischen können, daß eine weitere Temperaturerhöhung eine sichtbare und irreversible Wechselwirkung zwischen der Lösung und dem Färbemittel verursacht. Die Temperatur des eutektischen Punktes der Salzlösung wird als Kalibrierungstemperatur angesetzt. Das aus Teilen bestehende Färbemittel wird mit einer Aufnahmeschicht zur Erzeugung einer Verzögerungswirkung ver-

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sehen«

Die Verzögerungszeit wird von den spezifischen Eigenschaften der Aufnahmeschicht unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Salzlösung bestimmt und die Schichtdicke der Aufnahmeschicht abhängig von den Abmessungen der Teile festgelegte

Die Aufnahmeschicht wird mit Hilfe des Mikroverkapselungsverfahrens hergestellt.

Die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren eines stabilen Behälters eine wäßrige, der Kalibrierungstemperatur entsprechende Salzlösung und ein Färbemittel enthalten sind, die mittels einer durch Volumenerhöhung entfernbarer mechanischer Trenneinrichtung voneinander getrennt sind. Die wäßrige Salzlösung ist auf Grund ihrer eutektischen Temperatur ausgewählt und das aus Teilen bestehende Färbemittel mit einer Aufnahmeschicht bedeckt.

Die mit der Aufnahmeschicht versehenen Teile bestehen aus Körnern, die nach einem Verfahren beschichtet sind, das von denen der Mikroverkapselung abgeleitet ist«

In weiterer Ausbildung der Vorrichtung ist eine Kombination von mehreren Behältern vorgenommen, von denen jeder eine Salzlösung mit unterschiedlichem eutektischem Punkt enthält und Anzeigevorrichtungen mit verschiedenen Färbemitteln vorgesehen sind*

Es kann aber auch eine Kombination von mehreren Behältern vorgenommen sein, die die gleiche wäßrige Salzlösung_f aber unterschiedliche Färbemittel enthalten, die derart behandelt sind, daß sie vorherbestimmte und verschiedene Ver-

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zögerungen bei der Färbung der flüssigen Salzlösung schaffen. Das Färbemittel ist aus einer Kombination von zwei oder mehreren verschiedenen Färbemitteln gebildet, von denen jedes derart behandelt ist, daß es die flüssige Salzlösung mit verschiedenen Verzögerungszeiten färbt.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Ausnutzung der chemisch-physikalischen Eigenschaften einer wäßrigen Salzlösung, deren eutektischer Punkt die Kalibrierungstemperatur schafft. Es wird tatsächlich das Prinzip angewendet, wonach sich eine wäßrige Salzlösung bei einer Temperatur, die niedriger als der eutektische Punkt liegt, vollständig in einem festen Zustand befindet (z, B, Eis plus festes Salz).

Solch eine Temperatur, die für jede der ausgewählten Lösungen oder Lösungsmischungen unterschiedlich ist, bildet die Kalibrierungstemperatur der Vorrichtung, Die Untersuchung des Erstarrungsdiagrammes einer wäßrigen Salzlösung (Fig. 8) ergibt, daß die Lösung bis zum Punkt B nicht erstarrt, wenn eine wäßrige Lösung mit einem Salzgewichtsprozent, z, B, C. , bei Verringerung der Temperatur

vom Punkt t_ bis zum Punkt t. , verwendet wird, a D

Ist einmal der Punkt B erreicht, z, B, wenn die Außentemperatur niedriger als der Punkt t. ist, beginnt sich etwas Eis von der Lösung zu trennen, was zu einer Erhöhung der Salzlösungskonzentration führt. Das geschieht solange, bis fast das gesamte Wasser vom Eis getrennt und das ganze Salz kristallisiert ist, wenn die Temperatur der gesamten Lösung einmal die Ordinate t erreicht hat.

Im Punkt E der Kurve (eutektischer Punkt) bestehen gleiche Verhältnisse von Wasser_f Eis und festem Salz nebeneinander. Unterhalb von Punkt E bestehen nur Eis und festes Salz

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O O 1 ß ·" 1 ^{57 628/}'²³

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nebeneinander (festes Eutektikum),

Der schraffierte Teil in Fig, 8 zeigt die Fläche, in der sich Lösung und Eis zur gleichen Zeit bilden.

Der gestrichelte Teil zeigt den Bereich, in welchem Eis und festes Eutektikum nebeneinander bestehen.

Der Teil zwischen Trennmittel und der Ordinate t zeigt den Bereich, in welchem Lösung und Salz zur gleichen Zeit vorhanden sind.

In der Tabelle A sind einige mögliche Salzlösungen mit ihren entsprechenden eutektischen Punkten aufgeführt.

Durch die Ausnutzung der obengenannten Eigenschaften von wäßrigen Salzlösungen kann eine wäßrige Salzlösung mit einem bekannten eutektischen Punkt (EP) so mit einem Farbanzeigemittel behandelt werden, daß eich dieses nicht vor Ablauf einer vorausbestimmten Zeit in der flüssigen Lösung auflöst« Durch das Einsetzen des Trennmittels zwischen der Salzlösung und dom Färbemittel vor dem Einfrieren wird deren gegenseitige Berührung verhindert.

Fällt die· Temperatur unter O C, wird das Trennmittel durch die Volumenvergrößerung des Wassers zerbrochen oder entfernt, das sich vom in der Lösung vorhandenen Salz trennt. Auf Grund des festen Zustandes der Lösung vermischen sich Lösung und Färbemittel nicht, wenn die Lösung die Temperatur gemäß dem eutektischen Punkt erreicht oder überschreitet. Liegt die Temperatur zeitweilig höher als der eutektische Punkt, löst sich die Lösung und berührt das Färbemittel, so daß sich die Lösung nach einer vorausbestimmten Zeit durch das Färbemittel färbt und die angenommene Färbung permanent behält, selbst wenn es zu einem anschließenden erneuten Einfrieren kommt. Mit dem in der Beschreibung vorkommenden

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Begriff "Trennmittel" ist ein mechanisches Mittel gemeint, das durch Volumenvergrößerung der wäßrigen Salzlösung durchbrochen, zerrissen, durchlöchert oder aus seiner Lage verdrängt wird,

Ausführungsbeiepiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen;

Fig, 1: den Schnitt durch eine Vorrichtung mit am Boden angeordnetem Färbemittel, das durch ein Trennmittel von der Salzlösung getrennt ist;

Fig« 2: den Schnitt durch eine Vorrichtung, bei der das Färbemittel in einem zerbrechlichen Behälter aufbewahrt ist;

Fig, 3: den Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig, 4: den Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung mit mechanischen Mitteln zum Durchtrennen der Trennwand;

Fig, 5: den Schnitt durch eine aus mehreren Behältern kombinierte Vorrichtung;

Fig. 6: die Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung;

Fig, 7: den Schnitt der Vorrichtung nach Fig, 6;

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Fig«. 8: das Einfrierdiagramm einer wäßrigen Salzlösung»

Fig, 1 zeigt, daß sich in einer stabilen Halterung 1 aus unverformbarem, nichtgiftigem Material, wie beispielsweise Polystyrol, das gegenüber niedrigen Temperaturen beständig ist, eine wäßrige Salzlösung 4, die eine entsprechende Konzentration aufweist, befindet.

Die Halterung 1 ist mittels einer Abdeckung 2 aus transparentem, stabilem Material, z, B, Polystyrol des kristallinen Typs, hermetisch abgeschlossen«

Die wäßrige Salzlösung 4 ist mittels einer Wand 3 aus zerbrechlichem Material, z» B_# Glasfilmfolie, von einem Färbemittel 5 getrennt»

Während die Salzlösung 4 vollständig den verfügbaren Raum ausfüllt, ist das beim Färbemittel 5 (z, B» richtig verpackter Nahrungsfarbstoff) nicht der Fall, wodurch die wäßrige Salzlösung 4 (die sich während des Einfrier- oder Tieffrierverfahrens volumenmäßig vergrößert) auf das Trennmittel so lange Druck ausübt, bis es durchbricht* Das Färbemittel 5 wird vorzugsweise mit Verfahren behandelt, die vom Mikroverkapselungsverfahren o« ä» abgeleitet werden, so daß es körnig ist* Dedes Korn wird von einer Membran bedeckt, deren chemische Beschaffenheit-und Dicke den Kontakt zwischen dem Färbemittel 5 und der ausgewählten wäßrigen Salzlösung 4 nach Ablauf einer vorherbestimmten Zeit ermöglichen. Die Reaktionszeit ist direkt proportional zur Membrandicke und zur Größe der Körner und umgekehrt proportional zur Temperatur, bei der es zur Berührung zwischen der flüssigen, wäßrigen Salzlösung 4 und dem körnigen Färbemittel 5 kommt; diese Zeit wird als "Verzögerungszeit" bezeichnet* Deshalb kommt di© Salzlösung 4 während des Einfrierens nach

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dem Durchbrechen des Trennmittels in Berührung mit dem Färbemittel 5, aber da sie schnell erstarrt, oder weil die Schutzmembran vorhanden ist, färbt sie sich nicht. Nach einer angemessenen vorherbestimmton Zeit löst die Salzlösung 4 beim Abtauen die Membran auf, die die Körner bedeckt, und nimmt irreversibel eine Farbe an. Diese Tatsache kann selbst im Fall eines anschließenden erneuten Einfrierens festgestellt werden, da die vorher farblose Salzlösung eine andere Farbe angenommen hat.

Fig, 2 stellt eine Variation der Vorrichtung gemäß der Erfindung dar. Sie besteht aus einem stabilen Behälter 6, der mittels einer transparenten Abdeckung 7 hermetisch abgeschlossen ist und in dem die wäßrige Salzlösung 8 enthalten ist. Das richtig behandelte Färbemittel 10 ist in einer zerbrechlichen Kapsel 9 enthalten, die durch die Salzlösung 8 zerbrochen wird, während sie einfriert. In diesem Fall besteht das vorher erwähnte zerbrechliche Trennmittel aus der zerbrechlichen Kapsel 9, Fig, 3 stellt eine weitere Variation der Vorrichtung dar. Dabei besteht der .Behälter aus einer Kapsel 11 aus stabilem Material, ist mit einer wäßrigen Salzlösung 12 gefüllt und weist eine Vertiefung 13 auf, die durch eine Trennwand verschlossen ist. Während des Einfrierens entfernt die Salzlösung 12 durch Ausdehnung die Trennwand 14 und ermöglicht während des anschließenden Abtauens die Berührung mit dem in der Vertiefung 13 enthaltenen Färbemittel 15, Gemäß einer weiteren Ausbildung (Fig, 4) kann die zerbrechliche Trennwand 16 aus verformbarem, angemessen gedehntem Material sein und mit Spitz- oder Schneidelementen 17 in Berührung stehen, und sie kann den Behälter 18 in zwei Räume teilen»

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Wenn die in dem oberen Raum enthaltene wäßrige Salzlösung friert, bewirkt die Volumenvergrößerung, daß die Trennwand 16 zerreißt, weil es zu Stoßen gegen die Spitz- oder Schneidelemente 17 kommt. Danach kann die Salzlösung beim Einfrieren, wenn sie im flüssigen Zustand ist, mit dem im unteren Raum enthaltenen Färbemittel in Berührung kommen« Wie aus den oben genannten Fakten ersichtlich ist, sind die erfindungsgemäßen Vorrichtungen gemäß einer vorherbestimmten Temperatur (z, B, die der Grenztemperatur eines einzigen Produkts am nächsten liegt) und entsprechend dem Typ der verwendeten wäßrigen Salzlösung auszulegen, wobei die Tern» peraturdem eutektischen Punkt der Salzlösung selbst entspricht .

Es ist jedoch auch möglich, zwei oder mehrere Vorrichtungen zu kombinieren, dabei hat jede Vorrichtung ihre eigene konstruktive Lösung, die sich von den anderen Vorrichtungen hinsichtlich der Färbemittel und der unterschiedlichen Temperaturen unterscheidet« Es können außerdem zwei oder mehrere Vorrichtungen, die die gleiche Salzlösung enthalten, aber mit unterschiedlichen Färbemitteln behandelt werden, kombiniert werden, so daß es nach unterschiedlicher Dauer bei Temperaturen, die höher als die Kalibrierungstemperaturen liegen, zur Färbung kommt»

Eine solche Ausführung der Vorrichtung (Fig_# 5) hat eine äußere Hülle 19, die in verschiedene unabhängige Teile unterteilt ist, wobei jedes Teil sein eigenes Färbemittel 20 hat, das durch eine zerbrechliche Trennwand 21 von der Salzlösung 22 getrennt ist, die ebenfalls unterschiedlich sein kann» Somit ist diese Vorrichtung in der Lage, unterschiedliche Abtaugrade oder die Dauer bei zu hohen Temperaturen für verschiedene Zeiten anzuzeigen« Eine vereinfachte Ausführung der oben genannten Kombination, die ge-

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eignet ist, verschiedene Verweilzeiten bei einer Temperatur anzuzeigen, die höher als die Kalibrierungstemperatur liegt, kann aus einer stabilen Hülle bestehen, die der in Fig„ 1 beschriebenen gleicht und ein zerbrechliches Trennmittel aufweist, das die wäßrige Salzlösung vom Färbemittel trennt. Letzteres besteht aus einer Mischung von zwei oder mehreren verschiedenen Färbemitteln, von denen jedes so behandelt wurde, daß es die flüssige Lösung färbt, mit der es nach unterschiedlicher Zeit in Berührung kommen kann» Die unterschiedlichen Färbemittel können auch in einem Element oder in mehreren Elementen verpackt sein, die aus Folgoschichten bestehen, so daß sie sich nacheinander auflösen können, was aber mit zunehmenden zeitlichen Verzögerungen geschieht.

Es ist bemerkenswert, daß eines der Hauptmerkmale der Erfindung darin besteht, daß die Körner des Färbemittels mit einer Membran bedeckt sind, wodurch das Schmelzen in einer wäßrigen Salzlösung verzögert wird.

-Dieses Merkmal hat einen doppelten Vorteil: Erstens werden die Mängel ausgeschaltet, die dadurch zustande kommen, daß je nach Konzentration zwischen dem Gefrierpunkt und dem eutektischen Punkt einer Salzlösung eine flüssige Lösung zurückbleibt, die bei Berührung mit dem -Färbemittel das Anzeigemittel färbt, und zweitens: Da jeder Zeitdauer (selbst wenn sie kurz ist) der Vorrichtung bei einer Temperatur, die höher als die erwartete liegt, ein Abfall in der Verzögerungszeit entspricht, folgt daraus, daß die Vorrichtungen die möglichen plötzlichen Temperaturveränderungen speichern, die die Verzögerungsabweichung immer mehr verringern, auf die die Vorrichtung geeicht ist, bis es zur irreversiblen Färbung kommt. Zu dieser Erscheinung kommt es, da die Lösung in einem flüssigen Zustand die Körner

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angreift, die das Färbemittel enthalten, und das geschieht jedes Mal, wenn sie mit den Körnern in Berührung kommt. Ist die Lösung wieder in ihrem festen Zustand, kommt keine Berührung zwischen Lösung und Färbemittel mehr zustande. Nach diesen mehr oder weniger ausgedehnten Einwirkungen wird ein Punkt erreicht, wo sich das Färbemittel zu vermischen und das Anzeigemittel seine Farbe zu verändern beginnt.

Zu dieser Erscheinung kommt es in äer Zeit, in der die Verzögerungszeit beendet ist, die sehr wichtig ist, da die Temperaturerhöhungen schädlich sein können, wenn sie wiederholt auftreten, während kurze einzelne Temperaturerhöhungen das Produkt nicht beeinflussen und schädigen. Damit das Produkt für sehr kurze Zeit Temperaturen ausgesetzt werden kann, die höher als die gewöhnlichen Aufbe-Wahrungstemperaturen liegen, wobei das Produkt selbst nicht wesentlich beeinflußt wird (z, B, wenn ein eingefrorenes Nahrungsmittel zeitweilig aus dem Kühlschrank genommen wird, 80 daß es der Verbraucher beurteilen kann, bevor er es kauft), ist es möglich, eine "Verzögerungszeit" einzuführen, in der die flüssige Salzlösung und das Färbemittel nicht aufeinander einzuwirken beginnen.

Zum besseren Verständnis folgt jetzt ein weiteres ausführliches Beispiel,

Die dabei beschriebene Vorrichtung ist insbesondere für eingefrorene Nahrungsmittel geeignet.

Die in Fig, 6 gezeigte und für den Versuch verwendete Vorrichtung besteht aus einem Behälter 23, der die Form eines Quadrates· hat, das parallel zur Grundplatte (22 mm) verläuft und eine. Höhe von 8,8 mm aufweist. Der Behälter 23 besteht aus einer Grundplatte 24, die

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mittels einer Abdeckung 25» die durch Druck (Fig. 7) eingeführt werden kann, abgeschlossen wird. Die Kanton der Grundplatte 24 und der Abdeckung 25 sind so geformt, daß sie zueinander passen« Auf dem Boden der Grundplatte 24 befindet sich eine quadratische Vertiefung 28 mit einer Länge von 5 mm und einer Tiefe von 2 mm. In der Grundplatte 24 ist weiterhin eine obere Stufe 31 mit einer Länge von 15,40 mm engebracht.

Die Wände der Vertiefung 28 haben den gleichen Abstand zu den Innenwänden 27 der Abdeckung 25, damit eine zeitlich günstige Diffusion des Färbemittels in der gesamten Lösung gefördert wird.

Die Abdeckung 25 weist ein kreisförmiges Zentralstück 29 auf_e das nach innen übersteht und über schräg fazettierte Seiten 30 verfügt.

Die Dicke des Zentralstuckes 29 ist so festgelegt, daß sich die Gasblase, die sich.bildet, wenn die flüssige Lösung in die Vertiefung 28 des Anzeigemittels eintritt, so gleich-

mäßig wie möglich auf der Grundfläche der Abdeckung 25 ausdehnt, und die fazettierten Seiten verhindern, daß die Vorrichtung vor dem Einsatz und nach dem Auflösen der Lösung wirksam wird. Die Innenkanten der Abdeckung 25 sind rund, so daß eine bessere Ausdehnung der Gasblase möglich ist. Das zerbrechliche Trennmittel (in Fig, 7 nicht gezeigt) besteht aus einer quadratischen Glasfilmfolie mit einer Länge von 20 mm und einer Stärke von 0,130 bis 0,145 mm. Eine quadrische Form wird deshalb für Glas gewählt, weil sie in der Herstellung am billigsten ist_e Das zerbrechliche Trennmittel wird mittels einer Silikongummischicht des Typs Silastic RTV 734 an der unteren Kante 26 der Abdeckung 25 befestigt

Somit wird ein dreifaches Ergebnis erzielt:

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a) Durch Druckanpassung zwischen der Abdeckung 25 und der Grundplatte 24 ist es möglich, das Trennmittel in die gewünschte Stellung zu bringen, in der ein Teil des Leimes entlang der Berührungskanten der Abdeckung 25 und der Grundplatte 24 eindringen kann, wodurch die Festigkeit der Vorrichtung erhöht wird«

b) Da der Leim auf dem oberen Teil des Trennmittels aufgetragen ist, verringert er den Expansionsdruck der erstarrenden Lösung nicht und fördert das Brechen des Glases»

c) Nach dem Leimen wird das Trennmittel zwischen der Grundplatte 24 und der Abdeckung 25 festgeklemmt, wodurch ein noch wirksameres Brechen erzielt wird*

Die Stufe 31, die zusammen mit der unteren Kante 26 der Abdeckung 25 das zerbrechliche Trennmittel hält, ist so lang, daß sich das Trennmittel durch den Druck der erstarrenden Lösung so biegt, daß die Bruchgrenze überschritten wird.

Die Vorrichtung wird aus bestimmten Materialien hergestellt. Deckend weißes Polystyrol wird beispielsweise für die Grundplatte 24 und kristallines (transparentes) Polystyrol für die Abdeckung 25 verwendet» Diese Stoffe wurden ausgewählt, da sie billig und bei niedrigen Temperaturen nicht giftig sind. Als Lösung wird eine 19,7%ige wäßrige Ammoniumchlorid(NHCl)-salzlösung vewendet und als Färbemittel der Nahrungsmittelfarbstoff E 124 (rot), der mikroverkapselt ist, so daß eine Verzögerungszeit von einer Stunde möglich ist.

Dieses Färbemittel wurde ausgewählt, weil es ein Nahrungsmittel ist (selbst wenn solch ein Erfordernis nicht unerläßlich ist, da der Stoff im Anzeigemittel isoliert ist)

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und es sich von den mehr als 50 Färbemitteln der verschiedenen^untersuchten Varianten in Ammoniumchlorid leicht löste, nicht lichtempfindlich ist und eine hellrote Farbe aufweist.

Als eine Variation wurde auch gelbes E 102 untersucht, wobei die Ergebnisse denen des vorangegangenen Beispiels glichen. Ammoniumchloridlösung wurde gewählt, weil es bei der verwendeten Konzentration und Menge nicht giftig ist, der eutektische Punkt 15,8 ⁰C beträgt, während in den meisten Ländern eingefrorene Erzeugnisse bei höchstens 18 ⁰C aufbewahrt werden.

Wird Ammoniumchlorid bei dieser Temperatur aufbewahrt, ist es im festen Zustand und schneeweiß« Die hohe Konzentration (19,7 % entsprechen der eutektiechen Konzentration) wurde bei einem kleinen Intervall, in dem in der Kühlphase^die flüssige Salzlösung mit dem gefärbten Anzeigemittel in Berührung kommt, ausgewählt, damit der Gefrierpunkt nahe dem eutektischen Punkt liegt.

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Tabelle A

Einige Salzlösungen und deren entsprechende eutektische Punkte

Dinatriummaleat 0,4 ⁰C

Natriumsulfat 1,1 ⁰C

Mononatriumzitrat 2,1 ⁰C

Kaliumnitrat 2,9 ⁰C

Magnesiumsulfat 4,0 C

Trinatriumzitrat 6*9 ⁰C

Kaliumchlorid 10,7 ⁰C

Dinatriumzitrat . 12,0 ⁰C

Kaliumbromid 13,0 ⁰C

Ammoniumchlorid 15,4 C

Dikaliumzitrat 15,6 ⁰C

Natriumnitrat 18,5 ⁰C

Natriumchlorid 21,8 ⁰C

Natriumbromid 28,0 ⁰C Magnesiumchlorid . 33,6 ⁰C

Kaliumkarbonat 36,5 ⁰C

Trikaliumzitrat 40,0 ⁰C

Claims (11)

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2. 2-2 1611

   ^ ^& - 17 - . 57 628/23

   ErfindungsanSpruch

   i« Verfahren zum Feststellen und Anzeigen von Abtauvorgängen, auch von zeitweiligen Abtauvorgängen, gekenn-. zeichnet dadurch, daß eine wäßrige Salzlösung und ein Färbemittel durch ein mechanisches Trennmittel getrennt werden, das durch die Veränderung des Volumens der Salzlösung zum Erstarrungszeitpunkt durchbrochen oder entfernt wird und sich die Salzlösung und das Färbemittel auf Grund ihrer physikalischen Zustände nicht so vermischen können, daß eine weitere Temperaturerhöhung eine sichtbare und irreversible Wechselwirkung zwischen der Lösung und dem Färbemittel verursacht»

   2_e Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Temperatur des eutektischen Punktes der Salzlösung als Kalibrierungstemperatur angesetzt wird.
3. 3» Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das aus Teilen bestehende Färbemittel mit einer Aufnahmeechicht zur Erzeugung einer Verzögerungswirkung versehen wird,
4. 4» Verfahren nach Punkt 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Verzögerungszeit von den spezifischen Eigenschaften der Aufnahmeschicht unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Salzlösung bestimmt und die Schichtdicke der Aufnahmeschicht abhängig von den Abmessungen der Teile festgelegt wird.
5. 5« Verfahren nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, da& die Aufnahmescnicht mit Hilfe des Mikroverkapselungsver-" fahrens hergestellt wird»

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   η, « #* ft 4 AP F 25 Β/221

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6. 6, Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Punkt 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß im Inneren eines stabilen Behälters (6)eine wäßrige, der Kalibrierungstemperatur entsprechende Salzlösung (4) und ein Färbemittel (5) enthalten sind, die mittels einer, durch Volumenerhöhung entfernbarer mechanischer Trenneinrichtung voneinander getrennt sind,
7. 7_# Vorrichtung nach Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß. die wäßrige Salzlösung (4) auf Grund ihrer eutektischen Temperatur ausgewählt und das aus Teilen bestehende Färbemittel (5) mit einer Aufnahmeschicht bedeckt ist»
8. 8* Vorrichtung nach den Punkten 6 und 7, gekennzeichnet dadurch, daß die.mit der Aufnahmeschicht versehenen Toile aus Körnern bestehen, die nach einem Verfahren beschichtet sind, das von denen der Mikroverkapselung abgeleitet ist,
9. 9 9 1 6 S 1 AP F 25 B/221 651

   - 19 - 57 628/23

   9, Vorrichtung nach den Punkten 6 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß eine Kombination von mehreren Behältern vorgenommen ist, von denen jeder eine Salzlösung (22) mit unterschiedlichem eutektischem Punkt enthält, und Anzeigevorrichtungen mit verschiedenen Färbemitteln (20)· vorgesehen sind«
10. 10, Vorrichtung nach den Punkten 6 bis 9, gekennzeichnet dadurch, daß eine Kombination von mehreren Behältern vorgenommen ist, die die gleiche wäßrige Salzlösung, aber unterschiedliche Färbemittel enthalten, die derart behandelt sind, daß sie vorherbestimmte und verschiedene Verzögerungen bei der Färbung dor flüssigen Salzlösung schaffen»

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11. 11, Vorrichtung nach den Punkten 6 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß das Färbemittel aus einer Kombination
    von zwei oder mehreren verschiedenen Färbemitteln gebildet ist, von denen jedes derart behandelt ist, daß es die flüssige Salzlösung mit verschiedenen Verzögerungszeiten färbt»