DE19630768A1

DE19630768A1 - Testing sealing, of food and semi-luxury or drug packaging, for leaks

Info

Publication number: DE19630768A1
Application number: DE1996130768
Authority: DE
Inventors: Gerhart Schroff; Michael Stetter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1998-02-05

Abstract

The method uses a selected amount of test gas added during the packing. So that a leakage can be quickly and effectively identified. A gas or a gas mixture is inserted, which in the natural atmosphere is found in only very small concentrations, preferably smaller than 50 ppb. The test gas is quickly and effectively decomposed biologically and/or by natural UV radiation. The gas ethene and/or nitrous oxide gas is used as the test gas. A gas mixture of nitrogen and/or ethene and/or nitrous oxide gas can be used as the test gas.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichtheitsprüfung von Lebensmittel-, Ge nußmittel-, Arzneimittel- oder Medikamentenverpackungen, wonach in die Verpac kung des einzupackenden Produktes eine definierte Menge Testgas während des Verpackungsvorganges zugegeben wird, so daß durch Erzeugung eines Überdrucks in der Verpackung und/oder eines Unterdrucks außerhalb der Verpackung, bei Vor handensein eines Lecks, Testgas aus der Verpackung austritt und hieraus das Leck erkannt wird.The invention relates to a method for leak testing of food, Ge Nut packaging, pharmaceutical or drug packaging, after which in the Verpac a defined amount of test gas during the Packing process is added so that by generating an overpressure in the packaging and / or a negative pressure outside the packaging, at Vor there is a leak, test gas emerges from the packaging and from this the leak is recognized.

Zur Dichtheitsprüfung von verpackten Lebens-, Genuß- und Arzneimitteln sind un terschiedliche, auf die jeweilige Verpackung abgestimmte Verfahren zur Dichtheitsprüfung dieser Prüfobjekte bekannt.Leakage testing of packaged food, luxury foods and pharmaceuticals are un Different processes for the respective packaging Leak test of these test objects known.

Bei vakuumverpackten Produkten wie beispielsweise vakuumverpackter Kaffee, Wurst- oder Käseaufschnitt, usw. wird dem zu verpackenden Produkt eine definierte Menge Testgas beigegeben, so daß die Verpackung am Ende des Verpackungsvor ganges neben dem eigentlichen Produkt auch eine definierte Menge Testgas ent hält. Die Zugabe des Testgases erfolgt beispielsweise bei Schüttgut, z. B. bei Kaffee, durch Begasung des Schüttgutes mittels des Testgases vor dem eigentlichen Ver packungsvorgang, so daß das Testgas bei dem Befüllen der Verpackung zusammen mit dem Schüttgut in die Verpackung gelangt. Danach wird die Verpackung auf den gewünschten Enddruck evakuiert, beispielsweise auf 400 mbar Absolutdruck, und anschließend verschlossen. Zur Dichtheitsprüfung wird das fertig verpackte Produkt dann in eine Prüfkammer gebracht und diese soweit evakuiert, bis sich der ge wünschte Überdruck (Prüfdruck) im Prüfling einstellt. Soll der Prüfdruck z. B. 100 mbar betragen, so muß die Prüfkammer dann auf 300 mbar Absolutdruck evakuiert werden, wenn das Prüfobjekt einen Innendruck von 400 mbar Absolutdruck hat. Durch den so erzeugten Überdruck im Prüfobjekt, tritt nun, bei Vorhandensein eines Lecks, Testgas aus dem Prüfobjekt aus, so daß aus dem Auftreten von Testgas in der Prüfkammer auf die Leckage und aus der Testgaskonzentration auf deren Größe geschlossen werden kann.For vacuum-packed products such as vacuum-packed coffee, Sausage or cheese cuts, etc., the product to be packaged is a defined one Amount of test gas added so that the packaging at the end of the packaging In addition to the actual product, a defined amount of test gas is also ent holds. The test gas is added, for example, for bulk goods, e.g. B. with coffee, by gassing the bulk material using the test gas before the actual Ver packing process so that the test gas when filling the package together with the bulk goods in the packaging. Then the packaging is on the desired final pressure evacuated, for example to 400 mbar absolute pressure, and then closed. The packaged product is used for the leak test then brought into a test chamber and evacuated until the ge desired overpressure (test pressure) in the test object. If the test pressure z. B. 100 mbar, the test chamber must then be evacuated to 300 mbar absolute pressure if the test object has an internal pressure of 400 mbar absolute pressure. As a result of the overpressure generated in the test object, one now occurs Leaks, test gas from the test object, so that from the occurrence of test gas in the test chamber for the leakage and the size of the test gas concentration can be closed.

Ganz analog verfährt man bei in Folien oder Beutel eingeschweißten oder in Fla schen und Dosen abgepackten Produkten, beispielsweise Tabletten, Süßigkeiten, Milchprodukten, Getränken, usw . . Die Unterschiede liegen hierbei lediglich in der Art wie das Testgas der Verpackung beigegeben wird, bzw. auf welche Art der Prüf druck in der Verpackung hergestellt wird. Bei den bekannten Dichtheitsprüfverfahren kommen die Testgase CO₂ und Helium zum Einsatz. The procedure is analogous for shrink-wrapped in foils or bags or in fla packaged and canned products, such as tablets, sweets, Dairy products, beverages, etc. . The only differences are in the type how the test gas is added to the packaging or the type of test pressure is produced in the packaging. In the known leak test methods the test gases CO₂ and helium are used.

Ein wesentlicher Nachteil dieser Testgase CO₂ und Helium ist, daß sie in der Atmo sphäre in hohen Konzentrationen vorliegen. CO₂ beispielsweise mit ca. 300 ppm und Helium mit ca. 5 ppm. Zum einen sind bei den oben beispielhaft angeführten Verpackungen meist nur geringe Prüfdrücke; d. h. Druckunterschiede zwischen dem Inneren und der Umgebung der Verpackung zulässig. Daher können diese hohen natürlich vorhandenen Konzentrationen an Helium und CO₂ nicht einfach durch ein hinreichend gutes Vakuum (z. B. kleiner 1 mbar Absolutdruck) unterdrückt werden und sind somit nahezu immer unvermindert vorhanden. Zum anderen sind die Prüf zeiten bei diesen Prüfobjekten oft sehr kurz (weit unter einer Sekunde), was diese Problematik weiter verschärft. Dies führt dann in aller Regel dazu, daß selbst bei ei nem relativ hohen Aufwand nur sehr grobe Leckagen detektiert werden können.A major disadvantage of these test gases CO₂ and helium is that they are in the atmosphere spheres are present in high concentrations. CO₂ for example with about 300 ppm and helium at about 5 ppm. On the one hand, the above are examples Packaging usually only low test pressures; d. H. Differences in pressure between the Permitted inside and around the packaging. Therefore, these can be high naturally existing concentrations of helium and CO₂ not simply by one sufficiently good vacuum (e.g. less than 1 mbar absolute pressure) can be suppressed and are therefore almost always present undiminished. On the other hand there are the tests times of these test objects are often very short (well under a second), what this Problems further aggravated. This usually leads to the fact that even with egg only a very large amount of leakage can be detected.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß die Dichtheitsprüfung für praktische Anwendungsfälle empfindlicher, preiswerter und schneller unter rauhen Industriebedingungen automatisiert durchgeführt werden kann.Proceeding from this, the object of the invention is a method of improve the type mentioned in that the leak test for practical applications more sensitive, cheaper and faster under rough Industrial conditions can be carried out automatically.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1, dem Grundgedanken nach, sowie in Ausfüh rungsvarianten und Ausgestaltungen derselben durch die Merkmale der Unteran sprüche 2 bis 6 gelöst.With regard to the method, this task is characterized by the Features of claim 1, the basic idea, and in Ausfüh tion variants and configurations of the same through the features of the Unteran sayings 2 to 6 solved.

Hiernach werden gemäß der Erfindung solche Testgase zur Dichtheitsprüfung von Lebensmittel-, Genußmittel-, oder Arzneimittelverpackungen eingesetzt, welche in der natürlichen Atmosphäre nur in weit geringeren Konzentrationen wie CO₂ und Helium, vorzugsweise kleiner 50 ppb, vorliegen und welche biologisch und oder über die natürliche UV-Strahlung schnell und effektiv abgebaut werden können.According to the invention, such test gases for leak testing of Food, luxury food, or pharmaceutical packaging used in the natural atmosphere only in much lower concentrations such as CO₂ and Helium, preferably less than 50 ppb, and which are biological and or above the natural UV radiation can be broken down quickly and effectively.

Vorteilhafterweise können hierzu als Testgas die Gase C₂H₄ (Ethen) und/oder N₂O (Lachgas) eingesetzt werden. Ethen ist ein natürliches pflanzliches Wachstumshor mon, welches mit ca. 5 ppb in der Atmosphäre vorkommt und von den Pflanzen schnell und nahezu vollständig abgebaut werden kann. Ebenso kann das Gas N₂O, welches mit ca. 10 ppb in der Atmosphäre vorkommt, durch die natürliche UV-Strahlung sehr effektiv zu N₂ und O₂ abgebaut werden.Advantageously, the gases C₂H₄ (ethene) and / or N₂O can be used as the test gas (Laughing gas) can be used. Ethene is a natural plant growth hormone mon, which occurs with approx. 5 ppb in the atmosphere and from the plants can be dismantled quickly and almost completely. Likewise, the gas N₂O, which occurs with approx. 10 ppb in the atmosphere due to the natural UV radiation can be broken down very effectively to N₂ and O₂.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die natürlich in der Atmosphäre vorhan dene Konzentration (Untergrundkonzentration) der nachzuweisenden Testgase Ethen und N₂O sehr viel kleiner ist (ca. 1000 mal) als bei den bisher verwendeten Testgasen CO₂ und Helium. Die Untergrundkonzentration der Testgase Ethen und N₂O ist somit nahezu zu vernachlässigen. Es ist damit einfach möglich, selbst sehr kleine Leckagen anhand der gemessenen Testgaskonzentration sicher, preiswert und vor allem schnell zu detektieren.The advantage of the invention is that it naturally exists in the atmosphere denen concentration (background concentration) of the test gases to be detected Ethene and N₂O is much smaller (approx. 1000 times) than that used previously Test gases CO₂ and helium. The underground concentration of the test gases ethene and N₂O is therefore almost negligible. It is easily possible, very much so small leaks based on the measured test gas concentration safely, inexpensively and above all to detect quickly.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung verwendet als Testgas ein Gasge misch aus Stickstoff und/oder Ethen und/oder N₂O.An advantageous embodiment of the invention uses a Gasge as test gas mix of nitrogen and / or ethene and / or N₂O.

Besonders vorteilhaft kann als Testgas ein Gemisch aus Stickstoff und Ethen mit ei nem Volumenanteil an Ethen von kleiner 6% verwendet werden.A mixture of nitrogen and ethene with egg can be particularly advantageous as the test gas a volume fraction of ethene of less than 6% can be used.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht als Testgas ein Gemisch aus Stickstoff und N₂O vor.A preferred embodiment of the invention looks like a mixture as a test gas Nitrogen and N₂O before.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht zum Nachweis der Test gase optische Nachweisverfahren vor.Another preferred embodiment of the invention provides for the detection of the test gases optical detection methods.

Claims

1. A method for leak testing of food, luxury food or pharmaceutical packaging, according to which a defined amount of test gas is added to the packaging in addition to the product to be packaged during the packaging process, so that by generating an overpressure in the finished packaging and / or one Negative pressure outside of this, in the presence of a leak, test gas emerges from the packaging and the leak is recognized therefrom, characterized in that a gas or gas mixture is used as the test gas, which trations in the natural atmosphere only in very low concentrations - preferably less than 50 ppb occurs and is quickly and effectively broken down biologically and / or via natural UV radiation.

2. The method according to claim 1, characterized in that as the test gas Gas C₂H₄ (ethene) and / or the gas N₂O (laughing gas) is used.

3. The method according to claim 1, characterized in that as a test gas Gas mixture of nitrogen and / or ethene and / or N₂O is used.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that as a test gas a gas mixture of nitrogen and ethene with an ethene volume proportion of less than 6% is used.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that as Detection method used for the test gas optical detection method will.

6. The method according to claim 5, characterized in that in Deut the patent method DE 1 95 00 947.9 described detection method is used.