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Zusatzpatent zu Patent (Patentanmeldung P 2403951,.a) Indikator zur
Bestimmung von Temperaturgrenzwerten.
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Das Hauptpatent betrifft einen zur Kontrolle von Temperaturgrenzwerten
dienenden, chemisch nicht reagierenden Indikator, der dadurch gekennzeichnet ist,
dass er ein Farbstoff-Lösungsmittel und einen auf einem trockenen Farbstoffadsorbens
aufgezogenen Farbstoff in solcher Berührung enthält, dass der Indikator beim Erreichen
der Messtemperatur durch Schmelzen des Farbstofflösungsmittels in einen vom Ursprungszustand
deutlich unterscheidbaren irreversiblen neuen Zustand übergeht.
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Der Indikator dient insbesondere der Messung von unter der üblichen
Raumtemperatur liegenden Temperaturen. Gemäss dem Hauptpatent erfolgt die Herstellung
des Indikatorsdurch Mischen des Farbstofflösungsmittels mit dem Farbstoffadsorbent
in einer Weise, dass das Farbstofflösungsmittel nicht vorzeitig schmilzt. Dies bedeutet,
dass für die Herstellung des Indikators zur Messung von Temperaturen unterhalb der
üblichen Raumtemperatur, beispielsweise für Tiefkühlprodukte, der Indikator unterhalb
dessen Messtemperatur hergestellt und auch gelagert werden muss. Obschon sich dadurch
technisch keine Probleme ergeben und die Erfindung ohne Schwierigkeiten ausgeübt
werden kann, ist dies ein gewisser Nachteil.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, den Gegenstand des Hauptpatentes derart
weiterzuentwickeln, dass dieser Nachteil vermieden wird.
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Die Erfindung betrifft demgemäss einen zur Kontrolle von Temperaturgrenzwerten
dienenden, chemisch nicht reagierenden Indikator, dadurch gekennzeichnet, dass das
Farbstofflösungsmittel in mindestens einem dünnwandigen zerstörbaren Hohlkörper
eingeschlossen ist, welcher mit dem Farbstoffadsorbat in der Weise in Berührung
steht, dass nach Zerstörung des Hohlkörpers durch Pressen, Kratzen, Zerstossen das
Farbstofflösungsmittel zum Eindringen in das Farbstoffadsorbat vorbereitet und beim
Erreichen der durch Schmelzen des Farbstofflösungsmittels angezeigten Messtemperatur
frei wird.
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Weil das Farbstofflösungsmittel in kleinen bis mikrokleinsten dünnwandigen
Hohlkörpern eingeschlossen ist, braucht das Farblösungsmittel in den Hohlkörpern
nun nicht mehr in festem ungeschmolzenem Zustand vorzuliegen. Der Indikator kann
somit auch für Tiefkühlprodukte oder andere Produkte, welche unterhalb der Raumtemperatur
gelagert werden müssen, bis zu dessen Verwendung schadlos über derMesstemperatur
hergestellt, gelagert und transportiert werden.
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Die Vorbereitung des Indikators zur Messung der gewünschten Temperaturgrenzwerte
geschieht in der Folge dadurch, dass er dem zu messenden Gegenstand beigepackt oder
an denselben angeklebt wird. Während der Laerzeit des Gegenstandes stellt sich der
Indikator sehr rasch auf die Lagertemperatur ein, d.h. das im Hohlkörper oder den
Hohlkörpern eingeschlossene flüssige Farbstofflösungsmittel wird in dessen Innern
durch Erstarren fest. Hierauf wird der Indikator zur Messung vorbereitet (aktiviert),
indem das im Indikatorgemisch vorerst getrennt vorliegende Farbstofflösungsmittel
aus dem dünnwandigen Hohlkörper, bezw. aus den dünnwandigen Hohlkörpern befreit
wird. Dies geschieht durch Zertrümmern derselben, beispielsweise durch Pressen oder
Zerstossen oder Kratzen mit einem
Fingernagel oder durch eine andere
mechanische Einwirkung.
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Somit liegt dann wiederum der in der Anmeldung zum Hauptpatent beanspruchte
Aggregatzustand des chemisch nicht reagierenden Temperaturindikator vor.
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Die dünnwandigen kleinen oder mikrokleinsten Hohlkörper, deren Herstellung
und Abfüllung mit dem Farbstofflösungsmittel nicht Gegenstand der Erfindung ist,
werden beispielsweise durch Mikroverkapselung mittels Koazervatio!nach dem NCR-Verfahren
(Microcaps zu oder Microscent zu ) hergestellt. Eine weitere anwendbare Form von
Hohlkörpern sind dünnwandige Glaskapillaren oder Clasröhrchen, welche mit dem Farbstofflösungsmittel
gefüllt und dann verschlossen werden. Ebenso können dazu dünnwandige Hohlkörper
aus Gelatine verwendet werden.
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Im Falle der Mikroverkapselung mittels Koazervation können die Abmessungen
(mesh size) der gefüllten kugelförmigen dünnwandigen Hohlkörper 30 bis 500 Mikron
betragen. Bei gefüllten dünnwandigen Glaskapillaren oder Clasröhrchen kann deren
Länge 5 bis 15 mm betragen und der innere Durchmesser 1 bis 3 mm, während bei kugelförmigen
oder zylindrischen Gelatinehohlkörpern das Nutzvolumen zwischen 0.05 ml und 0.5
ml liegen kann.
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Ohne die Anmeldung des Zusatzpatentes in ihrem Rahmen zu begrenzen,
soll sie anhand der untenstehenden Beispiele näher erläutert werden.
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Beispiel No. 1 Als Farblösungsmittel für einen Indikator mit dem Messbereich
0 von 6-7 C wird laurinsäuremethylester mit einem Schmelzpunkt von 6-70C verwendet.
Der Ester wird mittels dem NCR-Flicroscent -Verfahren in kugelförmige dünnwandige
mikrokleine Hohlkörper in der Weise eingekapselt, dass der Anteil an Farbstofflösungsmittel
in den Kapseln 80% beträgt. Die Grösse der Hohlkörper (mesh size) beträgt 150 Mikron.
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80 g der mikrokleinen Hohlkörper werden hierauf mit 20g Farbstoffadsorbat
gemäss Anmeldung zum Hauptpatent vermengt und die fertige Temperaturindikatormasse
in dünner Schicht auf ein Selbstk,lebeband aufgetragen. Der Temperaturindikator
ist nun gebrauchsfertig, jedoch noch nicht aktiviert. Er kann deshalb bequem bei
Raumtem,peratur aufbewahrt werden.
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Unmittelbar vor dem Befestigen des Temperaturindikators an die zu
messenden Gegenstände, z.B. verpackte Wurstwaren, wird der Indikator während kurzer
Zeit unterhalb der Messtemperatur von 6-70C gelagert, wobei das eingekapselte Farbstofflösuhgsmittel
erstarrt. Eine andere Möglichkeit besteht darin, den Indikator ohne Vorkühlung an
die Packungen anzubringen und diese noch während kurzer Zeit brei der vorgeschriebenen
tiefen Temperatur unter-0 halb 6-7 C zu lagern.
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Vor dem Versand der Packungen an die Verbraucher zerkratzt man mittels
des Fingernagels oder maschinell den Indikatorstreifen in seiner ganzen Länge dermassen,
dass die im Gemenge vorliegenden Hohlkörper zertrümmert werden und somit das Farbstofflösungsmittel
befreit, bzw. der Indikator aktiviert wird.
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Sobald die zulässige Grenztemperatur von 6-70C überschritten wird,
was beim Nichteinhalten der vorgeschriebenen Lagertemperatur der Fall ist, migriert
das nunmehr geschmolzene Farbstofflösungsmittel in das Farbstoffadsorbat.
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Dabei entsteht eine intensive irreversible Färbung, welche den Verbraucher
vor einem möglichen Verderb wegen Unterbruches der Kühlkette warnt.
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Beispiel Nr.2 Das Farbstofflösungsmittel für deh Temperaturmessbereich
von -15°C besteht aus Benzylalkohol, welcher bei -150c schmilzt. Man füllt den Alkohol
in einen dünnwandigen
kapillarförmigen Hohlkörper aus Glas von 10
mm Länge und einem inneren Durchmesser von 2 mm ein und verschliesst ihn durch Abschmelzen.
Der Hohlkörper wird hierauf in das Farbstoffadsorbat gemäss der Anmeldung zum Hauptpatent
in der Weise eingebettet, dass er von allen Seiten damit umgeben ist. Nach dem Einschliessen
in ein selbstklebendes Plasticbeutelchen ist der Temperaturindikator für den essbereich
von -150C vorbereitet. Das weitere Vorgehen (Aktivieren) erfolgt analog dem Beispiel
Nr. 1 Beispiel Nr. 3 Das Farbstofflösungsmittel für den Temperaturbreich 0 von 7-8
C besteht aus Citraconsäureanhydrid, welches einen Schmelzpunkt Von 7-80C aufweist.
Es wird mittels einem der üblichen Verfahren in einen dünnwandigen Gelatinehohlkörper
mit einem Nutzvolumen von 0.1 ml eingeschlossen. Den Hohlkörper bettet man dann
dermassen in das Farbstoffadsorbat gemäss der Anmeldung zum Hauptpatent ein, dass
dieser allseitig davon umgeben ist. Nach dem Einschliessen in ein selbstklebendes
Plasticbeutelchen ist der Temperaturindikator für den 0 Messbereich von 7-8 C vorbereitet.
Das Aktivieren erfolgt hierauf analog dem Beispiel Nr. 1