DE1158287B - Verfahren und Vorrichtung zum UEberpruefen der Dichtheit der Verschluesse von mit kohlensaeurehaltigen Fluessigkeiten gefuellten, verschlossenen Behaeltern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung der Dichtheit der Verschlüsse von mit kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten gefüllten, verschlossenen Behältern, insbesondere der Verschlüsse von Bierflaschen.

Beim Verschließen von Flaschen mit Bügelverschlüssen kann, soweit das Verschließen von Hand erfolgt, leicht festgestellt werden, ob der Verschluß stramm sitzt und die Flasche ordentlich verschlossen ist.

Beim maschinellen Verschließen von Flaschen mit Bügel- oder Hebelverschlüssen bereitet diese Kontrolle Schwierigkeiten, und es sind bereits komplizierte Vorrichtungen bekannt, die sich entweder mittels Federn gegen die Verschlußteile der Flaschen anpressen und dabei lockere Verschlüsse wieder öffnen, oder es wurden auch bereits waageartige Vorrichtungen bekannt, durch die die Kraft zum Spannen des Verschlusses festgestellt und bei zu geringer Verschließkraft, d. h. bei lockerem Verschlußsitz, die Maschine stillgesetzt oder ein Signal ausgelöst wird.

Beide Vorrichtungen sind sehr kompliziert. Sie mindern die Leistung der Maschine und geben selbst Anlaß zu Störungen, so daß sie bisher praktisch nicht verwirklicht werden konnten. Eine Kontrolle maschinell verschlossener Flaschen auf Dichtheit des Verschlusses war somit bisher praktisch nicht möglich, und man mußte sich darauf beschränken, Flaschen mit offensichtlich losen Verschlüssen, soweit solche gerade festgestellt wurden, auszuscheiden. Selbstverständlich konnte durch diese Methode nur ein Teil der nicht richtig sitzenden Verschlüsse erfaßt werden.

Auch bei anderen Behältern und Verschlußarten, die maschinell verarbeitet werden, besteht das gleiche Problem, und es konnte bisher z. B. bei Kronenkorkverschlüssen, bei Dosen, bei Naturkorken, bei Kunststoffkappen u. dgl. und bei sonstigen Behältern, soweit sie für schäumende und kohlensäurehaltige Flüssigkeiten Verwendung fanden, keine Kontrolle auf einwandfreien Sitz der Verschlüsse oder Verschlußteile erfolgen.

Um diese Nachteile bei allen Behältern, die mit schäumenden und kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten gefüllt sind, zu vermeiden, wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgeschlagen, daß die gefüllten und verschlossenen Behälter der Einwirkung von Ultraschall ausgesetzt werden.

Es ist bereits ein Reinigungsverfahren für Flaschen bekannt, bei dem berührungslos eine Schwingung der Reinigungsflüssigkeit im Hör- oder Ultraschallbereich durch Resonanz zwischen Sender- und abgestimmter Verfahren und Vorrichtung

zum Überprüfen der Dichtheit der Verschlüsse von mit kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten gefüllten, verschlossenen Behältern

Anmelder:

Enzinger - Union -Werke Aktien-Gesellschaft, Mannheim 1, Neckarauer Str. 138-162

Dipl.-Braumstr. Alfred Hövelhaus jun.,

Heinrich Ebbers, Bochum,
und Günter Goehle, Mannheim,
sind als Erfinder genannt worden

Flaschenfiequenz zustande kommt. Durch die erzielte pulsierende Bewegung und durch die Schwingungen soll die Flascheninnen- und -außenseite gründlich gereinigt werden.

Es ist weiter bekannt, Glasbehälter durch Ultraschall derart zu behandeln, daß ungeeignete Behälter durch die Vibrationen bzw. Resonanzerscheinungen zerstört werden.

Weiter ist bereits bekannt, durch Einwirken von Ultraschall in Flüssigkeit gelöstes Gas spontan zu entbinden, wobei zum Entgasen eine geringere Schallintensität ausreichend ist als zum Hervorrufen einer Kavitationswirkung, wobei ungeklärt ist, ob auch chemisch gebundenes Gas durch Ultraschall befreit wird. In Anwendung dieses Prinzips ist es auch bereits bekannt, Flaschen und andere Behälter der Einwirkung von Ultraschall auszusetzen. Allerdings erfolgt dies vor dem Verschließen der Flaschen und hat den Zweck, durch Entwickeln von Schaum die Luft aus dem Flaschenhals zu verdrängen, damit schädliche Lufteinflüsse vermieden werden.

Im Gegensatz dazu wird, wenn die Behälter im fertiggefüllten und verschlossenen Zustand der Einwirkung von Ultraschall ausgesetzt werden, im Inne-

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ren der verschlossenen Behälter eine Druckerhöhung erzielt, die sich bei dichten Verschlüssen in keiner Weise bemerkbar macht, bei undichten Verschlüssen jedoch zum Abblasen, zum Überschäumen und sogar zum Herausspritzen von Flüssigkeit und Schaum führt. Ohne jede sonstige Prüfvorrichtung können allein durch die Einwirkung von Ultraschall Behälter mit strammen, dichten Verschlüssen von solchen mit lockeren, undichten Verschlüssen unterschieden werden.

In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen, daß die Einwirkung des Ultraschalls während des Vorbeitransportes der verschlossenen Behälter an einem an sich bekannten

z. B. an parallel arbeitenden Verarbeitungskolonnen Verwendung finden, kann auch für mehrere Behandlungsköpfe ein einziger Generator entsprechend hoher Leistung vorgesehen sein. In ein und derselben Anlage können auch zwei Ultraschallköpfe Verwendung rinden, der erste in an sich bekannter Weise am bzw. nach dem Füller zum Verdrängen der Luft aus dem Flaschenhals und der zweite nach dem Verschließen zur Überprüfung der Dichtheit der Verschlüsse.

Lo Es ist zweckmäßig, die Flaschen nach ihrem Austritt aus der Verschließmaschine zunächst durch eine Abspülvorrichtung zu schicken, damit die vor dem Verschließen ausgetretenen und an der Flasche noch haftenden Schaumreste abgespült werden können;

Ukraschallbehandlungskopf erfolgt. Die überschau- 15 eine Verwechslung des alten Schaumes mit neuem, menden, abblasenden oder Schaum ausspritzenden bei der Verschlußkontrolle aufgetretenem Schaum Behälter können anschließend von Hand oder selbst- wird damit verhindert. Dies ist besonders wichtig, tätig, z. B. mit Hilfe einer elektronischen Vorrichtung, soweit in Förderrichtung hinter dem Ultraschalldie auf den austretenden Schaum anspricht und die behandlungskopf eine Flaschenaussortierstrecke am die überschäumenden Flaschen mit Hilfe einer 20 Flaschenförderband vorgesehen ist, die eine auf aus-Weiche auf ein besonderes Transportband überführt, getretenem Schaum ansprechende elektronische Prüfvorrichtung aufweist. Mit Hilfe einer solchen Prüfvorrichtung mit z. B. fotoelektrischer Abtastung der Flaschenverschlüsse kann ausgetretener Schaum fest-

senen Behälter wird durch den Ultraschallbehand- 25 gestellt und eine an sich bekannte Flaschenweiche lungsknopf eine Anpreßkraft ausgeübt, so daß die für die aufschäumende Flasche in Tätigkeit gesetzt

und die Flasche ausgeschieden werden.

Der Ultraschallbehandlungskopf weist in an sich bekannter Weise eine Schwingplatte auf, die von

Durchführung dieses Verfahrens, gemäß welcher an 30 einem magnetostriktiven Schwingkörper mit Ultrader Transportbahn der bereits verschlossenen Behäl- schallfrequenz bewegt wird; die Energie wird durch

einen Wechselstromgenerator in bekannter Weise geliefert.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine Füll- und eine Verschließmaschine an einem Förderband für Flaschen, Dosen u. dgl.;

Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen die Anordnung der Ultraschallköpfe mit verschiedenen Flaschengegenhaltern;

aussortiert werden. Zur Beschallung findet zweckmäßigerweise eine Frequenz zwischen 20 und 100 kHz Anwendung. Während der Beschallung der verschlos-

Behälter während der Beschallung zweckmäßigerweise zwangsgeführt werden.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur

Fig. 6 zeigt eine Schaumabspritzeinrichtung und
Fig. 7 den Aufbau eines Ultraschallkopfes und
Fig. 8 die Außenansicht eines Ultraschallgenerators. Die von der nicht gezeichneten Reinigungsmaschine auf dem Flaschentransportband 1 ankommenden

ter ein Ultraschallbehandlungskopf angeordnet wird, der derart in die Transportbahn hineinragt, daß die Behälter mit der Schwingplatte des Behandlungskopfes wenigstens kurzfristig in Kontakt kommen.

In weiterer Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Ultraschallbehandlungskopf an der Austrittseite der Behälterverschließvorrichtung vorgesehen sein. Zweckmäßigerweise dienen dabei als Halterung für die bereits verschlossenen Flaschen die Verschließwerkzeuge selbst oder die Flaschenhalter, soweit sie bei der Verschließmaschine ohnehin vorgesehen sind.

Es wird weiter vorgeschlagen, daß der Ultraschallbehandlungskopf hinter der Verschließeinrichtung an- 45 Flaschen 2 gelangen zunächst über den Flaschengeordnet ist, wobei zweckmäßigerweise auf der einen zuführstern 3 in die Füllmaschine 4, aus der sie über Seite der Behältertransportbahn der Ultraschall- den Flaschenstern 5 wieder heraus- und auf dem behandlungskopf und diesem gegenüber auf der Transportband 1' zur Verschließmaschine 6 gelangen, anderen Seite der Transportbahn ein in Transport- in die sie in ganz entsprechender Weise über die richtung umlaufender oder fördernder Gegenhalter 50 Sterne 3', 5' ein- bzw. aus ihr wieder ausgeschleust vorgesehen ist. Als Gegenhalter kann ein an sich be- werden. Die Füllmaschine 4 und die Verschließkanntes umlaufendes und angetriebenes Geländerband, z. B. aus Keilriemen bestehend, vorgesehen
sein, das etwas in die Transportbahn hineinragt und

verstellbar sein. kann. Das Geländerband wird in die- 55 band 1" zunächst durch die Flaschenabspritzvorrichsem Falle zweckmäßigerweise mit doppelter Flaschen- tung 7 und dann durch die aus dem Ultraschallfördergeschwindigkeit angetrieben, so daß der Be- behandlungskopf 8 und dem Gegenhalter 9 behälter sich an der Schwingplatte des Ultraschall- stehende Beschallungsstation. Undichte Verschlüsse behandlungskopfes abwälzt. lassen gut sichtbare Mengen Schaum austreten, und

Als Gegenhalter kann auch eine angetriebene 60 solche Flaschen 10 können an der hinter der BeTransportschnecke vorgesehen sein. Außerdem be- schallungsstation 8, 9 vorgesehenen Aussortierstrecke steht die Möglichkeit, den Ultraschallbehandlungs- 11 auf ein besonderes Abtransportband 12 übergeführt kopf so an einer Umlenkstelle — beim Austritt aus werden. Das kann entweder von Hand geschehen der Verschließmaschine — anzuordnen, daß ein oder mit Hufe einer durch eine fotoelektrische Ein-Flaschentransportstern als Gegenhalter dienen kann. 65 richtung 13 gesteuerte Flaschenweiche 14. Der Ultra-

Der Ultraschallbehandlungskopf wird in bekannter schallkopf 8 kann auch bereits an der Verschließ-Weise durch einen Wechselstromgenerator gespeist, maschine 6 vorgesehen sein, wobei die Flaschen durch und falls mehrere Behandlungsköpfe gleichzeitig die Verschließwerkzeuge 15 bzw. Halteklammern 15'

maschine 6 können auch ohne Zwischenband 1' auf ein und derselben Grundplatte vereinigt sein. Die Flaschen 2' gelangen sodann auf dem Transport-

zwar noch festgehalten, aber bereits vollständig verschlossen sind (Fig. 2).

Entsprechend Fig. 3 kann der Ultraschallkopf 8' auch unmittelbar an der Flaschentransportbahn 1' angeordnet sein. Als Gegenhalterung kann dabei ein mit doppelter Transportgeschwindigkeit umlaufendes Geländerband 16, z. B. ein Keilriemenpaar, dienen. Die Flaschen 2' walzen sich dabei auf der Schwingplatte 17 des Schallkopfes 8' ab. In ähnlicher Weise kann an Stelle eines umlaufenden Geländerbandes 16 gemäß Fig. 4 eine angetriebene Transportschnecke 18 vorgesehen werden. Mit einer Abwälzung der Flaschen ist jedoch in diesem Falle zumeist nicht zu rechnen, vielmehr gleiten die Flaschen meist auf der Schwingplatte 17 des Schallkopfes 8' entlang.

Auch bei der Anordnung des Schallkopfes 8' gegenüber einem Flascheneinteilstern 19 (Fig. 5) kommt zumeist nur ein Vorbeigleiten der Flaschen 2' an der Schwingplatte 17 zustande. Im letzteren Falle kann der Schwingkopf zumeist noch im Vortisch 20 der Verschließmaschine 6 oder der kombinierten Füll- und Verschließmaschine fast unsichtbar untergebracht werden.

Zweckmäßigerweise wird zwischen der Verschließmaschine 6 und der Beschallvorrichtung 8, 9 (Fig. 1) eine Abspritzvorrichtung 7 vorgesehen, die in Fig. 6 im vergrößerten Maßstab dargestellt ist. Über dem Flaschentransportband 1" ist eine haubenartige Abdeckung 21 mit Spritzdüsen 22 und Wasserzuleitungen 23 vorgesehen.

Gemäß Fig. 7 weist der Schwingkopf 8 den magnetostriktiven, mit Drahtwicklungen besetzten Schwingkörper 24 auf, der am vorderen Ende die Schwingplatte 17 und links und rechts von dieser zwei Gleitkufen 25, 26 aufweist. Schwingplatte und Gleitkufen sind in einem Gehäuse 8 abgefedert an den mit Gummimuffen abgedeckten Federn 26' aufgehängt. Das ganze Gehäuse 8 kann gemäß den Fig. 2 bis 5 zum Beispiel mittels Handschrauben 27 verstellbar an der Flaschentransportbahn 1 angeordnet sein. Der Schallkopf 8 gemäß Fig. 7 ist mit dem in Fig. 8 schematisch und im noch kleineren Maßstab dargestellten Schwingungsgenerator 28 über die Wechselstromleitung 29 elektrisch verbunden. An ein und demselben Generator 28 können mehrere Schwingköpfe 8 über Leitungen 29, 29' angeschlossen werden. Der Ultraschallgenerator 28 ist zweckmäßigerweise wasserdicht gekapselt, und von außen sind nur die erforderlichen Schalt- und Regulierelemente 30 und die Anzeigegeräte für Strom-, Spannung und Frequenz 31 sichtbar.

Claims (17)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Überprüfen der Dichtheit der Verschlüsse von mit kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten gefüllten, verschlossenen Behältern, da durch gekennzeichnet, daß die gefüllten und verschlossenen Behälter der Einwirkung von Ultraschall ausgesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwirkung des Ultraschalls während des Vorbeitransportes der verschlossenen Behälter an einem Ultraschallbehandlungskopf (8) erfolgt.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der Beschallung überschäumenden, abblasenden oder Schaum ausspritzenden Behälter (10) von Hand oder selbsttätig aussortiert werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Beschallung eine Frequenz von etwa 20 bis 100 kHz Anwendung findet.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die verschlossenen Behälter (2') während der Einwirkung des Ultraschalles zwangsgeführt werden und vom Ultraschallbehandlungskopf (8) eine Anpreßkraft auf sie ausgeübt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen in die Transportbahn (1") der bereits verschlossenen Behälter (2') derart hineinragenden Ultraschallbehandlungskopf (8), daß die Behälter (2') mit der Schwingplatte (17) des Behandlungskopfes (8) wenigstens kurzfristig in Kontakt stehen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallbehandlungskopf (8) an der Austrittseite einer Behälterverschließvorrichtung (6) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Halterung für die bereits verschlossenen Flaschen (2') die Verschließwerkzeuge (15) selbst oder die Flaschenhalter (15') der Verschließmaschine (6) vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallbehandlungskopf (8) in Transportrichtung hinter der Verschließeinrichtung (6) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite der Behältertransportbahn (1") der Ultraschallbehandlungskopf (8) und diesem gegenüber auf der anderen Seite der Transportbahn (1") ein in Transportrichtung umlaufender Gegenhalter (9) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenhalter (9) ein umlaufendes Geländerband (16) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenhalter (9) eine angetriebene Transportschnecke (18) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Gegenhalter (9) ein Flaschentransportstern (19) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ultraschallbehandlungskopf (8) mit einem Wechselstromgenerator (28) für Ultraschallfrequenzen verbunden ist und für mehrere Behandlungsköpfe (8) ein einziger Generator (28) vorgesehen sein kann.

15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung vor dem Ultraschallbehandlungskopf (8) eine Behälterabspülvorrichtung (7) vorgesehen ist.

16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung hinter dem Ultraschallbehandlungskopf (8) eine Flaschenaussortierstrecke (12) am Flaschentransportband (1") vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß an der Flaschen-

aussortierstrecke (12) eine auf ausgetretenen Schaum ansprechende elektronische, insbesondere fotoelektrische Prüfvorrichtung (13) und eine von dieser gesteuerte, an sich bekannte Flaschenweiche (14) angeordnet ist.

In Betracht gezogene Druckschiiften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1032119; USA.-Patentschriften Nr. 2 734 628, 2 859 610; »Elektrotechnische Zeitschrift«, Ausgabe B, 1960, H. 5, S. 97 bis 104.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

ι 309 750/195 11.63