CH712127B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung von Aufreissdeckeln. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung eines mit einer Aufreissfolie versehenen Deckels. Bei einer linearen Fördervorrichtung (30) für Aufreissdeckel (20) werden die Aufreissdeckel in einer in der linearen Fördereinrichtung integrierten Prüfvorrichtung (9) auf Dichtigkeit der Siegelung und der Folie geprüft. Dabei wird der Deckel zwischen einem Druckraum (43) und einem Messraum (47, 48, 49) luftdicht eingespannt und der Deckel wird von seiner Unterseite her mit dem Prüfdruck beaufschlagt. An seiner Oberseite wird der Deckel durch eine luftdurchlässige Abstützung (47) im Messraum beaufschlagt und es wird die im Messraum durch eine allfällige Undichtigkeit hervorgerufene Luftdruckzunahme durch einen Sensor (55) erkannt und ausgewertet. In derselben Prüfvorrichtung kann auch eine Berstprüfung erfolgen.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung der Dichtheit eines Aufreissdeckels gemäss Anspruch 1 und eine Vorrichtung zur Prüfung der Dichtheit von Aufreissdeckeln gemäss Anspruch 11. Ferner betrifft die Erfindung eine Anwendung des Verfahrens und eine Verwendung der Vorrichtung.

[0002] Es ist bekannt, Deckel für dosen- oder büchsenartige Verpackungen als auf der Verpackung oberseitig permanent befestigte Metalldeckel auszuführen, die eine Entnahmeöffnung ausbilden, die bis zum ersten Gebrauch des Verpackungsinhaltes durch eine durch Heisssiegelung aufgebrachte, abreissbare Folie, insbesondere Metallfolie, verschlossen ist. Ein zusätzlicher, über dem Metalldeckel angeordneter Deckel aus Kunststoff macht die Verpackung während der Verbrauchsdauer für deren Inhalt wiederverschliessbar. Bearbeitungseinrichtungen zur Herstellung solcher Metalldeckel werden nachfolgend anhand der Fig. 1 bzw. der Fig. 9 näher erläutert. Die Figuren 2 bis 8 dienen zur Erläuterung von Herstellungsschritten bei der Herstellung solcher Deckel.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Dichtheit von Aufreissdeckeln auf einfache Art innerhalb deren Herstellungslinie zu ermöglichen. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine rasch und einfach arbeitende und platzsparend in eine Herstellungslinie integrierbare Prüfvorrichtung für die Dichtigkeit von Deckeln bereitzustellen.

[0004] Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 und der Vorrichtung nach Anspruch 11 gelöst.

[0005] Durch das Beaufschlagen von unten und das Messen von oben auf Seite der Aufreissfolie ist eine kompakte Anordnung möglich, die sich besonders gut für die Verwendung in einer rein linearen Deckelherstellung eignet.

[0006] Bevorzugt ist eine Ausgestaltung des Verfahrens bzw. der Vorrichtung, bei welcher eine messraumseitige Abstützung der Aufreissfolie erfolgt, was einen relativ hohen Prüfdruck ohne Gefahr der Aufwölbung der Aufreissfolie ermöglicht, der eine rasche Leckerkennung innerhalb des linearen Transportweges des Deckels erlaubt. Bevorzugt ist dabei eine Abstützung, die die Aufreissfolie im Wesentlichen ganzflächig abstützt, wozu bevorzugterweise ein mikroporöses, gut luftdurchlässiges Material verwendet wird. Dieses füllt bevorzugterweise einen der Aufreissfolie gegenüberliegenden Messraumteil weitgehend oder vollständig aus, so dass ein geringes Messraumvolumen entsteht und eine geringe Luftmengenzunahme im Messraum zu einer gut detektierbaren Luftdrucksteigerung führt.

[0007] Bevorzugt ist weiter, wenn mit demselben Druckraum auch eine Berstprüfung durchgeführt wird, womit die Berstprüfung innerhalb der Deckelherstellungsanlage selber ausführbar ist. Zu diesem Zweck kann der Messraum vergrösser-bar sein, um eine Aufwölbung der Aufreissfolie unter dem Berstdruck zu erlauben. Der Berstdruck wird vorzugsweise mit dem selben Sensor gemessen, der auch zur Dichtigkeitsprüfung verwendet wird.

[0008] Im Folgenden wird die Herstellung von Aufreissdeckeln und werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zur Förderung und Herstellung von Deckeln;

Fig. 2 bis 8 Sektoren von Metalldeckeln zur Erläuterung von deren Herstellung;

Fig. 9 eine weiter bevorzugte Ausführungsform einer Fördervorrichtung;

Fig. 10 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung gemäss der vorliegenden Erfindung in vertikal geschnittener Darstellung;

Fig. 11 die Vorrichtung nach Fig. 10 in der Stellung zur Ausführung der Messung;

Fig. 12 die Vorrichtung nach Fig. 10 in einer Stellung zur Aufnahme eines Deckels zur Berstprüfung; und

Fig. 13 die Vorrichtung nach Anspruch 10 bei der Durchführung der Berstprüfung.

[0009] Anhand der Figuren 1 bis 9 werden kurz Bearbeitungseinrichtungen und Herstellungsschritte zur Herstellung von Metalldeckeln mit Abreissfolie erläutert. Fig. 1 zeigt dabei eine schematische Seitenansicht einer bekannten Einrichtung 1, welche auf einem Maschinengestell 2 mehrere Bearbeitungsstationen 3 bis 8 sowie eine weitere Station 9 aufweist. Eine Fördereinrichtung 10,13,14 fördert die Deckelteile bzw. die fertiggestellten Deckel mit Abreissfolie in Förderrichtung, welche durch den Pfeil C angedeutet ist, vom Anfang der Einrichtung beim Stapel 11 bis zum Ende der Einrichtung, wo die Deckel über Rutschen in die Ablagen 16 oder 17 gelangen. Vom Stapel 11 werden Deckelteile auf bekannte Weise abgestapelt und gelangen in die Fördereinrichtung. Diese weist zwei jeweils einzeln seitlich der Deckelteile bzw. Deckel angeordnete lange Schienen 10 auf, welche die auf Ablagen 10' bzw. in den Stationen 3 bis 9 liegenden Deckelteile bzw. Deckel beim Anheben der Stangen 10 mittels des Antriebes 14 in Richtung A nach oben anheben und sie danach durch eine Vorwärtsbewegung in Richtung des Pfeiles B (gleichgerichtet wie der Pfeil C) durch den Kurbelantrieb 13 um einen Betrag nach vorne versetzen. Danach werden die Stangen in Richtung des Pfeiles A nach unten bewegt, wobei die Deckelteile bzw. Deckel wiederum auf ihren Ablagestellen abgelegt werden. Die Stangen 10 werden danach unterhalb der Ablagepositionen in Pfeilrichtung B entgegen dem Pfeil C nach hinten bewegt, um danach den beschriebenen Vorgang erneut durchzuführen. Die Deckelteile bzw. Deckel ruhen zwischen dem Transport auf ihren Ablagepositionen bzw. befinden sich in den Bearbeitungsstationen und werden dort bearbeitet. Nach einem Bearbeitungsschritt aller Bearbeitungsstationen erfolgt die erneute Förderung. Fig. 2 zeigt gestapelte metallene Deckelrohlinge 20 als Beispiel für Deckelteile, wie sie im Stapel 11 vorliegen. Diese Rohlinge 20 sind z.B. runde Metallscheiben von z.B. 11 cm Durchmesser. Natürlich sind andere Grundformen, z.B. quadratische oder rechteckige Scheiben und andere Durchmesser ohne Weiteres möglich. Die Rohlinge 20 sind bereits in einer nicht dargestellten Bearbeitungsmaschine an ihrem Rand wie in Fig. 2 gezeigt vorgeformt. In der Fig. 2 und den nachfolgenden Figuren ist jeweils nur ein Sektor der ganzen Scheibe dargestellt, um die Zeichnungen zu vereinfachen. In der ersten Bearbeitungsstation 3 von Fig. 1 wird durch eine Stanzbearbeitung mit Ober- und Unterwerkzeug eine Öffnung in die Scheibe gestanzt, was in Fig. 2 ersichtlich ist, in welcher der Rand der Öffnung mit 21 bezeichnet ist und die ausgestanzte runde Scheibe mit 27. Diese Scheibe gelangt als Abfall in den Behälter 12 von Fig. 1. Die Stanzbearbeitungsstation 3 wird - wie dies auch bei den weiteren Stationen der Fall ist - durch einen Antrieb 15 angetrieben. Bei der Bearbeitungsstation 4 erfolgt ein Ziehen des Randes 21 nach unten, wodurch der in Fig. 3 gezeigte Verlauf 22 des Randes erzielt wird. Die ringförmigen Deckelrohlinge 20 gelangen nun in die Bearbeitungsstation 5, in welcher eine Folie 25 über der Öffnung des Deckels 20 platziert und dort durch Heissversiegelung befestigt wird, was in den Figuren 5 und 6 ersichtlich ist. Die Metallfolie 25 ist dazu auf bekannte Weise an ihrer Unterseite mit einer Kunststoffschicht versehen. Der benötigte Folienzuschnitt 25 wird in der Regel in der Station 5 aus einer breiten Folienbahn ausgestanzt und über der Mittelausnehmung der ringförmigen Scheibe platziert und durch die Heissversiegelungsstation wird die Folie unter Hitzeeinwirkung am Rand der runden Ausnehmung des Teils 20 unter Hitzeeinwirkung angepresst, so dass die Folie 25 mit dem metallenen Deckel 20 durch Aufschmelzen und nachfolgendes Abkühlen der Kunststoffschicht dicht verbunden wird. Dies ist bekannt und wird hier nicht näher erläutert. Zur Abkühlung kann allenfalls eine Kühlbearbeitungsstation 7 vorgesehen sein. In der Bearbeitungsstation 8 wird die Folie 25 mit einer Prägung 24 (Fig. 7) versehen, und es wird weiter der Rand 22 zum fertigen Rand 23 umgebördelt. In einer Prüfstation 9 werden die nun fertigen Deckel einer Prüfung unterzogen, welche in der Regel die nachfolgend genauer erläuterte Dichteprüfung für die auf dem Deckel aufgebrachte Abziehfolie 25 umfasst. Ist die Folie dicht auf dem restlichen Metalldeckel befestigt, so gelangt der Deckel in die Aufnahme 16 für die fertigen Deckel. Wird eine Undichtigkeit festgestellt, so gelangt der Deckel über die andere dargestellte Rutsche in den Abfallbehälter 17.

[0010] Fig. 9 zeigt in schaubildlicher Darstellung eine Fördervorrichtung 30 gemäss einer bevorzugten Ausführung. Diese Fördervorrichtung 30 ist zur Förderung von deckelförmigen Gegenständen der geschilderten Art ausgestaltet. Die Fördervorrichtung dient wiederum zum taktweisen Fördern der Deckelteile bzw. Deckel zu den einzelnen Bearbeitungsstationen, welche vorzugsweise die vorgängig geschilderten Bearbeitungsstationen zur Deckelherstellung sind sowie zur Prüfstation 9. Diese Stationen sind in Fig. 9 nicht gezeigt, es ist dem Fachmann aber klar, wie er diese entlang der Fördervorrichtung anordnen kann um die jeweilige Bearbeitung durchzuführen. In Fig. 9 ist ferner gezeigt, dass eine weitere Fördervorrichtung 30' neben der Fördervorrichtung 30 angeordnet ist. Diese kann durch denselben Antrieb 33, 37 angetrieben sein oder über einen eigenen Antrieb verfügen. Weitere Fördervorrichtungen könnten vorgesehen sein, um die Gesamtzahl der geförderten Deckelteile bzw. Deckel zu erhöhen. Mit der dargestellten Fördervorrichtung 30 können die Deckelteile bzw. Deckel mit hoher Taktzahl von z.B. 200 Gegenstände pro Minute und mit reproduzierbaren Teilschritten zwischen den Stationen gefördert werden. Es ergibt sich ferner ein flexibles Konzept für einen grossen Formatbereich der Gegenstände bzw. Deckel, welches bei runden Deckeln z.B. von einem Durchmesser von 50 bis 200 mm reichen kann und auch diverse Rechteckformate z.B. für die gängigen Fischdosen aufnehmen kann. Die Fördervorrichtung ist ferner als kompaktes Modul für einspurigen oder wie gezeigt mehrspurigen Aufbau konzipiert.

[0011] Bei der gezeigten bevorzugten Ausgestaltung weist die Fördervorrichtung zwei Zahnriemen 31 und 32 auf, welche insbesondere mit ihren Oberflächen in denselben Ebenen liegen, also koplanar verlaufen, und welche am Anfang und am Ende der Fördervorrichtung über Umlenkrollen 34, 36 geführt sind, so dass sich ein endloser Zahnriemenantrieb in der für die Anzahl der Bearbeitungsstationen notwendigen Länge ergibt. Die schrittweise, mit den Bearbeitungsstationen synchronisierte Zahnriemenbewegung wird durch einen Schrittmotor oder Servomotor bewirkt, welcher die Zahnriemen durch Zahnrollen antreibt, wie dies in der Figur mit dem Motor 33 und der Antriebsachse 38 ersichtlich ist. Falls weitere Fördervorrichtungen, wie die Fördervorrichtung 30' vorgesehen sind, so können deren Zahnriemen über denselben Motor über weitere Antriebsachsen angetrieben werden oder über einen eigenen motorischen Antrieb verfügen. Der Motor 33 wird durch eine Steuerung 37 zur Vornahme der schrittweisen Vorwärtsbewegung der Zahnriemen gesteuert, welche Steuerung 37 entweder eine gesamte Steuerung der Deckelherstellungsvorrichtung ist, welche auch die Bearbeitungsstationen und die Station 9 steuert, oder welche Steuerung 37 eine Steuerung nur für die Fördervorrichtung ist, welche mit einer übergeordneten Steuerung für die Deckelherstellungsvorrichtung kommuniziert. Der Motor 33 und die weiteren Antriebskomponenten für die Zahnriemen sind an einem Maschinengestell 35 angeordnet, welches in der Figur nur durch die Füsse 35 angedeutet ist. An den Zahnriemen sind Mitnehmer befestigt, welche in Fig. 9 generell mit 40 bezeichnet sind, wobei die einander gegenüberliegenden Mitnehmer der Zahnriemen 31 und 32 eine Aufnahme für den jeweiligen Gegenstand bilden. Durch die Zahnriemenbewegung wird diese von den Mitnehmern 40 gebildete Aufnahme entlang des Förderweges und in Richtung des dargestellten Pfeiles C von der Eingangsseite der Fördervorrichtung, welche sich motorseitig befindet, zur Ausgangsseite bei der Umlenkrolle 36 bewegt. In der gezeigten Ausführungsform ist jeweils über dem Zahnriemen und über den Mitnehmern 40 eine Abdeckung 50 vorgesehen, welche jeweils den Zahnriemen und einen Teil der Mitnehmer abdeckt, was nachfolgend noch genauer erläutert wird. Im Bereich der Bearbeitungsstationen weist diese Abdeckung 50 jeweils eine Ausnehmung 52 auf, welche ein Herausnehmen der Gegenstände aus den Mitnehmern 40 erlaubt, damit der Gegenstand von den Mitnehmern abgehoben und in der Station bearbeitet und nachfolgend wieder in die Mitnehmer abgegeben werden kann. Zwischen den Stationen sind in der Regel keine Ausnehmungen 52 vorgesehen, so dass dort das Abheben der Gegenstände von den Mitnehmern durch die Abdeckung 50 blockiert wird. Zusätzlich oder anstelle des Blockierens des Abhebens durch die Abdeckung 50 können die Mitnehmer auch magnetisch ausgestaltet sein, was ebenfalls ein Abheben der Gegenstände während des Förderschrittes verhindern kann, wenn der Gegenstand mindestens teilweise aus einem magnetisch festhaltbaren Material besteht.

[0012] Bevorzugt ist es, wenn der Abstand der Zahnriemen 31 und 32 zueinander einstellbar ist, wodurch der Abstand der einander gegenüberliegenden Mitnehmer 40 der beiden Zahnriemen einstellbar ist, um die Fördervorrichtung an verschiedene Gegenstandsgrössen anpassen zu können. Dazu können bei der Fördervorrichtung Querverbindungen 58 vorgesehen sein, welche eine einfache Einstellung des Abstandes der Zahnriemen voneinander erlauben. Entsprechend wird auch die Antriebswelle 38 ausgestaltet, um diese Abstandseinstellung zu ermöglichen. Die Abstände der Mitnehmer 40 auf dem jeweiligen Zahnriemen sind durch die Teilung des Zahnriemens und die Mitnehmerbefestigung gegeben. Dieser Abstand kann zur Anpassung an die Gegenstandsgrösse bevorzugterweise derart geändert werden, dass die Zahnriemen gegen einen Satz anderer Zahnriemen mit in anderem Abstand voneinander befestigten Mitnehmern 40 ausgetauscht werden. Auf diese Weise kann durch Abstandseinstellung der Zahnriemen zueinander und kann durch Auswechslung der Zahnriemen mit verschieden beabstandeten Mitnehmern der gewünschte grosse Aufnahmebereich für Gegenstände geschaffen werden. Auf diese Weise kann eine Umrüstung auf verschiedene Gegenstandsgrössen für alle Mitnehmer gleichzeitig auf einfache und rasche Weise erfolgen. Die erläuterten Fierstellungsschritte für die Aufreissdeckel und die entsprechenden Fördereinrichtungen und Arbeitsstationen sind nur als bevorzugte Beispiele zu verstehen und dienen als hülfe zum Verständnis der nachfolgend erläuterten Dichtigkeitsprüfung von Aufreissdeckeln gemäss der vorliegenden Erfindung. Diese kann natürlich auch bei Aufreissdeckeln durchgeführt werden, die abweichend von der erläuterten Herstellung erzeugt worden und zu prüfen sind. Auch kann die Prüfvorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung bei anderen Vorrichtungen zur Aufreissdeckelherstellung eingesetzt werden.

[0013] Fig. 10 zeigt nun zusammen mit den weiteren Fig. 11, 12 und 13 eine Prüfvorrichtung 9, welche die Prüfstation 9 von Fig. 1 bilden kann bzw. bei der linearen Fördereinrichtungen 30 bzw. 30' jeweils als Prüfstation vorgesehen sein kann. Die Fig. 10 und 11 zeigen dabei das Vorgehen bei der normalen Druckprüfung, bei welcher die Dichtigkeit der Heisssiegelnaht für die Folie bzw. Undichtigkeiten der Folie selber geprüft werden. Als undicht ermittelte Deckel kann über die erwähnte Rutsche in den Ausschussbehälter 17 abgegeben werden. Die Vorrichtung 9 ist auf einem Gestell 60 angeordnet, welches das Maschinengestell der Fördereinrichtung für die Deckel oder ein separates Gestell sein kann. An diesem Gestell ist der untere Teil 42 einer Deckelaufnahme 42, 45 befestigt, wobei dieser untere Teil in seiner Höhenlage vertikal verfahrbar ist, wie dies durch den Pfeil D in den Figuren und mittels der Säulen 41 nur angedeutet wird. Bei der Stellung von Fig. 10 befindet sich der Unterteil 42 der Deckelaufnahme in seiner unteren Totpunktstellung, so dass ein Deckel 20 mittels der Fördereinrichtung in die Prüfvorrichtung eingeführt werden kann. Dies ist nur durch die beiden mit 30 bezeichneten Pfeile angedeutet, was darstellen soll, dass der Deckel 20 durch die Fördervorrichtung 30 in die Prüfvorrichtung bzw. Prüfstation 9 eingeführt wird. Es könnte sich natürlich auch um eine Fördervorrichtung gemäss Fig. 1 oder um eine andere Fördervorrichtung handeln. Gemäss der Taktzeit der Fördervorrichtung steht dann der Deckel 20 während einer vorbestimmten Zeit in der Prüfvorrichtung in Förderrichtung still bzw. wird nicht weiter transportiert, so dass während dieser vorbestimmten Zeit die Dichtigkeitsprüfung durchgeführt werden kann. Zu diesem Zweck wird der Deckel 20 in die Deckelaufnahme 42 und 45 luftdicht aufgenommen, in dem gezeigten Beispiel dadurch, dass der Unterteil 42 in Richtung des Pfeiles D nach oben fährt und den Deckel 20 von der Fördervorrichtung abhebt und ihn in der Deckelaufnahme fixiert. In Fig. 11 ist die entsprechende Stellung dargestellt, in welcher der Unterteil 42 hochgefahren ist und den Deckel in der Deckelaufnahme 42, 45 gegen aussen abgedichtet festhält. Für die Abdichtung nach aussen ist oberhalb des Deckels in der Deckelaufnahme 45 mindestens eine Dichtung 46 vorgesehen, welche an der Oberseite des Deckels randseitig wirksam wird. An der Unterseite des Deckels bzw. in dem Unterteil 42 ist ebenfalls mindestens eine Dichtung vorgesehen, welche allerdings in den Figuren nicht dargestellt ist.

[0014] In der unteren Deckelaufnahme 42 ist ein somit an der Unterseite des Deckels zu liegen kommender Druckraum 43 vorgesehen, in welchen über einen Druckluftanschluss 44 Druckluft (oder evtl, ein anderes Gas) einbringbar ist. In der oberen Deckelaufnahme 45 ist ein Messraum vorgesehen, welcher mit einem Drucksensor 55 in Verbindung steht. Wird daher in den Druckraum 43 ein Prüfdruck angelegt, z.B. ein Prüfdruck von 1 bar, so wird durch den Sensor 55 im Messraum oberhalb des Deckels 20 bei undichter Aufreissfolie bzw. Siegelnaht ein Druckanstieg messbar sein. Ist keine Undichtigkeit vorhanden, so ist entsprechend kein Druckanstieg messbar (im Rahmen der Messgenauigkeit) und der Deckel kann für gut befunden werden.

[0015] Bei Aufreissdeckeln mit dünnen Aufreissfolien, wie dies üblicherweise der Fall ist, wird im Messraum bevorzugt eine Abstützung für die Aufreissfolie vorgesehen, so dass sich diese nicht oder allenfalls nur partiell unter Einwirkung des Prüfdruckes nach oben wölben kann. Bei einer nur partiellen Abstützung wird die Messung erst dann ausgeführt, wenn eine entsprechende geringfügige Wölbung des Aufreissdeckels abgeschlossen ist, damit die tatsächliche Undichtigkeit und nicht die Luftverdrängung im Messraum durch die Wölbung des Deckels gemessen wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Messraumteil oberhalb der Aufreissfolie mindestens teilweise, vorzugsweise aber gänzlich, mit einem porösen, luftdurchlässigen Material versehen, welches eine starre Auflage für die Aufreissfolie bildet, so dass sich diese unter Einwirkung des Prüfdruckes nicht verformen kann. Diese Ausführungsform ist in den Fig. 10 und 11 darge stellt, wobei in diesem Fall der Messraum durch eine dünne Platte 47 aus porösem Material, den Kanal 48 im Stempel 54 und den Kanal und den Raum 49 vor dem Sensor 55 und gegebenenfalls dem kleinen abgeschlossenen Kanalstück 53 gebildet ist. Das Volumen der den Messraum bildenden Teilvolumina sollte dabei gering sein, um auch durch geringe Leckagen des Deckels bzw. der Heisssiegelung eine gut messbare Druckzunahme im Messraum zu bewirken. Dies wird ebenfalls durch das den Messraum weitgehend ausfüllende Material 47 erreicht, welches neben der Auflagefunktion für die Aufreissfolie auch das Volumen des Messraumes relativ gering hält. Als bevorzugtes Material 47 zur Bildung der Auflage im Messraum wird ein poröser Verbundwerkstoff verwendet, der in sich selber starr ist und damit keine Auslenkung der Aufreissfolie erlaubt und andererseits eine sehr hohe Luftdurchlässigkeit aufweist. Solche Materialien sind bekannt und sind z.B. poröse, luftdurchlässige Keramikmaterialien oder auch Kunststoffmaterialien. Bevorzugt wird indes die Verwendung eines mikroporösem luftdurchlässigen Aluminiummaterials, welches unter der Zeichnung METAPOR® als Verbundwerkstoff aus Aluminiumgranulat und Epoxiharz bekannt ist, der über die gesamte Oberfläche luftdurchlässig ist. Dieser Verbundwerkstoff wird von der Firma Portée AG, CH - 8404 Winterthur, Schweiz, hergestellt und vertrieben und ist in passender Plattenstärke für die vorliegende Anwendung lieferbar. Anstelle eines solchen mikroporösen bevorzugten Materials kann die Auflage allenfalls auch durch ein Lochgitter, ein starres Netz oder ein ähnliches Bauteil bewirkt werden, wobei hinter diesem eine Teilkammer des Messraumes zur Luftsammlung der Leckagenluft vorgesehen ist. Im gezeigten Beispiel ist der Messraum mit dem die Auflage bildenden Material 47 mittels des schwarz dargestellten Stempels 54 nach oben hin verfahrbar, was noch erläutert wird. Dies ist indes für die geschilderte Leckagenprüfung nicht erforderlich und der Messraum könnte auch direkt und ohne den Stempel 54 in der oberen Deckelaufnahme 45 ausgebildet sein. Entsprechend wäre auch der Kanal 48 in der Deckelaufnahme 45 ausgebildet und nicht im Stempel 54. Die Aufnahme 45 wird z.B. durch Federn 58 nach unten gepresst, wobei Anschläge 59 die Aufnahme in einem vorrichtungsfesten Teil 62 halten. Die federnde Belastung ergibt eine gute Dichtigkeit der Deckelaufnahme, wenn der Unterteil 42 nach oben hin fährt und in seinem oberen Totpunkt die Deckelaufnahme 45 leicht nach oben hin gegen die Feder 68 presst, so dass sich eine definierte Anpresskraft zwischen unterer und oberer Deckelaufnahme 42 bzw. 45 ergibt. Der Messraum ist dabei bevorzugt so lange offen (durch den Kanal 53, der ins Freie führt), bis die obere Deckelaufnahme 45 etwas nach oben gepresst worden ist, was den Kanal 53 und damit den Messraum verschliesst. Auf diese Weise wird eine Restvolumen-Komprimierung im Messraum verhindert und dieser wird erst geschlossen, wenn der Deckel seine Messposition erreicht hat. Der Prüfdruck in den Prüfraum 43 wird ganz kurz vor dem Erreichen des oberen Totpunktes der Deckelaufnahme 42 oder kurz nach dem Erreichen des oberen Totpunktes aufgeschaltet. Danach wird die Druckmessung während der Stillstandszeit im oberen Totpunkt durchgeführt. Es hat sich gezeigt, dass mit einem herkömmlichen Drucksensor der Firma Baumer, Schweiz, vom Typ PCRF D016.14C.225 und einem Prüfdruck von 1 bar während der üblichen Taktzeiten von Linearfördervorrichtungen Fehlstellen in der Siegelnaht bis hinunter bis zu einem Durchmesser von 0,1 mm durch den entsprechenden Druckanstieg erkennbar sind. Durch eine Erhöhung des Prüfdruckes und/oder den Einsatz eines empfindlicheren Sensors 55 und/oder durch Verlängerung der Stillstandszeit bzw. Herabsetzung der Taktzeit bei der Deckelherstellung kann natürlich die Empfindlichkeit bzw. die Detektionsmöglichkeit für noch kleinere Leckstellen herbeigeführt werden. Indes hat sich gezeigt, dass für die meisten Anwendungen eine Erkennungsmöglichkeit von Leckstellen im Bereich von 0,1 mm genügend ist.

[0016] Nach der Messung wird der Prüfdruck in der Kammer 43 entfernt und der Deckel 20 wird durch Herunterfahren der Deckelaufnahme 42 wieder auf der Fördervorrichtung 30 abgesetzt und weitertransportiert. Der dem Deckel zugeordnete Messwert des Druckanstieges dient nun dazu, um den Deckel als auszuscheidenden, undichten Deckel oder als weiterzuverwendenden, dichten Deckel zu bestimmen. Entsprechend kann der Deckel am Ende der Fördervorrichtung (oder schon vorher) ausgeworfen und dem Ausschuss zugeteilt werden oder als korrekt hergestellter Deckel verwendet werden. Beim Entlassen des Deckels aus der Prüfstation 9 kann auch so vorgegangen werden, dass zunächst lediglich die Druckzufuhr in den Prüfraum 43 unterbrochen wird und die Entleerung des Prüfraumes 43 automatisch beim Herunterfahren der unteren Deckelaufnahme 42 erfolgt, wobei dabei die komprimierte Prüfluft unter dem Deckel entweicht. Dies kann dazu dienen, zwischen den Prüfvorgängen die Prüfstation zu reinigen und z.B. Lackhaare usw. zu entfernen, die allenfalls bei einer nächsten Messung die Dichtigkeit der Deckelaufnahme vermindern könnten. Am Ausgangskanal der Fördervorrichtung kann ferner eine Lichtschranke vorgesehen sein, welche feststellt, dass aufgrund der Druckprüfung auszuscheidende Deckel tatsächlich ausgeschieden werden. Die Prüfvorrichtung 9 hat nun wieder die Stellung von Fig. 10 erreicht und ist zur erneuten Aufnahme eines Deckels zur Dichtigkeitsprüfung bereit. Im Normalbetrieb erfolgt damit immer ein Hin- und Herbewegen zwischen den beiden Totpunktstellungen von Fig. 10 und Fig. 11 und die entsprechende Dichtigkeitsmessung. Die Bewegungen können durch nicht dargestellte Antriebe bewirkt werden, welche dem Fachmann bekannt sind. Insbesondere können die Bewegungen pneumatisch gesteuert werden. Die vorerwähnte Steuerung 37 kann dabei die Reihenfolge der Abläufe und die Entgegennahme der Messsignale des Sensors 55 bewirken.

[0017] Die Fig. 12 und 13 zeigen eine bevorzugte weitere Ausgestaltung, wobei in derselben Prüfstation, in welcher die Leckagenmessung durchgeführt worden ist, auch eine Berstmessung ermöglicht wird. Bei einer Berstmessung wird die Aufreissfolie mit einem wesentlich höheren Druck als dem üblichen Prüfdruck beaufschlagt und es wird festgestellt, ob die Siegelnaht eine genügende Festigkeit aufweist. Eine solche Berstmessung wird während der Herstellung der Deckel nur gelegentlich ausgeführt, um eventuelle Abweichungen der Siegelungsparameter festzustellen, welche zu einer ungenügenden Siegelung der Aufreissfolie führen. Wird dies während einer Herstellungscharge festgestellt, so sind alle entsprechenden Aufreissdeckel als Ausschuss zu entsorgen. Nach Stand der Technik werden dazu hergestellte Deckel aus der Herstelllinie entnommen und in einem separaten Testgerät getestet. Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform erfolgt nun die Berstprüfung in der Herstellungslinie selber in derselben Vorrichtung, welche auch die Leckagenprüfung

Claims (21)

1. durchgeführt hat. In Fig. 12 ist dazu wiederum ersichtlich, wie ein Deckel 20 in der Position zur Übernahme in die Prüfvorrichtung ist, wobei hier wiederum die untere Deckelaufnahme in ihrem unteren Totpunkt dargestellt ist. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dabei gleiche Elemente, wie sie schon beschrieben worden sind. Hier ist nun indes der Stempel 54 nach oben hin verfahren, was vorzugsweise durch Druckluft erfolgt, die über den Anschluss 57 die Halterung 56 für den Stempel 54 nach oben hin verfährt. Dies kann gegen eine Federkraft hin erfolgen oder dadurch, dass normalerweise die Halterung 56 und der Stempel 54 durch entsprechenden Überdruck in der Kammer 63 nach unten gepresst werden, so dass die Stellung der Fig. 10 und 11 eingenommen wird, während nun die Kammer 63 drucklos ist und der Überdruck auf der Unterseite der Halterung 56 einwirkt, so dass er in der Kammer 69 das Nach-oben-Fahren des Stempels 54 bewirkt. In Fig. 13 ist nun ersichtlich, wie der Deckel wiederum in der Deckelaufnahme 42, 45 luftdicht eingespannt ist, wobei nun ein wesentlich grösserer Messraumteil 47' unterhalb des Materials 47 frei bleibt, da der Stempel 54 nach oben hin ausgewichen ist. Durch Anlegen eines Berstdruckes von z.B. 2,5 bar, wobei dieser Druck natürlich entsprechend der vorgegebenen Festigkeit der Siegelnaht vorgebbar ist, erfolgt nun ein starkes druckbedingtes Aufwölben der Aufreissfolie 25. Ist die Siegelnaht stark genug, um diesem Aufwölben standzuhalten, so wird durch den Sensor 55 nur die Druckzunahme festgestellt, welche sich durch die Verdrängung der Luft in der Kammer 47' durch die Aufwölbung ergibt. Ist dahingegen die Siegelnaht zu schwach, so dass sich ein Bersten derselben ergibt, so ist der höhere Berstdruck im Messraum durch den Sensor 55 feststellbar. Der entsprechende Deckel sowie vermutlich die dazugehörige Deckelcharge ist dann als Ausschuss zu betrachten. Durch die Durchführung der Berstprüfung in der Herstelllinie ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung der Berstprüfung. [0018] Bei einer linearen Fördervorrichtung 1,30 für Aufreissdeckel 20 werden somit die Aufreissdeckel in einer in der linearen Fördereinrichtung integrierten Prüfvorrichtung auf Dichtigkeit der Siegelung und der Folie geprüft. Dabei wird der Deckel zwischen einem Prüfdruckraum und einem Messraum luftdicht eingespannt und der Deckel wird von seiner Unterseite her mit dem Prüfdruck beauschlagt. An seiner Oberseite wird der Deckel durch eine luftdurchlässige Abstützung im Messraum beaufschlagt und es wird die im Messraum durch eine allfällige Undichtigkeit hervorgerufene Luftdruckzunahme durch einen Sensor erkannt und ausgewertet. In derselben Prüfvorrichtung kann auch eine Berstprüfung erfolgen. Patentansprüche

   1. Verfahren zur Prüfung der Dichtheit eines mit einer Aufreissfolie (25) verschlossenen Deckels (20), dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel an seiner Unterseite mit einem Prüfdruck beaufschlagt wird, indem der Deckel einen Druckraum (43) abschliesst, der mit unter Druck stehendem Fluid befüllt wird, und dass an der Oberseite des Deckels ein durch eine Undichtigkeit des Deckels zunehmender Fluiddruck in einem an der Oberseite des Deckels anschliessendem Messraum (47,48,49) detektiert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufreissfolie (25) bei der Dichteprüfung gegen ein Aufwölben abgestützt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufreissfolie durch ein fluiddurchlässiges poröses Material (47) abgestützt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung im Wesentlichen über die gesamte Fläche der Aufreissfolie erfolgt.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (47) einen der Deckelgrösse angepassten Messraumteil oberhalb der Aufreissfolie ausfüllt und insbesondere eine im Wesentlichen ebene und vollflächige Anlagefläche für die Aufreissfolie bildet.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wahlweise eine Berstprüfung für den Aufreissdeckel (25) mit demselben Druckraum (43) durchgeführt wird, wobei der Druckraum mit Fluid mit einem höheren Berstdruck als der Prüfdruck befüllt wird.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berstprüfung die Abstützung mindestens im Randbereich der Aufreissfolie und vorzugweise über der gesamten Oberfläche der Aufreissfolie entfernt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berstprüfung eine Messung des Berstdruckes erfolgt, insbesondere unter Heranziehung des Messraumes, der auch für die Dichtigkeitsmessung verwendet wird, wobei der Messraum für die Berstprüfung vergrössert wird.
9. 9. Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8 zur Prüfung von Deckeln in einer linearen Herstellungsvorrichtung (1;30) für Deckel, mit einer Mehrzahl von Bearbeitungsstationen, wobei die Dichtigkeitsprüfung während des linearen Deckeltransportweges erfolgt.
10. 10. Anwendung nach Anspruch 9, wobei mehrere lineare Fördermittel (30, 30') und Dichtigkeitsprüfungen parallel eingesetzt werden.
11. 11. Vorrichtung (9) zur Dichtigkeitsprüfung von einem mit einer Aufreissfolie (25) versehenen Deckel (20), umfassend eine Deckelaufnahme (42,45) mit einem von einem Deckel abschliessbaren Druckraum (43) mit einem Fluidanschluss (44), einen vom Deckel abschliessbaren Messraum (47, 48, 49), wobei der Deckel zwischen Druckraum und Messraum fluiddicht aufnehmbar ist, und einen Fluiddrucksensor (55), der mit dem Messraum in Fluiddruckverbindung steht und ein dem Fluiddruck im Messraum entsprechendes elektrisch auswertbares Signal abgibt.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine untere Deckelaufnahme (42) und eine obere Deckelaufnahme (45) aufweist, die gegeneinander verfahrbar sind und den Deckel in einer Messteilung zwischen sich luftdicht aufnehmen, wobei der Druckraum in der unteren Deckelaufnahme angeordnet ist.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Messraum eine Abstützung für die Aufreissfolie (25) vorgesehen ist, durch die die Aufreissfolie bei der Dichteprüfung gegen ein Aufwölben abgestützt wird.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufreissfolie durch ein fluiddurchlässiges poröses Material (47) abgestützt wird.
15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung im Wesentlichen über die gesamte Fläche der Aufreissfolie erfolgt.
16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (47) einen der Deckelgrösse angepassten Messraumteil oberhalb der Aufreissfolie ausfüllt und insbesondere eine im Wesentlichen ebene und vollflächige Anlagefläche für die Aufreissfolie bildet.
17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass diese zur wahlweisen Ausführung einer Berstprüfung für den Aufreissdeckel (25) mit demselben Druckraum (43) ausgestaltet ist, wobei der Druckraum mit Fluid mit einem höheren Berstdruck als der Prüfdruck befüllbar ist.
18. 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berstprüfung die Abstützung mindestens im Randbereich der Aufreissfolie, vorzugweise über der gesamten Oberfläche der Aufreissfolie, entfernbar ist.
19. 19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Berstprüfung eine Messung des Berstdruckes erfolgt, insbesondere unter Heranziehung des Messraumes, der auch für die Dichtigkeitsmessung verwendet wird, wobei der Messraum für die Berstprüfung vergrösserbar ist.
20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Messraum durch Verfahren eines Messraumteiles in seiner Höhe vergrösserbar ist, derart, dass gegenüber der Prüfstellung keine oder nur eine teilweise Abstützung der Aufreissfolie erfolgt.
21. 21. Verwendung der Prüfvorrichtung nach den Ansprüchen 11 bis 20 bei einer linearen Vorrichtung zur Herstellung von Deckeln mit Aufreissfolien, wobei die Prüfvorrichtung zusammen mit einer Mehrzahl von Bearbeitungsstationen entlang des linearen Deckeltransportweges angeordnet ist, wobei die Dichtigkeitsprüfung während des linearen Deckeltransportweges erfolgt.