DD283588A5

DD283588A5 - WET-SENSITIVE COMPETITION ELEMENT TO THE CARE

Info

Publication number: DD283588A5
Application number: DD31260688A
Authority: DD
Inventors: Karlheinz Mueller; Guenter Grundke; Olaf Richter; Gabriele Knoelle
Original assignee: Handelshochschule Leipzig,Direktorat Forschung,Dd
Priority date: 1988-02-02
Filing date: 1988-02-02
Publication date: 1990-10-17

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}Moisture-sensitive actuation element for ventilating and dehumidifying transport or storage containers, in particular packaging for the quality assurance of packaged goods under favorable cryptoclimatic conditions as a function of current moisture levels in and / or outside the pack without the use of external energy and desiccants, characterized by Coupling of one or more air valves with one or more inventive wet-sensitive Betetigungselementen consisting of a spiral or helically wound rod of a hydrophilic, expands water absorption material in a radially surrounding this rod, wasserdampfdurchlaessigen hydrophobic Fuehrungshuelle, which is connected by means of a return spring so with the ventilation valve is that when the set moisture level in the package is exceeded, the vent valve is opened or closed. Fig. 2 {moisture; Betaetigungselement; Ventilation; humidification; dehumidification; Quality control; packed goods; Dependence of moisture levels; without desiccant; Lueftungsventile; moisture sensitive}

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.by means of the so-called desiccant method or by extensive evacuation of the air and the proportionate water vapor or by displacing the same by inert protective gases with simultaneous arrangement of a water vapor barrier enclosure within transport and storage packaging a 'stable', but very low relative humidity stable adjustable. The risk must be taken into account that with the damage of the water vapor-tight envelope of the intended protective effect is completely lost. Furthermore, a relatively high use of desiccants must be done because their equilibrium moisture gradually increases to 100% relative humidity with exhausting the water vapor absorption capacity. Although it has been proposed to meter and control desiccants to be used and to allow for a long period of active compound dehumidification with the air in transport and storage containers only when a quality assurance critical point is achieved by placing in a substantially water vapor-tight barrier coating arranged close to airtight dehumidifier container whose openings consist of a composite of aluminum or plastic film and cardboard, cardboard, volcanic fever, pressboard or wood and which cause moisture absorption by different surfaces and / or elongation an opening effect (roll effect), but can with the Although activation and deactivation of the active compound of dehumidifying agents are effective in protecting against corrosion, they do not solve the problem of setting up a product-conditioning cryptoclimate. The known methods and means of moisture protection of packaging do not solve the problems of optional ventilation, humidification or dehumidification of moisture-sensitive goods requiring ventilation in transport or storage packaging.

Object of the invention

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.It is an object of the invention to develop a device for quality assurance and care of goods moisture-sensitive goods during transport and storage, which allows no additional effort for costly energy sources, a targeted change in the micro-climate.

Essence of the invention

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.The invention has for its object to develop a moisture-sensitive actuator that can be arranged in packaging and optionally combined with the use of humidifying and / or dehumidifying and depending on the humidity conditions in and / or outside of the packaging a targeted change of the microclimate for care of goods of packaged goods during transport and storage without additional use of energy sources. According to the invention the object is achieved by the use of a moisture-sensitive actuating element, characterized in that mounted in the packaging wall once or several times in opposite walls openings each have a fixed plate with circularly arranged in the middle segment-like openings and located on the side facing the packaging wall water vapor-tight Coating of, for example, aluminum foil, is fixed, on which, on the environment-facing side a spacer ring is arranged, which may be formed against damage to the ventilation valve and its ventilation as a protective cap, with its inner diameter includes the segment-like openings in the fixed plate on the outer diameter of which, from a spiral or helical wound rod of 0.01 to 1 mm diameter of a hydrophilic, expands by water absorption material such as polyam id, placed in a rod concentrically enclosing this water vapor permeable, hydrophobic guide sleeve, annular disc and in the inner diameter of a rotatable perforated disc with centrally arranged segment-like openings is also fixed centrally on the fixed plate, wherein the outer end of the annular disc forming rod in the guide sleeve is firmly connected in opposite directions with the fixed plate and the inner end of the rod in the guide sleeve with the rotatable perforated disc, and at the, this attachment point, opposite side of the rotatable perforated disc on the one hand and on the fixed plate on the other hand, a return spring is anchored such that it Moving forces of the annular disc counteracts and characterized in that each two of these elements are arranged congruent inside and outside the packaging wall and in dependence of the relative Luftfe I had to do a logical AND operation to open the vent valve.

embodiment

Die vorstehende Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The above invention will be explained in more detail by means of embodiments. The accompanying drawings show:

Fig. 1: Anordnung feuchtesensitiver Betätigungselemente in einer Transportverpackung Fig.2: Feuchtesensitives Betätigungselement mit konzentrisch angeordnetem, eine Ringscheibe bildenden und in einerFig. 1: arrangement of moisture-sensitive actuators in a transport packaging Fig.2: Moisture-sensitive actuator with concentrically arranged, forming an annular disc and in one

Führungshülle befindlichen Stab mit erfindungsgemäß angeordneter Rückstellfeder Fig. 3: Schnitt durch zwei innerhalb und außerhalb der Verpackung parallel angeordnete feuchtesensitive Betätigungselemente.FIG. 3: Section through two moisture-sensitive actuating elements arranged in parallel inside and outside the package. FIG.

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.Within a transport packaging 1, consisting of corrugated board with PVDC coating, moisture-sensitive actuating elements 2 are arranged with ventilation valves 3 in opposite walls. So that a natural ventilation is also possible in the composite of a stacked charging unit, the ventilation valve body are provided with spacers 4, which may be formed according to the invention as a protective cap.

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 einerThe stabilizing effect of ventilation valves with moisture-sensitive actuators for the design of a favorable crypto-climate of a partially permeable packaging for water vapor and the avoidance of unfavorable extreme values of the relative humidity in the cryptoclimate shall be illustrated with reference to FIG. The operation of a spirally bent rod 5 made of amorphous polyamide (Type 6) as a moisture-sensitive actuator in one

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.tubular guide sheath 6 made of PVS takes place as follows: A 200 cm long 0.1 mm thick polyamide rod, which is extended by increasing the relative humidity by 10% by about 1.5 mm at the point 7 with the PVC sleeve 6fest connected. His streamlined length is adjusted so that up to 60% relative humidity in the transport packaging 1, the rotatable perforated disc 8, the slots 9 covered in the fixed plate 10, the vent valve 3, that is closed. When increasing the relative humidity above 60% in the transport packaging 1, the polyamide rod 5 lengthens further and thus causes the return spring 11, the venting valve 3 opens. After venting and degradation of the moist tip in the transport packaging 1, the polyamide rod 5 is shortened by the dry ambient air and closes the vent valve 3 against the resistance of the return springs.

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.At extremely low relative humidity in the transport packaging 1, z. B. by thermal radiation, the polyamide rod 5 bridged the draw resistance of the return spring 11 and opens the vent valve 3 in the opposite direction. Thus, the moisture-sensitive actuator 2 and the connected vent valve 3 prevent too high or too low relative humidities in the transport packaging 1 against the microclimate of the environment and at the same time stabilize the adjustable optimum relative humidity for the packaged goods, not shown.

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.The application of the solution according to the invention for an AND circuit of two moisture-sensitive actuators inside and outside the transport packaging 1, Fig. 3. Here, the inner moisture-sensitive actuator is set so that it opens at 60% relative humidity, while the outer at 75% relative humidity closes.

Claims

claims:

1. Moisture-sensitive actuator for grooming moisture-sensitive goods by ventilation of transport and storage containers, in particular packaging for quality assurance and serviceability by ensuring favorable kryptoklimatischer conditions within non-water vapor-tight containers, characterized in that mounted on a in the packaging wall (1) breakthrough , on the outside of which a fixed plate (10) with segment-like openings (9) arranged in the middle in the middle, and a water-vapor-tight coating of, for example, aluminum foil located on the side facing the packaging wall, is fastened, on the side facing the environment a spacer ring (4) is arranged, which may be formed against damage to the vent valve (3) and its ventilation as a protective cap, with its inner diameter, the segment-like openings (9) in the fixed plate (10) one includes, on the outer diameter of which a helically or helically wound rod of 0.01 to 1 mm in diameter made of a hydrophilic, water-absorbing expanding material of, for example, polyamide, in a water vapor-permeable, hydrophobic guide sheath (6) concentrically enclosing this rod, Ring disc mounted and in the inner diameter of a rotatable perforated disc (8) with centrally arranged segment-like openings (9) is fixed centrally on the fixed plate (10), wherein the outer end of the annular disc forming the rod (5) in the guide sleeve (6) the fixed plate (10) and the inner end of the rod (5) in the guide sleeve (6) with the rotatably moving perforated disc (8) is connected in opposite directions, and in that at the, this attachment point opposite side of the rotatable perforated disc (8) on the one hand and on the fixed plate (10) on the other hand, a return spring (11) is anchored so that it counteracts the movement forces of the annular disc.

2; Moisture-sensitive actuating element according to Claim 1, characterized in that in each case two of these elements are arranged congruently inside and outside the packaging wall and realize a logical AND connection as a function of the relative humidity for the opening of the ventilation valve (3).

For this 2 pages drawings

Field of application of the invention

The invention relates to a moisture-sensitive actuator for ventilation and humidification and dehumidification of transport or storage containers, in particular of packaging, to ensure the quality assurance of packaged goods under favorable kryptoklimatischen conditions.

Characteristic of the known technical solutions

As is known, packaged goods are exposed to considerable climatic loads during transport, storage and successive consumption as a function of external climatic factors. The cryptoclimatic conditions within the packaging often differ considerably from the external conditions (see Grundke, G. and Kuklok, K .: On the cryptoclimate in packs, -In: The Packaging 20 (1979) 3 and 4, and dissertation: Weiß, G .: Examination of the internal climate in shipping containers in the case of external climatic changes, TH Munich 1965 and Weigelt, J.: Investigations on the climate in packaging and its importance for the quality assurance of packaged goods, Handelshochschule Leipzig 1982).

70% of all damage in the context of transport processing by road, by air or by inland or marine transport, of which 10 to 15% are wet damages, is based on human error and can therefore be avoided (see Schneider, E .: Transport damage). Analysis from the point of view of the insurance carriers - In: Conference Handbook on Packaging Technology '86, Dortmund, 1986, p. 14.1). Because 60 to 70% of all products sensitive to moisture and 80 to 90% are endangered by several climatic elements at the same time (see Grundke, G .: Plan of the general goods, Volume IH goods care packaging, 6th edition, Leipzig, 1986, p.66-70 ) the moisture protection of the goods occupies an outstanding position within the protective measures and high material resources for protective measures during transport and storage. As is known, therefore, moisture-sensitive goods are elaborately introduced in water vapor-tight packaging in such a way that, at least at the time of packaging, an optimum microclimate prevails within the packaging. However, since the relative humidity within a closed system depends essentially on the absolute humidity and the temperature, the optimum relative humidity, which is essential for the care conditions, is not adjustable, because temperature fluctuations from O ⁰ C to about 30 ^C C and thus Coherent relative humidity fluctuations of 25% to 100% must be expected even in the domestic trade of a temperate country. It is known to ventilate transport and storage containers, but the relative humidity depends on the external climatic factors and, depending on the rates of change of the temperature in the environment and in the packing, considerably less favorable moisture levels can occur in the cryptoclimate of the packages. According to current teaching is thus only