DE2636799B2

DE2636799B2 - Kunststoffbehälter und Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung der Dichtigkeit des verschlossenen Kunststoffbehälters

Info

Publication number: DE2636799B2
Application number: DE19762636799
Authority: DE
Inventors: Klaus 6232 Bad Soden Heyse; Heinz Dr. 6200 Wiesbaden Kraemer; Gerhard Dipl.-Ing. 6204 Taunusstein Schoenbach
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1976-08-16
Filing date: 1976-08-16
Publication date: 1978-06-08
Also published as: BE857833A; DE2636799C3; DE2636799A1; NL7708918A; DK144092B; DK144092C; FR2362051A1; JPS5322781A; DK361877A; GB1589751A; ES461586A1; FR2362051B3; IT1079816B

Description

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Gegenstand der Erfindung ist der in den Ansprüchen gekennzeichnete Kunststoffbehälter und ein Verfahren zur Prüfung der Dichtigkeit des Kunststoffbehälters.

Bei der Lagerung von Nahrungsmitteln in flüssiger, flüssig-fester oder pastöser Form, z. B. Fertiggerichten, Suppen, Gemüse u. a. in Kunststoffbehältern, insbesondere in Leichtbehältern aus Kunststoffverbundfolien mit Metallschichten, z. B. Aluminium, ist die Dichtigkeit der Verpackung für die Haltbarkeit des verpackten Gutes von großer Bedeutung. Die nach Abfüllen und Verschließen des Behälters abgepackten Füllgüter können an Haltbarkeit und/oder Qualität verlieren, insbesondere dann, wenn der Verschluß, z. B. die Siegelnaht nicht vollkommen dicht ist

Zur Prüfung der Dichtigkeit des Verschlusses von Leichtbehältern aus Kunststoffverbundfolien mit Aluminiumschicht wurde bereits vorgeschlagen, die Dicke der thermoplastischen Heißsiegelschicht im Nahtbereich zu messen, wobei allerdings die Aluminiumschicht entfernt und somit der Kunststoffbehälter zerstört werden muß. Deshalb ist dieses Prüfverfahren auf Stichproben aus der Produktion beschränkt Auch die Messung der Heißsiegelnahtdicke von außen ist bekannt So geht die DE-OS 24 34 823 davon aus, daß für undichte Siegelnähte in Kunststoffbehältern die folgenden Gründe ursächlich sind: Einschluß eines Fremdkörpers im Siegelnbhtbereich, ungenügende Energiezufuhr bei der Herstellung der Siegelnaht und ungenügende Menge an siegelfähigem Material im Nahtbereich, beispielsweise durch Abrisse des siegelfähigen Materials bei der Herstellung der Verbundfolie. Da alle diese Ursachen eine Veränderung des Abstandes der Siegelnahtaußenflächen hervorrufen, kann durch einen Vergleich des Istwertes für diesen Abstand mit dem Sollwert ein fehlerhaft versiegelter Behälter festgestellt und aussortiert werden. Da die Heißsiegelnaht meist über einen relativ großen Bereich des Behälters verläuft, ist eine Kontrolle ihrer Dicke nicht an allen Stellen möglich oder zumindest mit hohem Aufwand verbunden. Zufällig entstandene Undichtigkeiten in den Heißsiegelnähten, die nicht auf den obengenannten Ursachen beruhen, haben oft die Größe winziger Poren oder Kapillaren und lassen sich mit dieser Prüfmethode nicht erfassen, da diese Dickenabweichungen außerhalb der Meßgenauigkeit liegen. Treten ferner undichte Stellen außerhalb der Siegelbereiche auf, so werden sie bei dieser Prüfmethode ebenfalls nicht erfaßt.

Ausgehend von dem aufgezeigten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Kunststoffbehälter vorzuschlagen, der nach Befüllung geeignet ist zur zerstörungsfreien, raschen und einfach durchzuführenden Prüfung seiner Dichtigkeit, auch an den Stellen außerhalb des Siegelbereiches.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Kunststoffbehälter, dessen zumindest innere oder äußere Oberfläche aus flüssigkeitsdichtem, elektrisch isolierendem Material besteht, mit wenigstens teilweise flüssigem oder pastösem Inhalt geeignet zur Prüfung der Dichtigkeit z.B. der Heißsiegelnähte. Er ist gekennzeichnet durch einen leitfähigen Folienstreifen, der wenigstens in Teilbereichen mit den Wänden des Behälters abgedichtet verbunden ist, der ferner mit dem Füllgut in Kontakt steht oder mit diesem in Verbindung gebracht werden kann und aus dem verschlossenen Behälter herausragt

Der Behälter kann eine beliebige Form aufweisen, beispielsweise eine Dose oder einen Beutel darstellen. Als Beispiele für Beutelarten werden Flachbeutel, Bodenbeutel, Blockbodenbeutel, Schlauchbeutel oder Standbeutel genannt. Der Behälter kann auch eine

geformte Schalenpackung sein.

Das Behältermaterial besteht beispielsweise aus thermoplastischer heißsiegelfähiger Kunststoffolie, z. B. Polyäthylenfolie, vorzugsweise jedoch aus einer Verbundfolie mit siegelfähiger Kunststoff inner schicht, wie z. B. Polyäthylen oder Polyvinylidenchlorid, insbesondere aber aus einer Verbundfolie mit einer Aluminiumschicht einer Polyäthylenfolie aus der Innenseite als siegelfähiger Schicht und einer Außenschicht aus Zellglas, Polypropylen oder Polyester, wie z. B. PoIyäthylenterephthalat

Der Kunststoffbehälter ist beispielsweise ein halbstarrer, standfester Beutel, wie er z. B. in der DE-PS 12 81 140 beschrieben ist

Die Form des leitfähigen Folienstreifens ist zwar frei wählbar, doch muß gewährleistet sein, daß er einerseits mit dem Füllgut im Kunststoffbehälter in Kontakt steht oder mit diesem in Kontakt gebracht werden kann und andererseits aus dem verschlossenen Kunststoffbehälter herausragt Der leitfähige Folienstreifen k?jin aus der verschlossenen Einfüllöffnung oder an einer beliebigen anderen Stelle aus dem Kunststoffbehälter hervorstehen. Die Breite und Dicke des Folienstreifens ist aus wirtschaftlichen Gründen so gering wie möglich zu halten, vorzugsweise jedoch wird Breite und Dicke in Bezug auf Größe und Gewicht des Behälters so gewählt, daß der gefüllte und verschlossene Beutel an dem herausragenden Teil des Folienstreifens aufgehängt oder durch einen Greifmechanismus ergriffen werden kann.

Die leitfähige Folie besteht beispielsweise aus Zellglas, vorzugsweise aber aus thermoplastischem siegelfähigem Kunststoff, insbesondere Polyolefinen, wie Polyäthylen höherer Dichte oder Polypropylen oder deren Copolymere, der leitfähiges Material enthält oder mit diesem bedampft oder beschichtet ist

Die thermoplastische siegelfähige Kunststoffolie hat gegenüber Zellglas den Vorteil, daß sie direkt mit der Innenbeschichtung des Kunststoffbehälters versiegelbar ist, während bei der Verwendung einer Zellglasfolie zusätzlich ein Klebstoff notwendig ist Das leitfähige Material wird insbesondere vor dem Herstellen der Kunststoffolie mit dem Rohmaterial vermischt und besteht vorzugsweise aus Ruß- und/oder Graphitpartikeln.

Der leitfähige Folienstreifen wird beispielsweise vor dem Verschließen des Kunststoffbehälters durch dessen Einfüllöffnung so tief eingeführt, daß der Folienstreifen das Füllgut berührt Beim Verschließen der Einfüllöffnung wird der leitfähige Folienstreifen im Bereich der Verschlußnaht mit den Innenflächen des Kunststoffbehälters, insbesondere durch Heißsiegeln, verbunden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, vor dem Einfüllen des Füllgutes den leitfähigen Folienstr^ifen mit der Innenfläche des Kunststoffbehälters und/oder entlang einer Seitenkante verlaufend beispielsweise durch Heißsiegeln zu verbinden. Bevorzugt wird der leitfähige Folienstreifen unter definierten Bedingungen an einer definiert verschlossenen Seite des Behälters angebracht Die Einfüllöffnung liegt dann insbesondere dieser Seite des Behälters gegenüber. Sofern der Kunststoffbehälter aus einer Kunststoffverbundfolie mit Metallschicht, z. B. Aluminium, besteht, muß ein direkter Kontakt zwischen der Metallschicht und der leitfähigen Folie vermieden werden. Die Metallschicht die gewöhnlich beidseitig mit isolierend wirkendem Kunststoffmaterial beschichtet ist, kann jedoch nur an der Außenkante, d. h. an der Schnittkante, der Verbundfolie hervortretea Der leitfähige Folienstreifen ist deshalb im Bereich der Schnittkante der Verbundfolie mit einer elektrisch isolierenden Hülle oder Beschichtung, vorzugsweise aus thermoplastischem, siegelfähigem Kunststoff, insbesondere aus Polyäthylen, umgeben, die sowohl mit der Innenwand des Kunststoffbehälters als auch mit dem leitfähigen Folienstreifen gut siegelbar ist. Die elektrische Isolierung, z. B. die Hülle oder Beschichtung, muß zumindest die ic das Füllgut

ίο hineinragende Schnittkante des leitfähigen Folienstreifens freihalten, so daß ein direkter Kontakt zwischen dem Füllgut und dem leitfähigen Folienstreifen gewährleistet bleibt
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung der Dichtigkeit des beschriebenen Kunststoffbehälters. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß man den in den Ansprüchen gekennzeichneten, gefüllten und verschlossenen Kunststoffbehälter mit einer elektrischen Spannungsquelle verbindet wobei der aus dem Kunststoffbehälter herausragende leitfähige Folienstreifen mit dem ersten Pol und die Oberfläche des Kunststoffbehälters mit dem zweiten Pol in Kontakt gebracht wird und den Stromfluß mißt Sofern eine undichte Stelle in der Oberfläche des Kunststoffbehälters vorhanden ist tritt eine merkliche Verringerung des Durchgangswiderstandes und somit ein merklich erhöhter Stromdurchgang auf, wobei der Strom über den leitfähigen Folienstreifen, das Füllgut und durch die undichte Stelle fließt

Das Verfahren beruht somit auf einer Messung der eventuellen Änderung des elektrischen Stromflusses. Der gemessene Wert kann beispielsweise verstärkt und Grenzwertschaltern zugeführt werden, womit man beim Erreichen eines Grenzwertes verschiedene Maßnahmen, ζ. Β. Aussortieren der schadhaften Packung, Kontrolle der Abfülleinrichtung, erhöhte Energiezufuhr bei den Siegelwerkzeugen oder Veränderung der Produktionsgeschwindigkeit einleitet wobei der gemessene und verstärkte Wert gegebenenfalls ferner einer weiteren Verstärkerstufe mit Anzeigegerät zugeleitet wird.

Vorzugsweise wird dieses Verfahren in der Weise durchgeführt daß man den Kunststoffbehälter in ein Bad mit einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit eintaucht, ohne daß der aus dem Kunststoffbehälter hervortretende Teil des leitfähigen Folienstreifens mit dieser Flüssigkeit in Kontakt tritt. Hierzu dient insbesondere die bereits erörterte elektrische Isolierung, z. B. in Form einer Hülle oder Beschichtung, die den leitfähigen Folienstreifen umgibt und ihn vor der leitfähigen Flüssigkeit schützt Dadurch wird ein Kurzschluß zwischen dem leitfähigen Folienstreifen und der leitfähigen Flüssigkeit verhindert

Dieses bevorzugte Verfahren gestattet die besonders

schnelle Überprüfung der Dichtigkeit der gesamten Oberfläche des Behälters oder eines Teilbereiches, je nachdem ob der Behälter völlig oder teilweise in die leitfähige Flüssigkeit eintaucht Das Eintauchen des Kunststoffbehälters erfolgt beispielsweise durch eine Halterung, die den Kunststoffbehälter an dessen leitfähigen Folienstreifen ergreift und ihn durch ein Bad hindurchführt und/oder in ein Bad absenkt Tritt der leitfähige Folienstreifen aus dem Bodenbereich des Kunststoffbehälter hervor, so wird die kritische Verschlußnaht der Einfüllöffnung besonders gut getestet, da dann bei der Messung die gesamte Masse des Füllgutes auf dieser Verschlußnaht lastet.
Die Erfindung wird anhand der Ausführungsformen

des Behälters in F i g. 2 und 2 erläutert, ohne daß sie sich hierauf beschränkt, wobei gleichzeitig das Meßverfahren gezeigt ist.

Der im Schnitt dargestellte Kunststoffbehälter in F i g. 1 besteht aus den Verbundfolien 1 und 2, die aus einer Metallschicht 3, Heißsiegelschicht 4 und Außenschicht 7 bestehen. Der in das Füllgut 5 eintauchende leitfähige Folienstreifen 6 ist im Bereich der Siegelnaht mit einer elektrisch isolierenden Hülle 8 umgeben. Der Kunststoffbehälter befindet sich in einem Behälter 9 mit leitfähiger Flüssigkeit 10. Diese Flüssigkeit einerseits und der aus dem Kunststoffbehälter herausragende Teil des Folienstreifens andererseits sind an eine Gleichstromquelle Q mit Anzeigegerät G angeschlossen, das den Stromdurchgang mißt

Die in Fig.2 dargestellte Ausführungsform des Kunststoffbehälters weist eine Siegelnaht 11 auf, die die Einfüllöffnung verschließt. Parallel zur Siegelnaht 11 durchquert ein leitfähiger Folienstreifen 6 den Kunst-

Stoffbehälter und das Füllgut 5. Der Folienstreifen steht an den Seitenkanten des Kunststoffbehälte sichtbar hervor und wird durch Aussparungen 12 de Verbundfolie freigelegt. Der Kunststoffbehälter ist mi seiner Siegelnaht 11 in einem Behälter 9 mit leitfähige Flüssigkeit 10 eingetaucht. Über eine Stromquelle Q mi Anzeigegerät G wird der Stromdurchgang zwische leitfähiger Flüssigkeit 10 und leitfähigem Folienstreife 6 geprüft. Im Prinzip ist es zur Messung ausreichenc wenn nur eine Aussparung der Verbundfolie Vorhand« ist, so daß der Folienstreifen nur an einer Seitenkant des Kunststoffbehälters freigelegt wird. Die Bezugszi fern 3, 4 und 7 haben die gleiche Bedeutung wie i Fig. 1.

Die Erfindung ermöglicht die Prüfung der Dichtigkeit eines gefüllten und verschlossenen Kunststoffbehälters auf schnelle und einfache Weise, wobei der Behälter nicht zerstört werden muß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Kunststoffbehälter, dessen zumindest innere oder äußere Oberfläche aus flüssigkeitsdichtem, elektrisch isolierendem Material besteht, mit wenig- s stens teilweise flüssigem oder pastösem Inhalt, geeignet zur Prüfung der Dichtigkeit z. B. der Heißsiegelnähte, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch leitfähiger Folienstreifen (6) wenigstens in Teilbereichen mit den Wänden des Behälters (1,2) abgedichtet verbunden ist, der ferner mit dem Füllgut (5) in Kontakt steht oder mit diesem in Verbindung gebracht werden kann und aus dem verschlossenen Behälter herausragt

2. Kunststoffbehälter nach Anspruch 1, dadurch is gekennzeichnet, daß der leitfähige Folienstreifen (6) aus heißsiegelfähigem Kunststoff besteht, in dem Ruß- und/oder Graphitpartikel verteilt sind und/ oder der mit Ruß- und/oder Graphitpartikeln beschichtet und/oder bedampft ist

3. Kunststoffbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienstreifen (6) aus Polyolefin, insbesondere Polyäthylen höherer Dichte oder Polypropylen oder deren Copolymere besteht

4. Kunststoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß er aus einer Kunststoffverbundfolie mit Metalleinlage (3, 4, 7) besteht

5. Kunststoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrisch isolierende Hülle und/oder Beschichtung (8) den leitfähigen Folienstreifen (6) zumindest im Bereich der Verschlußnaht des Kunststoffbehälters und/oder im Bereich der Schnittkante der Verbundfolie umgibt

6. Kunststoffbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Hülle und/oder Beschichtung (8) aus siegelfähigem Kunststoff besteht

7. Kunststoffbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der leitfähige Folienstreifen (6) durch Aussparungen (12) des Behältermaterials an einer oder mehreren Seitenkanten des Behälters freigelegt ist.

8. Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung der Dichtigkeit des Kunststoffbehälters nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man den gefüllten und verschlossenen Kunststoffbehälter mit einer elektrischen Spannungsquelle verbindet, wobei der aus dem Kunststoffbehälter herausragende leitfähige Folienstreifen mit dem ersten Pol und die Oberfläche des Kunststoffbehälters mit dem zweiten Pol in Kontakt gebracht wird und den Stromfluß mindert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den zweiten Pol mit einer leitfähigen Flüssigkeit in Kontakt bringt und den Kunststoffbehälter in die leitfähige Flüssigkeit eintaucht, ohne daß der leitfähige Folienstreifen mit der leitfähigen Flüssigkeit in direkte Berührung kommt