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Die Erfindung betrifft einen Indikatorkörper für Gegenstände aus Holz, insbesondere eine Transportpalette, der in eine Ausnehmung des Holzes bzw. eines Konstruktionselementes der Transportpalette einbringbar ist.
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Eine weitverbreitete Methode zum Transportieren und Verladen verschiedenster Güter besteht darin, dass sie in aller Regel auf einer Palette gestapelt und anschließend mit einer Folie umwickelt und verschweißt werden. Zur Erleichterung des Transportes werden auf der Unterseite Aussparrungen vorgesehen, die derart dimensioniert sind, dass die Gabel von Flurförderern, insbesondere Gabelstaplern eingreifen, die Palette anheben und an einen anderen Ort verbringen kann. Zur Erleichterung des nationalen, aber auch internationalen Transportes werden bestimmte Eigenschaften und insbesondere Abmessungen erfüllende Europaletten (genauer Europoolpaletten) verwendet. Als Material für die Paletten wird häufig Holz eingesetzt, bei dem sich im Rahmen des internationalen und insbesondere auch globalen Handelns das Problem ergibt, dass Holzschädlinge und/oder andere Organismen sich im Holz einnisten können und durch das Verbringen der Palette in fremde Länder und Kontinente eingeschleppt werden können. Bei Verwendung von aus Holzresten zusammengepressten und verleimten Paletten bestehen diese Probleme nicht, da im Rahmen des Herstellungsprozesses etwaige Schädlinge abgetötet werden. Bei der Verwendung von aus Holz hergestellten Paletten hingegen sind Vorkehrungen zu treffen, die ein Abtöten der Schadorganismen sicherstellen und hierdurch das regionale Verschleppen von Schädlingen sicher unterbinden. Bei Verwendung von Vollholz wurden internationale Standards geschaffen, die im Welthandel eingehalten werden müssen. So schreiben die „internationalen Standards für Pflanzen gesundheitliche Maßnahmen“ (ISPM 15) eine zusätzliche Hitzebehandlung des Holzes vor, wobei das Material durchgehend, also auch im Kern wenigstens für 30 Minuten auf über 56 °C erhitzt werden muss. Die erfolgte Sterilisation wird durch eine als Aufschrift oder Einprägung aufgebrachte Kennzeichnung der Palette belegt. Die Erfahrung zeigt, dass zur Einsparung der zeit- und kostenaufwendigen Sterilisation dennoch, und damit rechtswidrig diese Kennzeichnung angebracht wird. Eine dahingehend nachträgliche Überprüfung der Paletten lässt sich nur durch eingehende Untersuchungen feststellen.
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Die Gründe für fehlerhafte Kennzeichnung bei der Hitzebehandlung sind vielfältig. So besteht eine wesentliche Fehlerquelle darin, dass bei der Herausnahme des hitzebehandelnden Holzes/Holzpaletten aus der Trockenkammer nicht erkennbar ist, ob tatsächlich die erforderlichen Temperaturen sowie die Dauer der Hitzebehandlung erreicht wurden. Fehlerhafte Behandlungen lassen sich bei der Herausnahme aus der Trockenkammer somit nicht erkennen. Zudem besteht ein hohes Maß an Möglichkeiten der Manipulation aufgrund der leichten Nachahmbarkeit von Stempeln, die sich durch deren Einfachheit im Aufbau aufdrängen. Bei flüchtigem Aufbringen der Stempel auf dem Holzmaterial erhält man häufig eine ungenaue Kennzeichnung, die durch den Zoll beanstandet werden. Das Kernproblem besteht darin, dass die Hitzebehandlung einerseits sowie das Aufbringen des Gütestempels andererseits zwei unabhängig voneinander erfolgender Arbeitsvorgänge sind, die im Idealfall kausal verknüpft werden sollten, sodass die vorschriftsmäßige Hitzebehandlung zuverlässig dazu führt, dass der Anzeigeabschnitt diese detektiert.
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Eine Lösung dieses Problems ist aus einer auf den Anmelder/Erfinder zurückgehenden Patentanmeldung bekannt (siehe deutsche Patentanmeldung 10 2014 104 528.9), welche darin besteht einen Indikatorkörper vorzusehen, welcher in das Holzmaterial, also speziell in die Palette eingebracht wird und der anzeigt, dass das Holz einer geeigneten Hitzebehandlung unterworfen worden ist, durch die das Abtöten der Schädlinge sichergestellt wird. Wichtig Bedingung, welche der Indikatorkörper zu erfüllen hat, ist, dass mit Beendigung des Erhitzungsprozesses und damit mit dem Auskühlen des Holzmateriales der Indikatorkörper die erfolgte Erhitzung bleibend anzeigt. Damit sind alle Indikatoren unbrauchbar, bei denen mit Beendigung des Erhitzungsprozesses die erfolgte Anzeige reversibel ist und damit in den Ausgangszustand zurückkehrt. Dabei sind die Indikatorkörper generell für alle Holzmaterialien verwend- und einsetzbar, finden jedoch weite Verbreitung bei der Verwendung und dem Einsatz von Transportpaletten.
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Im Rahmen der Erprobung der bisherigen Lösung hat sich herausgestellt, dass die Anzeige im Indikatorkörper bedingt durch den Abkühlungsprozess Verschleierungen und andere Undeutlichkeiten zum Entstehen bringen, die eine hinreichend deutliche Ablesung nicht zulässt.
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Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaffung eines Indikatorkörpers zur Aufgabe gemacht, der in einem hohen Masse verlässlich die vorschriftsmäßig durchgeführte Erhitzung anzeigt.
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Gelöst wird diese durch einen Auslöseabschnitt zur Anordnung im Inneren des Holzes/Konstruktionselementes und einem Anzeigeabschnitt der an Außenseite des Konstruktionselementes endet, wobei der Anzeigeabschnitt ein optisch transparentes Fenster aufweist und der Auslöseabschnitt aus einem Zylinder besteht, in dessen Inneren ein axial verschiebbarer Kolben angeordnet ist, der aus zwei zylindrischen, axial einander zugeordneten und miteinander in Verbindung stehenden Abschnitten besteht, wobei der im Durchmesser größere Kolben dem Innendurchmesser des Zylinders im wesentlichen entspricht und der zweite Abschnitt des Kolbens einen dem gegenüber geringeren Radius aufweist.
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Zwischen Zylinder und dem Kolben ist eine axial wirkende Druckfeder angeordnet, das dem Anzeigeabschnitt gegenüberliegende Ende des Auslöseabschnittes ist mit einer Spitze verschlossen, an dem gegenüberliegenden Ende des Kolbens ist den Durchmesser des Zylinders im Wesentlichen ausfüllendes Schmelzmaterial angebracht, dessen Schmelzpunkt gleich oder knapp oberhalb der geforderten Solltemperatur liegt, der Zylinder zumindest im Bereich des Schmelzmateriales mit radial nach außen durchgehenden Perforationen versehen ist.
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Der Indikatorkörper besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Auslöseabschnitt sowie einem damit verbundenen Anzeigeabschnitt. Der Auslöseabschnitt ist zumindest teilweise in das zu untersuchende Material (Holz, Transportpalette) einzubringen. Der Anzeigeabschnitt schließt sich unmittelbar hieran an und fluchtet in aller Regel mit der Außenseite des Holzes bzw. der Transportpalette. Entscheidend ist, dass sich im Bereich des Auslöseabschnittes ein Fenster befindet, durch das sich der daran anschließende Innenraum des Auslöseabschnittes betrachten lässt. Der Begriff „Fenster“ ist im Rahmen der Erfindung weit auszulegen und umfasst sowohl durchgängige Öffnungen als auch mit einer durchsichtigen Scheibe versehende Lösungen.
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Der Auslöseabschnitt selbst besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einer vorgespannten Feder, deren eines Ende am Anzeigeabschnitt anliegt, und deren gegenüberliegendes Ende sich an einem axialgängigen Kolben abstützt. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit wird der Anzeigeabschnitt in seinem Querschnitt im Wesentlichen kreisförmig sein, so dass dementsprechend die Querschnittsfläche des Kolbens gewählt wird. Die Führung des in axialer Richtung beweglichen Kolbens, wie im Folgenden erläutert wird, geschieht in der üblichen Weise innerhalb eines Zylinders. Auf der der Feder gegenüberliegenden Seite des Kolbens befinden sich das den Innenraum des Auslöseabschnittes im Wesentlichen ausfüllende Schmelzmaterial, das so zu wählen und einzustellen ist, dass mit Erreichen der zur Sterilisation erforderlichen Solltemperatur von wenigstens 56 °C ein Schmelzprozess einsetzt. Der Auslöseabschnitt weist zumindest im Bereich des Schmelzmateriales radial nach außen durchgehende Perforationen auf. Mit Erreichen der Schmelztemperatur geht das Schmelzmaterial in den flüssigen Zustand über und kann aufgrund, der durch den Kolben ausgeübte Kraft über die Perforation nach außen treten. Dieser Vorgang ist irreversibel, so dass auch nach erfolgter Auskühlung das Schmelzmaterial den Auslöseabschnitt endgültig verlassen hat. Der Kolben ist dergestalt geformt, dass sein auf den Anzeigeabschnitt zuweisendes Ende im Querschnitt verjüngt ist, so dass sich für die Feder, insbesondere eine Schraubenfeder, zwischen dem Kolben und der Innenwandung des Anzeigeabschnittes einen leeren Raum vorfindet, in dem die Feder ungehindert arbeiten kann. Zusätzliche Voraussetzung ist, dass die axiale Länge des Kolbens so gewählt ist, dass im komprimierten Zustand der Feder dessen Stirnfläche am Anzeigeabschnitt, genauer am Fenster des Anzeigeabschnittes von innen her möglichst nah positioniert wird oder gar anliegt. Während des Schmelzprozesses, also dann, wenn sich der Kolben vom Anzeigeabschnitt weg bewegt in denjenigen Raum hinein, der von dem Schmelzmaterial zunächst eingenommen wurde, und hierbei einen hinreichenden Abstand zum Fenster gewinnt, so dass die Stirnfläche überhaupt nicht oder im Wesentlichen nicht mehr erkennbar ist. Auch mit Beendigung des Auskühlungsprozesses bleibt dieser Zustand, d.h. die letzte Position des Kolbens mit dessen fehlender Erkennbarkeit im Fenster erhalten. Damit ist das Ziel der Irreversibilität der Anzeige der erfolgten Hitzebehandlung sichergestellt.
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Die Form des Kolbens besteht im Wesentlichen aus zwei in axialer Richtung hintereinander angeordneten Zylindern, die unterschiedliche Außendurchmesser aufweisen, wobei der auf das Schmelzmaterial zuweisende Zylinder in seinem Außendurchmesser so gewählt ist, dass er dem Innendurchmesser des Zylinders entspricht und den Anzeigeabschnitt im Wesentlichen dichtend abschließt. Der dem Schmelzmaterial abgewandte Zylinder besitzt dem gegenüber ein geringeren Außendurchmesser, sodass ein Zwischenraum zwischen diesem Zylinder und dem Anzeigeabschnitt gebildet wird, in welchem sich die Feder befindet. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit wird es sich in der Regel um Kreiszylinder handeln, sodass entsprechende Schraubenfedern eingesetzt werden.
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Der Einbau des Indikatorkörpers geschieht in der Weise, dass in das noch zu behandelnde Holz eine Bohrung von solcher Tiefe eingebracht wird, dass der Indikatorkörper mit seinem durch das Vorhandensein des Schmelzmaterials definierten Ende soweit eingeschoben wird bis der Anzeigeabschnitt und das darin befindliche Fenster an der Außenfläche des Holzes und damit im Wesentlichen fluchtend mit deren Oberfläche zu liegen kommt. Das Schmelzmaterial ist dann im Inneren des Holzes, also in dessen Kernbereich positioniert, sodass der Indikatorkörper nur auf diejenige Hitze bzw. Temperatur anspricht, die im Inneren des Holzes vorliegt und dadurch sichergestellt wird, dass gerade im Inneren des Holzes die applizierte Hitze anlangt und die Sterilisation von statten gehen kann. Um den Indikatorkörper vor den während des Transportes auftretenden Krafteinwirkungen und Belastungen zu schützen, ist es erforderlich, den Indikatorkörper zumindest so weit in axialer Richtung in das Holz einzubringen, dass er mit der Oberfläche fluchtet. Denkbar ist auch, dass die Stirnfläche des Anzeigeabschnittes, also insbesondere dessen dort befindliches Fenster um einen geringen Abstand nach innen zu versenkt angebracht wird. Um ein optimales Ablesen sicher zu stellen, darf die Senktiefe bestimmte Werte nicht überschreiten.
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Einer der entscheidenden Vorteile besteht darin, dass das Holzmaterial und/oder die Palette zwingend die Hitzebehandlung sowohl hinsichtlich der Temperatur als auch der Dauer durchlaufen haben müssen, damit der Indikator auslöst. Technische Störungen, wie sie sich in einer zu geringen Heizleistung oder aber in einer zu kurzen Behandlungsdauer äußern, werden im Hinblick auf die fehlende Indikatoranzeige verlässlich wiedergegeben und kann somit bei Herausnahme durch das Personal sofort erkannt werden. Als weiterer Vorzug ist zu werten, dass Verwechslungen zwischen behandelten und nicht behandelten Paletten/Holzmaterialien sofort erkannt werden können und damit mit Sicherheit ausschließbar sind.
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Nachdem der Indikatorkörper auch dazu geeignet ist, den IPPC Behandler, dem Kunden, die Kontrollstelle (Zoll) als auch den Empfänger der Ware wiederzugeben, folgt ein größtmögliches Maß an Sicherheit, dass alle Kriterien gemäß dem IPPC Standard ISPM 15 eingehalten wurden. Der Indikatorkörper stellt sicher und garantiert, dass fehlerhafte Anzeigen, die auf Nachlässigkeit oder Irrtürmer beruhen, ausgeschlossen sind. Nur vorsätzliche betrügerische Machenschaften werden erschwert, können jedoch nicht vollständig verhindert werden.
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Die Realisierung des Außenmantels des Auslöseabschnittes mit den darin befindlichen Perforationen kann auf verschiedene Weise erfolgen. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist bevorzugt, dass der Außenmantel zumindest im Bereich des Schmelzmateriales als Netz aufgebaut ist und über seinen Umfang durch in vorzugsweise äquidistantem Abstand in axialer Richtung verlaufende Streben abgestützt wird. Im Besonderen empfiehlt sich, dass die Netzstruktur entsprechend dem Querschnitt des Kolbens zylinderförmig ist und von außen her die in axialer Richtung verlaufenden Streben anliegen. Auf diese Weise entsteht zwischen dem Netz und der Einhüllenden des Anzeigeabschnittes ein Leerraum, der zur Aufnahme des sich in der flüssigen Phase befindlichen ausgetretenen Schmelzmaterials geeignet ist.
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Die Schmelztemperatur des Schmelzmateriales wird so gewählt bzw. eingestellt, dass sie gleich oder vorzugsweise oberhalb der vorgeschriebenen Solltemperatur liegt. Die letztere Maßnahme ist bevorzugt, denn sie stellt sicher, dass die vorgeschriebene Solltemperatur für einen längeren Zeitraum, nämlich der vorgeschriebenen Behandlungszeit eingehalten wird. Die Zeitspanne der Hitzebehandlung wird bestimmt beginnend mit jenem Zeitpunkt, in dem die Schmelztemperatur erreicht, anschließend überschritten und mit einsetzender Abkühlung die Schmelztemperatur wieder unterschritten wird.
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Die durch die einschlägigen Vorschriften zu erfüllenden Bedingungen werden in aller Regel dann erfüllt, wenn sich der Schmelzpunkt des Schmelzmateriales zwischen 65°C und 75°C befindet.
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In vielen Fällen ist erwünscht, auf dem Indikatorkörper bestimmte Daten anzubringen, wie z.B. Datum, Hinweise auf das Unternehmen, welches die Hitzebehandlung durchgeführt hat, das entsprechende Datum, Namen des Kunden sowie weitere Angaben, welche Hersteller, Kunden aber auch den Zoll interessieren. Zu diesem Zwecke ist am Anzeigeabschnitt eine sich radial nach außen zu erstreckende Lasche angebracht, die dann, wenn der Indikatorkörper eingebracht ist, im Wesentlichen von außen her an der Oberfläche des Holzes anzuliegen kommt. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, dass auch nach Einbringung des Indikatorkörpers und der Hitzebehandlung, die auf der Lasche anbringbaren Informationen gut abgelesen werden können.
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Von Vorteil gegen betrügerische Manipulationen ist, das Schmelzmaterial mit einer Farbkomponente zu versehen, vor allem bei Abweichung von der Farbe des Holzes, beispielsweise durch die Wahl der Farbe Blau. Dann wird nach Herausnahme des Indikatorkörpers leicht überprüfbar, ob an den Innenwandungen der Bohrung Verfärbungen vorliegen. Nur bei Feststellung von Verfärbungen des Holzes ist sichergestellt, dass das Schmelzmaterial aus dem Indikatorkörper ausgetreten ist und somit eine Hitzebehandlung stattgefunden hat. Andernfalls liegt ein Beweis dafür vor, dass eine Hitzebehandlung in der vorgeschriebenen Weise unterblieben ist.
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Schließlich ist vorgesehen an der Anzeigevorrichtung an ihrem äußeren Ende einen in radialer Ebene verlaufenden und nach außen überstehenden umlaufenden Kragen anzuformen, durch den das positionsgerechte Einbringen des Indikatorkörpers leicht durchgeführt werden kann, indem das Einführen des Indikatorkörpers in das Holzmaterial bis zum Anschlag und damit in der optimalen Position erreicht werden kann.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung lassen sich dem nachfolgenden Beschreibungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben werden. Es zeigen:
- 1: Einen erfindungsgemäßen Indikatorkörper in schematisch gehaltenem Axialschnitt vor der Wärmebehandlung
- 2: Den Indikatorkörper ebenfalls in schematisch gehaltenem Axialschnitt nach der Wärmebehandlung
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1 zeigt den erfindungsgemäßen Indikatorkörper 1, der in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem Auslöseabschnitt 2 und einem sich daran anschließenden Anzeigeabschnitt 3 gebildet wird. Dabei besteht der Auslöseabschnitt 2 im Wesentlichen aus einem Zylinder 4, der zumindest im Bereich seines linken Endes - die Zeichnung zeigt etwa im linken Fünftel der gesamten Achsenlänge - mit durch die gesamte Wandlung radial durchgreifende Perforationen 5 versehen ist.
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Im Inneren des Zylinders 4 befindet sich ein axial verschiebbarer Kolben 7, der zwei unterschiedliche Radien aufweist. Geometrisch gesprochen besteht der Kolben somit aus zwei koaxialen und aneinander anschließenden Zylindern, wobei der Außendurchmesser des den Kolben 7a bildenden Zylinders entsprechend dem Innendurchmesser des Zylinders 4 geformt ist und der Kolben 7b sich axial hierzu in der Zeichnung nach rechts anschließt und ebenfalls von der Form eines Zylinders ist, dessen Durchmesser dem gegenüber geringer gewählt wird. Zwischen der Innenwandung von Zylinder 4 und der Außenwand von Kolben 7b entsteht ein torusförmiger Hohlraum, in dem eine Schraubenfeder eingepasst ist.
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An der Stirnseite des Zylinders 4 (in der Zeichnung das rechte Ende) ist ein Anzeigeabschnitt 3 eingepasst, dessen Funktion darin besteht, den Indikatorkörper 1 stirnseitig zu verschließen und etwa mittig mit einem Fenster 8 versehen zu sein, der den Blick auf die äußere Stirnfläche des Kolbens 7b freigibt.
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Die Dimensionierung der Kolben 7, insbesondere die axiale Länge des Kolbens 7b ist so gewählt, dass im gezeigten Zustand, die den Indikatorkörper 1 vor der Erhitzung zeigt, das stirnseitige Ende des Kolbens 7b am oder in unmittelbarer Nähe vor dem Fenster 8 endet. Die Materialwahl des Fensters 8 bzw. dessen optische Durchlässigkeit sind so zu wählen, dass der Kolben 7b in der gezeigten Position gut einsehbar ist.
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Unmittelbar an den Kolben 7a anschließend ist das Schmelzmaterial 9 eingebracht, das den Innenraum des Zylinders 4 in radialer Richtung ausfüllt und in axialer Richtung einerseits vom Kolben 7a ausgehend und an der Spitze 10 endet, die in der Zeichnung als konischer und sich auf dem Zylinder 4 abstützender Winkel ausgeformt ist. Der Schmelzpunkt des Schmelzmaterials 9 ist so zu wählen, dass er gleich oder vorzugsweise etwas höher bemessen wird als diejenige Temperatur, die zur Hitzebehandlung des umgebenden und hier nicht eingezeichneten Holzmateriales gewünscht ist.
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Die 2 zeigt den Indikatorkörper 1 gemäß 1, mit dem entscheidenden Unterschied, dass das durch das Schmelzmaterial 9 ausgefüllte Volumen vollständig fehlt und der Kolben 7 unter dem Einfluss der Schraubenfeder 6 nach links bis zur Spitze 9 bewegt wurde, was hierbei zu einer Entspannung der Schraubenfeder führt. Dabei bewegt sich auch der Kolben 7b nach links und damit weg vom Fenster 8, sodass die Stirnfläche des selben bei hinreichendem Abstand durch das Fenster 8 nicht mehr oder nicht mehr deutlich erkannt werden kann.
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Die Wirkungsweise ist wie folgt: Der erfindungsgemäße Indikatorkörper 1 wird in das zu behandelnde und hier nicht dargestellte Holzmaterial in der Weise eingebracht, dass ein Bohrloch geschaffen wird, in welches der Indikatorkörper mit seiner Spitze 10 voran eingebracht werden kann und zwar so weit, dass der Anzeigeabschnitt 3 und insbesondere das darin befindliche Fenster 8 von außen her problemlos einsehbar ist, jedoch auch so tief eingelassen wird, dass der Indikatorkörper 1 nach außen zu über das zu behandelnde Holzmaterial nicht übersteht. Ideal ist es, wenn der Anzeigeabschnitt 3 mit seiner Stirnfläche mit der Oberfläche des zu behandelnden Holzes fluchtend abschließt.
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Nach dem Einbringen des Indikatorkörpers 1 in einen Ofen beginnt die Hitzebehandlung des Holzes. Mit Erreichen derjenigen Temperatur, die dem Schmelzpunkt des Schmelzmateriales 9 entspricht, und zwar dort, wo sich das Schmelzmaterial 9 befindet - es handelt sich im Wesentlichen um den durch den Zylinder 4 umgrenzten und in axialer Richtung durch die Spitze 10 und den Kolben 7a begrenztes Volumen - beginnt sich das Schmelzmaterial 9 zu verflüssigen. Durch die sich in diesem Bereich des Zylinders 4 befindlichen und radial nach außen zu orientierten Perforationen 5, kann die Schmelze austreten und wird hierbei durch die in axialer Richtung erfolgende Bewegung des unter Einwirkung der als Druckfeder wirkenden Schraubenfeder 6 nach außen zu gepresst. Bei hinreichender Dauer der Wärmeeinwirkung wird sich der Kolben 7 so weit in jenes Volumen bewegen, in dem sich ursprünglich das Schmelzmaterial 9 befunden hat, mit der Folge, dass das äußere, hier rechte Ende des Kolbens 7b einen Abstand zum Fenster 8 einnimmt. Das gewünschte Ergebnis ist, dass die Stirnfläche des Kolbens 7b nicht mehr im Fenster 8 zu sehen ist.
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Der das eben beschriebene und unter Hitzeeinwirkung ablaufende Bewegungsvorgang verbleibt auch dann, wenn der Erhitzungsvorgang abgeschlossen ist. Die Veränderung, genauer die Anzeige, im Fenster ist damit irreversibel, die auf zuverlässige Weise anzeigt, ob die erwünschte Hitze bzw. Sterilisation des umgebenden Holzmateriales erfolgt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Indikatorkörper
- 2
- Auslöseabschnitt
- 3
- Anzeigeabschnitt
- 4
- Zylinder
- 5
- Perforation
- 6
- Schraubenfeder
- 7a,b
- Kolben
- 8
- Fenster
- 9
- Schmelzmaterial
- 10
- Spitze
