DE19732580A1 - Funktionsprinzip der Dichtheitsprüfung im Unterdrucktunnel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Prüfen der Dichtheit von Verpackungen, die unmittelbar nach dem Befüllen die Prüfeinrichtung durchlaufen.

Beim maschinellen Verpacken von Produkten in die dafür vorgesehenen Gebinde kann es vorkommen, daß der Verschluß der Verpackung, der aufgeschweißt, gefalzt oder geklebt wird, durch fehlerhafte Maschineneinstellung oder Einschlüsse zwischen den Klebeflächen eine Undichtheit aufweist, was zur Zerstörung des Produktes führen kann.

Prüfeinrichtungen zur Überprüfung abgefüllter Gebinde sind derart bekannt, daß die Gebinde einzeln oder bereits in Palettenform einer Unterdruckkammer zugeführt werden. Dort können die Gebinde taktweise auf Ihre Dichtheit überprüft werden.

Es ergibt sich eine Taktzeit, welche bedingt durch den zyklischen Verfahrensablauf, der aus Einführen des Prüfgutes in die Prüfkammer, Verschließen der Kammer, Evakuieren, Prüfen auf Dichtheit und entspannen der Unterdruckkammer mit anschließender Neubeschickung der Prüfkammer besteht, die für eine 100% Überwachung des Produktionsgutes bei den von der Industrie geforderten Produktionszeiten nicht ausreichend ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, das eine 100% Überwachung online am Band auch bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten ohne Unterbrechung des Produktions­ vorganges ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch erreicht, daß die Prüflinge nach dem Verschließen des Gebindes einen Prüftunnel, in dem ein Unterdruck erzeugt wird, durchläuft und in diesem mit einer dafür geeigneten Sensorik auf seine Dichtheit überprüft wird.

Der dabei benötigte Unterdruck wird dadurch erzeugt, daß über eine Absaugung mehr Luft dem Tunnel entnommen wird, als über den Ein- und Ausgang des Tunnels einströmen kann.

Fig. 1 zeigt schematisch die vollautomatisch arbeitende Dichtheits- Prüfeinrichtung mit dichten, als auch beschädigten Prüflingen im Unterdrucktunnel.

Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäß ausgelegten Prüfsensor, der undichte Prüflinge von dichten unterscheiden und diese Information an eine Sortiereinrichtung weitergeben kann. Fig. 2 zeigt diesen Sensor mit ausgefahrenem Kontrollstift bei einem undichten Prüfling.

Fig. 2a zeigt einen erfindungsgemäß ausgelegten Prüfsensor bei einem dichten Prüfling.

Eine in Fig. 1 dargestellte Dichtheits-Prüfeinrichtung weist einen Unterdrucktunnel 1 auf, der vorzugsweise aus durchsichtigem Material hergestellt ist. Der Tunnel besitzt drei Öffnungen, wobei die beiden Eintrittsöffnungen; 3 und 4 durch die das Transportband 6 mit den darauf befindlichen Gebinden 7 oder 8 geführt wird, in ihrer Fläche kleiner als die Absaugöffnung 5 am oberen Teil des Prüftunnels sein müssen. Am Ein- und Austritt des Tunnels befindet sich je ein Zähler 9 und 10, der so angebracht wird, daß die Prüflinge beim Eintritt als auch beim Verlassen des Tunnels registriert werden können.

Die zur Dichtheitsprüfung eingesetzten Sensoren 11 sind an einer Transportkette 13, die zum Prüfling höhenverstellbar 2 eingebaut ist, angebracht.

Die mit einer beliebigen Anzahl an Sensoren 11 bestückte Transportkette 12 wird in einem geeigneten Übersetzungsverhältnis von einer Kette 13 über die Bewegung des Transportbandes 6 angetrieben.

Das Funktionsprinzip der Prüfanlage wird wie folgt beschrieben:
Beim Absaugen von Luft über die Absaugöffnung 5 des Unterdrucktunnels 1 wird in diesem ein Unterdruck entstehen, wenn die Menge der abgesaugten Luft größer ist als über die Ein- und Austritts­ öffnungen 3 und 4 einströmen kann.

Werden bereits abgefülltes Gebinde 7 oder 8 über das Transportband 6 in den Tunnel 1 befördert, so werden diese, nachdem sie über einen Zählmechanismus 9 registriert wurden auf ihrer Vorzugs­ ausdehnungsrichtung (meist der aufgeschweißte Deckel) mit dem Sensorelement 11 belegt. Der Sensor wird dabei mit seinem Masseelement 14 über seine, im Transportrhythmus der Prüflinge synchron laufenden Transportkette 12 auf den Deckel des Gebindes gebracht und dort mit der Transportbandgeschwindigkeit 6 mitgeführt.

Der so vorbereitete Prüfling 7 oder 8 wird dem Unterdruck, der sich im Tunnel 1 aufgebaut hat ausgesetzt. Beim dichten Gebinde 7 wird sich der Deckel 7a des Prüflings aufgrund des Druckunterschiedes zwischen Gebindeinnendruck und dem anliegenden Unterdruck im Tunnel nach oben wölben und das Masseelement 14 des Sensors 11 um diesen Weg auslenken.

Beim undichten Prüfling wird durch die schadhafte Stelle ein Druckausgleich zwischen dem im Gebinde 8 anliegenden atmosphärischem Druck und dem Unterdruck im Tunnel 1 stattfinden, was dazu führt, daß der Deckel 8a des Gebindes in seiner Ausgangslage verbleibt und auch der Sensor 11 keine Auslenkung erfährt. Bei sehr kleinen Beschädigungen ist es wichtig, daß der Gegendruck des Masseelementes 14 auf den Prüflingsdeckel groß genug ist, um eine vorgetäuschte Dichtheit durch Anheben des Deckels infolge des erschwerten Druckausgleiches zu verhindern.

Beim undichten Gebinde 8 wird infolge des verharrens des Masseelementes in seiner Ausgangslage über einen Hebelmechanismus im Inneren des Sensors ein Stift 16 aus dem Sensorgehäuse ragen, der im weiteren Transportverlauf dafür sorgt, daß der als undicht erkannte Prüfling 8 vom Transportband 6 auf einen Bypass geschoben wird oder den Prüfling als dicht oder undicht markiert.

Claims (10)

1. Verfahren zum Prüfen der Dichtheit von bereits gefüllten Gebinden (7 oder 8) mit geklebtem, geschweißtem oder anderweitig verbundenem Deckel, die online am Band (2) in einen Tunnel (1) gefördert werden, der dadurch gekennzeichnet ist, daß in ihm ein Unterdruck erzeugt wird, indem über eine Absaugung (5) mehr Luft entnommen wird als am Ein- (3) und Ausgang (4) des Tunnels (1) bedingt durch die Querschnittsverhältnisse einströmen kann und so eine dem Zustand des Gebindes (7 oder 8) entsprechende Verformung festzustellen ist, wobei ein dichtes Gebinde (7) eine durch den Druckunterschied resultierende Auswölbung (7a) erfahren wird, welche über einen über dem Prüfling (7 oder 8) angebrachten Sensor (11) dedektiert werden kann, wogegen beim undichten Prüfling (8) eine Auswölbung (7a) infolge des Druckausgleiches ausbleiben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtheitsprüfung im Unterdrucktunnel als Einzelprüfung erfolgen kann, d. h. als Stichprobe auf einem Bypass des Produktionsbandes erfolgen kann.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfling der Gebinde als Mehrfachprüfung bereits im palettierten Zustand erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Dichtheitsprüfung als undicht erkannten Gebinde unmittelbar nach dem Prüfvorgang farblich oder anderweitig markiert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Dichtheitsprüfung eingesetzten Sensoren (11) mit einer Vorrichtung derart ausgestattet sind, daß bei einem undichten Gebinde (8) über ein Hebelgestänge (17) ein Stift (16) aus dem Sensorgehäuse (18) geschoben wird, der im weiteren Verlauf dafür benötigt wird, das undichte Gebinde mittels eines Hebelarmes, der durch den Zustand des Stiftes (16) angesteuert wird, vom Band auf einen Bypass zu befördern.

6. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Dichtheitsprüfung eingesetzten Sensoren bei dafür geeigneten Gebinden berührungslos arbeiten.

7. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die für die Dichtheitsprüfung eingesetzten Sensoren (11) in Kontakt mit dem Prüfling befinden.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Prüfling in Kontakt stehende Sensor (11) mit Gewichten (14) belastet werden kann, um bei geringen Undichtheiten eine Dedektion des Prüflings zu ermöglichen.

9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die für das Verfahren eingesetzten Sensoren im Unterdrucktunnel derart angebracht sind (2), daß sie in ihrer Höhe zum Prüfling eingestellt werden können um die Überprüfung verschiedener Verpackungen in einem Unterdrucktunnel (1) zu ermöglichen.

10. Verfahren nach Anspruch 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Information des Stiftes (16) abgegriffen und nach dem Tunnel (1) zur Sortierung der Prüflinge in dicht und undicht unter Zuhilfenahme der Zählsensoren (9) und (10) herangezogen wird.