DE2636799C3 - Kunststoffbehälter und Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung der Dichtigkeit des verschlossenen Kunststoffbehälters - Google Patents
Kunststoffbehälter und Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung der Dichtigkeit des verschlossenen KunststoffbehältersInfo
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Description
hi
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 Hesßsiegelschicht 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 Kunststuffbehältern die folgenden Gründe
ursächlich sind: Einschluß eines Fremdkörpers im Siegelnahtbereich, 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 i'aifmethode 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 Bcutelartcn werden Flachbeutel, Bodenbeutel, Blockbodenbcutel, Schlauchbeutel oder
Standbeutel genannt. Der Behälter kann auch eine
geformte Schaupackung sein.
Das Behältermateria! besteht beispielsweise aus
thermoplastischer heiQsiegelfähiger Kunststoffolie, z. B,
Polyäthylenfolie, vorzugsweise jedoch aus einer Verbundfolie mit siegelfähiger Kunststoffinnenschicht, 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. Polyethylenterephthalat.
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 kann aus der
verschlossenen Einfüllöffnung oder an einer beliebigen anderen Stalle aus dem Kunststoffbehälter hervorstehen.
Die Breite und Dicke des Folienstreifens isi 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
dere ι Copolymere, der leitfähiges Material enthält oder mit d esem bedampft oder beschichtet ist.
Di: thermoplastische siegelfähige Kunststoffolie hat
gegenüber Zellglas den Vorteil, daß sie direkt mit der Innenbeschichtung des Kunststoffbehälters versiegelbar
ist, während bei der Verwendurg einer Zellglasfolie zusätzlich ein Klebstoff notwendig ist. Das leitfähige
Material wiru 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 Folienstreifen 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 hervortreten. Der leitfähige Folienstreifen ist deshalb im
Bereich der Schnittkante der Verbundfolie mit einer elektrisch isolierenden Hülle oder Beschichtung, vorzugsweise
ans thermoplastischem, siegelfähigem Kunststoff, insbesondere aus Polyäthylen, umgeben, die
sowohl mit der Innenwand des Kunststoffbehälters ah
auch mit dem leitfähigen Folienstreifen gut siegelbar ist. Die elektrische Isolierung, z.B. die Hülle oder
Beschichtung, muß zumindest die in das Füllgut
in 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
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren
I) 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
in verbindet, wobei der aus dem Kunststoffbehälter
herausrageade leitfähige Folienstreifen mit dem ersten Pol und die Oberfläche des Kunststoff ,Walters mit dem
zweiten Pol in Kontakt gebracht *i"J 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.
ίο 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 Maßnah-
r> men, 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
i" einer weiteren Verstärkerstufe mit Anzeigegerät
zugeleitet wird.
Vorzugsweise wird dieses Verfahren in der Weise durcngeführt, daß man den Kunststoffbehälter in ein
Bad mit einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit ein-
r> taucht, 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
ίο 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
r" 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. L'as Eintauchen des Kunststoffbehälters erfolgt beispielsweise durch eine
w> Halterung, die den Kunststoffbehälter an dessen leitfähigen Foliensti jifen ergreift und ihn durch ein Bad
hindurchführt und/oder in ein Bad absenkt. Tritt der leitfähige Folienstreifen aus dem Bodenbereich des
Kunststoffbehälters hervor, so wird db kritische
h"> 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 Ausführungsfonnen
Die Erfindung wird anhand der Ausführungsfonnen
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'ig. 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 hcrausragendc Teil des Folienstreifens andererseits sind an eine Gleich-Mi
!mquelle Q mit Anzeigegerät G angeschlossen, das
den Slromdurchgang mißt.
Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform des
Kunststoffbehälters weist eine Siegelnaht 11 auf, die die
i-infiillöffnung verschließ!. Parallel zur Sicgclnah: !!
durchquert ein leitfähiger Folienstreifen 6 den Kunststoffbehälter
und das Füllgut 5. Der Folienstreifen 6 steht an den Seitenkanten des Kunststoffbehälters
sichtbar hervor und wird durch Aussparungen 12 der Verbundfolie freigelegt. Der Kunststoffbehälter ist mit
seiner Siegelnaht 11 in einem Behälter 9 mit leitfähiger
Flüssigkeit 10 eingetaucht. Über eine Stromquelle Q mit Anzeigegerät G wird der Stromdurchgang zwischen
leitfähiger Flüssigkeit 10 und leitfähigem Folienslreifen 6 geprüft. Im Prinzip ist es zur Messung ausreichend,
wenn nur eine Aussparung der Verbundfolie vorhanden ist. so daß der Folienstreifen nur an einer Seitenkante
des Kunststoffbehälters freigelegt wird. Die Bczugs/iffern
3, 4 und 7 haben die gleiche Bcdeu!'!·'«' wir in
Fig. 1.
Die Frfindung ermöglicht die Prüfung der Dichtigkeit
eines gefüllten und verschlossenen Kunststoffbehälter', auf schnelle und einfache Weise, wobei der Bch ü":r
Hierzu 2 Blatt Zcichniinccn
Claims (9)
1. Kunststoffbehälter, dessen zumindest innere oder äußere Oberfläche aus flüssigkeitsdichtem,
elektrisch isolierendem Material besteht, mit wenig- ■>
stens teilweise flüssigem oder pastösem Inhalt, geeignet zur Prüfung der Dichtigkeit z. B. der
Meißsiegelnähte, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrisch leilfähiger Folienstreifen (6)
wenigstens in Teilbereichen mit den Wänden des iu 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 H 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. >o
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. .r>
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 Fc'.ienstreifen (6) zumindest im Bereich
der Verschlußnaht des Kunstst-r^fbehälters und/oder
im Bereich der Schnittkante der Verbundfolie η umgibt.
6. Kunststoffbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch isolierende Mülle
und/oder Beschichtung (8) aus siegelfähigem Kunststoff besteht. -to
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. ti
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, >o
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. v>
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 mi
der leitfähigen Flüssigkeit in direkte Berührung kommt.
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