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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Qualitätskontrolle
von Inhaltsstoffen oder Verpackungsbehältern nach dem Füllen und
Versiegeln eines Verpackungsbehälters
des Typs, der durch Formung eines flexiblen Verpackungsmaterials
hergestellt wird. Die vorliegende Erfindung betrifft auch die zerstörungsfreie
Qualitätskontrolle
von Inhaltsstoffen oder vorbereiteten Verpackungsbehältern sowie
einen Zuschnitt für
den Verpackungsbehälter.
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Es ist bereits bekannt (
DE 38 36 148 A1 ) zur Steuerung
von Strukturbildungsprozessen, wie dem Backen von Mürbeteig
im Ofen, die zeitliche Änderung.
der elektrischen Leitfähigkeit
im Mürbeteig
mittels Elektroden und elektrischer Meßgeräte zu erfassen.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Im Handel erhältliche, steril behandelte
Nahrungsmittelprodukte, z.B. Milchprodukte oder Saft, werden heute
oft in Verbraucherpackungen verpackt, die aus vorher sterilisierten
oder steril behandeltem Verpackungsmaterial hergestellt sind. Eine
solche typische Packung ist der quaderförmige Verpackungsbehälter, der
hauptsächlich
für flüssige Inhaltsstoffe bestimmt
ist, unter dem Namen Tetra Brik Aseptic® bekannt
ist und durch Falten und Heißsiegelen
eines bahnförmigen
Verpackungslaminats hergestellt wird. Das Verpackungslaminat weist
Schichten aus Fasermaterial, z.B. Papier auf, die an jeder Seite
mit einem Thermoplastmaterial, normalerweise Polyethylen beschichtet
sind. An
der Seite des Verpackungslaminats, das so gedreht werden
soll, daß es
den Inhaltsstoffen des Behälters
zugewandt ist, liegt eine Schicht aus einem geeigneten Sperrmaterial
vor, normalerweise eine Aluminiumfolie, die ihrerseits mit einer
Thermoplastschicht beschichtet ist.
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Bei der Herstellung von quaderförmigen Verpackungsbehältern des
obengenannten Typs werden Verpackungs- oder Füllmaschinen verwendet, die
mit dem Verpackungsmaterial in Bahnform gespeist werden. Die Verpackungsmaterialbahn
wird beim Durchlauf durch die Verpackungsmaschine sterilisiert,
indem ihre Oberfläche
mit einem chemischen Sterilisierungsmittel, z.B. Wasserstoffperoxid
beschichtet wird, das dann wieder mechanisch von der Oberfläche entfernt
oder durch Wärme
verdampft wird. Danach wird die Verpackungsmaterialbahn zu einer Schlauchform
umgeformt, während
sie in einem geschlossenen, sterilen Raum angeordnet ist, woraufhin
der Schlauch mit vorher sterilisierten Inhaltsstoffen gefüllt und
querversiegelt sowie zu kissenförmigen,
gefüllten
und versiegelten Verpackungsbehältern
zertrennt wird. Diese werden dann durch mechanische Verarbeitung
in eine im wesentlichen quaderförmige
Gestalt umgeformt. Die Inhaltsstoffe wurden normalerweise vorher
durch Wärmebehandlung
sterilisiert, und zwar durch eine sogenannte UHT-Behandlung (Ultrahochtemperatur).
Da relativ wenig Bakterien vorhanden sind, haben durch solche Mittel hergestellte
Verpackungsbehälter
eine extrem lange Lebensdauer, selbst wenn sie bei Zimmertemperatur gelagert
werden. Das Herstellungsverfahren ist zwar extrem gut getestet und
zuverlässig,
man kann aber selbstverständlich
nicht mit absoluter Sicherheit garantieren, daß alle Packungen in jedem Los
mit größer Größe steril
sind. Deshalb werden normalerweise während der Produktion bestimmte
Kontrollen durchgeführt,
um die Qualität
des gepackten Produkts unter dem Gesichtspunkt der aseptischen Behandlung festzustellen.
Diese bekannte Kontrolle wird normalerweise dadurch durchgeführt, daß eine Anzahl
von neu produzierten Verpackungsbehältern bei einer geeigneten
Temperatur über
einen vorbestimmten Zeitraum gespeichert werden (z.B. 7 Tage, 30°C). Nach der
vorbestimmten Lagerzeit werden die Verpackungsbehälter geöffnet, und
die Inhaltsstoffe der Packung werden inspiziert, indem der pH-Wert
gemessen wird, indem sie auf ein Nährmedium gesetzt werden, oder
durch ein anderes geeignetes Verfahren zum Erfassen des mikrobiologischen
Wachstums in dem Produkt. Da das mikrobiologische Wachstum die elektrischen
Eigenschaften des Substrats verändert,
kann dieser Test in der Praxis auch durchgeführt werden, indem nach dem
Lagern der Verpackungsbehälter
bei einer geeigneten Temperatur über
einen vorbestimmten Zeitraum (z.B. 2 Tage, 30°C) eine bestimmte Menge des
Produkts aus jedem geöffneten Verpackungsbehälter in
eine spezielle Meßzelle
gegossen wird, die ein Nährmedium
enthält
oder nicht, wo das mikrobiologische Wachstum aus der Änderung
der elektrischen Eigenschaften erfaßt werden kann (Konduktanz
und/oder Kapazitanz und/oder Impedanz).
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In Verbindung mit der oben erwähnten Inspektion
und Kontrolle der Qualität
der Inhaltsstoffe (oder davon getrennt) werden häufig die Inspektion und Kontrolle
der Dichtigkeit der Verpackungsbehälterwand oder des Materials
durchgeführt.
Um auch soweit wie möglich
die Beschädigungen
abzudecken, die möglicherweise
während
des Formbearbeitungsvorgangs aufgetreten sind, werden diese Inspektion
und Kontrolle normalerweise in Form einer zerstörerischen Kontrolle in Verbindung
mit der oben erwähnten
Kontrolle der Qualität
der Inhaltsstoffe durchgeführt.
Diese Kontrolle konzentriert sich hauptsächlich auf die innere Thermoplastschicht
des Verpackungslaminats, da jede mögliche Leckage in dieser Schicht
dazu führen
kann, daß die
Inhaltsstoffe die Sperrschicht (die Aluminiumfolie) oder die Faserschicht
erreichen, wobei dann die anderen Sperreigenschaften des Laminats
verlorengehen, selbst wenn durch das Laminat keine wirkliche Flüssigkeitsleckage
auftritt. Dieser Typ einer Flüssigkeitsdichtigkeitskontrolle
konnte bis jetzt nur schwierig und zeitraubend bei vernünftigen
Anforderungen an die Zuverlässigkeit
und die Kosten durchgeführt
werden.
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Aus der vorhergehenden Diskussion
wird deutlich, daß das
bekannte Test- und Kontrollverfahren hauptsächlich an dem Nachteil leidet,
daß alle getesteten
Verpackungsbehälter
geöffnet
und zerstört
werden müssen.
So gehen auch vorher inkubierte Verpackungsbehälter verloren, die kein unannehmbares
mikrobiologisches Wachstum (oder Leckagen) zeigen, wodurch natürlich unnötige Rosten und
Arbeit verurschat werden. Demnach ist es im Stand der Technik wünschenswert,
ein Verfahren zur Qualitätskontrolle
von Inhaltsstoffen oder Verpackungsbehältern des oben umrissenen Typs
vorzusehen, wodurch Verluste und Rosten in Verbindung mit der Qualitätskontrolle
produzierter Verpackungsbehälter
deutlich reduziert werden.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es deshalb, ein Verfahren zur Qualitätskontrolle von Inhaltsstoffen
oder Verpackungsbehältern
vorzusehen, das nicht an den oben betrachteten Nachteilen leidet,
sondern auf einfache, rationelle und zerstörungsfreie Weise die Kontrolle
einer Auswahl von Verpackungsbehältern
nach dem Füllen
und Versiegeln ermöglicht,
ohne daß alle
kontrollierten Verpackungsbehälter
und ihre Inhaltsstoffe verlorengehen oder bezüglich der Dichtigkeit, der
sterilen Eigenschaften oder ihres Handelswerts negativ beeinflußt werden.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, ein Verfahren zur Qualitätskontrolle zu realisieren,
das einfach und rationell ist und mit relativ niedrigen Kosten durchgeführt werden
kann.
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Außerdem liegt eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung darin, ein Kontrollverfahren zu realisieren,
das für
die automatische Qualitätskontrolle
produzierter Verpackungsbehälter
geeignet ist.
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Diese und weitere Eigenschaften wurden nach
der vorliegenden Erfindung dadurch erreicht, daß einem Verfahren des in der
Einleitung offenbarten Typs das kennzeichnende Merkmal verliehen wurde,
daß die
Innenseite des Verpackungsbehälter mittels
einer leitfähigen
Brücke
elektrisch zugänglich gemacht
wird, die als Pol dient und zusammen mit einem zweiten Pol, der
an einem anderen Teil des Verpackungsbehälters angeordnet ist, zum Messen der elektrischen
Eigenschaften durch das Produkt oder die Verpackungsmaterialwand
verwendet wird.
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Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens
nach der vorliegenden Erfindung erhielten ferner die in den beigefügten Unteransprüchen 2 bis
6 dargelegten kennzeichnenden Merkmale.
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Darüber hinaus ist es eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, einen Verpackungsbehälter herzustellen, der zur
zerstörungsfreien
Qualitätskontrolle
von Inhaltsstoffen oder des Behälters
vorbereitet ist.
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Außerdem liegt demnach eine Aufgabe
der vorliegenden Erfindung in der Herstellung eines Verpackungsbehälters, der
Mittel aufweist, um den Anschluß an
eine externe Qualitätskontrollanlage
zu ermöglichen,
ohne daß der
Verpackungsbehälter
zerstört
oder ansonsten in einen solchen Zustand gelangt, daß er nicht
mehr verwendet werden kann, sondern seinen Handelswert verliert.
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Demnach liegt eine weitere Aufgabe
der vorliegenden Erfindung darin, einen Verpackungsbehälter herzustellen,
der durch elektrische Mittel für
eine Qualitätskontrolle
der Inhaltsstoffe des Verpackungsbehälters oder des eigentlichen
Verpackungsbehälters
sorgt.
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Außerdem liegt eine Aufgabe der
vorliegenden Erfindung in der Realisierung eines Verpackungsbehälters, der
für eine
Qualitätskontrolle
nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, aber
dennoch nur unwesentlich von einem herkömmlichen Verpackungsbehälter abweicht,
der nicht für
eine Qualitätskontrolle
ausgerüstet
ist.
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Die obengenannten und andere Aufgaben wurden
nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß ein Verpackungsbehälter des
in der Einleitung offenbarten Typs das kennzeichnende Merkmal erhielt,
daß er
wenigstens einen Pol zum Anschluß an eine elektrische Meßeinrichtung
umfaßt,
wobei der Pol eine elektri sche Brücke aufweist, die das Innere
des Verpackungsbehälters
mit seiner Umgebung verbindet.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
des Verpackungsbehälters
nach der vorliegenden Erfindung erhielt ferner die in den beigefügten Unteransprüchen 8 bis
17 dargelegten kennzeichnenden Merkmale.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt
ferner darin, einen Zuschnitt für
die Herstellung des oben offenbarten Verpackungsbehälters herzustellen.
Nach der vorliegenden Erfindung wurde dies dadurch erreicht, daß ein Zuschnitt
zur Herstellung von Verpackungsbehältern des oben offenbarten Typs
das kennzeichnende Merkmal erhielt, daß er bahn- oder bogenförmiges Verpackungsmaterial
umfaßt,
das eine elektrisch leitfähige
Brücke
aufweist, die mit wenigstens einer Seite des Materials verbunden
ist.
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VORTEILE
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Sowohl das Verfahren als auch der
Verpackungsbehälter
(in der fertigen Packungs- oder Zuschnittsform) nach der vorliegenden
Erfindung sorgen für
die zerstörungsfreie
Qualitätskontrolle
der Inhaltsstoffe des fertigen Verpackungsbehälters und/oder der Unversehrtheit
des fertigen Verpackungsbehälters
selbst. Im erstgenannten Fall kann die mikrobiologische Qualität des verpackten
Produkts durch elektrische Messung kontrolliert und überprüft werden,
wobei eine an sich bekannte Meßanlage über die
Pole oder Brücken
verwendet wird, die nach der vorliegenden Erfindung vorgesehen sind,
und im zweiten Fall kann die Flüssigkeits-
oder Bakteriendichtigkeit des Verpackungsmaterials dadurch kontrolliert
und überprüft werden,
daß die
oben erwähnte
elektrische Meßanlage
einerseits mit einem Pol oder einer Brücke und andererseits mit einer elektrisch
leitfähigen
Schicht verbunden wird, die in dem Verpackungslaminat aufgenommen
ist. In beiden Fällen
kann die Messung ohne Beschädigung des
Verpackungsbehälter
oder seiner Inhaltsstoffe einfach und wirksam durchgeführt werden,
und das Verfahren ist deshalb auch äußerst gut für eine halb- oder vollautomatische
Kontrolle ei ner Auswahl von Verpackungsbehältern geeignet, die auf herkömmliche
Weise hergestellt wurden.
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Im folgenden werden nun bevorzugte
Ausführungsformen
des Verfahrens sowie der Vorrichtung nach der Erfindung (d.h. des
Kontrollverfahrens und des Verpackungsbehälters oder aber des Verpackungsbehälterzuschnitts)
unter speziellem Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen
im einzelnen beschrieben, die nur diejenigen Teile und Einzelheiten
veranschaulichen, die zum Verständnis der
Erfindung wesentlich sind. In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
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1 einen
an sich bekannten quaderförmigen
Verpackungsbehälter,
der so ausgerüstet
und vorgesehen wurde, daß eine
Qualitätskontrolle
nach einer ersten Ausführungsform
der Erfindung durchgeführt
werden kann, in Perspektive und teilweise im Schnitt;
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2 einen
an sich bekannten quaderförmigen
Verpackungsbehälter,
der so ausgerüstet
und vorgesehen wurde, daß eine
Qualitätskontrolle
nach einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung durchgeführt
werden kann, in Perspektive und teilweise im Schnitt;
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3 einen
Teil einer Verpackungsmaterialbahn mit Zuschnitten, die mit Polen
nach der vorliegenden Erfindung versehen wurden;
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4 eine
elektrisch leitfähige
Brücke
des Typs, der bei der Durchführung
des Verfahrens nach der Erfindung verwendet wird, in Perspektive
und in größerem Maßstab; und
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5 in
größerem Maßstab einen
Schnitt durch die elektrisch leitfähige Brücke von 4, die in einem Versiegelungsfalz oder
einer Verbindung in einem Verpackungsbehälter nach 1 oder 2 angeordnet
ist.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun wird die vorliegende Erfindung
in einer Form beschrieben, die zur Verwendung bei einem an sich
bekannten Verpackungsbehälter
eines quaderförmigen
Typs geeignet ist (Tetra Brik Aseptic
®).
Dieser Packungstyp ist wohlbekannt und wird durch Fal ten und Versiegeln
eines bahnförmigen
Packungslaminats hergestellt. Sowohl der Verpackungsbehälter als
auch die Art seiner Herstellung sind beispielsweise in dem europäischen Patent
EP 91712 im einzelnen beschrieben,
auf das hier Bezug genommen wird. Da der Verpackungsbehälter an
sich kein wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung ist, werden seine
Konstruktion und Auslegung im folgenden nur teilweise betrachtet.
Natürlich
kann die vorliegende Erfindung auch bei anderen Typen von Verpackungsbehältern, insbesondere
allen Behältern
verwendet werden, die durch Falten und Versiegeln des Verpackungslaminats
gebildet werden.
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1 und 2 zeigen schematisch und
teilweise im Schnitt, wie ein Verpackungsbehälter des oben offenbarten Typs
angeordnet wird, wenn das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung
in die Praxis umgesetzt wird. Der quaderförmige Verpackungsbehälter 1 weist
eine Anzahl von Seitenwänden 2 sowie eine
obere Fläche 3 und
eine untere Fläche 4 auf.
Im Übergang
zwischen der oberen Fläche 3 bzw.
der unteren Fläche 4 und
den Seitenwänden 2 liegen
liegen vier dreieckige Eckklappen 5 vor, die flachgedrückt und
mit der Außenseite
des Verpackungsbehälters 1 verbunden
wurden, weshalb der Verpackungsbehälter im wesentlichen quaderförmig ausgestaltet
ist. Quersiegelverbindungen oder Falze 6 und 7 erstrecken
sich über
der oberen und unteren Fläche 3 bzw. 4 des
Verpackungsbehälters,
und eine vertikale Längssiegelverbindung 8 erstreckt
sich zwischen diesen Querverbindungen längs der einen Seitenwand 2 des
Verpackungsbehälters.
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Die in 1 und 2 gezeigten, an sich bekannten
Verpackungsbehälter
sind beide aus einem bahnförmigen
Verpackungsmaterial oder Laminat 9 hergestellt (3), das eine Anzahl von
Faltlinien 10 aufweist, um die Umformung in die gewünschte Verpackungsbehälterform
zu erleichtern. Jeder einzelne Verpackungsbehälter verwendet einen Abschnitt
der Bahn, der durch zwei angezeigte Einschnitt- oder Schnittlinien 11 definiert
ist. Ein Anzahl von sich quer erstreckenden Brücken 12 sind entlang
einer Längskante
der Verpackungslaminatbahn 9 angebracht, wobei diese Brücken bevorzugt
um die oben offenbarte Bahnlängskante
gefal tet und auch mit der entgegengesetzten Fläche des Verpackungslaminats 9 verbunden
sind, was im folgenden im einzelnen beschrieben wird. Ein Teil des
Verpackungslaminats 9 ist im Schnitt in 5 gezeigt, einem Schnitt durch den Abschnitt
des Verpackungslaminats, der nach dem Umformen zu einzelnen Verpackungsbehältern die
Siegelverbindung 8 umfaßt. Aus der Figur wird deutlich,
daß das
Verpackungslaminat eine relativ dicke innere Schicht 13 aus
Fasermaterial, z.B. Papier umfaßt,
das an jeder Seite mit Schichten 14, 15 aus Thermoplastmaterial,
z.B. Polyethylen beschichtet ist. An der Seite des Verpackungslaminats,
die so gedreht ist, daß sie
dem inneren Verpackungsbehälter zugewandt
ist, ist eine weitere Schicht 16 aus einem geeigneten Sperrmaterial,
z.B. einer Aluminiumfolie vorgesehen, die mit einer zusätzlichen
Schicht 17 aus Thermoplastmaterial, z.B. Polyethylen beschichtet
ist, um den Kontakt mit den Inhaltsstoffen des Verpackungsbehälters zu
verhindern. Diese Thermoplastschicht 17 gewährleistet,
daß das
Material flüssigkeits-
und bakteriendicht ist, dient aber auch (zusammen mit der äußeren Thermoplastschicht 14)
als Siegelmaterial, mit dem das Verpackungslaminat u.a. mit sich
selbst heißgesiegelt
werden kann, also wie im Falle der Längs- und Quersiegelfalze oder
-verbindungen 8, 6, 7 des Verpackungsbehälters. Aus 5 wird auch deutlich, wie
die Einschnittkante 18 des Verpackungslaminats, die den
Inhaltsstoffen des Verpackungsbehälters zugewandt ist, mit einem
Abdeckstreifen 19 bedeckt ist, der sich über die
gesamte Länge
der Längssiegelverbindung 8 erstreckt
und aus einem flüssigkeitsdichten
Material, z.B. Polyethylen hergestellt ist, das mit der inneren
Thermoplastschicht 17 des Verpackungslaminats versiegelt
werden kann, um die Absorption von Inhaltsstoffen in die Faserschicht
zu verhindern. Zusammen mit der inneren Thermoplastschicht 17 bildet
der Abdeckstreifen 19 einen geschlossenen, flüssigkeitsdichten
Verpackungsbehälterraum
für die
Inhaltsstoffe 20, die beispielsweise aus Milch oder Saft
bestehen können.
Da das Verpackungslaminat 9 im Zusammenhang mit dem Umformen
zu einzelnen, mit den Inhaltsstoffen gefüllten Verpackungsbehältern auch
einer Sterilisierungsbehandlung unterzogen wurde, ist der Innenraum
des Verpackungsbehälters
praktisch ein steriler Raum, der dann, wenn er mit ebenfalls steril
behandelten Inhaltsstoffen gefüllt
ist, wirksam mikrobiologisches Wachstum verhindert und die Lagerung
der verpackten Inhaltsstoffe bei Zimmertemperatur über einen
langen Zeitraum ohne jegliche Qualitätsverschlechterung der Inhaltsstoffe
ermöglicht.
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Um die Qualität des verpackten Produkts sowie
die Dichtigkeit des Verpackungsmaterials zu kontrollieren und überprüfen, wurden
bis jetzt sogenannte Zerstörungstests
durchgeführt,
bei denen eine Anzahl von Probetestverpackungsbehältern nach
einer bestimmten Inkubationszeit geöffnet werden und die Qualität ihrer
(möglicherweise
vorher inkubierten) Inhaltsstoffe von Hand kontrolliert wird. Ebenso
wird die Kontrolle und Überprüfung der
Dichtigkeit des Verpackungslaminats und insbesondere der inneren Thermoplastschicht 17 von
Hand durchgeführt,
entweder nach dem Aufreißen
des hergestellten Verpackungsbehälters
oder nach dem Zerreißen
der Materialbahn, unmittelbar bevor die Verpackungsbehälter hergestellt
werden. In beiden Fällen
wird ein Unsicherheitsfaktor eingeführt, da beim Aufreißen bzw. Umformen
zu Verpackungsbehältern
eine verursachte oder verborgene Beschädigung nicht entdeckt werden
kann.
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Eine Technik zur elektrischen Kontrolle
und Überprüfung der
Qualität
des Produkts ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt und basiert
auf der Tatsache, daß mikrobiologisches
Wachstum die elektrischen Eigenschaften des Produkts verändert, normalerweise
dadurch, daß mikrobiologisches
Wachstum die Konduktanz oder Kapazitanz der Inhaltsstoffe erhöht und eine
totale Reduzierung der Impedanz mit sich bringt. Dies liegt an den
chemischen Veränderungen,
die durch die Mikroorganismen verursacht werden, und bringt eine
erhöhte
Konzentration von Ladungen tragenden Molekülen und/oder mobilen Ladungsträgern mit
sich. Diese Technik ist in der Literatur zu diesem Gebiet z.B. bei
Firstenberg-Eden, R. und Eden, G.: Impedance Microbiology, John
Wiley & Sons
Inc., 1984 beschrieben. Allerdings erfordert die Verwendung dieser
Technik, daß die
Inhaltsstoffe entfernt und in ein Meßgefäß gegossen werden. Die vorliegende
Erfindung umgeht diese Anforderungen und ermöglicht eine direkte elektri sche Produktqualitätskontrolle
in ungeöffneten
Verpackungsbehältern.
Bei einer modifizierten Ausführungsform
kann auch die Unversehrtheit des Verpackungsbehälters, d.h. die Dichtigkeit
des Verpackungslaminats, zerstörungsfrei
bei einem ungeöffneten
Verpackungsbehälter
kontrolliert werden.
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Zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden
Erfindung bei einem quaderförmigen Verpackungsbehälter eines
bereits bekannten Typs ist der Verpackungsbehälter aus dem Stand der Technik
erfindungsgemäß mit den
Brücken 12 ausgestattet.
Jede Brücke 12 umfaßt einen
elektrischen Leiter 21 (4)
aus einem leitfähigen
Material, z.B. Nickel, das gegenüber
den Inhaltsstoffen des Verpackungsbehälters inert ist. Der Leiter
ist über
eine Seite vollständig
mit einer Isolierschicht 22 bedeckt, die beispielsweise
Polyethylen sein kann. An der gegenüberliegenden Seite liegt eine ähnliche
Isolierschicht 23 vor, die allerdings kürzer als der Leiter 21 ist
und diesen demnach an beiden Enden der Brücke 12 unisoliert
läßt. Gegebenenfalls
kann ein Kleber oder ein Bindemittel eines geeigneten Typs zwischen
den beiden Isolierschichten 22, 23 und dem Leiter 21 verwendet
werden.
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Während
das Verpackungslaminat noch in Bahnform vorliegen, werden die Brücken 12 in
gleichmäßigem Abstand
entlang der Verpackungsmaterialbahn angeordnet und mit einer Längskante
versiegelt. Dann werden die Brücken 12 mit
der Isolierschicht 22 gegen die Außenseite der Verpackungslaminatbahn 9 angeordnet
und danach um die Längskante
gefaltet (wie dies in 3 gezeigt
ist) und durch Erwärmung
und Kompression auch gegen die gegenüberliegende Seite des Verpackungslaminats versiegelt,
das dann den Inhaltsstoffen der Packung zugewandt ist. Da sowohl
die Isolierschicht 22 der Brücke 12 als auch die äußere Schicht
des Verpackungslaminats aus Thermoplast, bevorzugt Polyethylen bestehen,
kann dieses Aufbringen durch eine einfache, an sich bekannte Heißsiegeloperation durchgeführt werden.
Diese Technik ist ebenfalls bereits bekannt und muß in diesem
Zusammenhang nicht im einzelnen beschrieben werden.
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Wenn das mit den Brücken 12 versehene Verpackungslaminat 9 auf
an sich bekannte Weise zu gefüllten,
quaderförmigen
Verpackungsbehältern
des in 1 und 2 veranschaulichten Typs
umgewandelt ist, ist die mit den Brücken 12 versehene
Längskante mittels
einer Überlappungsversiegelung
in flüssigkeitsdichter
Bindung mit der gegenüberliegenden Kante
der Bahn in der Siegelverbindung 8 vereinigt, die sich
vertikal über
den Verpackungsbehälter
erstreckt. In diesem Fall sind die Brücken 12 in leicht beabstandeter
Beziehung zueinander angeordnet und können bevorzugt an denjenigen
Teilen der Siegelverbindung 8 liegen, die am Oberteil und
am Boden 3 bzw. 4 des Verpackungsbehälters angeordnet sind.
Da die Länge
der Brücken 12 größer als
die Breite der Siegelverbindung ist, liegt das eine, nichtisolierte
Ende der Brücke
an der Außenseite
des Verpackungsmaterials und ist von dort zugänglich, während das gegenüberliegende,
nichtisolierte Ende der Brücke
innerhalb des Verpackungsbehälters
und in direktem Kontakt mit seinen Inhaltsstoffen liegt. Dies ist
in 5 näher veranschaulicht,
wo deutlich wird, wie sich eine Brücke 12 durch die Siegelverbindung 8 erstreckt.
Die Anordnung der Brücke 12 und
die Länge
der Isolierschicht sind derart angepaßt, daß die eine Kante des Abdeckstreifens 19 mit
der Isolierschicht 23 versiegelt sein kann, ohne die freiliegende, leitfähige Schicht 21 der
Brücke 12 abzudecken. Gleichzeitig
wird die leitfähige
Schicht an der Außenseite
des Verpackungsbehälters
freigelassen, da die Isolierschicht 23 an dem anderen Ende
im wesentlichen an der Einschnittsfläche in der Endkante des Verpackungslaminats 9 endet,
die außerhalb
in der Siegelverbindung 9 angeordnet ist. Bei der fertigen Ausführungsform
des in 1 gezeigten Verpackungsbehälters sind
also beide Leiter von außen elektrisch
zugänglich
und können
dann als Pole bei der elektrischen Qualitätskontrolle der Inhaltsstoffe der
Packung dienen.
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Bei der Kontrolle der Inhaltsstoffe
wird eine Qualitätskontrollanlage 24 verwendet,
die einen Impedanzmesser 25 umfaßt, der über zwei Leiter 26 jeweils
mit einem Pol oder einer Brücke
und demnach mit den Inhaltsstoffen an den entgegengesetzten Enden
des Verpackungsbehälters
verbunden ist. Die in 2 ver anschaulichte
Anordnung wird auch zur Qualitätskontrolle
der verpackten Inhaltsstoffe verwendet. In einem solchen Fall wird
jedoch nur eine einzige Brücke 12 verwendet,
da der gegenüberliegende
Pol aus einer Oberflächenkontaktplatte 27 aus einem
elektrisch leitfähigen
Material besteht, gegen die der Verpackungsbehälter mit einer Seitenwand 2 anliegt.
Während
also bei der Anordnung nach 1 die
elektrischen Eigenschaften des Produkts (die Impedanz) zwischen
den beiden Brücken 12 gemessen werden,
werden statt dessen bei der Ausführungsform
nach 2 die elektrischen
Eigenschaften zwischen der Brücke
und der Oberflächenkontaktplatte 27 gemessen,
die als gegenüberliegender
Pol dient. Bei Verwendung des letzteren Verfahrens besteht also
keine Möglichkeit,
eine rein resistive Messung durchzuführen, da die Platte und die
leitfähige
Folienschicht in der Packung als Kondensator wirken, der in Reihe
mit der Impedanz des Produkts angeordnet ist. Das Verfahren nach 2 ergibt jedoch einen viel höheren Empfindlichkeitsgrad,
als er ganz ohne direkten Kontakt mit den Inhaltsstoffen erreicht
werden könnte,
und dieses Verfahren ist besser für eine automatische Kontrolle
geeignet als das Verfahren, bei dem zwei Brücken verwendet werden.
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Werden die beschriebenen Anordnungen
in die Praxis umgesetzt, dann wird nach einer geeigneten Inkubationszeit
und Lagerung der Packung bei hoher Temperatur eine elektrische Qualitätskontrollmessung
durchgeführt,
indem eine Anzahl von Packungen durch die elektrische Meßanlage 24 geführt werden.
Durch wiederholte Messungen kann ein Bereich erstellt werden, in
dem der elektrische Widerstand "normalerweise" liegt, wenn die
einschlägige Kombination
aus Produkttyp und Packungstyp perfekt und fehlerfrei ist. Auf der
Grundlage dieser Statistik ist es dann möglich, die einzelnen Packungen zu
finden und auszusondern, bei denen die mikrobiologische Aktivität die elektrischen
Eigenschaften des Produkts derart verändert hat, daß sie von
dem wie oben erstellten Standardwert abweichen. Nur diese Packungen
müssen
aussortiert werden, während
die restlichen getesteten Packungen an den Verbraucher geliefert
werden, ohne daß sie
qualitätsmäßig von den
restlichen, fehlerfreien Packungen abweichen.
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Soll die Kontrolle und Überprüfung der
Qualität
des verpackten Produkts mit einer Kontrolle und Überprüfung der Unversehrtheit des
eigentlichen Verpackungsbehälters,
d.h. mit einer Kontrolle der Flüssigkeits-
und Bakteriendichtigkeit des Verpackungslaminats 9 ergänzt werden,
dann kann diese gleichzeitig oder bei einer getrennten Kontrolloperation
durchgeführt
werden. Bei der Kontrolle der Dichtigkeit des Verpackungslaminats 9 wird
als ein Pol eine Brücke 12 des
beschriebenen Typs verwendet, während
die leitfähige
Sperrschicht des Verpackungslaminats, z.B. aus Aluminium 16 als
der gegenüberliegende
Pol verwendet wird. Genauer ist ein Leiter der Meßanlage
mit einer Brücke 12 verbunden, während der
andere Leiter der Meßanlage
mit der Aluminiumschicht 16 verbunden ist, die von außen längs der
Einschnittkante des Verpackungslaminats 9 zugänglich ist,
entweder entlang der Längssiegelverbindung 8 oder
entlang einer der beiden Quersiegelverbindungen 6 und 7.
In der Praxis impliziert eine solche Verbindung, daß die gepackten
Inhaltsstoffe 20 über
die Brücke 12 mit
der elektrischen Meßanlage
verbunden werden, während
die Aluminiumschicht 16, die sich über die gesamte Fläche des
Verpackungsbehälters
erstreckt, als entgegengesetzter Pol dient. Durch Messung der Leitfähigkeit
zwischen den Polen, d.h. zwischen dem Produkt und der Aluminiumfolie,
kann sofort herausgefunden werden, ob die Schicht 17 aus
Thermoplast zwischen der Aluminiumfolienschicht 16 und
den Inhaltsstoffen 20 irgendwelche Risse oder Poren zeigt,
durch die die Inhaltsstoffe 20 (und der Strom) wandern
und die Aluminiumfolie 16 erreichen können. Die verwendete Meßanlage
kann äußerst rudimentär beschaffen
sein und eine Stromquelle sowie einen Messer für den Widerstand in der Schaltung
aufweisen. Wie bei der oben beschriebenen Kontrolle der Qualität der Inhaltsstoffe
kann durch Verwendung dieser Anlage nach einer Anzahl von Testmessungen
eine "normale" Reaktion erstellt
werden, die die Grundlage des weiteren Testens und Aussonderns von
Packungen bildet, die an einer beschädigten oder leckenden inneren
Thermoplastschicht 17 leiden.
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Wie oben erwähnt, erstrecken sich die Brücke oder
Brücken
in einer flüssigkeits-
oder bakteriendichten Bindung durch die Wand des Verpackungsbehälters. Sind
die Brücken
in den Siegelverbindungen in der Wand des Verpackungsbehälters angeordnet
(und erstrecken sich beispielsweise durch Siegelrippen, die an gegenüberliegenden
Enden des Verpackungsbehälters
liegen), dann wird dies am einfachsten dadurch realisiert, daß die äußeren Thermoplastschichten
des Verpackungsmaterials bzw. der Brücken durch bekannte Techniken
miteinander verschmolzen werden. Bei Verpackungsbehältern anderer
Typen kann die Positionierung der Brücken natürlich anders sein, und filament-
oder nadelförmige
Brücken
können
sich technisch in versiegelter und dichter Weise durch jeden beliebigen
Teil des Verpackungsbehälters
erstrecken.
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Praktische Versuche haben gezeigt,
daß die beschriebenen
Verfahren gut funktionieren und das Verpackungsmaterial und die
Verpackungsbehälter ohne
größere Schwierigkeiten
mit Brücken 12 versehen
werden können.
Ihre Positionierung ist nicht kritisch, und die Brücken müssen nicht
an gegenüberliegenden
Seiten des Verpackungsbehälters
vorgesehen sein, wie dies z.B. in 1 gezeigt
ist. Pole, die in relativ kurzem Abstand voneinander angeordnet
sind, können
auch eine Messung mit einem ausreichend hohen Genauigkeitsgrad ermöglichen.
Es hat sich also herausgestellt, daß die Anordnung gut funktioniert
und zum ersten Mal für
eine rationelle und zuverlässige
Qualitätskontrolle
und Überprüfung der
Qualität
von aseptisch verpackten Inhaltsstoffen sowie der eigentlichen aseptischen
Verpackungsbehälter
sorgt.
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Die vorliegende Erfindung sollte
nicht auf das oben Beschriebene und in den Zeichnungen Gezeigte
beschränkt
gelten, wobei viele Modifizierungen denkbar sind, ohne vom Geist
und Umfang der beigefügten
Ansprüche
abzuweichen.