PL208020B1 - Sposób monitorowania zawartości opakowania podczas obróbki cieplnej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób monitorowania zawartości opakowania podczas obróbki cieplnej.

Znany jest sposób monitorowania zawartości opakowania podczas obróbki cieplnej dla zapewnienia jakości, w którym dostarcza się opakowanie wyrobu i wewnątrz wspomnianego opakowania umieszcza się obwód scalony radiowej częstotliwości, zaś ze wspomnianym obwodem scalonym łączy się roboczo co najmniej jeden czujnik dla wykrywania stanu zawartości wspomnianego opakowania, zdalnie programuje się ten obwód scalony z zewnątrz opakowania, a następnie ze wspomnianego obwodu scalonego odczytuje się informację dotyczącą stanu zawartości wspomnianego opakowania, poprzez transmisje częstotliwości radiowej.

Znane są również urządzenia z obwodem scalonym oraz urządzenia do odczytu informacji z elektronicznych ukł adów w opakowaniach.

Rozwój obwodów scalonych umożliwił użycie takich urządzeń w szerokim zakresie zastosowań. Karty tożsamości, karty kredytowe itp. artykuły mogą zawierać urządzenia do identyfikacji w radiowej częstotliwości (RFID), z tzw. inteligentnymi kartami umożliwiającymi dostęp poprzez interfejs częstotliwości radiowej do informacji niesionej przez obwód. Typowo, obwód scalony zaopatrzono w antenę, która pracuje jako cewka indukcyjna dla sprzężenia częstotliwości radiowej. Przez przedstawienie takiej karty skanerowi o odpowiedniej częstotliwości radiowej można odczytać informację wprowadzaną do pamięci obwodu scalonego bez fizycznego kontaktu, przy dostarczeniu zasilania obwodu energią częstotliwości radiowej. Takie urządzenie można wykonać jako interfejs tylko do odczytu dostarczający informacje do skanera, a ponadto można je dostosować do odbioru informacji w radiowej częstotliwości, umożliwiając wg potrzeby ponowny zapis w obwodzie scalonym, np. opłatę przez potrącenie od wprowadzonej wartości pieniężnej za przejazd lub rozmowę. Patenty US Nr 5,731,576, Nr 5,901,303 i Nr 6,199,128, wszystkie przytoczone niniejszym dla informacji, opisują przykładowe systemy identyfikacyjne o częstotliwości radiowej.

W związku z obniżeniem kosztu obwodu scalonego, zastosowanie takich urządzeń identyfikacyjnych o częstotliwości radiowej zyskuje akceptację. Zastosowanie tanich urządzeń w opakowaniu wyrobu pozwala na dostarczenie funkcji o charakterze kodu kreskowego, wykluczając potrzebę optycznego skanowania i równocześnie umożliwiając śledzenie wyrobu np. w celach kontroli stanu magazynowego. Urządzenia skanujące można zastosować przy monitorowaniu pobrania wyrobu z pół ki magazynowej oraz dla dostarczenia paragonu, co eliminuje potrzebę oddzielnego skanowania optycznego zakupów dokonywanych przez nabywcę.

Dotychczas zastosowanie urządzeń RFID do opakowań polegało głównie na stosowaniu ich po zewnętrznej stronie opakowania, np. jako etykiety wyrobu. Oczywiście, w przypadku oddzielenia wyrobu od etykiety lub od opakowania zasadniczo następuje utrata funkcji śledzenia przez urządzenie RFID. Typowe umieszczenie takiego urządzenia zwykle nie może dostarczać żadnej funkcji związanej z samym wyrobem, jak np. zapewnienie jakoś ci, włącznie ze wskazaniem naruszenia.

Ponadto, z dokumentu patentowego WO 9427117 A1 znane jest urządzenie, które składa się z pojemnika w którym umieszczono obwód scalony radiowej częstotliwości i co najmniej jeden czujnik danych z wnętrza opakowania roboczo połączony do wspomnianego obwodu scalonego i urządzenie odczytujące do odczytywania informacji z obwodu scalonego dotyczącej stanu opakowania poprzez transmisję częstotliwości radiowej. Z europejskiego zgłoszenia patentowego nr EP0991013A1 znane jest urządzenie, które zawiera obwód scalony częstotliwości radiowej i pojemnik, zaś z opisu niemieckiego zgłoszenia patentowego nr DE19729662A1 znane jest urządzenie, które zawiera pojemnik w którym umieszczono co najmniej jeden czujnik danych z wnę trza pojemnika w celu monitorowania zawartości pojemnika.

Sposób monitorowania zawartości opakowania podczas obróbki cieplnej dla zapewnienia jakości, w którym dostarcza się opakowanie wyrobu i wewnątrz wspomnianego opakowania umieszcza się obwód scalony radiowej częstotliwości, zaś ze wspomnianym obwodem scalonym łączy się roboczo co najmniej jeden czujnik dla wykrywania stanu zawartości wspomnianego opakowania, zdalnie programuje się ten obwód scalony z zewnątrz opakowania, a następnie ze wspomnianego obwodu scalonego odczytuje się informację dotyczącą stanu zawartości wspomnianego opakowania, poprzez transmisje częstotliwości radiowej, według wynalazku charakteryzuje się tym, że mocuje się zamknięcie z tworzywa sztucznego opakowania do pojemnika, przy czym obwód scalony częstotliwości radiowej umieszcza się przed zamknięciem zawartości pojemnika, zaś za pomocą czujnika temperatury mierzy się i zapisuje temperaturę podnoszoną w procesie obróbki termicznej dla ogrzania zawartości

PL 208 020 B1 opakowania, a podczas odczytywania informacji, odczytuje się utworzony histogram temperatury zawartości opakowania.

Korzystnie nieniszcząco sortuje się liczne wspomniane opakowania na bazie informacji odzyskanej ze wspomnianego obwodu scalonego każdego wspomnianego opakowania podczas czynności odczytywania informacji dla ułatwienia zapewnienia jakości.

Korzystnie odczytuje się histogram temperatury z zastosowaniem czytnika częstotliwości radiowej w czasie rzeczywistym dla optymalizacji procesu obróbki cieplnej.

Korzystnie obwód scalony z dołączonym mikro zasilaniem zasila się z zewnątrz poprzez sprzężenie z anteną.

Korzystnie monitoruje się ciśnienie wewnątrz opakowania (10) przy użyciu czujnika ciśnienia.

Korzystnie za pomocą obwodu scalonego radiowej częstotliwości rejestruje się informacje dotyczące warunków, w których jest pakowana zawartość opakowania, zwłaszcza temperatury otoczenia podczas pakowania, szybkości linii zamykania opakowania, wielkości momentu dokręcenia zamknięcia, typu głowicy kapslarki.

Opakowanie wyrobu wdrażające zasady obecnego wynalazku zawiera obwód scalony dostosowany do częstotliwości radiowej, sprzęgany radiowo ze współpracującym wyposażeniem. Opakowanie wykonano w taki sposób, że urządzenie z obwodem scalonym umieszczono wewnątrz tego opakowania, zapewniając tym samym związanie tego urządzenia z zawartością opakowania. Układ ten bardzo ułatwia wykorzystanie urządzenia dla innych zastosowań oprócz śledzenia wyrobu i kontroli stanu zapasów, włączając w informacje dotyczące promocji wyrobu, magazynowania, jego dystrybucji oraz zapewnienia jakości tego wyrobu.

Sposób monitorowania zawartości opakowania pozwala na zapewnienie jakości, łącznie z oznaczeniem zamknięcia z zabezpieczeniem gwarancyjnym. Opakowanie zawiera pojemnik i zamknięcie, oraz obwód scalony radiowej częstotliwości z anteną, umieszczone wewnątrz opakowania. Opakowanie zaopatrzono w co najmniej jeden czujnik roboczo połączony do obwodu scalonego i korzystnie integralny z tym obwodem scalonym, czujnik dostosowano do wykrywania takich warunków, jak temperatura i/lub ciśnienie wewnątrz opakowania. Do spełnienia funkcji oznaczenia naruszenia zakłada się połączenie obwodu scalonego ze zwartym źródłem zasilania. Dla niektórych zastosowań można dostarczyć układ mikroczujników, korzystnie zintegrowanych z obwodem scalonym radiowej częstotliwości.

Gdy opakowanie obejmujące pojemnik i zamknięcie z zainstalowanymi elementami elektronicznymi umieści się w pobliżu urządzenia zapisującego o radiowej częstotliwości, możliwy będzie zapis informacji w obwodzie scalonym opakowania, z włączeniem zasilania i uruchomieniem czujnika, np. czujnika mikrociśnienia. Jeśli zastosuje się układ mikroczujników, możliwy będzie zapis informacji z układu mikroczujników w obwodzie scalonym (urządzenia zapisujące o radiowej częstotliwości może dostarczyć zasilanie obwodu scalonego, umożliwiając przekaz informacji z integralnego układu czujników do obwodu scalonego). Możliwy jest również późniejszy odczyt informacji czujnika (np. histogramu ciśnienia) z obwodu scalonego poprzez zastosowanie czytnika częstotliwości radiowej. W promocji wyrobu obecne opakowanie wykorzystano poprzez sprzężenie częstotliwości radiowej obwodu scalonego w opakowaniu oraz antenę roboczo połączoną do obwodu.

Poprzez zastosowanie czujnika sprzężonego z obwodem scalonym można uzyskać różne funkcje zapewnienia jakości. Wyraźny i mierzalny spadek ciśnienia lub próżni w zamkniętym opakowaniu dostarcza oczywistą informację, że opakowanie zostało otwarte i/lub naruszone. Ponieważ obwód scalony można dostosować do ciągłego monitorowania stanu ciśnienia w opakowaniu podczas jego użytecznej trwałości, możliwy jest zapis i odczyt wielkości oraz częstotliwości każdej takiej utraty ciśnienia lub próżni. Zakłada się, że układ mikroczujników może zawierać (bez takiego ograniczenia) czujniki ciśnienia, czujniki temperatury, czujniki chemiczne i czujniki biologiczne bądź też zadany podzespół takich czujników dobrany do specyficznych zastosowań wyrobu.

Jak będzie wykazane, taki aspekt obecnego wynalazku dostarcza istotne korzyści w porównaniu z obecnymi systemami oznaczeń naruszenia. Istniejąca technika ciśnieniowych lub próżniowych pojemników typowo obejmuje opakowania ulegające zniszczeniu, trwałemu odkształceniu, zmieniające kolor lub wytwarzające dźwięk przy otwieraniu opakowania przez konsumenta. Takie układy obejmują zrywane paski lub plastikowe zamknięcia, które odpadają od zamknięcia przy otwieraniu opakowania. Metalowe zamknięcia z uszkami stosowane na pojemnikach do próżniowego pakowania typowo wytwarzają słyszalny dźwięk pop pochodzący z elastycznie odkształconego wierzchu metalowego zamknięcia podczas uwalniania próżni przy otwieraniu. Zakłada się początkowo, że konsumenci

PL 208 020 B1 odniosą korzyść z zastosowania układu zapewnienia jakości w punkcie nabycia wyrobu, ponieważ wyrób będzie odczytywany przez skaner bądź podobny czytnik w punkcie kontrolnym sprzedaży detalicznej. Oczekuje się, że gdy zastosowanie takich urządzeń zostanie szeroko rozpowszechnione, konsumenci będą mieć odpowiednie przyrządy i czytniki domowego użytku, które będą umożliwiać odczyt oznak naruszenia i inne informacje zapewnienia jakości bezpośrednio z opakowana, przez konsumenta.

Wprowadzenie odpowiedniego mikrourządzenia audio w obecnym wynalazku umożliwi dostarczenie w rzeczywistym czasie otwarcia informacji dla konsumenta, eliminując potrzebę użycia czytnika radiowej częstotliwości lub skanera.

Zakłada się, że taki układ może wytwarzać głosowy komunikat informujący, że wyrób jest zdatny do spożycia lub napój nadaje się do picia przy zdejmowaniu zamknięcia z pojemnika, pod warunkiem, że obwód opakowania kontrolował dopuszczalny przebieg zmiany ciśnienia w czasie.

Wynalazek pozwala także na zapewnienia zwiększonej kontroli zawartości oraz dystrybucji informacji. Informacja o czasie pakowania, zwana także datą urodzenia może być łatwo wpisana w obwód scalony obecnego opakowania. Moż e być dostarczona również inna informacja dla kolejnego dostępu, wg potrzeby. Informacja o wyrobie, poza tym co może być łatwo wydrukowane na etykiecie wyrobu, może być zapisana w obwodzie scalonym obecnego opakowania, w szczególności może zawierać wskazówki żywieniowe, wartości odżywcze, przepisy dla wyrobu itp. Ponownie, zakłada się alternatywnie, że w obwodzie scalonym można zapisać tylko unikalny kod identyfikacyjny, a masową lub inną odnośną informację zapisuje się w Internecie bądź innej elektronicznej bazie danych, do których można później uzyskać dostęp poprzez unikalny kod identyfikacyjny wyrobu.

Jak będzie wykazane, wprowadzenie plastikowych zamknięć i podobnego opakowania zawierającego technikę radiowej częstotliwości, obejmującą sprzężenie z układami mikroczujników, będzie pozwalać na odczyt znaczącej ilości informacji o warunkach, w których oddzielne opakowania mogą być zamykane, kapslowane lub w inny sposób uszczelniane. Można przykładowo monitorować moment dokręcenia, kąt przyłożenia, temperaturę przy kapslowaniu, szybkość linii kapslującej, sprawdzenie integralności ważenia, itd. Jak zauważono, występuje również potrzeba dostarczenia i odczytu „daty urodzenia wyrobu, zapisu odrębnego kodu identyfikacyjnego na każdym oddzielnym opakowaniu oraz podania informacji promocyjnej na każdym oddzielnym opakowaniu, a także testowania funkcjonalności techniki identyfikacji radioczęstotliwością, dla zapewniania możliwości operacji na każdym oddzielenie kapslowanym i zamykanym opakowaniu.

W związku z tym obecny wynalazek zakłada, że zamiast dostosowania standardowego urządzenia odczytowo/zapisowego do identyfikacji w radiowej częstotliwości w szybkobieżnych liniach kapslujących itp. operacjach pakowania, idealną będzie platforma sprzętowa z inteligentną maszyną kapslującą do zapisu i odczytu znacznej ilości informacji, którą udostępni. Nałożenie zamknięcia i równoczesne zamknięcie opakowania faktycznie stanowi narodziny każ dego oddzielnego opakowania. Przed nałożeniem zamknięcia opakowanie jest zasadniczo niezamkniętym pojemnikiem, a nie opakowaniem gotowym do przetwarzania i dystrybucji. Maszyna do nakładania zamknięcia zgodnie z zasadami obecnego wynalazku jest wyposażona w czujniki dostarczają ce informacje o warunkach kapslowania oraz niezbędną elektronikę radiowej częstotliwości dla przekazu tych informacji do każdego poszczególnego, kapslowanego opakowania.

Inne właściwości i zalety obecnego wynalazku staną się bardziej oczywiste na podstawie szczegółowego opisu i załączonych rysunków, gdzie:

fig. 1 przedstawia przykład wykonania opakowania wg obecnego wynalazku z interaktywną informacją, zawierającego plastikowe zamknięcie i pojemnik, w widoku schematycznym;

fig. 2 - system z obwodem scalonym radiowej częstotliwości zapewniający funkcję monitorowania zawartości i funkcję zachowania jakości zgodnie z obecnym wynalazkiem, w widoku schematycznym.

Choć obecny wynalazek może być zilustrowany przykładem wykonania w różnych formach, na rysunkach i w opisie przedstawiono obecnie korzystny przykład wykonania oraz rozumie się, że obecne wykonanie ma na celu jedynie zilustrowanie wynalazku i nie zamierza go ograniczać do konkretnego przykładu wykonania, jaki tu przedstawiono.

Obecny wynalazek dotyczy sposobu monitorowania zawartości opakowania z interaktywną informacją, zawierającego plastikowe zamknięcie i pojemnik z obwodem scalonym radiowej częstotliwości oraz antenę w tym opakowaniu, korzystnie umieszczane poprzez nałożenie na wewnętrzną powierzchnię zamknięcia opakowania. Taki układ obecnego opakowania ułatwia jego użycie dla różnych zastosowań, włączając w to sposób prowadzenia promocji, sposób przechowywania i rozpowszechniania informacji o wyrobie, informację o przetwarzaniu wyrobu i sposób zapewnienia jego jakości

PL 208 020 B1 włącznie z dowodem naruszenia wyrobu. Obecny wynalazek umożliwia również skuteczną kontrolę zasobów poprzez umożliwienie efektywnego śledzenia wyrobu, bez uciekania się do optycznego skanowania kodów paskowych itp.

Jak pokazano na fig. 1 opakowanie 10, jako przykład wykonania wg zasad obecnego wynalazku, zawiera plastikowe zamknięcie 12 i związany pojemnik 14 do którego zamknięcie może być zamocowane, z zastosowaniem obwodów scalonych. Plastikowe zamknięcie można formować wtryskowo lub poprzez prasowanie wytłoczne.

Zgodnie z obecnym wynalazkiem opakowanie 10 zawiera obwód scalony radiowej częstotliwości 16 umieszczony wewnątrz wspomnianego opakowania 10, korzystnie poprzez nałożenie na wewnętrzną powierzchnię zamknięcia 12. W zespole występuje antena 18 roboczo połączona do obwodu scalonego 16 i współpracująca z obwodem scalonym umożliwiając jego zewnętrzne zasilanie bez fizycznego połączenia zasilania obwodu scalonego. Antena 18 tworzy żądane sprzężenie częstotliwości radiowej ze związanym urządzeniem wejścia/wyjścia 20 poprzez częstotliwość radiową (fig. 2), które może dostarczać zdalne wejście dla zapisu i odczytu informacji elektronicznej przenoszonej przez obwód scalony 16.

Zakłada się że obwód scalony 16 i antena 18 (oraz wszystkie dołączane elementy składowe) zamocowano na wewnętrznej powierzchni zamknięcia 12 za pomocą odpowiedniego kleju. Dla pewnych zastosowań obwód 16 i antenę 18 można nakładać i mocować wewnątrz opakowania podczas jego formowania. Można również zastosować wiązanie cieplne obwodu i anteny, np. zgrzewanie ultradźwiękowe, poprzez umieszczenie obwodu i anteny na podłożu odpowiednim do wiązania cieplnego. Możliwe jest również zastosowanie mechanicznych sposobów mocowania obwodu 16 i anteny 18 na wewnętrznej powierzchni zamknięcia 12.

W przykładzie zilustrowanym na fig. 1 zewnętrzne zasilanie obwodu scalonego 16 wyklucza potrzebę roboczego łączenia wewnętrznego zasilania obwodu scalonego dla jego zasilania. Jednakże dla niektórych konfiguracji obecnego wynalazku (jak np. oznaczenie naruszenia lub odczyt ciągłych danych historycznych dla takich parametrów opakowania jak ciśnienie i/lub temperatura) może być pożądane zastosowanie zwartego zasilania 22, jak schematycznie pokazano na fig. 2, roboczo połączonego z obwodem scalonym 16.

Elektronikę opakowania można dostosować do umieszczenia przynajmniej jednego zwartego czujnika (np. mikroczujnika). Czujnik może obejmować, w drodze przykładu, czujnik ciśnienia 24, czujnik temperatury 26, czujnik chemiczny 28 do wykrywania chemikaliów np. tlenu i czujnik biologiczny 30 do wykrywania drobnoustrojów w wewnątrz opakowania 10. Jak będzie to dalej opisane, konfiguracja obecnego opakowania z zastosowaniem przynajmniej jednego wewnętrznego czujnika wydatnie zwiększa uniwersalność zastosowania opakowania dla funkcji zachowania jakości, włączając w to funkcje dowodu naruszenia, ochrony znaku towarowego oraz rozróżnienia falsyfikatu. Dla pewnych zastosowań można wprowadzić układ czujników, korzystnie połączony w jedną całość z obwodem scalonym 16 radiowej częstotliwości. Zastosowanie jednego lub kilku czujników pozwala na bezpośrednią ocenę stanu jakości opakowanych produktów.

Opakowanie 10 zawiera przynajmniej jeden czujnik roboczo połączony z obwodem scalonym 16. Dostarczenie integralnego zasilania 22 roboczo połączonego z obwodem scalonym umożliwia działanie elektroniki wewnątrz opakowania niezależnie od źródła radiowej częstotliwości oddziaływującego poprzez antenę 18, które jest wymagane tylko przy ciągłym zapisie czynników jakości, jak ma to miejsce w przypadku wskazania naruszenia. Podstawowym zastosowaniem tego aspektu wynalazku jest oznaka naruszenia lub wskazanie naruszenia. Jak opisano powyżej, obecna technika oznaczenia naruszenia obejmuje opakowanie wyrobu, które ulega fizycznej zmianie towarzyszącej otwarciu, jak np. zerwania lub odkształcenie opaski zamknięcia, zmiana koloru lub inna widoczna zmiana fizyczna. Jak będzie wykazane, taki typowy układ zwykle wymaga specjalnych właściwości pojemnika i/lub zamknięcia, umożliwiających wykazanie naruszenia przy otwieraniu. Takie dodatkowe właściwości często prowadzą do wzrostu zużycia materiału, co znacznie większa koszt opakowania. Ponieważ wykazanie naruszenia często odbywa się w drodze mechanicznej, zerwanie może nastąpić podczas dostawy lub zamykania i niepożądanie może prowadzić do nadmiernego złomowania opakowań, które nie zostały naruszone (tzw. straty produkcyjne). Choć w pełni przydatne, takie układy mogą mimo tego podlegać degradacji.

Oznaczania naruszenia dla pojemników próżniowych typowo polegało na elastycznie formowanym metalowym zamknięciu takich pojemników, które wytwarza słyszalne dźwięk pop przy rozher6

PL 208 020 B1 metyzowaniu opakowania podczas otwierania. Samo zamknięcie może tworzyć wizualnie dostrzegalny zniekształcony wygląd po rozhermetyzowaniu pojemnika.

Zastosowanie obecnego wynalazku dla oznaczenia naruszenia obejmuje użycie opakowania składającego się pojemnika i zamknięcia, jak opisywano powyżej, zawierającego obwód scalony 16 i przynajmniej jeden dołączony czujnik. W jednym rozpatrywanym układzie mikro-czujnik ciśnienia 24 roboczo połączono z obwodem scalonym 16 i odpowiednim mikro-zasilaniem 22, które umieszczono na wewnętrznej powierzchni zamknięcia 12 razem z obwodem scalonym i czujnikiem ciśnienia. Gdy opakowanie 10 wraz z instalowaną elektroniką, zostanie umieszczane w pobliżu odpowiedniego urządzenia zapisującego o radiowej częstotliwości, możliwy będzie zapis w obwodzie scalonym 16 i tym samym włączenie zasilania 22 oraz uruchomienie czujnika ciśnienia 24. Możliwy jest również późniejszy odczyt z obwodu scalonego 16 informacji dotyczącej historii ciśnienia, z zastosowaniem czytnika częstotliwości radiowej lub skanera. Antena 18 służy do sprzężenia obwodu scalonego 16 z zewnętrznym urządzeniem wejścia/wyjścia poprzez częstotliwość radiową, bez fizycznego kontaktu z opakowaniem 10.

W przypadku pojemnika z wyrobem pod zwiększonym ciśnieniem lub zbiornika w którym jest wytworzona próżnia, wyraźna i mierzalna utrata ciśnienia lub próżni stanowi wyraźną oznakę, że opakowanie zostało otwarte i/lub naruszone. Ponieważ wewnętrzna elektronika w opakowaniu 10 będzie w ciągły sposób monitorować stan ciśnienia wewnątrz opakowania, w ciągu jego trwałości użytkowej, można zapisywać i odczytywać wielkość i częstotliwość każdej takiej utraty ciśnienia lub próżni. W przeciwieństwie do obecnych systemów oznaczenia naruszenia, które mogą jedynie wskazywać czy opakowanie było otwierane, obecny wynalazek może również dostarczać wskazanie, kiedy opakowanie było otwierane (pomiar od czasu początkowego zamknięcia) i jak często opakowanie było otwierane (dla auditu będzie dostępny pełen histogram ciśnienia opakowania).

Z góry założona utrata ciśnienia albo próżni w zamkniętym opakowaniu często może bezpośrednio korelować się do jakości wyrobu. Na przykład degradację jakości napoju gazowanego uznaje się po utracie 17% nasycenia dwutlenkiem węgla. Poziom nasycania dwutlenkiem węgla w opakowaniu jest bezpośrednio zależny od ciśnienia w szyjkowej przestrzeni opakowania i od temperatury wyrobu. Znając ciśnienie i temperaturę w dowolnym momencie można bezpośrednio ocenić jakość gazowanego napoju i jego przydatność do spożycia. Podobnie, utrata próżni w pakowanym próżniowo pojemniku jest bezpośrednim wskazaniem potencjalnego zanieczyszczenia. W podobny sposób można również wykrywać obecność mikroorganizmów, czynników chorobotwórczych lub chemikaliów, dostarczając bezpośrednie wskazanie że produkt spożywczy albo napój nie nadaje się do konsumpcji.

Zakłada się że konsumenci początkowo będą korzystać z tego systemu promowania wyrobu w punkcie sprzedaży wyrobu promocyjnego, gdy wyrób może być odczytywany przez odpowiedni czytnik częstotliwości radiowej lub skaner umieszczony w punkcie kontrolnym sprzedaży detalicznej. Ponownie zakłada się, że w przyszłości konsumenci będą dysponować inteligentnymi urządzeniami lub domowymi czytnikami częstotliwości radiowej, które umożliwią odczyt informacji o jakości wyrobu bezpośrednio z opakowania w miejscu zamieszkania konsumenta.

Obecny system umożliwia zamontowanie w zamknięciu 12 odpowiedniego mikroczujnika audio, który będzie w czasie rzeczywistym otwarcia informował konsumenta, eliminując potrzebę użycia czytnika radiowej częstotliwości lub skanera.

Dzięki takiemu układowi opakowanie można dostosować do wytwarzania głosowej informacji, np. przydatne do spożycia lub nadaje się do picia przy zdejmowaniu zamknięcia 12 z pojemnika 14, zależnie od dopuszczalnego czasowego histogramu ciśnienia zapisanego w obwodzie scalonym 16. Zastosowanie mikro-urządzenia audio dla eliminacji potrzebnego czytnika zwykle wymaga dodatkowego źródła zasilania, np. 22.

Zakłada się znaczne oszczędności kosztów dla dostawców opakowań i ostatecznie dla konsumentów, wynikające z zastosowania obecnego systemu oznaczenia naruszenia. Obecny system w pożądany sposób umożliwia zmniejszenie ilości materiału opakowania w wyniku eliminacji typowych cech oznaczenia naruszenia aktualnie wymaganych dla mechanicznego aktywowania układów oznaczenia naruszenia.

Ponadto zakłada się, że obecny wynalazek można dostosować dla innych funkcji zapewniania jakości. Przez zastosowanie czujnika temperatury 26 roboczo połączonego z obwodem scalonym 16 można generować i odczytywać czasowy histogram temperatury dla zawartości opakowania 10. Może to być pożądane dla uzyskania wykresu rozkładu temperatur wyrobu podczas jego przetwarzania i pasteryzacji, a także innej obróbki cieplnej. Aby zapewnić jakość wielu wyrobów, wyroby te pozostają

PL 208 020 B1 przez określony czas w podwyższonych temperaturach. Poprzez dostarczenie systemu, który umożliwia kontrolę temperatury wyrobu i tworzenie wykresu temperatury możliwa jest kontrola jednostkowego opakowania w rzeczywistym czasie, dla optymalizacji procesu obróbki cieplnej w odniesieniu do smaku i konsystencji wyrobu. Równocześnie uzyskuje się informację, która może szybko alarmować obsługę o usterkach urządzeń procesowych.

Jak będzie wykazane, dla wielu artykułów spożywczych i napojów wymagana jest pasteryzacja lub obróbka termiczna po pakowaniu, dla zniszczenia wszystkich drobnoustrojów przed dostarczeniem opakowania konsumentom.

Ponieważ pasteryzacji i obróbce termicznej towarzyszy nieodłączna zmienność, produkty muszą być przetwarzane z nadmiarem, aby zapewniać że żadne opakowanie nie otrzymuje niedostatecznej pasteryzacji lub obróbki termicznej. Nadmierne przetwarzanie prowadzi do pogorszenia smaku i konsystencji żywności lub napoju, czyniąc je mniej atrakcyjnymi dla konsumenta.

Ponadto, podczas pasteryzacji lub obróbki termicznej żywności i napojów można nie zauważać w porę problemów związanych z urządzeniami przetwórczymi. Może to prowadzić do niszczenia znacznych zapasów opakowań, a nawet gorzej, wycofania opakowań z łańcucha sieci dystrybucyjnej. Proces wycofania może być bardzo szkodliwy dla nazwy firmowej wyrobu, powodując znaczącą stratę w przyszłej sprzedaży udziałów rynkowych.

Możliwość auditu wg obecnego wynalazku będzie stanowić istotne zabezpieczenie przed wycofaniem wyrobu, chroniąc tym samym nazwę firmową. W przypadku wycofania wyrobu lub konieczności sortowania niektórych opakowań obecny wynalazek dostarcza sposób nieniszczącego badania i sortowania wyrobów, a tym samym zmniejsza finansowe udziały w procesie wycofania. Znacznie ułatwiono zapewnienie jakości, zarówno w obsłudze pakowania wyrobu a także poprzez system dystrybucji wyrobu.

Obecny wynalazek może dodatkowo ułatwiać zapewnienie jakości poprzez zastosowanie czujnika biologicznego 28, roboczo połączonego z obwodem scalonym 16. Dzięki takiemu układowi można łatwo monitorować ulegającą degradacji w czasie jakość wyrobu. Podobnie, zastosowanie czujnika ciśnienia 24 pozwala na monitorowanie gazowanego wyrobu wewnątrz pojemnika 10, umożliwiając także ustalenie, czy produkt uległ odgazowaniu, bez otwierania pojemnika. W tych przypadkach nie jest potrzebny zasilacz, ponieważ pomiar jakości może odbywać się punktowo po udostępnieniu czytnika radioczęstotliwości i typowo ciągły histogram danych jakości nie jest potrzebny.

Za pomocą wynalazku można także zapewnić kontrolę zawartości oraz poprawę rozpowszechnienia informacji. Zakłada się, że ten aspekt wynalazku można odnieść do układu opakowania 10 zawierającego obwód scalony 16 i antenę 18, w którym obwód scalony zasila się z zewnątrz poprzez sprzężenie z anteną 18. Ten aspekt wynalazku zakłada, że obwód scalony 16 zawiera informację dotyczącą zawartości opakowania, i/lub informację dla konsumentów, np. przepis, itp.

W produkcji pakowanych napojów i żywności istotne jest śledzenie zasobów oraz dystrybucji zasobów. Wiele napojów lub wyrobów spożywczych ma podawaną na opakowaniu datę produkcji, datę sprzedaży lub datę przydatności do spożycia, drukowaną podczas pakownia, dla zapewnienia świeżości wyrobu. Choć daje to konsumentowi jakąś możliwość oceny, czy artykuł spożywczy lub napój nadają się jeszcze do konsumpcji w tym czasie użycia, informacja ta nie odzwierciedla żadnego bezpośredniego oszacowania jakości opakowanego artykułu spożywczego lub napoju. Ze względu na nieodłączną dystrybucję związaną z jakością wyrobu w funkcji jego wieku, zależność wyłącznie od daty produkcji lub daty ważności prowadzi w ogromnym procencie do zbrakowania dobrego produktu, odrzuconego jako niezdatnego do konsumpcji przez klienta.

Bardzo istotne jest również, często wymagane, śledzenie informacji dotyczących daty wyrobu, np. w celu ewentualnego wycofania. Może to być również pożądane dla przedstawienia szczegółowej informacji dotyczącej zastosowania wyrobu, poza typowo drukowanymi instrukcjami użycia. W drodze przykładu, dla konsumentów korzystne może być dostarczenie listy przepisów dotyczących danego artykułu spożywczego. Dla pakującego wyrób może być również korzystne dokumentowanie warunków, w jakich produkt pakowano (np. wielkość momentu dokręcenia zamknięcia do pojemnika, głowica kapslarki zastosowana do zamknięcia pojemnika, temperatura otoczenia podczas pakownia, szybkość linii, w której opakowanie było zamknięte, itd.). Obecnie taka informacja jest zbyt niewygodna albo niemożliwa do uzyskania w znormalizowanym drukowanym formacie typowo używanym w etykietach opakowań.

Opakowanie z interaktywną informacją stanowiące wdrożenie zasad obecnego wynalazku ogromnie ułatwia zapis oraz rozpowszechnienie informacji o wyrobie, jak przedstawiono powyżej.

PL 208 020 B1

Poprzez umieszczenie obwodu scalonego 16 obecnego opakowania generalnie wewnątrz struktury opakowania zapewniono użytkowników, że obwód scalony pozostaje związany z konkretnym opakowaniem i jego zawartością. Uniknięto problemów związanych z umieszczaniem etykiety identyfikacyjnej z radioczęstotliwością, jak np. usuwanie etykiety, błędne nałożenie, naruszenie lub uszkodzenie etykiety, co może prowadzić do utraty identyfikacji zamkniętego pojemnika wraz ze wszystkimi zawartymi informacjami. Dodatkową zaletą obecnego wynalazku, gdzie układ scalony 16 jest korzystnie umieszczony na powierzchni zamknięcia 12 albo wewnątrz, będzie efektywność połączenia z takim układem scalonym 16 poprzez antenę 18. Jak będzie wykazane, etykiety wyrobu typowo umieszcza się wewnątrz poziomu napełnienia opakowania, w związku z czym łączność w radioczęstotliwości odbywa się poprzez artykuł spożywczy lub napój. Na przesyłanie informacji drogą radioczęstotliwości poprzez medium, masa medium może wywierać niekorzystny wpływ; generalnie ciecz nie jest tak dobrym środowiskiem propagacji radioczęstoliwości jak powietrze. W szczególności dotyczy to nadajników bardzo wysokiej częstotliwości radiowej (w zakresie UHF). Występuje rosnący trend stosowania urządzeń identyfikacyjnych o częstotliwości radiowej UHF, dla zwiększenia zakresu transmisji.

Jak opisano powyżej w połączeniu z innymi zastosowaniami obecnego wynalazku, zakłada się że informacja zawarta w obwodzie scalonym 16 może być zapisywana podczas pakownia wyrobu, np. przez inteligentną maszynę do nakładania zamknięcia lub inne dodatkowe urządzenie zapisujące w częstotliwości radiowej, które może zapisywać informację w obwodzie scalonym 16 w miejscu zamknięcia na opakowaniu napoju lub wyrobu spożywczego. W ten sposób możliwe będzie dostarczenie każdego oddzielnego opakowania z dokładnym kodem identyfikacyjnym daty urodzenia, szczegółową informacją użycia wyrobu lub innymi odnośnymi informacjami, jakie mogą być pożądane. Można również rejestrować wybrane parametry procesowe jakim poddano każde oddzielne opakowanie w operacji pakowania.

Dla pewnych zastosowań może być pożądane zmniejszenie wielkości, złożoności i kosztu instalowanego obwodu scalonego 16.

Dla takich zastosowań zakłada się, że zespół obwodów będzie zdolny tylko do odbioru zapisanego w nim unikalnego kodu indentyfikacyjnego, który identyfikuje każde oddzielne opakowanie. Tym sposobem dużą ilość informacji o wyrobie, włącznie z danymi wykrywanymi przez układ czujników opakowania, można przesłać do internetu lub innej bazy danych, dla późniejszego dostępu z wykorzystaniem unikalnego kodu indentyfikacyjnego wyrobu dla każdego oddzielnego opakowania.

Jak będzie wykazane, przez umieszczenie obwodu scalonego 16 w zamknięciu 12 obecnego opakowania, w przeciwieństwie do umieszczenia na zewnętrznej etykiecie, zapobieżono problemom związanym z brakującymi, usuwanymi, albo uszkadzanymi etykietami. Ponieważ zamknięcie, na którym zamontowano obwód scalony, jest integralnym i funkcjonalnym składnikiem opakowania, zostaje ono nierozłącznie związane z konkretnym zamkniętym opakowaniem. W pożądany sposób, pozyskiwanie na częstotliwości radiowej informacji przechowywanej w obwodzie scalonym może odbywać się bez naruszenia integralności zamkniętego opakowania.

Ponieważ obwód scalony 16 korzystnie umieszcza się wewnątrz zamknięcia 12, jest on również optymalnie usytuowany względem zawartości opakowania, dla przesyłania informacji przez łącze częstotliwości radiowej. Ponieważ zamknięcie typowo znajduje się w najwyższym punkcie opakowania, aspekty związane z przesyłaniem częstotliwości radiowej poprzez płyny albo inne media zostały zmniejszone lub wyeliminowane.

Dodatkowe zalety obecnego wynalazku eliminują mieszanie etykiet, tzn. zapewniają połączenie właściwego obwodu częstotliwości radiowej z przewidzianym wyrobem. Ponieważ etykietowanie wyrobu odbywa się przed kapslowaniem, umieszczenie obwodu scalonego 16 w zamknięciu opakowania umożliwia zapis informacji w operacji kapslowania dla każdego oddzielnego opakowania podczas jego zamykania. Poprzez umieszczenie w zamknięciu identyfikacyjnego obwodu scalonego radiowej częstotliwości wyeliminowano konieczność wielokrotnego remanentowania znakowanych etykiet, ponieważ cała identyfikacja odbywa się podczas pakowania, niezależnie od tego w jaki sposób opakowanie będzie etykietowane w następnych operacjach. Z punktu widzenia kosztu i wydajności, dla każdego oddzielnego opakowania wymagana jest tylko jedna identyfikacja z radiową częstotliwością; opakowania z licznymi etykietami identyfikacyjnymi nie wprowadzają żadnej wartości wewnętrznej. Ponownie, podkreśla to atrakcyjność dostarczenia w zamknięciu opakowania obwodu scalonego radiowej częstotliwości, w przeciwieństwie do wewnętrznego etykietowania opakowania.

Zamknięcie może być nakładane za pomocą inteligentnej maszyny do nakładania zamknięcia, tzn. maszyny do nakładania zamknięcia, np. takich zamknięć jak 12, zaopatrzonej w czujniki dostarPL 208 020 B1 czające informacje o warunkach kapslowania oraz niezbędnej elektroniki interfejsu o częstotliwości radiowej, która przekazuje tę informację do każdego zamykanego opakowania. Maszyna do nakładania zamknięcia wyposażona w technikę częstotliwości radiowej zgodnie z obecnym wynalazkiem może zapisywać datę urodzenia każdego oddzielnego opakowania, przypisywać do każdego oddzielnego opakowania odrębny kod identyfikacyjny i/lub zapisywać na każdym oddzielnym opakowaniu informację promocyjną. Maszyna do nakładania zamknięcia może testować obwód scalony 16 każdego oddzielnego opakowania, dla zapewnienia poprawnego działania urządzenia, zanim opakowanie przejdzie do kanałów poprodukcyjnych i dystrybucyjnych.

Maszyna do nakładania zamknięcia wyposażona w technikę zapisu o radiowej częstotliwości może zapisywać na każdym oddzielnym opakowaniu tylko odrębny kod wyrobu, z równoczesnym zapisem wszystkich informacji procesowych, promocyjnych i testowych identyfikacji częstotliwością radiową w internecie lub innej bazie danych. Choć maszyna do nakładania zamknięcia mogłaby generalnie pracować jak opisano powyżej, masową informację można ostatecznie przechowywać w takiej bazie danych, zamiast w obwodzie scalonym opakowania.

Na podstawie powyższego można zauważyć możliwość wprowadzenia różnych odmian, bez odstępstwa od prawdziwego ducha i zakresu nowej koncepcji obecnego wynalazku. Należy rozumieć, że opisane tu konkretne przykłady wykonania nie mają na celu żadnego ograniczenia w tym zakresie.

Claims (6)

1. Sposób monitorowania zawartości opakowania podczas obróbki cieplnej dla zapewnienia jakości, w którym dostarcza się opakowanie wyrobu i wewnątrz wspomnianego opakowania umieszcza się obwód scalony radiowej częstotliwości, zaś ze wspomnianym obwodem scalonym łączy się roboczo co najmniej jeden czujnik dla wykrywania stanu zawartości wspomnianego opakowania, zdalnie programuje się ten obwód scalony z zewnątrz opakowania, a następnie ze wspomnianego obwodu scalonego odczytuje się informację dotyczącą stanu zawartości wspomnianego opakowania, poprzez transmisje częstotliwości radiowej, znamienny tym, że mocuje się zamknięcie (12) z tworzywa sztucznego opakowania (10) do pojemnika (14), przy czym obwód scalony (16) częstotliwości radiowej umieszcza się przed zamknięciem zawartości pojemnika (14), zaś za pomocą czujnika (26) temperatury mierzy się i zapisuje temperaturę podnoszoną w procesie obróbki termicznej dla ogrzania zawartości opakowania (10), a podczas odczytywania informacji, odczytuje się utworzony histogram temperatury zawartości opakowania (10).

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że nieniszcząco sortuje się liczne wspomniane opakowania (10) na bazie informacji odzyskanej ze wspomnianego obwodu scalonego (16) każdego wspomnianego opakowania (10) podczas czynności odczytywania informacji dla ułatwienia zapewnienia jakości.

3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że odczytuje się histogram temperatury z zastosowaniem czytnika częstotliwości radiowej w czasie rzeczywistym dla optymalizacji procesu obróbki cieplnej.

4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że obwód scalony (16) z dołączonym mikro zasilaniem (22) zasila się z zewnątrz poprzez sprzężenie z anteną (18).

5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że monitoruje się ciśnienie wewnątrz opakowania (10) przy użyciu czujnika ciśnienia (24).

6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że za pomocą obwodu scalonego (16) radiowej częstotliwości rejestruje się informacje dotyczące warunków, w których jest pakowana zawartość opakowania (10), zwłaszcza temperatury otoczenia podczas pakowania, szybkości linii zamykania opakowania, wielkości momentu dokręcenia zamknięcia, typu głowicy kapslarki.