DE10025934A1 - Vorrichtung zur Dichtigkeitskontrolle - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung (7) zur Dichtigkeitskontrolle von tiefgezogenen, geblasenen, einen Innenraum (10) ausbildenden Kunststoffteilen (5), insbesondere von Aufnahmebehältern für Lebensmittel - wie etwa Joghurt, Quark, Käse, Salate oder ähnliches -, umfaßt eine erste und eine zweite Prüfglocke (8; 9), wobei die erste Prüfglocke (8) in Prüfstellung den Innenraum (10) des Kunststoffteils (5) dichtend übergreift und die zweite Prüfglocke (9) in Prüfstellung das Kunststoffteil (5) außenseitig (18) dichtend übergreift und wobei einer Prüfglocke (8; 9) ein Anschluß (13) zum Gaseinlaß oder -auslaß und der anderen Prüfglocke (9; 8) ein Strömungsmeßgerät (15) zugeordnet ist (Fig. 2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dichtigkeitskontrolle von einen In­ nenraum ausbildenden Kunststoffteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Kontrollen sind beispielsweise erforderlich bei Behältern für flüssige oder cremeförmige Bestandteile enthaltende Lebensmittel, wie Flaschen oder Becher für Getränke, Joghurts, sahnehaltige Speisen o. ä.

Aus der DE 37 18 600 C2 ist eine Vorrichtung bekannt, die bereits mit einem Lebensmittel befüllte und einem Deckel verschlossene Behälter einer mechani­ schen Deformation aussetzt und eine bei Dichtigkeit des verschlossenen Be­ hälters resultierende Deckelausformung mittels eines federbeaufschlagten Sensors erfaßt. Diese Vorrichtung ist jedoch erst nach Befüllung der Behälter einsetzbar. Es wäre vorteilhaft, defekte Behälter bereits in einem früheren Sta­ dium der Produktion auszusondern und sie zur Kostensenkung erst gar nicht zu befüllen. Bei einem defekten Behälter ist mit der Befüllung zudem das Risiko verbunden, daß der Inhalt ausläuft und Teils der Maschine beeinträchtigt, z. B. verklebt.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine einfache und unempfindliche Dichtigkeitskontrolle für Kunststoffteile mit unbefüllten und unverschlossenen Innenräumen zu ermöglichen.

Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. In den Unteransprüchen 2 bis 10 sind vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung angegeben.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Prüfung des Kunststoff­ teils, insbesondere Kunststoffbehälters, im unbefüllten Zustand erfolgen. Hier­ für kann das Kunststoffteil auch unter sterilen Bedingungen gehalten sein.

Dadurch, daß ein Strömungsmeßgerät einer Prüfglocke zugeordnet ist, ist eine besonders einfache Dichtigkeitsmessung ermöglicht. Ein Strömungsmeßgerät zeigt einen einfachen mechanischen Aufbau und ist daher preisgünstig und im praktischen Einsatz unempfindlich. Insbesondere kann vorteilhaft ein Strö­ mungsgerät mit ortsfest angeordneten Elektroden Verwendung finden, wodurch bewegliche Teile in dem Meßgerät vermieden sind. Der Verschleiß an einem derartigen Meßgerät ist daher minimal.

Besonders vorteilhaft mündet ein Anschlußstutzen einer Prüfglocke in einen Kanal, in dem das Strömungsmeßgerät angeordnet ist. Dann sind die Meßbe­ dingungen unverfälscht und mit einer hohen Zuverlässigkeit durchzuführen. Eine meßbare Strömung stellt sich dann ein, wenn das oder eines der von den Prüfglocken eingefaßten Kunststoffteile eine Leckage aufweist, durch die ein­ blasbare Luft oder ein anderes Gas hindurchtreten kann und somit eine Strö­ mung in dem das Meßgerät beinhaltenden Kanal bewirkt. Bei Dichtigkeit der eingefaßten Kunststoffteile tritt trotz Einblasen oder Absaugung eines Gases keine Strömung in der zweiten Prüfglocke auf.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Gegen­ standes der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Formeinrichtung für Kunststoffbehälter,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vor­ richtung,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Ansicht des Strömungsmeßgeräts bei aufgeschnitte­ nem Kanal.

Eine Einrichtung 1 zur Bildung von Kunststoffteilen, insbesondere Behältern, umfaßt eine Transportbahn für eine Kunststoffolie 2, diesem Transportweg zu­ geordnete Heizungen 3, durch die die Folie 2 auf eine erhöhte und damit den Kunststoff erweichende Temperatur gebracht wird, sowie eine Formeinrichtung 4, mittels deren die Kunststoffteile 5 aus der Folie herausgeformt werden. Die Folie 2 läuft dabei in Richtung des Pfeils 6 durch die Einrichtung 1. Der Formeinrichtung 4 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 7 nachgeschaltet, die zur Prüfung der Dichtigkeit der gebildeten Kunststoffbehälter 5 dient.

Die Vorrichtung 7 umfaßt im einzelnen (Fig. 2) eine erste Prüfglocke 8 und einE zweite Prüfglocke 9, wobei die Prüfglocke 8 den Innenraum 10 von einem oder mehreren Behältern 5 in Prüfstellung dichtend übergreift.

Die zweite, im Ausführungsbeispiel unterhalb der ersten Prüfglocke 8 gelegene Prüfglocke 9 übergreift das oder die Kunststoffteile 5 außenseitig und ebenfalls dichtend. Die Prüfglocken 8 und 9 sind entlang der Pfeile 11, 12 jeweils hubbe­ weglich.

Die erste Prüfglocke 8 weist einen Anschluß 13 zum Einlaß eines Gases 14 auf. Dieses Prüfgas kann beispielsweise Luft sein, die durch den Gaseinlaß 13 in die Prüfglocke 8 einblasbar ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, Gas aus der Prüfglocke 8 abzusaugen. In jedem Fall wird eine Gasströmung, insbe­ sondere Luftströmung, eingestellt, die in die Innenräume des oder der über­ griffenen Behälter 10 hineinwirkt. Eine Beaufschlagung mit hohem Druck ist dabei nicht erforderlich. Zur Erzeugung einer Strömung reicht ein einfacher Blasebalg, eine billige Pumpe oder dergleichen.

Der zweiten Prüfglocke 9 ist ein Strömungsmeßgerät 15 zugeordnet, das die Strömung in einem Kanal mißt, in den der Anschlußstutzen 17 aus dem über­ griffenen Außenbereich 18 der zweiten Prüfglocke 9 einmündet.

Das Strömungsmeßgerät 15 umfaßt einen in den Kanal 16 hineinragenden Meßkopf 20, der mit feststehenden Elektroden 21 versehen ist, die in den Ka­ nalquerschnitt 16 hineinragen. Zwischen den Elektroden 21 wird der Luftwider­ stand gemessen, der bei definierten Druck- und Temperaturbedingungen, wie sie innerhalb der Vorrichtung 7 herrschen, ein Maß für den dynamischen Druck und daher eine Durchströmung von Luft oder einem anderen Gas durch das Strömungsmeßgerät darstellt.

In Prüfstellung (Fig. 2) sind die Prüfglocken 8, 9 vertikal in Richtung der Pfeile 11, 12 in Anlagestellung an die Folie 2 gepreßt. Hierfür können an den Vertikal­ wandungen der Prüfglocken 8, 9 Dichtungen aus beispielsweise Gummi vorge­ sehen sein. Die Folie 2 bildet ein Bindeglied, das ausgeformte Kunststoffteile 5 miteinander verbindet. Dieses Bindeglied 2 kann einstückig mit den Kunst­ stoffteilen 5 ausgebildet sein, wenn diese aus der zusammenhängenden Folie 2 als Flächenmaterial herausgeprägt wurden. Durch die Pressung ist eine dichte Anlage der Druckglocken 8, 9 an das oder die umgriffenen Kunststoffteile 5 bewirkt. Dabei werden bevorzugt mehrere Behälter 5 einer gleichzeitig ge­ formten Reihe umgriffen, wobei in diesem Fall bei Erkennung eines defekten Behälters 5 eine Befüllung der gesamten Reihe gestoppt werden kann, die Befüllstation, die im weiteren Verlauf der Einrichtung angeordnet ist, also einen Befülltakt ausläßt.

Die Vorrichtung 7 kann mehrere erste und zweite Prüfglocken 8, 9 enthalten, die miteinander verbunden sein können.

Um die Prüfglocken 8, 9 gegeneinander zu bewegen und zu pressen, können Pneumatikzylinder oder dergleichen Huborgane vorgesehen sein. Durch die gleichartigen Umrißgestalten der Prüfglocken 8, 9 bildet eine Prüfglocke ein Widerlager für die andere bei der dichten Einfaßstellung.

Es können sowohl Kunststoffteile geprüft werden, die über eine Folienbahn 2 als Bindeglied miteinander verbunden sind, als auch vorher voneinander vereinzelte Kunststoffteile, wobei dann je nach Ausbildung der Vorrichtung 7 die Prüfglocken 8, 9 auch unmittelbar gegeneinander gepreßt sein können.

Bei Gaseinlaß oder Absaugung durch den Anschlußstutzen 13 kann eine Un­ dichtigkeit im Kunststoffteil 5, beispielsweise eine Leckage 22, ermittelt werden. Bei einem derartigen Defekt 22 ist ein Entweichen des eingebrachten Gases aus dem Innenraum 10 in den Außenraum 18 möglich, so daß sich eine Strö­ mung in dem Kanal 16 ausbildet, der vom Strömungsmeßgerät 15 detektiert wird.

Bei einem intakten Behälter 5 ist ein Entweichen des eingeblasenen Gases nicht möglich, da außerhalb einer möglichen Leckage 22 die Prüfglocken 8, 9 gegeneinander abgedichtet sind, folglich findet keine Luftströmung in dem Außenraum 18 oder dem Kanal 16 statt.

Nach erfolgter Messung werden die Prüfglocken 8, 9 in vertikaler Hubbewegung wieder voneinander getrennt, wobei die untere Prüfglocke 9 hinreichend weit bewegt wird, um von den Kunststoffteilen 5 überlaufen werden zu können und den Eintritt des oder der nächsten Behälter 5 in die Prüfung zu ermöglichen.

Die Prüfung kann in den Produktionsprozeß eingebettet sein und im Vor­ schubtakt der Kunststoffteile 5 erfolgen.

Bei Erkennen eines defekten Kunststoffteils 5 kann dieses entweder aussortiert werden oder von der Befüllung ausgeschlossen werden.

Die Prüfglocken 8, 9 können aus einem zur Sterilisierung geeigneten Material, beispielsweise Edelstahl oder Glas, bestehen.

Claims (10)

1. Vorrichtung (7) zur Dichtigkeitskontrolle von tiefgezogenen, geblasenen, einen Innenraum (10) ausbildenden Kunststoffteilen (5), insbesondere von Auf­ nahmebehältern für Lebensmittel - wie etwa Joghurt, Quark, Käse, Salate oder ähnliches -, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Prüf­ glocke (8; 9), wobei die erste Prüfglocke (8) in Prüfstellung den Innenraum (10) des Kunststoffteils (5) dichtend übergreift und die zweite Prüfglocke (9) in Prüf­ stellung das Kunststoffteil (5) außenseitig (18) dichtend übergreift und wobei einer Prüfglocke (8; 9) ein Anschluß (13) zum Gaseinlaß oder -auslaß und dar anderen Prüfglocke (9; 8) ein Strömungsmeßgerät (15) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwei­ ten Prüfglocke (9) ein in einen Kanal (16) mündender Anschlußstutzen (17) zugeordnet ist und das Strömungsmeßgerät (15) die Strömung in dem Kanal (16) mißt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Prüfglocken (8; 9) in Prüfstellung jeweils mehrere Kunststoffteile (5), insbesondere mehrere in einer Reihe einer Herstellungsmaschine (1) in einem Arbeitstakt hergestellte Kunststoffteile (5), einfassen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Prüfung Luft Verwendung findet und diese durch die erste Prüf­ glocke (8) in den Innenraum (10) des Behälters (5) einblasbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Prüfglocken (8; 9) Bestandteil einer das Kunststoffteil (5) durch Pressung dicht einfassenden Einspanneinrichtung sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüf­ glocken (8; 9) gleichartig ausgebildete Umrißgestalten haben und in Prüfstel­ lung mittelbar oder unmittelbar aufeinander gepreßt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunst­ stoffteil (5) in einer Reihe von gleichen Teilen gehalten ist und der das Kunst­ stoffteil umgebende Randbereich (2) Teil eines mehrere Kunststoffteile (5) zusammenhaltenden Bindeglieds ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einspanneinrichtung getaktet und in Synchronisation mit einem getakteten Vortrieb der Kunststoffteile (5) in einem laufenden Produktionspro­ zeß arbeitet.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Prüfglocken (8; 9) mittels Pneumatikzylindern senkrecht zur Vor­ schubrichtung (6) der Kunststoffteile (5) getaktet beweglich sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, daß das Strömungsmeßgerät (15) mittels in diesem ortsfest angeordneter Elektroden (21) eine Luftwiderstandsmessung als Maß für den dynamischen Druck und indirekt für den Volumenstrom durch das Strömungsmeßgerät (15) ausführt.