DE2455422A1 - Vorrichtung zur visuellen anzeige der unversehrtheit einer verpackung - Google Patents

Vorrichtung zur visuellen anzeige der unversehrtheit einer verpackung

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DE2455422A1
DE2455422A1 DE19742455422 DE2455422A DE2455422A1 DE 2455422 A1 DE2455422 A1 DE 2455422A1 DE 19742455422 DE19742455422 DE 19742455422 DE 2455422 A DE2455422 A DE 2455422A DE 2455422 A1 DE2455422 A1 DE 2455422A1
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Donald Frank Halpern
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Bio Medical Sciences Inc
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    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D55/00—Accessories for container closures not otherwise provided for
    • B65D55/02—Locking devices; Means for discouraging or indicating unauthorised opening or removal of closure
    • B65D55/026—Locking devices; Means for discouraging or indicating unauthorised opening or removal of closure initial opening or unauthorised access being indicated by a visual change using indicators other than tearable means, e.g. change of colour, pattern or opacity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
    • A61L2/26—Accessories or devices or components used for biocidal treatment
    • A61L2/28—Devices for testing the effectiveness or completeness of sterilisation, e.g. indicators which change colour
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S206/00—Special receptacle or package
    • Y10S206/807—Tamper proof

Description

Dr. ing. Waiter Abitz
Dr. Dieter κ. Μ ο rf . 22. November 1974 ·
Dr. Hano-A. Brauns bms 35dw
U-IUnCiISn c^, r-.„/i^;..<iü3rstr. 28
ΒΙΟ-MEDICAL SCIENCES, INC.
I1IO New Dutch Lane
Fair-field, New Jersey O7OO6
V.St.A.
Vorrichtung zur visuellen Anzeige der Unversehrtheit einer Verpackung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur visuellen Anzeige der Unversehrtheit einer Verpackung, einer Umhüllung, eines Behälters oder dergleichen. Zahlreiche Gegenstände und Stoffe werden im Verlauf ihrer Herstellung unter speziellen Bedingungen verpackt, die deren ursprüngliche Qualität aufrecht=
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erhalten oder verlängern sollen. Chirurgische Instrumente werden zum Beispiel unter aseptischen Bedingungen verpackt oder nach dem Verpacken durch Hitze oder Bestrahlung steri= lisiert. Oxydation unterworfene Stoffe können in einer inerten Atmosphäre, wie zum Beispiel Stickstoff, verpackt werden. Solche Verpackungen sollen selbstverständlich ihre Unversehrtheit behalten, wenn sie vom Hersteller zum Verbraucher oder Benutzer gelangen. Zusätzlich soll Sicherheit darüber bestehen, daß die Erzeugnisse nicht verändert oder verfälscht wurden. So können Pharmazeutika, Parfüms, alkoholische Ge= tränke und dergleichen besondere Eigenschaften besitzen, die mit sehr bekannten Warenkennzeichnungen verbunden sind, und ist es vom Standpunkt des Herstellers aus notwendig, sicher= zustellen, daß das verpackte Produkt nicht geöffnet und der Inhalt nicht verdünnt oder ersetzt worden ist, wenn der Ver= braucher das Produkt erwirbt. Verschiedene Garantieleistungen hängen oft vom Einbau durch eine geübte Bedienungsperson ab, wie es : zum Beispiel bei hochentwickelten elektronischen Elementen der Fall ist, und es ist wichtig, eine Einrichtung vorzusehen, um sicherzustellen, ob sich das einzubauende Element in dem gleichen Zustand befindet, den es beim Verlassen des Her= Stellungsbetriebes besaß.
Die vorliegende Erfindung schafft ein System zur Bestimmung, ob die Unversehrtheit einer Verpackung gewahrt worden ist oder ob die Verpackung absichtlich oder zufällig geöffnet worden ist.
Das System ist zur Verwendung mit einer normalerweise ver= schlossenen Verpackung vorgesehen, die als eine Komponente des Systems verwendet wird. Ein Sensor ist in der Weise ange= ordnet, daß er mit dem Inneren der Verpackung in Verbindung steht, jedoch von der Außenseite der Verpackung sichtbar ist. Der Sensor kann einfach in eine durchsichtige Verpackung ge= schoben werden, auf das Verpackungsmaterial gedruckt oder in den Aufbau der Verpackung integriert werden. Der Sensor ent= hält einen pH-empfindlichen Farbstoff, der bei normalem,
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atmosphärischem pH-Wert eine erste Färbung zeigt und ent= weder geringfügig über oder unter dem normalen, atmosphäre= sehen pH-Wert eine zweite Färbung zeigt. Eine der ersten oder zweiten Färbungen kann ein farbloser Zustand sein, wie es sich aus dem Wachfolgenden ergibt. Da der normale, atmo= sphärische pH-Wert in Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, insbesondere dem Kohlendioxidgehalt in der Luft, von etwa fünf bis unmittelbar oberhalb sieben schwanken kann, liegt der Färbungs-pH-Wert, bei dem die Farbänderung auftritt, ge= ringfügig oberhalb oder unterhalb dieses Bereichs.
Der pH-empfindliche Farbstoff kann in jeder beliebigen Weise von dem Sensor aufgenommen werden. Er kann in einfacher Weise auf einem Träger, wie zum Beispiel einem kleinen Blättchen und/oder Streifen aus Papier, absorbiert werden. Alternativ kann er in Form eines Zeichens auf einen Streifen des Trägers aufgedruckt oder gestempelt werden. Der Träger kann farblos (weiß) sein oder in der gleichen oder einer anderen Farbe als eine der beiden oder mehr Farben des pH-empfindlichen Färb= stoffes gefärbt sein. Wenn sich zum Beispiel der Farbstoff von blau zu gelb verändert, so kann der Träger mit dem gleichen blauen Farbton gefärbt sein, so daß das blaue Zeichen unsicht= bar wird, wenn sich der Farbstoff in seiner blauen Form be= findet, und sichtbar wird, wenn sich der Farbstoff in seiner gelben Form befindet. Der Sensor kann ein einfacher Aufdruck auf der Innenseite eines durchsichtigen Verpackungsmaterials sein, wobei eine geeignete Druckformulierung verwendet wird. Ein solcher Aufdruck kann auch ein einfacher Punkt oder eine ähnliche Fläche sein, wobei die Erläuterung auf der anderen Oberfläche der Folie (Außenseite) aufgedruckt ist.
Die letzte Komponente des Systems ist eine künstliche Atmosphäre, die eine kleine Menge entweder eines saueren oder basischen, gasförmigen Materials enthält. Diese Atmosphäre wird in eine Verpackung in einer Menge eingeführt, die wenigstens ausreicht, um den Farbstoff des Sensors in seiner zweiten Färbung zu halten.
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Wenn der Farbstoff zum Beispiel seine zweite Färbung oberhalb des normalen atmosphärischen pH-Wertes annimmt, so enthält eine künstliche Atmosphäre ein basisches gasförmiges Material. Wenn der Farbstoff des Sensors seine zweite Färbung unterhalb des normalen, atmosphärischen pH-Wertes annimmt, so wird eine künstliche Atmosphäre verwendet, die ein saueres, gasförmiges Material enthält. Die Atmosphäre muß dabei nur in dem Sinn "künstlich" sein, daß das saure oder basische, gasförmige Material bei dem angezeigten Gehalt vorhanden ist, obwohl sie zusätzlich auch in anderer Hinsicht künstlich sein kann. Das saure oder basische gasförmige Material kann zur Bildung der künstlichen Atmosphäre zum Beispiel einfach mit Luft vermischt werden oder kann einer schon künstlichen Atmosphäre, wie zum Beispiel Stickstoff, zugegeben werden.
Geeignete sauere, gasförmige Materialien sind unter anderem Kohlendioxid und Schwefeldioxid. Geeignete basische, gasförmi= ge Materialien sind unter anderem Ammoniak und einfache Amine. Kohlendioxid und Ammoniak sind für die meisten Anwendungen ge= eignet und werden bevorzugt.
Es zeigen:
Fig. 1 und 2 in perspektivischer Ansicht eine typische Ver=
packung unter Verwendung des vorliegenden Systems, wobei der Sensor von dem Inhalt der Verpackung getrennt und isoliert ist,
Fig. 3 f in perspektivischer Ansicht eine weitere Ausfüh=. rungsform, bei der sich der Sensor zusammen mit dem Inhalt der Verpackung in dieser befindet, und
Fig. 4 und 5 vergrößert in Teilansichten das Zeichen von Fig. 3, wobei die Veränderung des Zeichens bei Verlust der Unversehrtheit der Packung gezeigt wird.
Fig. 3 zeigt eine Verpackung 10, innerhalb der ein Gegenstand versiegelt oder verschlossen ist. In der Verpackung befindet
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sich ein Sensor 12, der mit einer Beschriftung 13 bedruckt ist. Das Material, mit dem die Beschriftung aufgedruckt ist, enthält einen Farbstoff, der bei normalem atmosphärischem pH-Wert gelb ist, jedoch bei einem höheren pH-Wert als dem normalen atmosphärischem pH-Wert blau ist. Die Verpackung wird verschlossen, wobei sie eine Atmosphäre enthält, die Ammoniak in einer gerade ausreichenden Konzentration aufweist, um den Farbstoff des Sensors in seiner blauen Form zu halten. Dieser Wert ist ausreichend niedrig, so daß er mit dem mensch= liehen Geruchssinn normalerweise nicht erkennbar ist.'
Geht die Unversehrtheit der Verpackung verloren, wie zum Bei= spiel durch Bruch der Verpackungswand 14 in Fig. 4, wie es bei 15 in Fig. 5 dargestellt ist, so entweicht der Ammoniak und sinkt der Partialdruck des Ammoniaks ab. Beim Absinken des pH-Wertes innerhalb der · Verpackung kehrt der Sensorfarbstoff in seine erste Färbung zurück. Der Benutzer-erhält dement= sprechend unmittelbar Kenntnis davon, daß die Unversehrtheit der Verpackung verloren gegangen ist, und zwar auch dann, wenn der Bruch möglicherweise zu klein für eine visuelle Inspektion ist oder gegenüber einer solchen verborgen ist.
Die Figuren 1 und 2 zeigen eine weitere Ausführungsform. Ein herkömmlicher Behälter, wie zum Beispiel eine Flasche 20, ist mit der gewünschten Menge irgend eines Stoffes 21 gefüllt. Die Atmosphäre über dem Stoff kann beliebig gewählt werden, da die Atmosphäre, mit der die Unversehrtheit wahrgenommen wird, von dem Inhalt des Behälters abgetrennt ist. Der Behälter wird zum Beispiel durch eine herkömmliche Kappe 22 verschlossen. Eine warmeschrumpfbare Folie 23 mit einem geeigneten, auf der Innenseite aufgedruckten Zeichen 24 für die Unversehrtheit (das Zeichen ist in Fig. 1 gestrichelt und in Fig. 2 durch.aus= gezogene Linien dargestellt) wird dann um den unteren Umfang der Kappe und das Oberteil des Behälterkörpers herum in her= kömmlicher Weise versiegelt. Vor dem Versiegeln wird eine Atmosphäre", die zum Beispiel Kohlendioxid enthält, in den Be=
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reich zwischen der Folie und dem Behälter eingeführt. Bei Verwendung eines Farbstoffes, wie zum Beispiel Phenolphthalein in Form eines Alkalimetallsalzes, wird das aufgedruckte Zeichen in Gegenwart von Kohlendioxid unsichtbar, kehrt jedoch zu seiner roten Färbung zurück, wenn die Versiegelung gebrochen wird und das Kohlendioxid entweicht.
Die Art des Zeichens kann offensichtlich ausgewählt werden und hängt davon ab, ob der Farbstoff von einer Färbung in einen farblosen Zustand, einem farblosen Zustand in eine Fär= bung oder von einer Färbung in eine andere Färbung übergeht.
Geeignete Farbstoffe der für die vorliegende Erfindung verwen= deten Art sind bekannt, zum Beispiel Phenolphthalein, Xylenol= blau, Nilblau A, m-Kresolpurpur, Bromkresolgrün, o-Kresolrot, Cyanidinchlorid, Bromkresolpurpur, Alizarin, Thymolblau, Bromphenolrot, Methylrot, Säurefuchsin, Brillantgelb, Blau= holzextrakt, Bromthymolblau, Phenolrot, Phenolphthalexon und dergleichen, sowie die Alkali- und Erdalkalimetallsalze davon.
Bei einer weiteren Ausführungsform enthält der Sensor einen Puffer, der bei Abwesenheit des saueren oder basischen, gas= förmigen Materials einen pH-Wert außerhalb des normalen atmo= sphärischen pH-Bereichs aufrecht erhält. Dies ermöglicht eine etwas breitere Auswahl an Farbstoffen. Bei Kohlendioxid als saurem Gas kann zum Beispiel ein Farbstoff wie Nilblau A mit Natriumkarbonat gemischt werden. Bei Anwesenheit von Kohlen= dioxid nimmt der Farbstoff seine blaue Färbung an, während unter dem Einfluß des normalen atmosphärischen pH-Wertes die Basizität des Puffers den Farbstoff in seine magentarote Färbung umwandelt. Andere Puffer, wie zum Beispiel Alkalimetallphosphate und Salze der Amine können zusammen mit starken Säuren in ähnlicher Weise verwendet werden.
Der Farbstoff wird durch Herstellung einer einfachen Drucker= farbe aufgebracht, zum Beispiel durch Versetzen mit einem
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Alkohol, wie Butanol, einschließlich Polyole, wie Glyzerin, Polyäthylenglycol und dergleichen. Das Trägermittel ist nicht kritisch und kann entsprechend der Praxis der •Drucktechnik zusammengesetzt werden. Ist die aktive Form des Farbstoffes ausreichend löslich, so kann es unmittelbar formuliert werden. Der Farbstoff kann auch in Form eines Salzes oder der freien Säure oder Base vorliegen, je nachdem, welche Form für die Löslichkeit am geeignetsten ist, und dann nach dem Drucken durch Zurücktitrierung mit Säure oder Base, je nachdem, was am geeignetsten ist, zu der gewünschten pH-Form umgewandelt werden.
Der Minimalgehalt an saurem, gasförmigem Material hängt von dem jeweiligen Farbstoff ab. Einige Farbstoffe, wie zum Bei= spiel Ätyl-bis-(2, 4-dinitrophenyl)-azetat besitzen eine ge= ringe Empfindlichkeit und können nur bei hohem Partialdruck des sauren, gasförmigen Materials verwendet werden, das heißt bei etwa 80 Prozent des Gesamtdruckes. Andere Farbstoffe, wie zum Beispiel Thymolblau oder Thymolphthalein sind empfindli= eher und können bei niedrigereren Partialdrücken verwendet werden, zum Beispiel bei sieben bis zehn Prozent des Gesamt= , druckes oder darunter. Das saure, gasförmige Material ist im allgemeinen nicht nachteilig und trägt oft zur Beständigkeit des Produktes bei, wie zum Beispiel bei bestimmten Fleisch= Sorten.
Die folgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne eine Einschränkung darzustellen.
Beispiel 1
Ein Volumenteil Bromkresolpurpur wird zu 20 Volumenteilen Glyzerin gegeben. Acht Volumenteile einer 10-normalen Kalium= hydroxidlösung werden dann zur vollständigen Auflösung des Farbstoffes zugegeben. Diese Druckerfarbe wird dann dazu ver=
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wendet, ein Zeichen, wie zum Beispiel die Beschriftung "bei gelbem Indikator zurück zum Hersteller", auf einen Papierstreifen zu drucken. Das bedruckte Papier wird dann mit gasförmigem HCl behandelt, um den Farbstoff gerade zu neutralisieren, und dann in der Weise in eine Kunststoff= verpackung eingeführt, daß es von außen sichtbar ist. Eine geringe Menge von gasförmigem Ammoniak, ausreichend um-den Farbstoff in seine basische Färbung umzuwandeln, etwa 10~3 mm Partialdruck, wird dann eingeführt, und die Packung wird verschlossen. Solange die Packung unversehrt ist, bleibt die Beschriftung blau. Wenn die Packung verletzt wird, kehrt die Beschriftung zu ihrer gelben Färbung zurück.
Beispiel 2
Der nach Beispiel 1 hergestellte Farbstoff wird dazu ver= wendet, in Umkehrbuchstaben ein geeignetes Zeichen auf eine heißsiegelbare Kunststoff-Folie zu drucken. In einer künstli= chen Atmosphäre, die eine geringe Menge von Ammoniak enthält, werden die Gegenstände dann in die Folie eingesiegelt, wo= bei sich der Aufdruck an der Innenseite der Folie befindet.
Beispiel 3
Eine Druckerfarbe wird aus einem Gewichtsteil Kresolrot, 20 Volumenteile Glyzerin und bis zu 5 Volumenteilen einer 10-normalen wässrigen Kaliumhydroxidlösung hergestellt. Diese Druckerfarbe wird in der gleichen Weise, wie sie in Beispiel 1 - beschrieben wurde, verwendet.
Beispiel 4
Eine Dispersion von 31,8 Gewichtsteilen Phenolphthalein in 250 Volumenteilen Methanol wird mit einer Lösung von 11,22 Ge= wichtsteilen Kaliumhydroxid in 100 Volumenteilen Methanol ge= mischt. Das Gemisch wird dann mit Petroläther behandelt,
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um das Kaliumsalz des Phenolphthalein auszufällen, das kurz= zeitig im Vakuum gehalten wird, um den größten Anteil des Lösungsmittels zu entfernen. Ein Gewichtsteil dieses Stoffes wird dann mit 10 Gewichtsteilen Glyzerin vermischt. Diese Formulierung wird verwendet, um die Beschriftung "geöffnet" auf ein Whatman-Nr. 1-Filterpapier zu drucken und wird mit einer warmeschrumpfbaren Kunststoff-Folie bedeckt. Die Folie wird dann dazu verwendet, den unteren Umfang der Kappe der Flasche und den Flaschenhals einzuhüllen. Dies wird in einer Atmosphäre getan, die genügend Kohlendioxid enthält, um den Aufdruck farblos zu machen. Solange der Verschluß unversehrt ist, ist der Aufdruck unsichtbar. Wenn der Verschluß zerstört wird, entweicht das Kohlendioxid und wird der Aufdruck sichtbar, da der Farbstoff rot bis rosa wird.
Beispiel 5
Ein Gewichtsteil Ihymolbl-au wird mit fünf Gewicht steilen Polyäthylenglycol 200 vermischt. Dieses Gemisch wird mit 10-normaler wässriger Kaliuirihydroxidlösung titriert, bis der pH-Wert der Lösung den Wert 14 erreicht. Fünf Teile de= stilliertes Wasser werden dann zugegeben, und eine Scheibe von Whatman-Nr. 1-Filterpapier von 1 cm wird mit dieser Lösung getränkt. Die getränkte Scheibe wird in einen heißsiegelbaren Beutel aus coextrudiertem Polyvinylidenchlorid u*11^ Polyäthylen von O,127 mm (5 mil) Dicke gegeben. In den Beutel wird dann Kohlendioxid eingeführt, bis die Scheibe eine orange-gelbe Färbung annimmt, und der Beutel wird durch Ultraschall ver= siegelt. Dieser Sensor nimmt eine blaue Färbung an, wenn der Partialdruck des Kohlendioxid wesentlich unter den Anfangswert fällt. Geeignete Warnzeichen können in Verbindung mit dem Sensor aufgedruckt werden.
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Claims (4)

Patentanspruch e
1. JVorrichtung zur visuellen Anzeige der Unversehrtheit
einer Verpackung, die im Normalzustand versiegelt ist, gekennzeichnet durch einen Sensor (12), der in Verbindung mit dem Inneren der Verpackung steht, jedoch von der Außenseite der Verpackung sichtbar ist und ein pH-empfind= liches Farbstoffsystem enthält, das bei normalem atmosphä= rischem pH-Wert eine erste Färbung und geringfügig ober= halb oder unterhalb des normalen atmosphärischen pH-Wertes eine zweite Färbung zeigt, und eine künstliche Atmosphäre innerhalb der Verpackung (10) , welche künstliche Atmosphäre eine kleine Menge eines βαμε^η, gasförmigen Materials enthält, wenn das Farbstoffsystem seine zweite Färbung unter= halb des normalen, atmosphärischen pH-Wertes besitzt, oder ein basisches, gasförmiges Material, wenn das Färb= stoffsystem seine zweite Färbung oberhalb des normalen, atmosphärischen pH-Wertes besitzt, wobei die Menge des gasförmigen Materials ausreicht, um das Farbstoffsystem in seiner zweiten Färbung zu halten, wenn die Verpackung versiegelt ist.
2. Vorrichtung zur visuellen Anzeige der Unversehrtheit einer Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das saure, gasförmige Material Kohlendioxid ist.
3. Vorrichtung zur visuellen Anzeige der Unversehrtheit einer Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das basische, gasförmige Material Ammoniak ist.
4. Vorrichtung zur visuellen Anzeige der Unversehrtkeit einer Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verpackung (10) durchsichtig ist und der Sensor (12) ein Zeichen ist,· das auf der Innenseite der Verpackung aufgedruckt ist.
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Vorrichtung zur visuellen Anzeige der Unversehrtheit einer Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Farbstoffsystem einen pH-empfindlichen Farbstoff und ein Puffersystem enthält.
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DE19742455422 1973-11-23 1974-11-22 Vorrichtung zur visuellen anzeige der unversehrtheit einer verpackung Withdrawn DE2455422A1 (de)

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