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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Verpackung mit mindestens zwei
Speicherkammern zur Aufnahme zu verpackender, miteinander zu mischender
Stoffe nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Stand der Technik
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Verpackungen
mit mehreren Kammern bzw. Blistern finden in zahlreichen Gebieten
breite Anwendung, in denen mehrere oder unterschiedliche Stoffe in
einer gemeinsamen Verpackung aufbewahrt werden sollen, beispielsweise
bei Medikamenten.
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Die
WO 00/09414 A1 offenbart
einen Mehrkammerbehälter
mit zwei Kammern bzw. Näpfen,
die mittels eines Steges voneinander getrennt und durch eine Deckfolie
verschlossen sind. Dabei ist die Aufsiegelung der Deckfolie derart
ausgelegt, dass diese im Bereich des Verbindungssteges leicht durchbrochen
werden kann, um den vorzugsweise flüssigen Inhalt der beiden Kammern
miteinander zu mischen.
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Ferner
offenbart die
EP 0
378 183 B1 eine sterile Kunststoffpackung, bei der eine
Siegelnaht zwischen benachbarten Kammern der Packung eine Sollbruchstelle
aufweist, um ein leichtes Durchbrechen dieser Siegelnaht zu ermöglichen.
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Bei
den bekannten Verpackungen hat sich jedoch gezeigt, dass die Siegelöffnungskraft,
d. h. die zum Öffnen
einer Siegelnaht erforderliche Kraft, schwierig einzustellen ist.
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Darüber hinaus
bringen die Sollbruchstellen der bekannten Verpackungen einen erhöhten Fertigungsaufwand
mit sich.
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Mehrkammerverpackungen
der eingangs genannten Art kommen prinzipiell für beliebige Anwendungen in
Betracht, bei denen zwei oder mehr Komponenten gelagert und kurz
vor dem Gebrauch gemischt werden müssen. Allerdings haben sich
die bekannten Mehrkammerverpackungen für einige Anwendungen als nicht
geeignet erwiesen. So sind beispielsweise die in der
WO 00/09414 A1 offenbarten Mehrkammerbehälter mit
Kunststoffnäpfen
nicht für Stoffe
geeignet, die gasdicht verpackt werden müssen, da diese sonst einer
Qualitätsverschlechterung unterliegen,
wie beispielsweise Farbcremes von 2-Komponenten-Haarfärbemitteln.
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Ferner
offenbart die
WO
02/064444 A2 eine Mehrkomponentenverpackung, bei der die
Kammern bzw. Näpfe
der Verpackung aus Aluminiumfolie gebildet sind, so dass die verpackten
Stoffe weitgehend gasdicht verpackt werden. Eine derartige Verpackung
eignet sich jedoch nicht für
oxidierende Stoffe, wie beispielsweise Peroxid, die in einer gasdichten Verpackung
aufgrund von Entgasungsvorgängen
zu starken Verformungen und ggf. einer Beschädigung der Verpackung führen können.
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Weiterhin
offenbart die
WO
02/074657 A1 einen Mehrkammerbehälter, der aus einem Verbundmaterial
hergestellt ist, das eine gasundurchlässige Kunststoffschicht aufweist.
Dabei kann die gasundurchlässige
Schicht derart angeordnet sein, dass nur ein Teil der Kammern gasdicht
verschlossen werden. Zur Herstellung des Mehrkammerbehälters muss
das Verbundmaterial in jedem Einzelfall entsprechend der Geometrie
und Anordnung der Kammern vorbereitet werden.
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Darstellung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Verpackung
mit mindestens zwei Speicherkammern bereitzustellen, die sich für die Aufnahme
chemischer Substanzen wie Haarpflege- oder Haarkosmetikmitteln eignet und
bei der die jeweilige Siegelöffnungskraft
zuverlässig
und auf einfache Weise an die jeweiligen Anforderungen angepasst
werden kann.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung
durch eine Verpackung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine Verpackung zu schaffen,
bei der die Herstellung stets mit demselben Ausgangsmaterial erfolgen kann,
ohne dass in jedem Einzelfall eine Vorkonfektionierung erforderlich
ist. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die mindestens
eine erste Siegelnaht, bevorzugt in ihrem Inneren, mindestens einen
ungesiegelten Bereich aufweist.
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Hierdurch
kann die Siegelöffnungskraft
der mindestens einen, ersten Siegelnaht ohne Veränderung des Ausgangsmaterials,
insbesondere der Blister- und Deckabschnitte, auf einfache und zuverlässige Weise
an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Zu diesem Zweck
kann beispielsweise lediglich ein beim Siegeln verwendetes (Präge-)Werkzeug modifiziert
werden. Insbesondere ist es problemlos möglich, der mindestens einen,
ersten Siegelnaht die gewünschte
verminderte, bezogene Siegelöffnungskraft
zu verleihen. Dabei beschreibt die ”bezogene Siegelöffnungkraft” diejenige
Kraft, die zum Trennen zweier Schichten einer Siegelnaht pro Längeneinheit erforderlich
ist und wird beispielsweise in der Einheit N/m angegeben.
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Ferner
ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass
zumindest einer der Blisterabschnitte zumindest abschnittsweise
eine Gasdurchlässigkeit,
insbesondere eine Sauerstoffdurchlässigkeit besitzt, die größer ist
als diejenige der übrigen
Blisterabschnitte. Hierdurch wird eine Beschädigung der Verpackung und/oder
der verpackten Stoffe wirksam und dauerhaft verhindert, insbesondere
wenn es sich um oxidierende Stoffe, wie beispielsweise Peroxid,
und nicht oxidierende Stoffe, wie beispielsweise Farbcremes, handelt,
die in einer Verpackung zusammengefasst werden.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens
eine ungesiegelte Bereich eine polygonale, insbesondere zickzackartige
Form und/oder eine mäanderartige
Form besitzt. Hierdurch ergibt sich, wie die Erfinder festgestellt
haben, ein vorteilhaftes Öffnungsverhalten
der jeweilige Siegelnaht.
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Für Anwendungen,
bei denen die Inhalte benachbarter Speicherkammern zum Gebrauch
gemischt werden sollen, ist gemäß der Erfindung
vorgesehen, dass die mindestens eine erste Siegelnaht jeweils zwischen
benachbarten Speicherkammern angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß wird eine
Verpackung geschaffen, bei der die Herstellung stets mit demselben Ausgangsmaterial
erfolgen kann, ohne dass in jedem Einzelfall eine Vorkonfektionierung
der Kammern erforderlich ist, und zwar hinsichtlich der gewünschten Permeabilitätseigenschaften.
Zu diesem Zweck ist gemäß der Weiterbildung
vorgesehen, dass die Blisterabschnitte aus einem Verbundmaterial
mit mindestens zwei Schichten gebildet sind, wobei zumindest eine
der Schichten im wesentlichen gasundurchlässig, insbesondere sauerstoffundurchlässig ist
und eine geringere Bruchdehnung bei Zugbeanspruchung besitzt als
die übrigen
Schichten.
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Hierdurch
können
die Blisterabschnitte derart ausgebildet werden, dass die mindestens
eine, im wesentlichen gasundurchlässige Schicht in einem oder
mehreren Blisterabschnitten durchgängig vorhanden ist, sodass
sich eine im Wesentlichen gasdichte Speicherkammer ergibt, während die
mindestens eine, im Wesentlichen gasundurchlässige Schicht in den übrigen Kammern
zumindest abschnittsweise unterbrochen sein kann, sodass sich in diesen
Kammern eine Gasdurchlässigkeit
mit einem gewünschten
Ausmaß einstellt.
Auf diese Weise lassen sich verschiedenartigste Speicherkammern
in einer einzigen Verpackung zusammenfassen, wobei die Speicherkammern
jeweils eine gewünschte
Gasdurchlässigkeit
besitzen und somit Lagerbedingungen bereitstellen, wie sie von bestimmten
Stoffen jeweils gefordert werden. Insbesondere lässt sich eine derartige Verpackung
problemlos ausgehend von einem einzigen Verbundmaterial herstellen,
das in keiner Weise vorkonfektioniert werden muss. Hierdurch wird
die Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackung gegenüber dem
Stand der Technik erheblich vereinfacht.
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In
einer Verpackung gemäß dieser
Weiterbildung der Erfindung können
bei einfacher Herstellung beispielsweise 2-Komponenten-Haarfärbemittel, 2-Komponenten-Klebstoffe
oder dergleichen bis zum Gebrauch in einer einzigen Verpackung gelagert
und auch in dieser gemischt werden, ohne dass eine der beiden Komponenten
seine Eigenschaften während der
Lagerung wesentlich verändert
oder die Verpackung beschädigt.
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Gemäß einer
Weiterbildung dieses Konzeptes beträgt die Bruchdehnung der mindestens
einen, im wesentlichen gasundurchlässigen Schicht (14) höchstens
50%, bevorzugt höchstens
25%, besonders bevorzugt höchstens
10% derjenigen der übrigen
Schichten (12, 16). Hierdurch lässt sich
in vorteilhafter Weise der Herstellungsvorgang der erfindungsgemäßen Verpackung
weiter vereinfachen, indem die gewünschte Differenz der Gasdurchlässigkeit
zwischen den Kammern bereits bei geringen Verformungsgraden erzielen
lässt.
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Dabei
ist es erfindungsgemäß besonders
bevorzugt, dass die Blisterabschnitte aus einem Metall-Kunststoff-Verbundmaterial,
insbesondere einem Aluminium-Kunststoff-Verbundmaterial gebildet
sind, wobei die mindestens eine, im wesentlichen gasundurchlässige Schicht
(14) bevorzugt Metall aufweist. In einem derartigen Verbundmaterial
sorgt mindestens eine Metallschicht für die gewünschte Gasundurchlässigkeit,
während
der Kunststoffanteil je nach Aufbau, Verformungsgrad etc. einen
gewissen Gasaustausch entsprechend den Anforderungen ermöglicht.
Ferner lassen sich Metall-Kunststoff-Verbundmaterialien leicht und
kostengünstig
herstellen und problemlos in die gewünschte Form bringen.
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Das
Ausformen der Blisterabschnitte erfolgt gemäß der vorliegenden Erfindung
zumindest teilweise durch Verformung durch Tiefziehen. Dabei ergibt
sich eine radikal vereinfachte Herstellung der Blisterabschnitte
mit unterschiedlicher Gasdurchlässigkeit,
wenn der mindestens eine Blisterabschnitt mit der größeren Gasdurchlässigkeit
einen höheren Verformungsgrad
besitzt als die übrigen
Blisterabschnitte. Die Erfinder haben nämlich überraschenderweise festgestellt,
dass sich über
die Wahl des Verformungsgrades die Gasdurchlässigkeit der einzelnen Blisterabschnitte
auf einfache und zuverlässige
Weise steuern lässt.
Dies gilt insbesondere bei Metall-Kunststoff-Verbundmaterialien,
bei denen bei geringen Verformungsgraden die mindestens eine Metallschicht
un gerissen bleibt, sodass die entsprechende Blisterkammer im Wesentlichen
gasundurchlässig
ist, während
die mindestens eine Metallschicht bei höheren Verformungsgraden zunehmend
Mikrorisse bzw. auch diskrete Risse oder Spalte aufweist, sodass
die Gasdurchlässigkeit
mit zunehmendem Verformungsgrad ebenfalls zunimmt. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf die Verwendung von Metall-Kunststoff-Verbundmaterialien
beschränkt, sondern
ist auch auf andere Materialien anwendbar, wobei allgemein Verbundmaterialien
bevorzugt sind.
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Gemäß einer
Weiterbildung der vorliegenden Erfindung umschließt der mindestens
eine Blisterabschnitt mit der größeren Gasdurchlässigkeit
ein größeres Volumen
und/oder besitzt eine größere Höhe als die übrigen Blisterabschnitte.
Durch diese Maßnahme
kann ohne direkte oder indirekte Messung des Verformungsgrades sichergestellt
werden, dass der mindestens eine Blisterabschnitt tatsächlich eine
größere Gasdurchlässigkeit
besitzt, wodurch Steuerung und Kontrolle bei der Herstellung und
Befüllung
der Verpackung vereinfacht werden.
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Die
erfindungsgemäße Verpackung
ist selbstverständlich
für beliebige
Stoffe und Stoffkombinationen geeignet. Es hat sich jedoch gezeigt,
dass die erfindungsgemäße Verpackung
besonders zur Aufnahme von Komponenten von Haarpflege und/oder Haarkosmetikmitteln
geeignet ist, wobei die mindestens eine Speicherkammer mit der größeren Gasdurchlässigkeit
bevorzugt oxidierende Komponenten wie insbesondere Peroxid enthält. Die
Komponenten derartiger Mittel wurden bisher üblicherweise in getrennten
Verpackungen mit einem zusätzlichen
Mischgefäß ausgeliefert,
was ein umständliche Handhabung
und ein hohes Maß an
Verpackungsmaterial mit sich brachte. Demgegenüber ist es mit der erfindungsgemäßen Verpackung
möglich,
die Komponenten in einer einzigen Verpackung zusammenzufassen, in
der kurz vor dem Gebrauch auch noch das Mischen durchgeführt werden
kann, sodass die erfindungsgemäße Verpackung
dem Benutzer ausgezeichnete Gebrauchseigenschaften bietet. Diese
Vorteile sind insbesondere auch für Endverbraucher von Bedeutung,
die in der Handhabung chemischer Substanzen, die teilweise aggressive Wirkungen
besitzen, keine oder nur geringe Erfahrung besitzen. Daher wird
durch die erfindungsgemäße Verpackung
auch die Anwendungssicherheit erhöht.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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1 geschnittene
Draufsicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackung,
wobei der Schnitt entlang der Linie A-A in 2 geführt ist;
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2 geschnittene
Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verpackung,
wobei der Schnitt entlang der Linie B-B in 1 geführt ist.
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Ausführliche
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Bevorzugte
Ausführungen
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend ausführlich unter
Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben,
die schematisch eine geschnittene Draufsicht bzw. Seitenansicht
einer bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Verpackung 1 zeigen.
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Die
Verpackung 1 umfasst in der vorliegenden Ausführungsform
zwei Speicherkammern 2, 4 zur Aufnahme zu verpackender
Stoffe. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die erfindungsgemäße Verpackung 1 eine
beliebige Anzahl von Speicherkammern aufweisen kann. Bei den zu
verpackenden Stoffen kann es sich prinzipiell um beliebige, flüssige, feste
oder auch gasförmige
Stoffe handeln, wobei die Verpackung bevorzugt für Stoffe zum Einsatz kommt, die
miteinander gemischt werden sollen und/oder ein unterschiedliches
Entgasungsverhalten besitzen.
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Die
Speicherkammern 2, 4 sind jeweils durch einen
Blisterabschnitt 2', 4' und einen Deckabschnitt 2'', 4'' begrenzt.
Dabei ist es erfindungsgemäß bevorzugt,
dass die Deckabschnitte, die beispielsweise durch eine oder mehrere
Folien gebildet sein können, mit
den Blisterabschnitten durch Siegelnähte S, R verbunden sind, wobei
die bezogene Siegelöffnungkraft
der Naht bzw. Nähte
S zwischen benachbarten Blisterabschnitten geringer ist als diejenige
der Siegelnähte
R an freien Rändern
der Blisterabschnitte. Dabei beschreibt die „bezogene Siegelöffnungkraft” diejenige
Kraft, die zum Trennen zweier Schichten einer Siegelnaht pro Längeneinheit
erforderlich ist und wird beispielsweise in der Einheit N/m angegeben.
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Die
verminderte bezogene Siegelöffnungskraft
der Siegelnaht S wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, dass insbesondere
innerhalb der Siegelnaht S ein ungesiegelter Bereich S' vorgesehen ist.
In diesem Bereich S' können die
Materialen der Verpackung einander berühren, besitzen jedoch keinen
Verbund bzw. einen gegenüber
dem gesiegelten Bereich verminderten Verbund.
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Der
ungesiegelte Bereich S' besitzt
in der vorliegenden Ausführungsform
einen zickzackartigen Verlauf, was eine einfache Herstellung und
ein vorteilhaftes Öffnungsverhalten
ermöglicht.
Es ist jedoch selbstverständlich,
dass im Rahmen der Erfindung auch andere geeignete Formen zum Einsatz
kommen können.
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Bei
dem Material der Deckabschnitte kann es sich beispielsweise um eine
Kunststoff- oder Alu miniumfolie handeln, wobei auch dasselbe Material wie
bei den Blisterabschnitten zum Einsatz kommen kann.
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Die
Blisterabschnitte sind aus einem Verbundmaterial 10 gebildet,
das in der vorliegenden Ausführungsform
drei Schichten 12, 14, 16 aufweist, wobei
es sich bei den beiden äußeren Schichten 12, 16 um
ein Kunststoffmaterial handelt, während die mittlere Schicht 14 in
der vorliegenden Ausführungsform
durch einen Aluminiumfilm gebildet ist. Das Verbundmaterial kann
jedoch auch einen andersartigen Schichtaufbau besitzen, wobei allgemein
Metall-Kunststoff-Verbundmaterialien bevorzugt sind. Wesentlich
ist ferner, dass zumindest eine Schicht des Verbundmaterials im
Wesentlichen gasundurchlässig
ist, wie beispielsweise die Aluminiumfolie, und ferner eine geringere
Bruchdehnung bei Zugbeanspruchung besitzt als die übrigen Schichten.
Die Bruchdehnung kann dabei beispielsweise nach DIN EN ISO 527 bestimmt
werden.
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Wie
in 2 zu erkennen, ist bei dem Blisterabschnitt 2' die mittlere
(Aluminium-)Schicht 14 durchgängig vorhanden, während bei
dem Blisterabschnitt 4' die
mittlere Schicht 14 Unterbrechungen U aufweist. Dementsprechend
ist der Blisterabschnitt 2' bzw.
die Speicherkammer 2 im Wesentlichen gasdicht ausgebildet,
während
der Blisterabschnitt 4' bzw.
die Speicherkammer 4 eine bestimmte Gasdurchlässigkeit
besitzt, die von der Gasdurchlässigkeit
des (Kunststoff-)Materials der Schichten 12, 16 abhängt. Die
Gasdurchlässigkeit
der Blisterabschnitte 2', 4' kann dabei
insbesondere nach DIN 53380 oder vergleichbaren Messverfahren bestimmt
werden.
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In 2 ist
ferner zu erkennen, dass der Blisterabschnitt 4' mit der größeren Gasdurchlässigkeit
in der vorliegenden Ausführungsform
ein größeres Volumen
V umschließt
und auch eine größere Höhe h besitzt
als der benachbarte Blisterabschnitt 2'. Hierdurch lassen sich die verschiedenen
Blisterabschnitte mit den unterschiedlichen Eigenschaften nicht
nur leicht unterscheiden, sondern der Volumen- bzw. Höhenunterschied ergibt sich
oft aus dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren,
das nachfolgend ausführlicher
beschrieben wird.
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Bei
der Herstellung der erfindungsgemäßen Verpackung 1 wird
zunächst
von dem Metall-Kunststoff-Verbundmaterial 10 mit den oben
beschriebenen Eigenschaften ausgegangen. In diesem Material werden
durch Verformung, insbesondere durch Tiefziehen, Warmverformen oder
ein ähnliches
Verformungsverfahren, die Blisterabschnitte 2', 4' ausgebildet,
wobei der Verformungsgrad des Blisterabschnitts 4' größer eingestellt
wird als derjenige des Blisterabschnitts 2'. Dabei kann der Verformungsgrad
mit einfachen Mitteln abgeschätzt
werden, beispielsweise anhand des gebildeten Volumens V und/oder
der gebildeten Höhe
h der jeweiligen Blisterabschnitte, oder kann auch durch anerkannte Prüfmethoden
ermittelt werden, beispielsweise auf der Grundlage von DIN EN ISO
527 oder dergleichen.
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Die
unterschiedlichen Verformungsgrade werden derart eingestellt, dass
die im Wesentlichen gasdichte (Metall-)Schicht 14 im Bereich
des Blisterabschnitts 2' ihre
Bruchdehnung nicht überschreitet und
somit ein im Wesentlichen gasdichter Blisterabschnitt 2' erhalten wird,
während
bei dem Blisterabschnitt 4' die
Bruchdehnung der Schicht 14 zumindest abschnittsweise überschritten
wird, sodass sich Mikrorisse oder gegebenenfalls Trennrisse oder Spalte
in der Schicht 14 einstellen, was dem Blisterabschnitt 4' mit steigendem
Verformungsgrad eine zunehmende Gasdurchlässigkeit verleiht, wobei die Gasdurchlässigkeit
zusätzlich
von den Eigenschaften der weiteren Schichten des Verbundmaterials
abhängt.
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Danach
werden die gebildeten Blisterabschnitte 2', 4' mit den zu verpackenden Stoffen
gefüllt,
um anschließend
die Deckfolien 2'', 4'' aufzulegen, die selbstverständlich auch
aus einer einzigen, durchgängigen
Folie gebildet sein können.
Nun werden die Deckfolien 2'', 4'' mit den Rändern der Blisterabschnitte 2', 4' durch eine
Siegelnaht verbunden, beispielsweise mittels Thermosiegeln, Hochfrequenzsiegeln
oder Widerstandsschweißen.
Dabei werden die Siegelnähte
S zwischen den benachbarten Blisterabschnitten 2', 4' mit einer geringeren
Siegelfestigkeit ausgeführt
als die Siegelnähte
R an den freien Rändern
der Blisterabschnitte.
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Bei
den zu verpackenden Stoffen kann es sich grundsätzlich um beliebige Stoffe
handeln, wobei sich die erfindungsgemäße Verpackung 1 besonders
gut für
Zwei- oder Mehrkomponentenstoffe eignet, die kurz vor dem Gebrauch
miteinander gemischt werden müssen
und/oder ein unterschiedliches Entgasungsverhalten besitzen. Beispiele
für derartige
Stoffe sind kosmetische Mittel, Haarpflegemittel, Klebstoffe, Nahrungsmittel,
Medikamente und dergleichen.
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Beim
Gebrauch der erfindungsgemäßen Verpackung 1 wird
zunächst
durch Drücken
der Blisterabschnitte 2', 4' die Siegelnaht
S zwischen den benachbarten Blisterabschnitten 2', 4' durchtrennt,
sodass die in den Speicherkammern 2, 4 enthaltenen Stoffe
durch weiteres Drücken
der Blisterabschnitte 2', 4' miteinander
vermischt werden können.
Anschließend
können
die Siegelnähte
R an den freien Rändern
der Blisterabschnitte 2', 4' aufgerissen
oder durchtrennt werden, um die miteinander gemischten Stoffe zu
entnehmen. Dabei können
die miteinander gemischten Stoffe direkt auf das Anwendungsgebiet aufgetragen
werden, beispielsweise Kopfhaut und Haare, ohne dass zusätzliche
Behälter
oder dergleichen erforderlich sind.
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Die
vorliegende Erfindung stellt somit eine neuartige Verpackung bereit,
die bei einem Minimum an Verpackungsmaterial eine sichere und dauerhafte Lagerung
von Substanzen ermöglicht,
die aus mehreren Komponenten bestehen, und gleichzeitig eine einfache
und sichere Benutzung ermöglicht.
Darüber hinaus
stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der
Verpackung bereit, das einfach uns wirtschaftliche durchführbar ist
und problemlos eine Anpassung der Eigenschaften der Verpackung, insbesondere
der Gasdurchlässigkeit,
an die jeweils durch die zu verpackenden Stoffe gestellten Anforderungen
ermöglicht.