DD283588A5 - Feuchtesensitives betaetigungselement zur warenpflege - Google Patents

Abstract

Feuchtesensitives Betaetigungselement zur Lueftung sowie Be- und Entfeuchtung von Transport- oder Lagerbehaeltern, besonders von Verpackungen zur Qualitaetssicherung verpackter Gueter unter guenstigen kryptoklimatischen Bedingungen in Abhaengigkeit aktueller Feuchteniveaus in und/oder auszerhalb der Packung ohne Nutzung von Fremdenergie sowie Ent- oder Befeuchtungsmitteln, gekennzeichnet durch die Kopplung eines oder mehrerer Lueftungsventile mit einem oder mehreren erfindungsgemaeszen feuchtesensitiven Betaetigungselementen, bestehend aus einem spiral- oder schraubenfoermig gewundenem Stab aus einem hydrophilen, durch Wasseraufnahme expantierenden Stoff in einer diesen Stab konzentrisch umschlieszenden, wasserdampfdurchlaessigen hydrophoben Fuehrungshuelle, der mittels einer Rueckstellfeder so mit dem Lueftungsventil verbunden ist, dasz beim UEberschreiten des eingestellten Feuchteniveaus in der Verpackung das Lueftungsventil geoeffnet oder geschlossen wird. Fig. 2{Feuchte; Betaetigungselement; Lueftung; Befeuchtung; Entfeuchtung; Qualitaetssicherung; verpackte Gueter; Abhaengigkeit von Feuchteniveaus; ohne Trockenmittel; Lueftungsventile; feuchtesensitiv}

Description

mittels der sogenannten Trockenmittelmethode oder durch weitgehende Evakuierung der Luft und des anteiligen Wasserdampfes oder durch Verdrängen desselben durch inerte Schutzgase bei gleichzeitiger Anordnung einer wasserdampfsperrenden Umhüllung innerhalb von Transport- und Lagerverpackungen eine gleichbleibende', allerdings sehr niedrige relative Luftfeuchte stabil einstellbar. Dabei muß das Risiko in Kauf genommen werden, daß mit der Beschädigung der wasserdampfdichten Umhüllung der beabsichtigte Schutzeffekt völlig verlorengeht. Weiterhin muß ein verhältnismäßig hoher Einsatz von Trockenmitteln erfolgen, weil deren Gleichgewichtsfeuchte mit erschöpfen der Wasserdampfaufnahmekapazität allmählich auf 100% relative Luftfeuchte ansteigt. Es wurde zwarschon vorgeschlagen, Trockenmittel dosiert und gesteuertzum Einsatz zu bringen und über einen langen Zeitraum eine Wirkverbindung der Entfeuchtungsmittel mit der Luft in Transport-und Lagerbehältern nur dann zuzulassen, wenn ein für die Qualitätssicherung kritischer Punkt erreicht wird, indem in einer weitgehend wasserdampfdichten Sperrschichtumhüllung ein nahezu luftdicht verschlossener Entfeuchtungsmittelbehälter angeordnet ist, dessen Öffnungen aus einem Verbund von Aluminium- oder Plastfolie und Pappe, Karton, Vulkanfieber, Preßspan oder Holz bestehen und die bei Feuchteaufnahme durch unterschiedliche Flächen und/oder Längenausdehnung einen Öffnungseffekt (Rolleffekt) bewirken, jedoch kann mit der Zu- und Abschaltung der Wirkverbindung von Entfeuchtungsmitteln zwar ein wirksamer Korrosionsschutz, aber nicht das Problem der Einstellung eines warenpflegenden Kryptoklimas gelöst werden. Die bekannten Verfahren und Mittel des Feuchteschutzes von Verpackungen lösen nicht die Probleme der wahlweisen Belüftung, Befeuchtung oder Entfeuchtung feuchteempfindlicher, belüftungsbedürftiger Güter in Transport- oder Lagerverpackungen.

Ziel der Erfindung

Es ist Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zur Qualitätssicherung und Warenpflege feuchteempfindlicher Güter bei Transport und Lagerung zu entwickeln, die ohne zusätzlichen Aufwand für kostspielige Energiequellen, eine gezielte Veränderung des Mikroklimas ermöglicht.

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein feuchtesensitives Betätigungselement zu entwickeln, das in Verpackungen anordenbar und gegebenenfalls mit dem Einsatz von Be- und/oder Entfeuchtungsmitteln kombinierbar ist und in Abhängigkeit der Feuchtebedingungen in und/oder außerhalb der Verpackung eine gezielte Veränderung des Mikroklimas zur Warenpflege von verpackten Gütern bei Transport und Lagerung ohne zusätzlichen Einsatz von Energiequellen ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch den Einsatz eines feuchtesensitives Betätigungselementes realisiert, dadurch gekennzeichnet, daß auf in der Verpackungswand einfach oder mehrfach in gegenüberliegenden Wandungen angebrachten Durchbrüchen jeweils eine feststehende Platte mit in der Mitte kreisförmig angeordneten segmentartigen Öffnungen und einer an der der Verpackungswand zugekehrten Seite befindlichen wasserdampfdichten Beschichtung aus beispielsweise Aluminiumfolie, befestigt ist, auf der, auf der der Umwelt zugewandten Seite ein Distanzring angeordnet ist, der gegen Beschädigung des Lüftungsventiles und zu dessen Belüftung als Schutzkappe ausgebildet sein kann, mit seinem Innendurchmesser die segmentartigen Öffnungen in der feststehenden Platte einschließt, auf dessen Außendurchmesser eine, von einem spiral- oder schraubenförmig gewundenem Stab von 0,01 bis 1 mm Durchmesser aus einem hydrophilen, durch Wasseraufnahme expantierenden Stoff aus beispielsweise Polyamid, in einer diesen Stab konzentrisch umschließenden wasserdampfdurchlässigen, hydrophoben Führungshülle gebildete, Ringscheibe aufgesetzt und in dessen Innendurchmesser weiterhin eine drehbewegliche Lochscheibe mit mittig zueinander angeordneten segmentartigen Öffnungen zentrisch an der feststehenden Platte befestigt ist, wobei das äußere Ende des die Ringscheibe bildenden Stabes in der Führungshülle mit der feststehenden Platte und das innere Ende des Stabes in der Führungshülle mit der drehbeweglichen Lochscheibe gegenläufig fest verbunden ist, und an der, dieser Befestigungsstelle, gegenüberliegenden Seite der drehbeweglichen Lochscheibe einerseits und an der feststehenden Platte andererseits eine Rückstellfeder derart verankert ist, daß sie den Bewegungskräften der Ringscheibe entgegenwirkt und gekennzeichnet dadurch, daß jeweils zwei dieser Elemente kongruent innerhalb und außerhalb der Verpackungswandung angeordnet sind und in Abhängigkeit der relativen Luftfeuchte für das Öffnen des Lüftungsventiles eine logische UND-Verknüpfungrealisieren.

Ausführungsbeispiel

Die vorstehende Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Anordnung feuchtesensitiver Betätigungselemente in einer Transportverpackung Fig.2: Feuchtesensitives Betätigungselement mit konzentrisch angeordnetem, eine Ringscheibe bildenden und in einer

Führungshülle befindlichen Stab mit erfindungsgemäß angeordneter Rückstellfeder Fig. 3: Schnitt durch zwei innerhalb und außerhalb der Verpackung parallel angeordnete feuchtesensitive Betätigungselemente.

Innerhalb einer Transportverpackung 1, bestehend aus Wellpappe mit PVDC-Beschichtung, sind feuchtesensitive Betätigungselemente 2 mit Lüftungsventilen 3 in gegenüberliegenden Wandungen angeordnet. Damit eine natürliche Belüftung auch im Verbund einer gestapelten Ladeeinheit möglich wird, sind die Lüftungsventilkörper mit Distanzringen 4 versehen, die erfindungsgemäß auch als Schutzkappe ausgebildet sein können.

Anhand der Figur 2 soll die stabilisierende Wirkung von Lüftungsventilen mit feuchtesensitiven Betätigungselementen für die Gestaltung eines günstigen Kryptoklimas einer für Wasserdampf teildurchlässigen Verpackung aufgezeigt und das Vermeiden von ungünstigen Extremwerten der relativen Luftfeuchte im Kryptoklima verdeutlicht werden. Die Wirkungsweise eines spiralförmig gebogenen Stabes 5 aus amorphen Polyamid (Typ 6) als feuchtesensitives Betätigungselement in einer

röhrenförmigen Führungshülle 6 aus PVS vollzieht sich dabei wie folgt: Ein 200cm langer 0,1 mm dicker Polyamidstab, der sich bei Erhöhung der relativen Luftfeuchte bei je 10% um etwa 1,5 mm verlängert ist am Punkt7 mit der PVC-Hülle6fest verbunden. Seine gestraffte Länge ist so eingestellt, daß bis 60% relative Luftfeuchte in der Transportverpackung 1 die drehbewegliche Lochscheibe 8 die Schlitze 9 in der feststehenden Platte 10 verdeckt, das Lüftungsventil 3, also geschlossen ist. Bei Anstieg der relativen Luftfeuchte über 60% in der Transportverpackung 1 längt sich der Polyamidstab 5 weiter und bewirkt damit, daß die Rückstellfeder 11 das Lüftungsventil 3 öffnet. Nach dem Lüften und dem Abbau der Feuchtespitze in der Transportverpackung 1 verkürzt sich der Polyamidstab 5 durch die trockene Umgebungsluft und schließt das Lüftungsventil 3 gegen den Widerstand der Rückstellfedern.

Bei extrem niedriger relativer Luftfeuchte in der Transportverpackung 1, z. B. durch Wärmestrahlung, überbrückt der Polyamidstab 5 den Zugwiderstand der Rückstellfeder 11 und öffnet das Lüftungsventil 3 in entgegengesetzter Richtung. Damit verhindern das feuchtesensitive Betätigungselement 2 und das angeschlossene Lüftungsventil 3 zu hohe oder zu niedrige relative Luftfeuchten in derTransportverpackung 1 gegenüber dem Mikroklima der Umgebung und stabilisieren gleichzeitig die einstellbare optimale relative Luftfeuchte für das nicht dargestellte verpackte Gut.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung für eine UND-Schaltung von zwei feuchtesensitiven Betätigungselementen inner- und außerhalb der Transportverpackung 1 zeigt Fig. 3. Dabei ist das innere feuchtesensitive Betätigungselement so eingestellt, daß es bei 60% relativer Luftfeuchte öffnet, während das äußere bei 75% relativer Luftfeuchte schließt.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Feuchtesensitives Betätigungselement zur Warenpflege feuchteempfindlicher Güter durch Be- und Entlüften von Transport- und Lagerbehältern, insbesondere von Verpackungen zur Qualitätssicherung und Gebrauchswerterhaltung durch Gewährleistung günstiger kryptoklimatischer Bedingungen innerhalb nicht wasserdampfdichter Behältnisse, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem in der Verpackungswand (1) angebrachten Durchbruch, an dessen Außenseite eine feststehende Platte (10) mit in der Mitte kreisförmig angeordneten segmentartigen Öffnungen (9), und einer an der der Verpackungswand zugekehrten Seite befindlichen wasserdampfdichten Beschichtung aus beispielsweise Aluminiumfolie, befestigt ist, auf der an der der Umwelt zugewandten Seite ein Distanzring (4) angeordnet ist, der gegen Beschädigung des Lüftungsventiles (3) und zu dessen Belüftung als Schutzkappe ausgebildet sein kann, mit seinem Innendurchmesser die segmentartigen Öffnungen (9) in der feststehenden Platte (10) einschließt, auf dessen Außendurchmesser eine, von einem spiral- oder schraubenförmig gewundenem Stab von 0,01 bis 1 mm Durchmesser aus einem hydrophilen, durch Wasseraufnahme expandierenden Stoff aus beispielsweise Polyamid, in einer diesen Stab konzentrisch umschließenden wasserdampfdurchlässigen, hydrophoben Führungshülle (6) gebildete, Ringscheibe aufgesetzt und in dessen Innendurchmesser eine drehbewegliche Lochscheibe (8) mit mittig zueinander angeordneten segmentartigen Öffnungen (9) zentrisch an derfeststehenden Platte (10) befestigt ist, wobei das äußere Ende des die Ringscheibe bildenden Stabes (5) in der Führungshülle (6) mit der feststehenden Platte (10) und das innere Ende des Stabes (5) in der Führungshülle (6) mit der dreh beweg liehen Lochscheibe (8) gegenläufig fest verbunden ist, und daß an der, dieser Befestigungsstelle gegenüberliegenden Seite der drehbeweglichen Lochscheibe (8) einerseits und an derfeststehenden Platte (10) andererseits eine Rückstellfeder (11) derart verankert ist, daß sie den Bewegungskräften der Ringscheibe entgegenwirkt.

   2; Feuchtesensitives Betätigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei dieser Elemente kongruent innerhalb und außerhalb der Verpackungswandung angeordnet sind und in Abhängigkeit der relativen Luftfeuchte für das Öffnen des Lüftungsventils (3) eine logische UND-Verknüpfung realisieren.

   Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

   Anwendungsgebiet der Erfindung

   Die Erfindung betrifft ein feuchtesensitives Betätigungselement zur Lüftung sowie Be- und Entfeuchtung von Transport- oder Lagerbehältern, insbesondere von Verpackungen, zur Gewährleistung der Qualitätssicherung verpackter Güter unter günstigen kryptoklimatischen Bedingungen.

   Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

   Bekanntlich sind verpackte Güter bei Transport, Lagerung und sukzessivem Verbrauch in Abhängigkeit äußerer Klimafaktoren erheblichen klimatischen Belastungen ausgesetzt. Dabei weichen die kryptoklimatischen Bedingen innerhalb der Verpackung oft beträchtlich von den äußeren Bedingungen ab (siehe Grundke, G. und Kuklok, K.: Zum Kryptoklima in Packungen,-In: Die Verpackung 20(1979)3 und 4 sowie Dissertation: Weiß, G.: Untersuchung des Binnenklimas in Versandbehältern bei äußeren Klimaänderungen, TH München 1965 und Weigelt, J.: Untersuchungen zum Klima in Verpackungen und ihre Bedeutung für die Qualitätssicherung verpackter Güter, Handelshochschule Leipzig 1982).

   70% aller Schäden im Rahmen der Transportabwicklung auf der Straße, bei der Luftbeförderung oder bei Binnen-oder Seeschifftransporten, von denen 10 bis 15% Nässeschäden sind, beruhen auf menschlichem Versagen und sind damit vermeidbar (siehe Schneider, E.: Transport-Schaden-Analyse aus dem Blickwinkel der Versicherungsträger. - In: Tagungshandbuch zur Verpackungstechnik '86, Dortmund, 1986, S. 14.1). Weil 60 bis 70% aller Erzeugnisse feuchteempfindlich und 80 bis 90% durch mehrere Klimaelemente gleichzeitig gefährdet sind (siehe Grundke, G.: Grundriß der allgemeinen Warenkunde, Band IH Warenpflege-Verpackung, 6. Auflage, Leipzig, 1986, S.66-70) nimmt der Feuchteschutz der Güter eine hervorragende Stellung innerhalb der Schutzmaßnahmen ein und hohe materielle Mittel für Schutzmaßnahmen bei Transport und Lagerung. Bekanntermaßen werden deshalb feuchteempfindliche Güter aufwendig in wasserdampfdichten Verpackungen so eingebracht, daß zumindest zum Zeitpunkt der Verpackung ein optimales Mikroklima innerhalb der Verpackung herrscht. Weil die relative Luftfeuchte innerhalb eines abgeschlossenen Systems jedoch wesentlich von der absoluten Feuchte und der Temperatur abhängt, ist damit die optimale relative Luftfeuchte, die wesentlich ist für die warenpflegenden Bedingungen, nicht einstellbar, denn Temperaturschwankungen von O⁰C bis etwa 30 ^CC und damit zusammenhängende Schwankungen der relativen Luftfeuchtigkeitvon 25% bis 100% müssen selbst im Binnenhandel eines Landes mit gemäßigtem Klima erwartet werden. Es ist bekannt Transport-und Lagerbehälter zu belüften jedoch hängt dabei die relative Luftfeuchte von den äußeren Klimafaktoren ab und es können in Abhängigkeit der Änderungsgeschwindigkeiten der Temperatur in der Umgebung und in der Packung erheblich ungünstigere Feuchteniveaus im Kryptoklima der Packungen auftreten. Nach gegenwärtiger Lehre ist somit nur