DE7149679U

DE7149679U - Irreversibler erwaermungsindikator

Info

Publication number: DE7149679U
Application number: DE19717149679U
Authority: DE
Original assignee: ARTECH CORP
Current assignee: ARTECH CORP
Priority date: 1970-12-31
Filing date: 1971-12-28
Publication date: 1973-04-05
Also published as: JPS4940184A; US3786777A; GB1332410A; DE2165004A1

Description

Irreversibler Erwarmungslndlk.itor

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

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lcpmmt; Die Pl .issigkeit 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 den: Vehälter austritt, wenn dieser nv? unvollkommen oder nur an einer Stelle zerbrochen ist, ist erfindungsgemäß zwischen den Behälter und einer Wand der Verpackung ein nachgiebigei3 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-

nach einer frühsrsn Abkühlung auf ccinc Ticflcülilteiiiporatur wieder erwärmt wurde. Da die üblichste Anwendung einer Tiefkühllagerung darin besteht, einen gefrorenen Zustand aufrecht zu erhalten, soll im folgenden die Abkühlung auf eine Tiefkühltemperatur unterhalb der Raumtemperatur und die Wiedererwärmung wesentlich über die Tiefkühltemperatur als "Gefrieren" bzw. "Auftauen" bezeichnet werden.

Das Gefrieren von Nahrungsmitteln, biologischen Substanzen und anderen Materialien erfordert oft die Aufrechterhaltung von Temperaturen wesentlich unter Null Grad Fahrenheit. Nach einem derartigen Gefrieren ist es von Bedeutung zu wissen, ob die erforderlichen niederen Temperaturen während des Trasportes oder der Lagerung des gefrorenen Materials aufrechterhalten wurden, und fall", .icht, eine Anzeige zu besitzen für die Zeitdauer, während derer irgendein Auftauen des gefrorenen Gegenstands 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 unkenntlich gemacht wttfcde. Gefrorene Nahrungsmittel, welche aufgetaut und dann wieder eingefroren wurden, können Nahrungsmittelvergiftungen verursachen oder schlecht schmecken.

Es wurde bereits verursacht, Warn- oder Anzeigegeräte in Verbindung mit schnell-gefrorenen Lebensmittelpackungea zu machen, vrslehe den Käufer informieren sollen, dass die Packung zwischen Herstellung und Verkauf aufgetaut war.

Zwei der üblichsten derartigen Anordnungen sind in den TJS-Patenten 2 460 215 und 2 823 131 "beschrieben. Die sine 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 dehnt sich die Flüssigkeit aus und zerbricht den Behälter. Der Behälter ist nahe einem Indikatormaterial angeordnet. Das Indikatormaterial ändert seine Farbe, wenn es von der Flüssigkeit berührt wird, um den Käufer des gefrorenen Gegenstandes zu informieren, daß der Gegenstand aufgetaut war. Das Indikatormaterial kann beispielsweise Lackmuspapier oder ein absorbierendes, mit Farbstoff imprägniertes Material sein, welches seine Farbe nadi o.er Berührung mit der Flüssigkeit ändert.

Wenn das Objekt gefroren wird, vird die Flüssigkeit innerhalb des Behälters dem gleichen G-efrierprnzeß ausgesetzt. Beim Gefrieren dehnt sich die Flüssigkeit innerhalb der Verpackung aus mid zerbricht ihren Behälter, so daß eine Verbindung zwischen dem Inneren des Behälters (oder der Flüssigkeit) und dem Indikatormaterial möglich wird. Wenn der gefrorene Gegenstand eine Temperatur annimmt, bei der er auftaut, so schmilzt auch die gefrorene Flüssigkeit, da ihr Schmelzpunkt derart gewählt ist, daß er nahe dem Schmelzpunkt des gefrorenen Gegenstandes l^egt. Nach dem Schmelzen berührt die Flüssigkeit das Indikatormaterial und veranlasst eine Farbveränderung, die dem Käufer sofort sichtbar ist, um das Auftreten eires Tauvorganges anzuzeigen.

Der Prozeß ist irrversibel in dem Sinne, daß, wenn der Gegenstand später wieder gefroren wird, die visuelle Anzeige, daß der Gegenstand einen Tauvorgang mitgemacht hat, immer noch erkennbar ist.

Die Kapsel oder Behälter, in dem sich die ausdehnbare Flüssigkeit befindet, besteht oft aas Wa&^s oder einem Plastikmaterial, wegen der wünschenswerten Eigenschaften derartigen Materialien bei üblichen Verwendungen von Kapseln. Derartige Materialien können jedoch eine gewiss*.· Dehnbarkeit

oder Zähigkeit besitzen, welche dazu führt, daß sie beim Gefrieren nur an einer Stelle oder unvollständig brechen. Darüber hinaus können derartige Materialien eine hydrophobe oder flüssigk2itzurückweisende 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 Erfinder 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 dem Behälter nach seinem 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 Wandlungen der Teraperaturindikatorepackung angeordnet fe t. Das elastische Glied übt auf den Behälter eine Kraft aus, die hinreichen d 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 not j ρ· wäre, um von vornherein die Kapsel zu zerbrechen, relativ geringe Druck, der von dem elastischen Glied auf den Behälter ausgeübt wird, nur eine vernachlässigbare Wirkung auf

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 e^iYi Kissen aus federndem Polyurethanschaum anzuordnen, welches den Behälter gegen eine benachbarte Wand der Indikatorpackung drückt _f so daß der Behälter mit einer Kraft zusammengedrückt wird, die genügt, um die Flüssigkeit nach dem Zerbrechen des Behälters in intensiven Kontakt mit dem Indikatormaterial zu bringe^. Ähnliche Ausführungsformen weisen entweder eine gewendelte Druckfeder, einen Ring aus dünnem elastischem Material oder ein G-aa 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 anuere Ausführungsform 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. Bine Prüfspitze (INDENTER) mit einer konvexen Oberfläche ist derart angeordnet, daß sie eine tragende Kraft auf die Dichtung ausübt, so daß nach Zerbrechen der Dichtung durch die sich ausdehnende Flüssigkeit die Prüfspitze die Flüssigkeit aus der gebildeten Kammer in Berührung mit dem Indikatormaterial drückt.

Fig,

Fig.

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

Fig. 1 einen Längsschnitt einer Ausführungsform eines Erwärmungsindikators mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung,

eine perspektivische Ansieht des ErwärmungsIndikators der Fig. 1,

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

einen Längsschnitt einer weiteren Ausfüb-mngsform eines erfindungsgemäß aufgebauten Srwärmungsindikatoi\>,

eine perspektivische Explosionsansicht des in Fig. 4 dargestellten Erwärmungsindikators, im Längsschnitt die Einzelteile eines weiteren, erfindungsgemäß konstruierten ErwärmungsIndikators,

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

Fig. 8 im Querschnitt die Einzelteile einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäß aufgebauten Erwärmungsindikatorö, sowie

Fig. 9 und 1o weitere Ausführungsformen eines Erwärmungsindikators.

Fig.

Nun im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten gleiche Elemente "bezeichnen, ist eine Form eines erfindungsgemäßen Erwärmungsindikators in den Fig. 1 md 2 mit dem Bezugszeichen 1o btzeichnet.

Der Indikator 1 ο weist eine Packung oder Umhüllung aus transparentem Plastikmaterial auf, mit einem oberen Teil 12 mit einem Dom 13. Am Umfang des Domes 13 und einteilig mit diesem ausgebildet ist ein Flansch 15 angeordnet, der an. einem Bodenteil 1Ί des Indikators 1o dicht angebracht 1st. Dieser Bodenteil 14 besteht aus einem ebenen transparenten Plastikblatt.

Ein elastisches Kissen 22 aus Polyurethansehaum ist auf dem Bodenteil 14 des Indikators 1o 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% durch einen Druck von 1/2 bis 1 pound pro Qv.adrat-Inch zusammengedrückt. Ein Blatt aus Indikatormaterial ist beispielsweise als absorbierende Papierschich+ mit Mengen geeigneter chemischer Bestandteile, um eine sichtbare Farbreaktion bei Kontakt mit einer ausgewählten Flüssigkeit zu erzielen, ausgebildet und auf der oberen Fläche dee Schaumkissens 22 angebracht. In der Indikatorpackung 1 ο ist inzwischen dem Indikatormaterial " 6 und dem Dom 13 der Packung eine Kapsel aus Wachs oder zerbrechlichem Plastikmaterial cder ein Behälter 18 abgedichtet angeordnet, welcher eine Flüssigkeit 2o enthält, die einerseits beim Gefrieren siel· ausdehnt und andererseits bei Kontakt mit dem Indikatormaterial die oben genannte sichtbare Farbreaktion bewirkt.

Wie in Fig. 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 folgenden noch genauer diskutiert wird.

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

Zur Anwendung wird der Erwärmungsindikator 1o in die Nähe eines Gegenstandes gebracht, welcher gefroren werden soll. Beispielsweise kann der Indikator 1 ο auf den Gegenstand aufgeklebt oder anderweitig mit bekannten Befestigung3mitteln angebracht werden.

Wenn der Gegenstand gefroren wird, gefriert auch die Flüssigkeit 2o in der Kapsel oder in Behälter 18, da xhre Schmelztemperatur derart gewählt ist, daß sie etwas höher liegt als die Kühltemperatur. Beim Gefrieren dehnt sich die Flüssigkeit 2o aus und zerbricht die Wandung des Behälters 18, welche beispielsweise aus äer-urechlichein Färäffinwachs bsstsht; hier= durch 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 2o und fließt, so würde man theoretisch erwarten, aus, so daß sie das Indikatornaterial 16 berührt und dessen Farbwechsel verursacht, der durch den transparenten Plastikdom 13 sichtbar wäre.

Es wurde festgestellt, daß Kapsel 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 Risse 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 2o in Kontakt mit dem Indikatormaterial 16 herausgepreßt wird.

Die Anordnung, um sin gscignstsc Ausfließen der Flüssig= keit 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 1 ο verwendeten Schaumkissens 22 verwendet werden.

Fig. 3 zeigt auch ein Paar seitlicher Deformationen oder Falten 24 und 26, die im Dom 13a des Erwärmungsirdikators 1oa vorgesehen sind, um eine Flüssigkeitskammer 28 vorzusehen, die ^Ton einer zerbrechlichen Dichtung 3o verschlossen ist, welche zwischen den Deformationen 24 und 26 oder quer über dem Mund dsr Eanursr 28 vorgesehen ist. Eine Schaum schicht 22a ist am Boden de j ebenen Blattabschnittes 14a des Erwärmungsindikators 1oa vorgesehen. Der Schaum 22a ist vom gleichen Typua wie der Schaum 22 beim Erwärmungsindikators 1o, 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 16a zu drücken, welches zwischen der Oberfläche der Prüfspitze (Linse) / 32 und der zerbrechlichen Dichtung eingeschlossen ist. Bei Ausdehnung der Flüssigkeit 29 würde ö:e Dichtung 3o normalerweise breclien. Der Druck, der von der Prüfspitze 32 gegen die Dichtung durch das Indikatormateri.al 1S hindurch ausgeübt wird, stellt sicher, daß nach dem Schmelzen Flüssigkeit 29 aus der Kammer 28 durch irgendeine Bruchstelle in der Dichtung 3o zur Berührung mit dem Indikatormaterial 16a fließt.

Die Fig. 4 und 5 zeigen sine weitere Ausführungsform eines Erwärmung-?Indikators 1ob, welcher nicht nur anaeigen kann, daß ein gefrorener Gegenstand aufgetaut war, sondern welcher auch die Zeitdauer anzeigen kann, während derer der Gegenstand der Temperatur ausgesetzt war.

Der Erwärmungsindikator 1 ob weist einen oberen Teil 4o

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und einen untersn Teil 42 auf, welche aus transparentem Plastikmaterial ausgebildet sind. Beide Teile weisen je einen zylindrischen Dom 43 und eine ringförmige Außenzone 44 auf. Der obere Teil 4o und der untere Teil 42 sind Rücken an Rücken aneinander angeordnet. Zwischen ihren Außenzonen 44 ist sandwichartig ein Blatt Indikatormaterial 48 eingeschlossen.

Im Indikatormaterial 48 sind mehrere Kapsel- oder Behältersitze 5ο dadurch geformt, daß das Materi. 1 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 dä£ die ZuXiFx-~l 54 sinen Druck auf die kugelförmigen Behälter 56 ausüben kjnnin, um sie gegen die benachbarte Wandung des Do .es 43 des oberen Teiles 4o des Indikators 1ob eingeschlossen zu halten. Jeder kugelförmige Behälter 56 beinhaltet 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 Nähe des Schmelzpunktes des gefrorenen Gegenstandes, wie bereits vorher beschrieben, liegt.

Bei der Anwendung würde jeder der Behälter 56 bei Gefrieren des zusammen mit dem Indikator 1ob 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 Behältsr gegen die benachbarte Wandung des Domes 43 des oberen Teiles 4o drüoken, üben einen Druck auf die Wandung des Behälters aus, um die Flüssigkeit zu zwingen, aus diesem Behälter in Berührung mit dem Indikatorblatt 48 fließen.

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Τ)??= Ausmaß der Verfärbung^ die au+' dem Indikat-orblatt- 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 Behälter 56 sein. Je stärker die Verfärbung des Indikatorblattes 48, desto langer dauerte der Auftauprozeß.

Die Verwendung mehr als einer Kapsel oder mehr als eines Behälters 56 erhöht auch die Zuverlässigkeit des Erwärmungsindikators 1ob. In Anbetracht der Vielzahl der Behälter nimmt die Wahrscheinlichkeit stark ab, daß eine Fehlanzeige auftritt infolge mangelhafcen Zerbrechens, Witderschmelzens und Ausfließen« der Flüssigkeit, welche die veranlagte Farbreaktion hervorrufen soll- Die Sitze 54 schließen auch eine seitliche Verschiebung der Behälter 56 während des Transportes oder der Handhabung aus; dies vermindert die V/ahrscheinlichkeit eines vorzeitigen Zerb.'echens.

Die Fig. 6 und 7 zeigen einen etwas abgeänderten Erwärmungsindikator 1oc. Dieser Erwärmungsindikator 1oc weis L einen oberen Teil 12c mit einem Dom 13c auf. Der obere Teil 12c ist mit einem transparenten ebenen Bodenblatt 14c längs einer einteilig ausgebildeten Außenzone oder eines Flansches 'Jc verbunden, der sich vom Dom 13c nach außen erstreckt.

Sardwichartig zwischen dem oberen Teil 12c und dem Bodenteil 14 eingeschlossen ist ein rechteckiges Blatt Indikatormaterial 16c mit einem Paar sich nach oben erstreckender Lappen 6o 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 6o und 62 sind hintereinander Kapseln oder Behälter 64, 66 und 68 angeordnet, die in ihrer Verwendung und Konstruktion den Kapseln 56 des Erwärmungsindikators 1ob

gleichen, der in Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Ein elastischer Ring 7o aus dünnem plastischem Rohrmaterial ist zwischen dein Boden des Indikatormaterials 16 und dem ebenen Bodenblatt 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 benachbarte Wandung des Domes 13c zu halten. Der Ring 7o 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, sicherzustellen.

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

Der Erwärmungsindikator Iod, der in Fig. 8 dargestellt ist, weist anstelle des elastischen Ringes 7o 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 64d, 66d und 68d sicherzustellen. Im übrigen isx die Arbeitsweise des Indikators Iod, der in Fig. 8 dargestellt ι ist, identisch und er besteht aus den gleichen Elementen wie der Indikator 1oc, der in Fig. 7 dargestellt ist.

Obgleich alle Ausführungsformen des Erwärmungsindikators mit einem ebenen Blatt von Indikatormaterial 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. 1o der Behälter 1o2 mit Fasern oder Flocken 1o4 auf seiner Oberfläche beschichtet sein. Ein Farbwechsel an der Oberfläche des Behälters wird durch den transparenten Dom 131' sichtbar sein. Im übrigen ist die Wirkungsweise des Indikators 1 of identisch mit dei Wirkungs-

- 13 weise des Indikators 1o, der in Fig, 1 dargestellt ist.

Die Flüssigkeit, die bei allen Erwärmungsindikatoren verwendet wird, kann entweder aus einer reinen Komponente oder aus einer Mischung γοη verschiedenen Komponenten bestehen, welche mit der erforderlichen Ausdehnung gefrieren kau*, 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 KeimMldung 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 8o,3 Gew.-^ Wasser best^iien, 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 pH-Wert von etwa 3»ο bis 3,5 zu schaffen; in diesem Fall kann das Indikatormaterial ein poröser Festkörper, imprägniert mit einer alkoholischen Lösung mit o,o8 Gew.-$ Methyl-Rot und etwa o,15 Gew.-% Natrium-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 Unterkühlungsbereiches der Flüssigkeit gefrieren seilen. In der Tat kann das Auftreten einer Unterkühlung während des Gefriereis ein Vorteil sein insofern, als das sohnelle Gefrieren der unterkühlten Flüssigkeit und die entsprechende schnelle Expansion die Kapsel verläßlicher sprengen kann ala 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 Volumenänderung anpassen könnte.

Andererseits kann ein erfindungsgemäßer irreversibler Temperaturindikator des beschriebenen Typs verwendet werden, um Materialien zu schützen, die oberhalb seiner Schmelztemperatur gehalten werden müssen, eher als unter, da der Temperatur= wechsel 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 Kristallieations-Katalysatora kann wünschenswert sein. Zu diesem Zweck können irgendwelche bekannten Kristallisatic-'s-Kat/lysatoren verwendet werden, die sich für die Verwendung in dem spezifischen Eutektikuiu oder einer anderen Zusammensetzung eignen. Beispielsweise kann der Kristallisations-Katalysator o,1 Gew.-^ fein verteiltes Silberjodid sein, wenn man in ereter Linie reines Wasser oder eine wässerige Lösung verwendet.

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

Claims

Ansprüche

1c Anordnung zur Anzeige der Wiedererwärmung eines tiefgekühlten Gegenstandes, gekennzeichnet durch eine abgedichtete Packung, die in die Nähe des tiefgekühlten Gegenstandes gebracht werden kann und mindestons 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 Indikatormaterial beinhaltet, das eine wesentliche Farbveränderung erfärbt, wenn es nahe dem Behälter in Kontakt mit d~r genannten Flüssigkeit gebracht wird, und wobei innerhalb dieser Packung Druckmittel vorgesehen sind, um auf den genannten zerbrechlichen Behälter einen Druck auszuüben und neoh dem Zerbrechen dieses Behälters ein Fließen der Flüssigkeit aus» diesem Behälter heraus zu verursachen, wobei diese Flüssigkeit mit '.em Gegenstand tiefgekühlt werden kann und nach dem Gefrieren sich ausdehnen kann, so daß sie den Behälter zerbricht, um eine Verbindung zwisdi en dem Inneren dieses Behälters und dem Indikatormaterial zu ermöglichen, so daß, wenn infolge einer Wiedererwärmung des Gegenstandes die Flüssigkeit wieder aufgetaut wird, der von dem Druckmittel gegen den Behälter ausgeübte Druck diese Flüssigkeit aus dem zerbrochenen Behälter in Kontakt mit dem Indikatormaterial ausfließen läßt.

2. Anordnung nadi Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel ein elastisches Glied aufweist, das zwischen dem zerbrechlichen Behälter und den Wandungen der Packung angeordnet ist.

5. 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.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Druckmittel eine gev/endelte Druckfeder ist, die zwischen dem Behälter und einer benachbarten Wandung der Packung angeordnet ist.

6. Anor .lung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß das Druckmittel ein Gas ist, welches innerhalb der Packung zwischen dem Behälter und einer benachbarten Wandirrig der Packung eingeschlossen ist un/Γ 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 zu bilden, wobei das Druckmittel eine Prüfspitze mit konvexer Oberfläche aufweist, die auf die Dichtung eine tragende Kraft ausübt.

8. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere zerbrechliche Behälter, 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 Maß der auf dem Indikatormaterial sichtbaren Farbänderung eine direkte Funktion der Temperatur ist, welcher der gefrorene Gegenstand ausgesetzt war und welche sein Schmelzen verursachte.

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

1o. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittel eine elastische Zunge aufweist, die in das Indikatormaterial eingeschnitten ist, um ainen Sitz für den Behälter zu bilden.

11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch g

daß das Druckmittel eine Kraft ausübt, die zum Zerbrechen des zerbrechlichen Behälters nicht ausreicht.

12. Anordnung Bach Anspruch 1_r dadurch gekennzeichnet, daß dao 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 zusammengesetzt is t, daß sie im wesentlichen vollständig isotherm gefrieren und wieder auftauen kann.

14. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß diese Flüssigkeit, die sich ausdehnen kann, im wesentlichen 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 Gew.-# Kaliumchlorid mit 8o,3 Gew.-% Wasser ist.

16. 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 Kristallisationakatalysator zugesetzt ist, der o,1 Gew.-% 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, daß dieser Verdicker aus 3 bis 4 Gew.-% Natrium-Carboxymethylcellulose besteht.