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Diese
Erfindung bezieht sich auf das Verpacken wässeriger Flüssigkeiten. Insbesondere bezieht sich
die Erfindung auf ein Verfahren zum Verpacken einer wässerigen
Flüssigkeit,
um eine Flüssigkeitspackung
herzustellen, auf eine Flüssigkeitspackung, umfassend
eine verpackte wässerige
Flüssigkeit, und
auf eine Vorrichtung zum Bilden eines Teils der Packung, wobei Verfahren,
Packung und Vorrichtung insbesondere geeignet, aber nicht beschränkt, auf das
Verpacken von Mineralwasser sind.
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Mit
Mineralwasser ist Wasser von einem natürlichen Vorkommen, wie einer
Quelle, gemeint und welches aus dem Vorkommen für den menschlichen Verbrauch
gewonnen worden ist, aber nicht chemisch behandelt worden ist. Somit
ist das Mineralwasser beispielsweise nicht chloriert oder deionisiert worden.
Ein derartiges Mineralwasser wird manchmal als natürliches
Wasser oder Quellwasser bezeichnet, da es natürlichen Ursprungs ist und häufig in
Quellen vorkommt. Eine reine physikalische Behandlung davon, wie
Filtration oder dessen ultraviolette Bestrahlung zu dessen Reinigung,
verändert nicht
dessen Beschaffenheit als Mineralwasser, vorausgesetzt, dass es
keine chemische Behandlung davon gibt.
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Die
Anmelderin ist sich den japanischen Patentzusammenfassungen (PAJ-Zusammenfassungen)
JP 60 143889A ,
JP 62 186992 A und
JP 02 017992 A bewusst
und ist sich auch der Derwent-Zusammenfassung von
CN 1 089 922 A bewusst, welche
Zusammenfassungen der jeweiligen japanischen und chinesischen Patentanmeldungen
sind. Die PAJ-Zusammenfassung
JP 60 143889 A offenbart eine
Flüssigkeitspackung,
umfassend einen Behälter zum
Aufnehmen einer Flüssigkeit
und aufweisend eine verschließbare Öffnung,
Wasser in dem Behälter
und Steine, welche wasserlösliche
Ionen aufweisen, die daran sorbiert sind, wobei sich die Steine
innerhalb eines porösen
Behälters
befinden. Die PAJ-Zusammenfassung
JP 62 186992 A und
die Derwent-Zusammenfassung
CN
1 089 922 A offenbaren beide poröse unlösliche Beutel, welche gebrochenes
oder gepulvertes mineralisches Material, wie Gestein, beinhalten,
wovon, wenn die Beutel in das Wasser eingetaucht werden, lösliche Ionen
aus dem mineralischen Material in das Wasser gelöst werden. Schließlich offenbart
die PAJ-Zusammenfassung
JP 02
017992 A auch, dass Mineralien von unlöslichem Gestein in das Wasser
eluiert werden können,
um dessen Mineralgehalt zu erhöhen.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Verfahren zum Verpacken einer wässerigen Flüssigkeit bereitgestellt, wobei
das Verfahren die Schritte beinhaltet von:
Befüllen einer
Ladung von Flüssigkeit
durch eine verschließbare Öffnung in
einen dafür
vorgesehen Behälter;
Einführen einer
Quelle von anorganischen Ionen, die in der Flüssigkeit löslich sind, durch die Öffnung in den
Behälter
und in Kontakt mit der Flüssigkeit,
wobei die Quelle einen Träger
für die
Ionen umfasst, der aus festem Material besteht, der unlöslich in
der Flüssigkeit
ist und daran sorbierte Ionen aufweist;
Verschließen der Öffnung,
um die Flüssigkeit
und Quelle im Behälter
zu halten, wobei das Verfahren, vor dem Einführen der Quelle in den Behälter, ein Aufnehmen
der Quelle aus Gestein von einem Gesteinsvorkommen eines natürlich vorkommenden Typs,
der in Kontakt mit Mineralwassservorkommen ist, beinhaltet; und
vor
dem Einführen
der Quelle in den Behälter,
Aufnehmen der Quelle in ein Behältnis,
welches für
die Flüssigkeit
durchlässig
ist und in welchem Behältnis die
Quelle festgehalten wird,
wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet
ist, dass es das Einführen
des Behältnisses,
mit der darin festgehaltenen Quelle, in den Behälter dadurch erlaubt, indem
das Behältnis
elastisch verformt wird, um die Größe des Behältnisses zu verringern, von
einer Größe, welche
verhindert, dass das Behältnis durch
die Behälteröffnung tritt,
bis zu einer verringerten Größe, die
es dem Behältnis
erlaubt, durch die Behälteröffnung zu
treten und es dann dem Behältnis elastisch
zu ermöglichen,
seine nicht verringerte Größe wieder
einzunehmen, sodass das Behältnis
in dem Behälter
festgehalten wird.
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Der
hier verwendete Ausdruck bedeutet, dass Ionen darin absorbiert und/oder
daran adsorbiert werden, wobei festgestellt wird, dass sie an das feste
Material sorbiert werden.
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Verschließen der
schließbaren Öffnung des Behälters kann
mittels eines Verschlusses für
die Öffnung
erfolgen und findet statt, nachdem Flüssigkeit in den Behälter gefüllt und
nachdem die Quelle in den Behälter
eingeführt
worden ist.
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Das
Verfahren kann vor dem Befüllen
der Flüssigkeit
in den Behälter
ein Extrahieren der Flüssigkeit
als Mineralwasser von einem natürlichen
Vorkommen von Mineralwasser in Kontakt mit Gestein beinhalten. Das
Verfahren kann weiter das Befüllen des
Mineralwassers als chemisch unbehandeltes Mineralwasser in den Behälter beinhalten,
d. h. nachdem die Flüssigkeit
nicht mehr als einer physikalischen Behandlung, wie Filtern, unterzogen
worden ist.
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Stattdessen
kann das Verfahren vor dem Befüllen
der Flüssigkeit
in den Behälter,
eine chemische Behandlung der Flüssigkeit
beinhalten, um chemisch gereinigtes Wasser zu erhalten, welches
dann in den Behälter
gefüllt
wird.
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Insbesondere
kann das Beschaffen des Gesteins von einem Gesteinsvorkommen erfolgen,
das in Kontakt mit einem Mineralwasser-Vorkommen ist. In diesem
Fall kann das Verfahren vor dem Befüllen der Flüssigkeit in den Behälter, ein
Extrahieren der Flüssigkeit
als Mineralwasser von dem Mineralwasser-Vorkommen beinhalten, welches
sich in Kontakt mit dem Gesteinsvorkommen befindet.
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Weiter
wird gemäß der Erfindung
eine Flüssigkeitspackung
bereitgestellt, umfassend:
einen Behälter, um eine Flüssigkeit
aufzunehmen, und aufweisend eine verschließbare Öffnung;
eine wässerige
Flüssigkeit,
die in dem Behälter
enthalten ist; und
eine Quelle anorganischer Ionen, die in
dem Behälter in
Kontakt mit der Flüssigkeit
enthalten ist, wobei die Ionen in der Flüssigkeit löslich sind und die Quelle einen
Träger
für die
Ionen umfasst, der aus festem Material gebildet ist, das unlöslich in
der Flüssigkeit
ist und daran sorbierte Ionen aufweist, wobei die Quelle ein Gestein
aus einem Gesteinsvorkommen von natürlich vorkommenden, mit Mineralwasser
in Kontakt stehenden Vorkommen ist, und wobei die Quelle in einem
Behältnis
eingeschlossen ist, das für
die Flüssigkeit
durchlässig
ist und in welchem Behältnis
die Quelle festgehalten wird, wobei die Packung dadurch gekennzeichnet
ist, dass das Behältnis
flexibel verformbar ist, aus elastischem Material und einer Größe gebildet
ist, die in seinem unverformten Zustand verhindert, dass es durch
die Öffnung
des Behälters gelangt,
wobei das Behältnis
im Behälter
festgehalten wird.
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Die
Packung kann einen Verschluss, wie einen Deckel, Stöpsel, Pfropfen
oder eine Abdeckklappe beinhalten, wobei die verschließbare Öffnung geschlossen
ist.
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Die
Flüssigkeit
kann chemisch unbehandeltes Mineralwasser sein. Stattdessen kann
die Flüssigkeit
chemisch behandeltes Wasser sein.
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Das
Wasser in dem Behälter
kann von einem Mineralwasser-Vorkommen extrahiert werden, welches
in Kontakt mit dem Gesteinvorkommen gewesen ist. Mit anderen Worten,
die Flüssigkeitspackung kann
Mineralwasser von einem Mineralwasser-Vorkommen beinhalten, welches
in Kontakt mit einem Gesteinsvorkommen ist, wobei die Quelle in
dem Behälter
Gestein von dem Gesteinsvorkommen ist.
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Das
Behältnis
kann von der Form eines Käfigs
sein, wobei es beispielsweise Öffnungen
durch eine Wand davon aufweist, so dass seine Beschaffenheit netzartig
ist oder kleine Öffnungen
aufweist. Stattdessen kann das Behältnis aus porösem Material
bestehen, welches Poren aufweist, in einem beispielsweise mehr oder
weniger mikroskopischen Ausmaß,
durch welche die Flüssigkeit
permeabel ist, wobei mindestens einige der in der Flüssigkeit
gelösten
Ionen durch das poröse
Material permeabel sind. Falls gewünscht, kann die Porengröße des Materials für gewisse
der lösbaren
Ionen, die in der Quelle gelöst
sind, selektiv permeabel gewählt
werden.
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Die
löslichen
anorganischen Ionen können mindestens
ein Kation beinhalten, welches von der Gruppe gewählt worden
ist, die aus den Kationen Natrium, Kalium, Magnesium und Kalzium
besteht.
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Die
Erfindung erstreckt sich weiter auf eine Vorrichtung zum Bilden
eines Teils einer Verpackung, welche vorhergehend beschrieben worden
ist, wobei die Vorrichtung eine Quelle anorganischer Ionen umfasst,
wobei die Ionen in einer wässerigen
Flüssigkeit löslich sind
und die Quelle einen Träger
für die
Ionen umfasst, der aus festem Material gebildet ist, welches unlöslich in
wässerigen
Flüssigkeiten
ist und die daran sorbierten Ionen aufweist und ein Behältnis, welches
für wässerige
Flüssigkeiten
durchlässig
ist, wobei die Quelle in dem Behältnis
festgehalten wird und die Quelle aus Gestein besteht, das aus einem
Gesteinsvorkommen gewonnen wird, das in Kontakt mit natürlich vorkommenden
Mineralwasser-Vorkommen steht, wobei die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist,
dass das Behältnis
flexibel deformierbar ist, aus elastischem Material gebildet und
elastisch verformbar ist, um dessen Größe zu verringern und in seiner verringerten
Größe geeignet
ist, nach dessen Freigabe, seine nicht reduzierte Größe elastisch
wieder anzunehmen.
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Die
Ionen können
Sulfate, Karbonate oder dergleichen sein, welche von den Salzen
des Magnesiums, Kaliums, Kalzium oder dergleichen gewonnen werden.
Die Ionen können
auf den Träger
adsorbiert und/oder in dem Träger
absorbiert sein.
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Der
Träger
ist, wie vorhergehend erwähnt, ein
Stück oder
Bruchstück
einer Gesteinsart, welche an einer Stelle natürlich vorkommt, wo Mineralwasser natürlich auftritt.
In geeigneter Weise weist das natürliche Stück oder Bruchstück des Gesteins
eine enge Nähe
oder einen Kontakt mit dem Mineralwasser in seinem natürlichen
Zustand auf. Das Gesteinsstück kann
vor dem Einführen
in den Flüssigkeitsbehälter gereinigt
und/oder sterilisiert werden; und das Mineralwasser kann durch Filtern
gereinigt werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung, wo die Flüssigkeit
chemisch behandeltes Wasser ist, kann der Träger ein Stück oder Bruchstück natürlichen
Gesteins sein, welches die vorhergehend erwähnten Ionen trägt und/oder
eines oder mehrere der vorhergehend erwähnten Ionen auf sich adsorbiert
und/oder in sich absorbiert hat. Es kann verstanden werden, dass
ein derart chemisch behandeltes Wasser, wenn es in Kontakt mit dem
Gestein ist, eine Beschaffenheit annehmen kann, welche mehr oder weniger
jener von natürlich
vorkommendem Quell-Mineralwasser ähnlich ist, wo derartiges Gestein
natürlich
vorkommt.
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Ein
Behältnis,
welches für
die Flüssigkeit
und mindestens einige der anorganischen Ionen durchlässig ist,
enthält
oder umschließt
die Quelle oder den Träger.
Das Behältnis
ist von einer Größe und/oder Form,
um es vom Austreten aus dem Flüssigkeitsbehälter über die
Behälteröffnung zu
hindern, mit welchem es in der Packung in Verbindung steht, wenn
es einmal in den Behälter
eingefügt
worden ist. Das Behältnis
besteht aus einem deformierbaren Material und weist definierte Öffnungen
in seiner Wand auf. Bevorzugterweise, weist das Behältnis die
Form eines Käfigs
für die
Quelle auf. Der Käfig
kann an seiner äußeren Oberfläche angeordnete
Vorsprünge aufweisen,
welche sich davon nach außen
erstrecken. Der Käfig
kann von jeder beliebig passenden Form sein, insbesondere kann er
kugelförmig
sein.
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Die
Flüssigkeit
wird typischerweise für
den menschlichen Verbrauch verwendet werden. Vorzugsweise ist die
Flüssigkeit
ein Mineralwasser, welches vorhergehend definiert worden ist, kann
aber jede beliebige andere trinkbare wässerige Flüssigkeit sein, welche Wasser
beinhaltet, welches chemisch behandelt worden ist, um es zu reinigen.
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Die
Erfindung wird jetzt auf dem Weg des Beispiels mit Bezug auf die
beigefügten
schematischen Zeichnungen beschrieben.
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In den Zeichnungen
zeigt
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1 eine
Seitenansicht eines Teils einer Verpackung in der Form einer Wasserflasche
in Übereinstimmung
mit der Erfindung, wobei deren Verschluss weggelassen worden ist;
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2 eine
Seitenansicht eines Behältnisses für eine feste
Gesteins-Ionenquelle zur Verwendung als Teil einer Vorrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung; und
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3 eine
Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines derartigen
Behältnisses.
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In 1 wird
eine Packung in Übereinstimmung
mit der Erfindung im Allgemeinen durch ein Bezugszeichen 10 bezeichnet.
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Die
Packung 10 beinhaltet einen Behälter 12 eines klaren
(transparenten) Kunststoffmaterials. Der Behälter enthält Mineralwasser 13.
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Die
Packung 10 beinhaltet ein Bruchstück 14 eines Gesteins,
welches innerhalb des Behälters 12 festgehalten
wird. Das Bruchstück 14 des
Gesteins wurde von den Gesteinsschichten erhalten, mit welchen das
Mineralwasser 13 in seinem natürlichem Zustand in Kontakt
gewesen ist, bevor es zum Verpacken extrahiert worden ist, wo ein
Vorkommen des Gesteins mit einem Vorkommen des Wassers in Kontakt
gewesen ist.
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Das
Bruchstück 14 des
Gesteins wird seinerseits in einem Behältnis 16 festgehalten,
welches von der Form eines kugelförmigen Käfigs ist, welcher Längsrippen 18 und
Breitenrippen 19 aufweist. Der kugelförmige Käfig ist aus einem deformierbaren, verformbaren
Kunststoffmaterial hergestellt, ist vollständig wasserdurchlässig und
erlaubt dem Mineralwasser 13 Zugang zu der Oberfläche des
Bruchstücks 14,
während
der Käfig 16 und
das Bruchstück 14 in
das Mineralwasser 13 eingetaucht werden.
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Das
Gesteinsbruchstück 14 ist
von einer Größe, welche
es erlaubt, in den Behälter 12 bei
der Behälteröffnung (Flaschenhals) 21 eingeführt zu werden,
welche dann durch eine Verschlusskappe (nicht dargestellt) verschlossen
wird. Das Behältnis 16, welches
das Bruchstück 14 enthalten
ist, ist deformierbar und falls notwendig elastisch verformbar,
um beiden ein Einführen
des Bruchstücks 14 in
das Behältnis 16 zu
ermöglichen
und um das Einführen
des Behältnisses 16 in
die Öffnung 21 des
Behälters 12 zu
erlauben, während
das Bruchstück 14 aufgenommen
wird. Das Bruchstück 14 und
das Behältnis 16 können nicht
leicht von dem Behälter 12 entfernt
werden, wenn sie einmal derart eingeführt worden sind und das Behältnis 16 seine
ursprüngliche
Form wieder angenommen hat. Das Bruchstück 14 kann gereinigt
werden, z.B. indem es gewaschen, gekocht, Dampf oder Ultraviolett-Licht
oder dergleichen ausgesetzt wird. Es kann auch passend in der Größe verringert
werden, z. B. durch Zerdrücken,
beispielsweise in Teilchen.
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In 2 ist
eine zweite Ausführungsform
des Behältnisses 16 in
der Form eines kugelförmigen
Käfigs 20 mit
Vorsprüngen
in der Form von mehr oder weniger radialen Spitzen 22 auf
seiner Oberfläche 24 dargestellt.
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In 3,
ist eine dritte Ausführungsform
des Behältnisses 16 in
der Form einer Kugel 26 dargestellt, welche definierte
Löcher 28 in
seiner Wand 30 aufweist. Die Behältnisse der 1, 2 oder 3 können jede
in zwei getrennten oder klappbar angeordneten Teilen hergestellt
werden.
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Es
versteht sich, dass in einer anderen Ausführungsform (nicht dargestellt)
das Behältnis
eine Oberfläche
aufweisen kann, welche Öffnungen
einer vorherbestimmten Größe aufweist,
um die Bewegung bestimmter gewählter
Ionen zwischen dem Gesteinsbruchstück 14 und dem Mineralwasser
zu beschränken.
Somit kann die Oberfläche
des Behältnisses
durch eine permeable oder poröse
Membran definiert werden, welche selektiv das Durchtreten vorgewählter Ionen
erlaubt und den Transfer anderer vorgewählter Ionen hemmt.
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Wenn
einmal das Mineralwasser 13 von den Gesteinsschichten entfernt
worden ist, mit welchen es in Kontakt gestanden hat, werden die
natürlichen dynamischen
Gleichgewichte zwischen den aufgelösten Ionen in dem Mineralwasser 13 und
den Ionen, die an die Gesteinsschichten sorbiert werden, gestört. Diese
Gleichgewichte werden durch die Gleichgewichte zwischen den festen
Phasen, die zu den Gesteinsschichten sorbierten Ionen und der Ionen
ionisierter Salze in Lösung
umfasst, beispielsweise Kalzium- und Magnesium-Ionen, welches sich durch die Konstanten
des Löslichkeitsprodukts
der vorliegenden Salze widerspiegelt. Die Löslichkeit irgendeines schwerlöslichen
Salzes wird durch andere üblicherweise
vorkommende Ionen in Lösung
beeinflusst. Die Gleichgewichte und deshalb die Löslichkeitskonstanten
werden ebenso durch andere Ionen in Lösung und durch die Raumtemperatur
beeinflusst.
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Die
Anmelderin ist sich bewusst, dass Mineralwasser typischerweise von
Quellen, Bohrlöchern und
Brunnen aufgefangen wird. Es wird manchmal durch physikalische Behandlung
gereinigt, wie Filtration oder Bestrahlung mit Ultraviolett-Licht,
bevor es in Flaschen, Behälter,
Großbehältern oder
dergleichen für
die eventuelle Verteilung an Märkte
verpackt wird. Das Wasser, welches so verpackt ist, wird als rein
im Hinblick auf bestimmte Standards angesehen, welche durch Aufsichtsbehörden festgelegt
werden. Derartiges Mineralwasser enthält verschiedene anorganische
Ionen in Lösung,
welche von Gesteinsschichten stammen, von welchen das Mineralwasser extrahiert
worden ist und mit welchem es in Verbindung gestanden ist oder durch
welches es hindurchgelaufen ist. Typischerweise werden keine weitere Behandlung
oder Verfahrensschritte in dem Wasser als die physikalische Behandlung,
Verpackung und vorhergehende Verteilung ausgeführt.
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Mit
anderen Worten, wenn einmal Mineralwasser von natürlichen
Vorkommen extrahiert worden ist, in welchen es sich in Kontakt mit
Gesteinsschichten befindet, wird nur eine physikalische Reinigung
wie Filtration (aber keine chemische Behandlung) und Verpacken bei
dem Mineralwasser durchgeführt,
bevor es den Verbraucher erreicht. Darüber hinaus besteht kein Hinweis
darauf für
die Tatsache, dass der anorganische Ioneninhalt des Mineralwassers
sich von dem ionischen Gleichgewicht ableitet, welches zwischen
dem Wasser und den Schichten bei dem Vorkommen vorherrscht, von
welchen das Wasser extrahiert worden ist und von der chemischen
Zusammensetzung und der Beschaffenheit der Mineralien, welche derartige
Schichten bilden. Wenn ionische Gleichgewichte innerhalb einer Gesteinsschicht
zwischen den festen Phasen, welche durch die Mineralien der Gesteinsschicht
festgelegt werden, und den Ionen der Salze in Lösung in dem Mineralwasser,
welches in Kontakt mit Schicht steht, hergestellt werden, werden
derartige Gleichgewichte üblicherweise
durch die Konstante des Löslichkeitsprodukts
oder das sogenannte Löslichkeitsprodukt jedes
derartigen Salzes bestimmt. Derartige Ionen können beispielsweise Kalzium-
und Magnesium-Ionen sein, sind aber nicht darauf beschränkt. Die
Löslichkeit irgendeines
einfach schwerlöslichen
Salzes, beispielsweise Kalziumkarbonat, wobei man aber nicht darauf
beschränkt
ist, wird durch andere Ionen, die üblicherweise in einer Lösung gefunden
werden, hervorgerufen. Im Falle des schwerlöslichen Kalziumkarbonats, wobei
Karbonat-Ionen üblicherweise
in Mineralwasser gefunden werden, sind diese in Lösung von
anderen Mineralien in den Gesteinsschichten abgegeben worden. Die
Gleichgewichte und somit die Löslichkeitsprodukte,
werden auch durch die Temperatur des Vorkommens beeinflusst. Wenn
einmal Mineralwasser von dem Vorkommen extrahiert worden ist und
von den Gesteinsschichten entfernt worden ist, können die Gleichgewichte gestört werden.
Es wäre
somit wünschenswert,
Mineralwasser oder andere wässerige
Flüssigkeiten
für den menschlichen
Verbrauch bereitzustellen, beispielsweise Wasser, welches chemisch
auf ein beschränktes
Ausmaß behandelt
worden ist, so dass es nicht länger
als ein Mineralwasser, wie vorhergehend definiert worden ist, betrachtet
wird, in welchem derartige Gleichgewichte gefördert oder aufrechterhalten
werden. Gemäß der Erfindung
kann Gestein derartiger Schichten, wie vorhergehend beschrieben,
als Quellen anorganischer Ionen wirken, welche in derartigen wässerigen
Flüssigkeiten
löslich
sind, wobei die Quellen Träger
für die
Ionen umfassen, deren Träger aus
festen Materialien bestehen, welche in der Flüssigkeit unlöslich sind
und welche die in Frage stehenden Ionen daran sorbiert haben.
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Die
Anmelderin schlägt
vor, dass es vorteilhaft ist, ein Mittel zum Aufrechterhalten oder
Fördern der
Aufrechterhaltung natürlich
dynamischer ionischer Gleichgewichte bereitzustellen, welches in
Mineralwasser 13 in seinem natürlichen Zustand mit den Gesteinsschichten
vorkommt, mit welchem es in Kontakt war, bevor es extrahiert worden
ist. Ähnliche Gleichgewichte
können
auch in chemisch behandeltem Wasser gefördert werden. Darüber hinaus,
kann das Vorhandensein des Gesteinsbruchstücks für Personen, welche sich für den Mineralgehalt
des Mineralwassers interessieren, eine klare Erinnerung für den natürlichen
Ursprung oder die Beschaffenheit des in Frage stehenden Mineralwassers
und der darin gelösten
Ionen sein.