DE2165004A1

DE2165004A1 - Irreversibler Erwärmungsindikator

Info

Publication number: DE2165004A1
Application number: DE19712165004
Authority: DE
Inventors: Robert W. Oakton Va.; Ordway Fred Behtesda Md.; Taylor Charles A. Falls Church; Zimmermann III William Alexandria; Va. Smith (V.St.A.). GOIk 11-12
Original assignee: Artech Corp., Falls Church, Va. (V.SLA.)
Priority date: 1970-12-31
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1972-08-24
Also published as: DE7149679U; US3786777A; GB1332410A; JPS4940184A

Description

Anmelder: Artech Corporation, 2816 Halifax Drive, Falls Church, Virginia / USA Irreversibler Erwärmungsindikator

Die Erfindung "betrifft einen Indikator für einen tiefgekühlten Gegenstand, um visuell anzuzeigen, daß der Gegenstand erwärmt wurde und um vor möglichem Verderb zu warnen. Der Indikator weist eine transparente Verpackung auf mit einem zerbrechlichen, mit einer .Flüssigkeit, die beim Gefrieren expandiert, gefüllten Behälter und einem Indikatormaterial, das ebenfalls in der Verpackung nahe dem Behälter angeordnet ist und sich in der Farbe verändert, wenn es mit der Flüssigkeit in Berührung kommt. Die Flüssigkeit gefriert, wenn sie.· zusammen mit dem Gegenstand tiefgekühlt wird. Hierbei, zerbricht sie den Behälter, der vorher verhinderte, daß die Flüssigkeit das Indikatormaterial berührte. Wird der Gegenstand wieder erwärmt, so schmilzt die Flüssigkeit und berührt das Indikatormaterial, so daß durch die Farbveränderung des Indikatormaterials die Tatsache, daß der Gegenstand erwärmt wurde, sogar dann angezeigt wird, wenn eine spätere Wieder-Abkühlung erfolgte. Um sicherzustellen, daß Flüssigkeit aus dem Behälter austritt, wenn dieser nur unvollkommen oder nur an einer Stelle zerbrochen ist, ist erfindurigsge.Ytäß zwischen dem Behälter und einer V/and der Verpackung ein nachgiebiges Druckmittel, wie ein Schaumstoffpolster, ein elastischer Ring, eine gewendelte Druckfeder, ein Druckgaskissen, eine Prüfspitze, federnde Zungen im Indikatormaterial oder dgl. vorgesehen.

Die Erfindung betrifft einen Temperatur-Indikator, und zwar speziell einen Indikator, der bei einem tiefgekühlten Gegenstand verwendet werden kann, um anzuzeigen, daß der Gegen-

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stand nach einer früheren Abkühlung auf seine Tiefkühltenperatur wieder erwärmt wurde. Da die üblichste Anwendung einer Tiefkühllagerung darin besteht, einen gefrorenen Zustand aufrecht zu erhalten, soll im folgenden die Abkühlung auf eine Tief kühlt eaipe rat ur unterhalb der Raumtemperatur und die Wiedererwärmung wesentlich über die Tiefkühltemperatur als "G-efrieren" bzw. "Auftauen" bezeichnet werden.

Das Gefrieren von Nahrungsmitteln, biologischen Sudstanzen und anderen Materialien erfordert oft die Aufrecrrterhaltung von Temperaturen wasentlieh unter Null Grad Fahrenheit. Nach einem derartigen Gefrieren ist es von Bedeutung zu wissen, ob die erforderlichen niederen Temperaturen während des Transportes oder der Lagerung des gefrorenen Materials aufrechterhalten wurden, und falls nicht, eine Anzeige zu besitzen für die Zeitdauer, während derer irgendein Auftauen des gefrorenen Gegenstandes stattfand. Beispielsweise ist es für den Käufer oder Verkäufer von Nahrungsmitteln wichtig zu wissen, ob das gefrorene Nahrungsmittel während der Verschiffung oder Lagerung längere Zeit zufällig aufgetaut war. Einmal aufgetaut ist das vorher gefrorene Nahrungsmittel dem Verderb ausgesetzt, was durch das spätere Wieder-Einfrieren unkenntlieh gemacht würde. Gefrorene Nahrungsmittel, welche aufgetaut und dann wieder eingefroren wurden, können Nahrungsmittelvergiftungen verursachen oder schlecht schmecken.

Es wurde bereits versucht, Warn- oder Anzeigegeräte in Verbindung mit schnell-gefrorenen Lebensmittelpackungen zu machen, welche den Käufer informieren sollen, daß die Packung zwischen Herstellung und Verkauf aufgetaut war.

Zwei der üblichsten derartigen Anordnungen sind in den US-Patenten 2 460 215 und 2 823 131 beschrieben. Die eine Erwärmung anzeigenden Vorrichtungen, die in diesen Patenten dargestellt sind, weisen eine Verpackung auf, die am gefrorenen -

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Gegenstand angebracht ist. In dieser Verpackung ist eine Kapsel oder ein Behälter enthalten, der mit einer flüssigkeit gefüllt ist, die sich beim Gefrieren ausdehnt. Beim Gefrieren deirc sich die flüssigkeit aus und zerbricht den Behälter. Der Behälter ist nahe .einem Indikatoraiaterial angeordnet. Das Indikatoraaterial ändert seine Farbe, wenn es von der Flüssigkeit berühr·« wird, um den Käufer des gefrorenen Gegenstandes zu informieren, daß der Gegenstand aufgetaut war. Das Indikatormaterial kann beispielsweise Lackmuspapier oder ein absorbierendes, Liit farbstoff imprägniertes Material sein, welches seine Faroe nach Berührung mit der flüssigkeit ändert.

7era aus Objekt gefroren wird, wird die Flüssigkeit innerhalb des Behälters de:a gleichen Gefrierprozeß ausgesetzt. Beiin Gefrieren dehnt sich die flüssigkeit innerhalb der Verpackung aus jiid zerbricht ihren Behälter, so daß eine Verbindung zwischen dem Inneren des Behälters (oder der flüssigkeit) und de^fri Indikator taterial möglich wird. "lenn der gefrorene Gegenstand eine jJenperatur annimmt, bei der er auftaut, so schinilat auch die gefrorene Flüssigkeit, da ihr Schmelzpunkt derart gewählt ist, daß er nahe deM Schmelzpunkt des gefrorenen Ge33nstandes liegt, nach dein Schmelzen berührt die Flüssigkeit das Indikator Material und veranlaßt eine Farbveränderung, die de?;: Käufer sofort sichtbar ist, um. das Auftreten eines iDauvorgart;?es anzuzeigen.

Der Prozeß ist irreversibel in dem Sinne, daß, wenn der Gegenstand später wieder gefroren wird, die visuelle Anzeige, daß der Gegenstand einen Tauvorgang mitgeme|.cht hat, immer noch ist.

Die Kapsel oder der Behälter, in dem sich die ausdehnbare Flüssigkeit befindet, besteht oft aus Wachs oder einem Plastikaaterial, wegen der wünschenswerten Eigenschaften derartiger katerialien bei üblichen Verwendungen von Kapseln. Derartige I-iaterialien können jedoch eine gewisse Dehnbarkeit

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oder Zähigkeit besitzen, welche dazu führt, daß sie beim Gefrieren nur an einer Stelle oder unvollständig b-rechen. Darüber

hinaus können derartige Materialien eine hydrphobe oder flüssigkeit zurückweis ende Oberfläche besitzen, was zur Folge haben kann, daß das Ausfließen von Flüssigkeit durch Risse in der Wandung der Kapsel hindurch verhindert wird. Obgleich also die Grundkonzeption bekannter Aufwärm-Indikatoren prinzipiell richtig ist, schlagen sie doch oft in der Praxis fehl, da nach dem Auftauen des gefrorenen Gegenstandes zu wenig (oder gar keine) Flüssigkeit das Indikatormaterial berührt, als daß eine bedeutungsvolle Farbänderungsanzeige bewirkt würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile des Standes der Technik zu beheben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb der Indikatorpackung ein Druckmittel vorgesehen ist, welches auf den zerbrechlichen Behälter einen Druck ausübt, um sicherzustellen, daß Flüssigkeit aus deP! Behälter nach seinen Zerbrechen ausfließt, um das Indikatormaterial intensiv zu berühren und auf diese Weise die Zuverlässigkeit der Anzeige zu verbessern. Die Druckmittel, die in der vorliegenden Anzeigepackung verwendet werden, können verschiedenster Art sein:

Im allgemeinen weist das Druckmittel ein elastisches Glied auf, das zwischen dem zerbrechlichen Behälter, welcher die ausdehnbare Flüssigkeit umschließt, und den Wandungen der Temperaturindikatorpackung angeordnet ist. Das elastische Glied übt auf den Behälter eine Kraft aus, die hinreichend groß ist, um die Flüssigkeit aus dem Behälter herauszudrücken, indem sie den Behälter zusammendrückt oder verformt, nachdem er gesprungen ist und ein Auftauen stattgefunden hat. Andererseits ist der ausgeübte Druck weitaus geringer als derjenige, der normalerweise nötig wäre, um von vornherein die Kapsel zu zerbrechen, wenn sie mit Flüssigkeit gefüllt ist. Aus diesem Grunde hat der relativ geringe Druck, der von dem elastischen Glied auf den Behälter ausgeübt wird, nur eine vernachlussigbare Wirkung auf

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den Vorgang, der dazu führt, daß der Behälter durch die Ausdehnung der !Flüssigkeit beim Gefrieren zerbrochen wird.

Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung besteht darin, unter dem Behälter und dem Indikatormaterial ein Kissen aus federndem Polyurethanschaum anzuordnen, welches den Behälter gegen eine benadtoarte Wand der Indikatorpackung drückt, so daß der Behälter mit einer Kraft zusammengedrückt wird, die genügt, um die Flüssigkeit nach dem Zerbrechen des Behälters in intensiven Kontakt mit dem Indxkatormaterial zu bringen. Ähnliche Ausführungsformen weisen entweder eine gewendelte Druckfeder, einen Hing aus dünnem elastischem Material oder ™ ein Gas auf, welches in der Indikatorpackung zwischen dem Behälter und einer benachbarten Wandung der Packung eingeschlossen ist, um einen Druck auf den Behälter nach seinem Zerbrechen auszuüben.

Eine andere Auaführungsform der Erfindung betrifft die Verbesserung einer bekannten Indikatorpackung, wobei mehrere elastische Zungen dadurch ausgebildet sein können, daß das Indikatormaterial geschlitzt ist, um einen Sitz für die zerbrechliche .Kapsel oder den zerbrechlichen Behälter zu schaffen. Der Sitz übt auf den Behälter einen Druck aus, indem er ihn fest gegen eine benachbarte Wandung der Verpackung drückt.

Der zerbrechliche Behälter kann sogar direkt in einer der Wandungen, der Verpackung ausgebildet werden, indem man die Oberfläche der Verpackung derart verformt, daß sie eine Flüssigkeitskammer bildet, und indem man eine Dichtung an der Stelle der Verformungen in der Verpackung vorsieht. Eine Prüfspitze (INDEHiDER) mit einer konvexen Oberfläche ist derart angeordnet, daß sie eine tragende Kraft auf die Dichtung ausübt, so daß •^l,^: nach Zerbrechen der Dichtung durch die sich ausdehnende flüssigkeit die Prüfspitze die Flüssigkeit aus der gebildeten Kammer in Berührung mit dem Indikatormaterial drückt.

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Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindungergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:

Pig, 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform eines Erwärmungsindikators mit dein Gegenstand der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Erwärmungsindikators der Fig. 1,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform eines Erwärmungsindikators, der gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist,

Fig. 4 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsfοrm eines erfindungsgemäß aufgebauten Erwärmungsindikators,

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsansicht des in Fig. 4 dargestellten Erwärmungsindikators,

Fig. 6 im Längsschnitt die Einzelteile eines weiteren, erfinduj
kators,

erfindungsgemäß konstruierten Erwärniungsindi-

Fig. 7 die perspektivische Explosionsansicht des in Fig. 6 dargestellten Erwäriiiungsindikators,

Fig. 8 im Querschnitt die Einzelteile einer weiteren

Ausführungsform eines erfindungsgemäß aufgebauten Erwärmungsindikators, sowie

Fig. 9 und 10 weitere Ausführungsfonnen eines Brwärmttrigsindikators.

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Nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeiehen in den verschiedenen Ansichten gleiche Elenente bezeichnen, ist eine Form eines erfindungsgemäßen Erwäriaungsindikators in den Fig. 1 und 2 mit dem Bezugszeiehen 10 bezeichnet.

Der Indikator 10 weist eine Packung oder Umhüllung aus transparentem Plastik:naterial auf, mit einem oberen Teil .12 mit einem Dom 13. Am ünfang des Domes 13 und einteilig mit diesem ausgebildet ist ein Flansch 15 angeordnet, der an einem Bodenteil 14 des Indikators 10 dicht angebracht ist. Dieser Bodenteil 14 besteht aus einem eibenen transparenten Plastik- f blatt.

Ein elastisches Kissen 22 aus Polyurethanschaum ist auf dem Bodenteil 14 des Indikators 10 befestigt. Dieses Kissen 22 hat eine Dichte von etwa 1 bis 2 pound je Kubikfuß und ist bei einer Dicke von 1/8 inch um etwa 75 ^ch durch einen Druck von 1/2 bis 1 pound pro Quadrat-Inch zusammengedrückt. Ein Blatt aus Indikatornaterial ist beispielsweise als absorbierende Papierschicht suit Mengen geeigneter chemischer Bestandteile^ um eine sichtbare Farbreaktion bei Kontakt mit einer ausgewählten Flüssigkeit zu erzielen, ausgebildet und auf der oberen Fläche des Schaumkissens 22 angebracht. In der Indikatorpackung 10 ist zwischen dem Indikatormaterial 16 und dem Dom 13 der " Packung eine Kapsel aus V/achs oder zerbrechlichem Plastikmaterial oder ein Behälter 16 abgedichtet angeordnet, welcher eine Flüssigkeit 20 enthält, die einerseits beim Gefrieren sich ausdehnt und andererseits bei Kontakt mit dem Indikatormaterial die oben genannte sichtbare Farbreaktion bewirkt.

Wie in Flg. 1 dargestellt, drückt das elastische Schaumkissen 22 den Behälter 18 gegen die Innenwand des Domes 13 und übt auf die Außenfläche des Behälters 18 einen Druck aus, dessen Bedeutung im nachfolgenden noch genauer diskutiert wird.

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Der von dem Schaumkissen 22 ausgeübte Druck reicht jedoch nicht, um von sich aus den Behälter 18 zu zerbrechen.

Zur Anwendung wird der Erwärmungsindikator 10 in die Nähe eines Gegenstandes gebracht, welcher gefroren werden soll. Beispielsweise kann der Indikator 10 auf den Gegenstand aufgeklebt oder anderweitig mit bekannten Befestigungsmitteln angebracht werden.

Wenn der Gegenstand gefroren wird, gefriert auch die Flüssigkeit 20 in der Kapsel oder im Behälter 18, da ihre Schmelztemperatur derart gewählt ist, daß sie etwas höher liegt als die Kühltemperatur. Beim Gefrieren dent sich die flüssigkeit 20 aus und zerbricht die Wandung des Behälters 18, welche beispielsweise aus zerbrechlichem Paraffinwachs besteht; hierdurch wird die Möglichkeit eröffnet, daß eine Verbindung zwischen dem Inneren des Behälters und dem Indikatormaterial 16 eintritt. Taut dann der gefrorene Gegenstand entweder während der Verschiffung oder während der Lagerung auf, so schmilzt die gefrorene Flüssigkeit 20 und fließt, so würde man theoretisch erwarten, aus, so daß sie das Indikatormaterial 16 berührt und dessen Farbwechsel verursacht, der durch den transparenten Plastikdom 13 sichtbar wäre;

Es wurde festgestellt, daß Kapseln oder Behälter 18 eine gewisse Dehnbarkeit oder Zähigkeit aufweisen können, wodurch sie beim Gefrieren örtlich oder unvollständig brechen. Darüber hinaus können derartige Kapseln oder Behälter einen hydrophoben oder flüssigkeitszurückweisenden Oberflächencharakter haben, so daß sie das Ausfließen der Flüssigkeit durch Hisse in der Behälterwand hindurch verhindern. Um das Ausfließen der Flüssigkeit und infolgedessen den Farbwechsel des Indikatormaterials sicherzustellen, ist das Schaumkissen 22 vorgesehen, um einen Druck auf die Kapsel auszuüben, damit diese nach dem Brechen verformt wird, so daß die geschmolzene Flüssigkeit 20 in Kontakt mit dem Indikatormaterial 16 herausgepreßt wird.

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Me Anordnung, um ein geeignetes Ausfließen der Flüssigkeit und so die Zuverlässigkeit des Erwärmungsindikators sicherzustellen, kann auch anders ausgebildet sein.

Bei dem in Fig. 9 dargestellten Indikator 1Oe kann eine gewendelte Druckfeder 80 anstelle des beim Indikator 10 verwendeten Schaumkissens 22 verwendet werden.

Pig, 3 zeigt auch ein Paar seitlicher Deformationen oder Palten 24 und 26, die im Dom 13a cLes Erwärmungsindikators 10a vorgesehen sind, um eine Flüssigkeitskammer 28 vorzusehen, die von einer zerbrechlichen Dichtung 30 verschlossen ist, welehe zwischen den Deformationen 24 und 26 oder quer über dem iviund der Kammer 28 vorgesehen ist. Eine Schaumschicht 22a ist am Boden des ebenen Blattabschnittes 14a des Erwärmungsindikators 10a vorgesehen. Der Schaum 22a ist vom gleichen Typus wie der Schaum 22 beim Erwärmungsindikator 10. Da er ebenfalls elastisch und kompressibel ist, kann er verwendet werden, um eine Prüfspitze 32 mit konvexer oder ovaler Oberfläche in Kontakt mit einem Indikatormaterial .16.a zu drücken, welches

(Linse; zwischen der Oberfläche der Prüfspitze/32 und der zerbrechlichen Dichtung eingeschlossen ist. Bei Ausdehnung der Flüssigkeit würde die Dichtung 30 normalerweise brechen. Der Druck, der von der Prüfspitze 32 gegen die Dichtung durch das Indikatormaterial 16 hindurch ausgeübt wird, stellt sicher, daß nach dem Schmelzen Flüssigkeit 29 aus der Kammer 28 durch irgendeine Bruchstelle in der Dichtung 30 zur Berührung mit dem Indikatormaterial 16a fließt.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Erwärmungsindikators 10b, welcher nicht nur anzeigen kann, daß ein gefrorener Gegenstand aufgetaut war, sondern ■nelahei· auch die Zeitdauer anzeigen kann, während derer der Cfe^onstand ler ΊΉπtemperatur ausgesetzt ware

J"»..."- "^:i.i'".vL-ir:i!un_i^3iiidiiiator 10b weist einen oberen ¹I¹ eil

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• und einen unteren Teil 42 auf, welche aus transparent ein Plastikmaterial ausgebildet sind. Beide Teile weisen je einen zylindrischen Dom 43 und eine ringförmige Außenzone 44 auf. Der obere Teil 40 und der untere Teil 42 sind Rücken an Rücken aneinander angeordnet. Zwischen ihren Außenzonen 44 ist sandwichartig ein Blatt Indikatοmaterial 48 eingeschlossen.

Im Indikatormaterial 43 sind mehrere Kapsel- oder Behältersitze 50 dadurch geformt, daß das Material an voneinander entfernten Stellen, wie bei 52 dargestellt, derart geschlitzt ist, daß mehrere Zungen 54 gebildet werden, die von der Ebene des Indikatormaterialblattes 48 heruntergedrückt werden können, um einen Sitz für eine kugelförmige Kapsel oder einen kugelförmigen Behälter 56 zu bilden. Das Indikatormaterial 48 ist ebenfalls elastisch, so daß die Zungen 54 einen Druck auf die kugelförmigen Behälter 56 ausüben können, um sie gegen die benachbarte Wandung des Domes 43 des oberen Teiles 40 des Indikators 1Ob eingeschlossen zu halten. Jeder kugelförmige Behälter 56 beinhaltet eine ausdehnungsfähige Flüssigkeit 58, welche aus einer Reihe von Flüssigkeiten mit progressiv höheren Schmelzpunkten ausgesucht ist. Einer der Behälter 56 enthält eine Flüssigkeit, deren Schmelzpunkt in der iiähe des Schmelz-Ä punktes des gefrorenen Gegenstandes, wie bereits vorher beschrieben, liegt.

Bei der Anwendung würde jeder der Behälter 56 bei Gefrieren des zusammen mit dem Indikator 10b angeordneten Gegenstandes aufgrund der Expansion, der darin enthaltenen Flüssigkeit platzen. Wenn der Gegenstand dann aufgetaut wird, schmilzt nacheinander, in dem Maße, in dem die Temperatur des Gegenstandes angehoben wird, die gefrorene Flüssigkeit in jedem der Behälter 56. Die Zungen 54, die jeden kugelförmigen Behälter gegen die benachbarte V/andung des Domes 43 des oberen Teiles 40 drück on, üben einen DtnoK mx£ die Wandung des ßtv.iälters aus, ■ .::: ."Li ö ·'·] u^oi^krdt /,u i.'.wLngen, aus die gern ^9liälüer in .uerülirung ■ '· ■■"'■ - .'.:■·.'.Uk . i'rt. "l ;"!.-/■·:.!.. 4J flieii-ill»

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Das Ausmaß der Verfärbung, die auf dem Indikatorblatt 48 sichtbar ist, wird direkt proportional der Menge der Flüssigkeit sein, welche das Indikatorblatt erreicht. Diese Menge der ausgeflossenen Flüssigkeit wird andererseits eine Funktion der Schmelztemperatur jeder einzelnen der gefrorenen Flüssigkeiten in den Behältern 56 sein. Je stärker die Verfärbung des Indikatorblattes 43, desto langer dauerte der Auftauprozeß.

Die Verwendung mehr als einer Kapsel oder mehr als eines Behälters 56 erhöht auch die Zuverlässigkeit des Erwärmungsindikators 10b. In Anbetracht der Vielzahl der Behälter nimmt die Wahrscheinlichkeit stark ab, daß eine Fehlanzeige auftritt infolge mangelhaften Zerbrechens, Wiederschmelzens und Ausfließens der Flüssigkeit, welche die verlangte Farbreaktion hervorrufen soll. Die äitze 54 schließen auch eine seitliche Verschiebung der Behälter 56 während des [Transportes oder der Handhabung aus; dies vermindert die Wahrscheinlichkeit eines vorzeitigen Zerbrechens.

Die Fig. 6 und 7 zeigen einen etwas abgeänderten Erwärmungsindikator 10c. Dieser Erwärmungsindikator 10c weist einen oberen Teil 12c riit einem Dom 13c auf. Der obere Teil 12c ist mit einem transparenten ebenen Bodenblatt 14c längs einer einteilig ausgebildeten Außenzone oder eines Flansches 15c verbunden, der sich vom Dom 13c nach außen erstreckt.

Sandwichartig zwischen dem oberen Teil 12c und dem Bodenteil 14 eingeschlossen ist ein rechteckiges Blatt Indikatormaterial 16c mit einem Paar sich nach oben erstreckender Lappen 60 und 62, die dadurch entstanden sind, daß das Blatt längs aufgeschlitzt ist und daß die benachbarten Lappen nach oben und voneinander hinweg gebogen sind.

Zwischen den Lappen 60 und 62 sind hintereinander Kapseln oder Behälter 64, 66 und 68 angeordnet, die in ihrer Verwendung und Konstruktion den Kapseln 56 des Erwärmungsindikators 10b

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gleichen, der in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Ein elastischer Ring 70 aus dünnem plastischem Rohr-naterial ist zwischen dem Boden des Indikatormaterials 16 und dem ebenen ßodenblatt 14c eingeklemmt und übt einen Druck gegen das Indikatormaterial 16c und die kugelförmigen Behälter 64» 66 und 68 aus, um die Anordnung eingeschlossen gegen die benadtoarte Wandung des Domes 13c zu halten. Der Ring 70 sorgt auch dafür, daß gegen die Außenwandungen der kugelförmigen Behälter 64, 66 und 68 ein hinreichender Druck ausgeübt wird, um ein Ausfließen der Flüssigkeit nach Zerbrechen der Behälter und Wiederschmelzen der gefrorenen Flüssigkeit, die in ihnen enthalten ist, sicher- W zustellen.

Eine andere Ausführungsform eines gleichwertigen Erwärmungsindikators ist in Fig. 8 dargestellt.

Der Erwärmungsindikator 1Od, der in Fig. 8 dargestellt ist, weist anstelle des elastischen Ringes 70 ein druckausübendes Mittel auf, welches ein unter Druck befindliches Gas in einem Behälter oder in einer Hülle 74 aufweist, um das Ausfließen der Flüssigkeit aus den kugelförmigen Behältern b4d, 66d und 68d sicherzustellen. Im übrigen ist die Arbeitsweise des Indikators 1Od, der in Fig. 8 iarge'stellt ist, identisch und er besteht aus den gleichen Elenenten wie der Indikator 10c, der in Fig. 7 dargestellt ist.

Obgleich alle Ausführungsformen des Erwär>nun£sindikators mit einem ebenen Blatt von Indikatornaterial dargestellt sind, kann der Indikator eine Schicht aus Fasern oder Flocken aufweisen, welche auf der Außenfläche der Behälter oder Kapseln, welche die ausdehnbare Flüssigkeit beinhalten, als Schicht angebracht sind. Beispielsweise kann gemäß Fig. 10 der Behälter 102 mit Fasern oder Flocken 104 auf seiner Oberfläche beschichtet sein. Ein Farbwechsel an der Oberfläche des Behälters "ärd durch den transparenten Dom 13f sichtbar sein. Im übrigen ist die Wirkungsweise des Indikators 1Of identisch mit der

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weise des Indikators 10, der in Fig. 1 dargestellt ist.

Die Flüssigkeit, die bei allen Erwärmungsindikatoren verwendet wird, kann entweder aus einer reinen Komponente oder aus einer Mischung von verschiedenen Komponenten bestehen, welche mit der erforderlichen Ausdehnung gefrieren kann, aber ohne merkliche Disproportionierung oder Wechsel in der Zusammensetzung der Flüssigkeit und des Feststoffgehaltes, welche in einem Quasiequilibriumkontakt während des Prozesse stehen können. Kleinere Zusätze können eingeschlossen sein, um die erforderliche Färbungsreaktion hervorzurufen, um die Keimhildung beim Gefrieren hervorzurufen oder um die Viskosität zu steuern. Beispielsweise kann die Flüssigkeit in erster Linie aus reinem Wasser bestehen, um einen Indikator darzustellen, dessen Schmelztemperatur etwa bei 32 Fahrenheit liegt. Als zweites Beispiel kann die Flüssigkeit in erster linie aus -'einem Eutektikum mit einer Mischung von 19,7 Gew.-^ Kalium-Chlorid und 80,3 Gew.-fo Wasser bestehen, um einen Indikator darzustellen, dessen Schmelzpunkt bei etwa 12° Fahrenheit liegt.

Der erforderliche Zusatz in der Flüssigkeit, um die Farbwechselreaktion hervorzurufen, kann aus Salzsäure bestehen, welche ausreicht, um einen |iH-Wert von etwa 3» O bis 3*5 zu schaffen; in diesem Fall kann das Indikatormaterial ein poröser ä Festkörper, imprägniert mit einer alkoholischen lösung mit 0,08 Gew.-φ Methyl-Rot und etwa 0,15 Gew.-^ Matrium-Hydroxyd sein, und der Farbwechsel geht von gelb auf rot.

Kein Kristallisations-Katalysator oder Zusatz für die Keimbildung beim Gefrieren ist erforderlich für Indikatoren, welche bei einer Temperatur unterhalb des Unterkühlungsberei-,, ches der Flüssigkeit gefrieren sollen. In der Tat kann das Ί Auftreten einer Unterkühlung während des Gefrierens ein Vorteil sein insofern, als das schnelle Gefrieren der unterkühlten Flüssigkeit und die entsprechende schnelle Expansion die Kapsel verläßlicher sprengen kann als langsames Gefrieren bei gleich-

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bleibender Temperatur, welches ein plastisches Ausdehnen des Behälters erlauben könnte, so daß er sich ohne Bruch der Voluraenänderung anpassen könnte.

Andererseits kann ein erfindungsgemäßer irreversibler Teraperaturindikator des beschriebenen Typs verwendet werden, um Materialien zu schützen, die oberhalb seiner Schmelztemperatur gehalten werden müssen, eher als unter, da der Temperaturwechsel ein Anzeichen sowohl des Gefrierens als auch des anschließenden Wiederschmelzens der Flüssigkeit ist. In diesem Falle ist es wünschenswert, daß das Gefrieren der Flüssigkeit ohne Unterkühlung stattfindet, und der Zusatz eines Kristallisations-Katalysators kann wünschenswert sein. Zu diesem Zweck können irgendwelche bekannten Kristallisations-Katalysatoren verwendet werden, die sich für die Verwendung in dem spezifischen Eutektikum oder einer anderen Zusammensetzung eignen. Beispielsweise kann der Kristallisations-Katalysator 0,1 Gew.-'/i fein verteiltes Silberjodid sein, wenn man in erster Linie reines Wasser oder eine wässrige Lösung verwendet.

Der Zusatz zur Steuerung der Viskosität oder der Verdicker kann aus 3 bis 4 Gew.-^ Natrium-Carboxymethylcellulose bestehen. Eine Zunahme in der Viskosität über die eines reinen Eutektikums kann wünschenswert seil, um sicherzustellen, daß die Farbanzeige nur nach hinreichend langer Zeit erscheint, damit die Wahrscheinlichkeit eines Verderbs bei der bestehenden Temperatur signifikant ist.

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Claims

Ansprüche

Anordnung zur Anzeige der Wiedererwärmung eines tiefgekühlten Gegenstandes, gekennzeichnet durch eine abgedichtete Packung, die in die Nähe des tiefgekühlten Gegenstandes gebracht werden kann und mindestens einen zerbrechlichen Behälter aufweist, der eine Flüssigkeit beinhaltet, die sich beim Gefrieren ausdehnt, so daß sie den Behälter zerbricht, und die eine Schmelztemperatur oberhalb der Tiefkühltemperatur aufweist, wobei die Packung ein Indxkatormaterial beinhaltet, das eine wesentliche farbveränderung erfährt, wenn es nahe dem Behälter in Kontakt nut der genannten Flüssigkeit gebracht wird, und wobei innerhalb dieser Packung Druckmittel vorgesehen sind, um auf den genannten zerbrechlichen Behälter einen Druck auszuüben und nach dem Zerbrechen dieses Behälters ein Fließen der Flüssigkeit aus diesem Behälter heraus zu verursachen, wobei diese Flüssigkeit mit dem Gegenstand tiefgekühlt werden kann und nach dem Gefrieren sich ausdehen kann, so daß sie den Behälter zerbricht, um eine Verbindung zwischen dem Inneren dieses Behälters und dem Indxkatormaterial zu ermöglichen, so daß, wenn infolge einer ffiedererwärmung des Gegenstandes die Flüssigkeit wieder aufgetaut wird, der von dem Druckmittel gegen den Behälter aisgeübte Druck diese Flüssigkeit aus dem zerbrochenen Behälter in Kontakt mit dem Indxkatormaterial ausiließen läßt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Druckmittel ein elastisches Glied aufweist, das zwischen dem zerbrechlichen Behälter und den Wandungen der Packung angeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Glied zusammengedrückter Schaumstoff ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel ein Ring aus dünnem elastischem Material ist, welcher zwischen dem Behälter und einer benachbarten Wandung der Packung angeordnet ist.

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5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel eine gewendelte Druckfeder ist, die zwischen dem Behälter und einer benachbarten Wandung der Packung angeordnet ist.

Ö.Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel ein Gas ist, welches innerhalb der Packung zwischen dem Behälter und einer benachbarten Wandung der Packung eingeschlossen ist und innerhalb der Packung auf den zerbrechlichen Behälter einen Druck ausübt.

7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter durch Verformungen in einer Oberfläche der Packung und eine zwischen diesen Verformungen angeordnete innere Dichtung ausgebildet ist, um eine Flüssigkeitskammer ^u bilden, wobei das Druckmittel eine Prüfspitze mit konvexer Oberfläche aufweist, die auf die Dichtung eine tragende Kraft ausübt.

8o Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere terbrechliche Üeüälter, die mit einer beim Gefrieren expandierenden Flüssigkeit gefüllt sind, wobei die Flüssigkeiten in den Behältern verschiedene Schmelztemperaturen haben, so daß sie beim Auftauen des Gegenstandes nacheinander schmelzen können, wodurch das iaaß der auf dem Indikatormaterial sichtbaren larb-

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ändeung eine direkte Funktion der Temperatur ist, welcher der gefrorene Gegenstand ausgesetzt war und welche sein Schmelzen verursachte.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel mehrere elastische Zungen aufweist, die in das Indikatormaterial eingeschnitten sind und Sitze für die verschiedenen Behälter bilden.

10. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel eine elastische Zunge aufweist, die in das Indikatormaterial eingeschnitten ist, um einen Sitz für den Behälter zu bilden.

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11 β Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel eine Kraft ausübt, die zum Zerbrechen des zerbrechlichen Behälters nicht ausreicht.

12o Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Indikatormaterial eine Beschichtung auf der äußeren Oberfläche des zerbrechlichen Behälters ist.

13. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, die sich ausdehnen kann, derart zusam mengesetzt ist, daß sie im wesentlichen vollständig isotherm gefrieren und wieder auftauen kann.

14o Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Flüssigkeit, die sich ausdehnen kann, im wesentliohen reines Wasser ist.

.15· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, die sich ausdehnen kann, eine eutektische Zusammensetzung aus einer Mischung von 19,7 Grew.-# Kaliumchlorid mit 80.3 G-ew.-# Wasser ist.

16o Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeit, die sich ausdehnen kann, ein Kristallisationskatalysator zugesetzt ist.

17» Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, ™ daß dem reinen Wasser ein Kristallisationskatalyeato* zugesetzt ist, der 0,1 Grew.-?i fein verteiltes Silberjodid aufweist.

18. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit, die sich ausdehnen kann, einen Verdicker zur Steuerung der Viskosität aufweist.

19. Anordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, ieaer Verdickt
cellulose besteht.

V daß dieser Verdicker aus 3 bis 4 Gew.-^i Natrium-Carboxymethyl-

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