JP2007316085A - リークテストのための方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】収容成分が液体である場合に、多様な大きさの容器に対してまた多様な収容材料に対して適用し得るようなリークテスト方法および装置を提供すること。
【解決手段】閉塞収容容器を製造するための方法であって、少なくとも１つの液体成分を有した材料によって容器を充填し；容器を密封的に閉塞し；容器のリークテストを行う；という方法において、リークテストに際しては、液体成分の蒸気圧以下の圧力値にまで容器の周囲空間を真空引きすることによって、容器の壁の内外にわたって圧力差を適用し；周囲空間の圧力値を、リーク判定信号として観測し；観測された圧力値に基づく信号を動的しきい値と比較することにより、容器のリーク状況を認識し；当該容器がリーク無しと認識された場合には、平均化によって動的しきい値を更新する。
【選択図】図２

Description

本発明は、概して、少なくとも１つの液体成分を収容材料としている閉塞収容容器のリークテストを行うための技術に関するものである。

閉塞容器がテストキャビティ内に導入され、キャビティが密閉された後、吸込ポンプによってキャビティ内が減圧とされるような、リークテスト技術は、公知である。テストキャビティ内が所定圧力に到達した場合、つまり被テスト容器の周囲が所定圧力に到達した場合、容器にリークがなければ、この圧力は、実質的に一定に維持されることとなる。容器のうちの、内部に空気が拘束されている領域にリークがある場合には、容器からの空気流が周囲圧力を上昇させることとなる。容器のうちの、収容物が拘束されている領域にリークがある場合には、このリークが周囲圧力を有意に上昇させるかどうかは、収容物の種類、収容物の粘度、収容物内に固体粒子が存在しているかどうか、に大きく依存し、また、自明なように、リークの大きさに、大いに依存する。

リークが、空気拘束領域にあるかまたは収容物に接触した領域にあるかにかかわらず、製品収容容器のリークを正確に検出するための他の方法が、公知とされている。このような方法の１つは、共に係属中の欧州特許出願第０ ７９１ ８１４号および米国特許出願第０８／８６２ ９９３号の主題であって、容器の外壁近傍において、電極構成によって、インピーダンス計測を行うこと詳細には抵抗計測を行うことを提案している。リーク箇所から液体が漏出するとすぐに、漏出した液体は、インピーダンス計測電極のそれぞれの対に対して接触し、電極間において計測されるインピーダンスに対して有意の変化をもたらす。

それでもなお、このような方法は、とりわけ複数キャビティタイプのインライン式検査装置の、各テストキャビティ内において、インピーダンス計測構成を設置するという点において、かなりの付加的コストを必要とする。また、このような方法は、１ミクロンよりもずっと小さいような微小リークを検出することができず、また、容器形状や収容材料の種類に制限を受けてしまう。
欧州特許出願第０ ７９１ ８１４号 米国特許出願第０８／８６２ ９９３号

本発明の主目的は、少なくとも１つの１つの収容成分が液体である場合に、非常に様々な大きさの容器に対してまた非常に様々な種類の収容材料に対して適用することができるような、リークテスト方法および装置を提供することである。

本発明の他の目的は、エレクトロニクスや設備に関して比較的安価であり、そのため、非常に経済的なテストを行い得るような、リークテスト方法および装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、測定サイクルが短く、かつ、そのように短い測定サイクルであっても非常に高精度で測定を行い得るような、リークテスト方法および装置を提供することである。

上記目的は、少なくとも１つの閉塞収容容器のリークテストを行うための方法であって、容器が、少なくとも１つの液体成分を収容しており、容器の周囲空間へと向かう圧力差を印加することによって、容器の壁のうちのテストされるべき少なくとも一部の内外にわたって圧力差を適用するとともに、周囲空間の圧力値を、リーク判定信号として観測する場合において、周囲空間の圧力を、被テスト容器の少なくとも１つの液体成分の蒸気圧値以下にまで下げることによって、圧力差を確立する方法によって、実現される。

本発明は、容器にリークが存在すれば、液体が、外部の減圧周囲空間へと吸い出され、周囲空間が一定容積であれば、吸い出された液体が、周囲圧力が蒸気圧に到達した時点で蒸発することとなる、という着想のもとに展開された。このような液体の蒸発は、容器にリークが存在していない場合に同一測定条件下で確立されるであろう周囲圧力と比較して、かなり大きな圧力上昇をもたらすこととなる。

漏出する可能性のある液体の蒸気圧に到達した時点での、容器が導入されているテストキャビティ内における圧力観測が、リークテストにとって、非常に精度の高い技術であることが示される。このような技術によれば、非常に幅広い範囲にわたる収容製品を備えた容器のリーク検出を、精度良く行い得ること、および、現時点では０．０２μｍという小さなリークを精度良く検出できること、に注意されたい。

また、テストキャビティの容積は重要ではなく、そのため、本発明による技術によれば、複数容器からなるバッチを同時にテストすることが可能となることに注意されたい。この場合、そのようなバッチをなす１つの容器のリークであっても、精度良く検出することができる。

リークを有した容器の周囲圧力が、容器内圧にまで下がると、いくらかの量の液体が、容器外へと吸い出され、周囲圧力が蒸気圧に到達すると即座に、吸い出された液体は、蒸発し始める。容器の周囲が一定容積であれば、液体の蒸発は、圧力上昇をもたらすこととなり、周囲圧力の引き下げを行っているポンプは、この場合には、液体蒸気の除去をも行わなければならない。有意義な測定は、特に、容器の周囲空間が蒸気圧以下の圧力となった後に、行うことができる。それでもなお、被テスト容器の周囲空間を、蒸気圧よりも十分に小さな圧力にまで、とりわけ、少なくとも２桁小さな圧力にまで、好ましくは少なくとも３桁小さな圧力にまで、真空引きし得るようなポンプ能力としておくことが好ましい。

リークを認識し得るような圧力変化は、容器が複数の液体成分を収容している場合には複数の液体成分のうちの１つの成分が蒸発し始めるとすぐに、検出可能となることにより、蒸気圧値として、いくつかの液体成分の各蒸気圧のうちの、より大きな蒸気圧値を選択して、容器の周囲圧力を、その蒸気圧値以下にまで下げるという方法が推奨される。

周知なように、蒸気圧は温度の関数であるので、場合によっては、所定液体の蒸気圧を安定化させるために、例えば容器の周囲を所定温度にまで加熱することが有利であるけれども、テストを室温で行えば、すなわち、到達すべき蒸気圧を、２０℃付近の室温におけるものとして考慮すれば、本発明による方法および装置が、単純化される。

また、非常に正確なリーク検出は、時刻の２つの連続したポイントにおいて容器の周囲圧力を測定することによって、可能とされる。この場合、「ポイント」という用語は、圧力を正確に測定するために必要な所定時間幅を含んだものであると、理解されたい。真空ポンプの真空作用を容器の周囲空間に適用し、その後、所定時間経過後において得られた絶対圧力値を測定することによって、リーク検出を行うことができるけれども、２つの特定の時刻ポイントにおいて周囲圧力を測定する方式であれば、第１測定値を参照値として使用し、第２測定値とこの参照値との間の差分を形成することができる。この場合には、絶対圧力測定に代えて、差分圧力測定が行われる。より詳細には、時刻の第１ポイントにおいて測定された第１圧力信号を、電気信号として格納し、その後、第２圧力値が測定された時点で、第１値（この時点においてもまだ格納されている）と第２値との間の差が求められる。

本発明と同一出願人によるＰＣＴ出願第ＷＯ９４／０５９９１号およびその対応文献である米国特許明細書第５ ２３９ ８５９号には、非常に精度良くオフセットが補償される差分圧力測定方法および装置が、開示されている。本発明による方法の好ましい動作モードにおいては、また、本発明による装置の実施における好ましい動作モードにおいては、そのような差分圧力測定技術が、使用される。したがって、ＰＣＴ出願第ＷＯ９４／０５９９１号および米国特許明細書第５ ２３９ ８５９号は、これらの全体が参考のためここに組み込まれる。しかしながら、重要な特徴点に関しては、本明細書内において詳細に説明される。

被テスト容器の容積に対してのテストキャビティの容積の相対的大きさが、全く重要ではないことにより、本発明による方法および装置は、以下のような重要な利点を有している。

被テスト容器の壁が、容器内圧（通常、大気圧とされている）と周囲減圧空間との圧力差に耐え得るものであれば、そのような容器は、容器とテストキャビティとの相対的大小関係に全く無関係に、周囲空間を形成するテストキャビティ内へと、単純に導入することができる。その場合でも、高精度のリーク判定を、本発明に基づいて行うことができる。したがって、単一のかつ同一のテストキャビティを、様々なサイズのまた様々な容積の容器に対して使用することができる。このことは、複数の容器からなる１つのバッチを、周囲空間をなす１つのテストキャビティ内に導入することができ、キャビティ容積全体に対してわずかな比率しか占めないような単一の容器であっても、また、バッチをなす複数の容器のうちのただ１つの容器がリークを有していても、正確にリーク判定を行うことができるというさらなる利点をもたらす。

本発明の他の重要な利点は、次のようなものである。

収容容器が完全に充填されていないことは、よくあることであって、その場合には、少量の空気が、閉塞容器内に拘束されている。そのような容器において、拘束されている空気またがガスの近傍のところにリークが存在する場合には、周囲圧力を下げることによって、そのような空気が、リーク箇所から外部へと吸い出される。容器内の拘束空気の圧力がしだいに小さくなるにつれて、容器内の液体成分が、蒸発し始める。このような蒸気も、また、リーク箇所から吸い出される。リーク箇所から吸い出される空気と、リーク箇所から吸い出される蒸気と、の双方が、周囲圧力を増加させる。そのため、容器の空気拘束領域におけるリークは、周囲圧力の変化を引き起こすこととなる。すなわち、あたかもリーク箇所が、容器壁のうちの液体内容物被覆領域にあるかのようにして、周囲圧力の変化を引き起こすこととなる。よって、周囲空間における最小許容圧力変化に従ってリーク検出用しきい値を適正に設定することにより、そのようなリーク箇所が、空気被覆領域に位置しているのか、あるいは、内容物被覆領域に位置しているのか、ということは重要ではなくなる。

容器の空気拘束領域に位置しているある１つの同一リークが、液体被覆領域に位置している場合の同一リークよりも、周囲空間に対して小さな圧力変化しか引き起こさないのであれば、容器がリークを有しているか有していないかを検出するためのしきい値の設定は、この圧力変化によって支配される。あるいは逆に、容器の液体被覆領域に位置しているある１つの同一リークが、空気接触領域に位置している場合の同一リークよりも、周囲空間に対して小さな圧力変化しか引き起こさないのであれば、容器がリークを有しているか有していないかを検出するためのしきい値設定を支配するのは、小さい方の圧力変化である。

テスト中の容器が、大きなリークを有している場合には、容器の内容物がテストキャビティの内面を汚染しないよう、一般的に言えば、容器の周囲を汚染しないよう、さらに言えば、ポンプ設備を汚染しないよう、そのような大きなリークが検出されると即座に、周囲圧力の引き下げを、停止すべきである。これは、ポンプ作用によって周囲圧力が所定に下がっているかどうかを観測することによって、あるいは、被テスト容器の壁の近傍箇所における容器周辺においてインピーダンス測定を行うことにより好ましくは直流による抵抗測定を行うことにより内容物の飛散を検出することによって、実現することができる。インピーダンス測定は、被テスト容器の周辺近傍においてまた容器の少なくとも一部の全周にわたって、電極構成を設置することにより、実現することができる。容器の内容物が外壁上へと吸い出されるとすぐに、電極構成が、そのような内容物によって短絡され、急激なインピーダンス変化が起こることとなる。このインピーダンス変化が検出されることによって、容器周囲の圧力のさらなる引き下げが停止される。

大きなリークを迅速に検出するための後者の技術は、特に、容器壁が圧力差に耐えられないことのためにテストキャビティ内に形状適合式に封入される必要のある容器に対して、適用される。そのような場合、インピーダンス測定のための電極構成は、少なくとも１つの容器をぴったりと適合した状態で収容しているテストキャビティの内壁に沿って組み込むことができる。そのような容器をテストする場合、すなわち、形状適合式のキャビティを使用する場合、この場合であっても、容器の外壁とテストキャビティの壁との間においては、容器の周囲空間を形成するための連続容積が、確保される。このような連続容積の確保は、支持グリッドまたはメッシュの嵌込みによって、あるいは好ましくは、テストキャビティの内面を粗面化することにより形成されたテストキャビティ壁の複数の微小突起が、圧力差に基づく容器壁の外方膨出を阻止することによって、行うことができる。この場合、そのような微小突起どうしの間における連通空間が、容器のための周囲空間を形成することとなる。

周囲空間をなすテストキャビティ内の容器が、リークを有したものであると判定されたときには、そのテストキャビティは、いくらかの量の容器内容物によって汚染されているおそれがある。その場合には、そのテストキャビティは、リークを有している容器を取り出した後に、クリーニングされる。このクリーニングは、真空引きによって、および／または、洗浄ガスによる洗浄によって、好ましくは窒素による洗浄によって、および／または、加熱によって、あるいは、例えば加熱された洗浄ガスを使用して洗浄するといったようにこれらの組合せによって、行われる。

本発明による方法および装置が、インラインでの複数の容器のテストに適用されている場合、すなわち、複数の本発明による方法および装置が、１組をなす複数の容器に対して並列的に動作している場合、ある１つの容器がリークを有しているものであった場合には、次なるテストサイクルに関しては、そのテストキャビティには被テスト容器を導入せず、そのテストキャビティを空とする。そのサイクル時には、他のテストキャビティにおいてはテストを続行するものの、おそらく汚染を受けたであろうこのテストキャビティについては、クリーニングを行って再調整を行う。また、場合によっては、リークがある場合には液体の絞り出しを行い得るよう、容器壁を内方側に向けて機械的に押圧することによって容器の内圧を大気圧以上に増加させることが提案される。

上記目的を達成するために、本発明は、少なくとも１つの閉塞収容容器のリークテストを行うための装置であって、容器が、少なくとも１つの液体成分を収容しており、装置が、少なくとも１つの気密式に閉塞可能なテストキャビティと、このテストキャビティに対して動作可能に接続された少なくとも１つの真空引きポンプと、テストキャビティに対して動作可能に連結された少なくとも１つの圧力センサと、を具備している場合において、真空引きポンプが、テストキャビティを、ほぼ室温における液体成分の蒸気圧以下にまで真空引きできるようなものであり、圧力センサが、真空対応型圧力センサである、好ましくは、ピラニセンサステージを備えたものである、ような装置を提案する。

本発明による方法および装置の好ましい実施形態は、従属請求項に規定されている。本発明による方法および装置は、好ましくは、請求項６４，６５に規定したようにして使用される。この場合、小さなサイズの容器のリークテストを行うこととは別に、本発明は、例えば列車上に設置されているものや車両上に設置されているものも含めて、ガソリンやガス等といったもののための、巨大タンクプラントの密封性を恒久的に観測するために使用することができる。この場合には、リークが検出されるとすぐに、アラーム信号が生成される。

以下、いくつかの特定の実施形態であって本発明を具現するに際して現時点において好ましい実施形態を例示した添付図面を参照して、本発明について、さらに説明する。

図１には、圧力と温度とのグラフにおいて、蒸気圧力ｐ_Ｖ(Ｔ) の変化が、定性的に示されている。所定温度Ｔ_Ｘ においては、対応する蒸気圧ｐ_ＶＸに到達すると、液体は、蒸発し始める。蒸気圧曲線の上方においては、材料は液相となり、下方においては、材料は気相となる。

図２に示すように、本発明による装置は、テストキャビティ１を具備している。テストキャビティ１は、密封式に閉塞可能なカバー３を備えている。テストキャビティ１には、真空ポンプ５が連結されている。この真空ポンプ５は、ドラッグポンプ(drag pump)、回転ピストンバルブポンプ、拡散ポンプ、または、ターボ分子ポンプのようなターボ式真空ポンプ、とすることができる。ポンプの選択は、キャビティ１内において確立すべき真空度合いに依存する。また、例えばピラニセンサのような、真空圧力センサ７が設けられている。真空圧力センサ７は、テストキャビティ１内の圧力を計測する。少なくとも１つの液体成分を含有してなる収容製品を、少なくともある程度は収容している少なくとも１つの閉塞容器９が、カバー３を開放することによって、テストキャビティ１内へと導入される。その後、テストキャビティ１は、密封式に（気密式に）閉塞される。真空ポンプ５を動作させることにより、容器９の周囲空間、すなわち、テストキャビティ１と容器９との間の中間容積Ｖが、減圧とされる。

図３に示すように、容積Ｖ内の圧力は、雰囲気圧力ｐ_０ から出発して、容器９の収容物内の液体成分の蒸気圧に対応した値ｐ_Ｖ 以下の圧力へと、下げられる。収容製品の液体成分の蒸気圧ｐ_Ｖ よりも、少なくとも１桁、好ましくは２桁、より好ましくは３桁、小さい値にまで、テストキャビティ１を真空引きし得るように、真空ポンプ５を選択しておくことが望ましい。

テストは、好ましくは、室温で、すなわち、約２０℃という温度Ｔで、行われる。液体成分が水である場合には、室温における水の蒸気圧ｐ_Ｖ が２０ｍｂａｒであることから、この場合には、真空ポンプ５として、テストキャビティ１を約１０^−２ｍｂａｒにまで真空引きできるようなものを用意しておくことが好ましい。

テストキャビティ１内に導入された容器が、比較的剛直な壁１１を有したものであってかつリークがない場合には、容積Ｖ内の圧力は、定性的には、図３における曲線（ａ）に従うこととなる。すなわち、圧力は、使用されている真空ポンプのタイプによって決まる到達可能な所定圧力値の近くにまで下がることとなる。これに対して、容器９が、図２に示すように例えば場所１３においてリークを有している場合には、収容物のうちの少量の液体成分１４が、リーク箇所１３を通して、容器９から引っぱり出されることとなり、容積Ｖ内の圧力がｐ_Ｖ となった時点において即座に、容積Ｖ内において蒸発し始める。この現象によって、図３に定性的に示すように、圧力曲線は、（ｂ）に従うこととなる。すなわち、液体の蒸発が、真空ポンプ５の作用を打ち消して、容積Ｖ内の圧力上昇をもたらす。真空ポンプ５は、曲線（ａ）で示す真空レベルを最終的に得るためには、その蒸気をさらに除去しなければならない。リークが、容器９のうちの、図２における場所１３’といったような、空気が拘束されている領域に位置している場合には、容積Ｖの真空は、まず最初に、真空ポンプ５の作用を打ち消して、容器から空気を吸い出す。さらには、容器９内の液体成分が容器内へと蒸発し始めることとなり、この蒸気は、リーク箇所１３’を通して吸い出される。この場合にも、また、空気だけが真空ポンプ５によって除去されていた場合に従っていたであろう圧力曲線には到達せず、体積Ｖ内の圧力上昇が起こる。

圧力センサ７によって、容積Ｖ内の圧力曲線が観測される。テストキャビティ内の容積Ｖにはほとんど無関係に、図３における曲線（ａ）と曲線（ｂ）との間の明確な差が、１ミクロンよりも小さなリーク（０．０２μｍ）においては、数秒（１〜３秒）という時間スパンτの後に得られることが、実験によって確認された。この場合、リークのある容器とない容器との間の圧力差は、約１桁である。実験は、液体成分として水を含有している場合について行われた。

容器のリークを検出するために、例えば時間スパンτ後において、容積Ｖ内の絶対圧力を絶対値として計測することが可能であるけれども、図４を参照して説明するように、圧力差計測が、好ましい。

再度図２を参照すると、圧力センサ７は、評価ユニット１５に対して動作可能に接続されている。評価ユニット１５においては、予設定ユニット１７によって概略的に示されているように、特に、リーク認識しきい値が、予め設定されている（予設定されている）。評価ユニット１５の出力は、リークがあるかないかを表す２値信号である。

図４に示すように、真空センサ７の出力は、スイッチＳによって概略的に示すようにタイミング制御信号ｓ_１ によって制御されている格納ユニット１９に対しての入力である。格納ユニット１９に対しての信号入力は、第１ポイントとして、図３における時刻ｔ_１ において行われる。第２ポイントとして、図３における時刻ｔ_２ において、格納ユニット１９の出力とセンサ７の出力とが、差分形成ユニット２１のその入力ポートに対して接続される。差分形成ユニット２１は、図３における圧力差Δｐに対応した出力信号を生成する。

また、評価エレクトロニクス系の最も好ましい構成例が、図５に示されている。センサ７の出力信号は、変換ユニット１２１に対しての入力とされる。変換ユニット１２１は、入力段としてアナログデジタルコンバータ（アナログからデジタルへの変換器）１２１ａを備え、この後段に、デジタルアナログコンバータ（デジタルからアナログへの変換器）１２１ｂを備えている。変換器１２１の出力は、差分増幅ユニット１２３へと供給される。差分増幅ユニット１２３は、これに加えて、センサ７の出力信号を直接的に受領する。差分増幅ユニット１２３の出力は、図４の差分ユニット２１の場合と対応して、さらなる増幅ユニット１２５へと供給される。この増幅ユニット１２５の出力は、格納ユニット１２７を介して、加算器１２８において、自身の入力と重ね合わされる。格納ユニット１２７の入力は、ユニット１２５の出力から供給される。タイマーユニット１２９は、このような構成の時間制御を行う。図３における時刻ｔ_１ においてセンサ７から第１圧力値を格納するために、タイマーユニット１２９は、ユニット１２１における変換サイクルを可能とする。その結果、再変換されたアナログ出力信号ｅｌ_０ が、ユニット１２１の出力に現れる。同時に、センサ７からの実質的に同じ信号が、信号ｅｌとして、ユニット１２３の第２入力に印加される。よって、ユニット１２５の出力ポートには、ゼロ信号が現れるべきである。それでもなお、一般的には、ゼロオフセット信号が、ユニット１２５の出力ポートに現れることとなる。この信号が、タイミングユニット１２９による指示信号のもとに、格納ユニット１２７へと格納される。時刻ｔ_２ においては、ユニット１２１における変換がトリガーされない。そのため、増幅ユニット１２３の入力ポートには、センサ７からは、時刻ｔ_２ における圧力値が直接的に現れ、変換器１２１からは、格納されていた時刻ｔ_１ における圧力値が現れる。また、ユニット１２７において格納されていたゼロオフセット信号が、オフセット補償信号として、重ね合わされる。そのため、増幅ユニット１２５の出力において得られる信号は、ゼロオフセットが補償されたものである。

これは、図３における圧力差Δｐの非常に正確な測定を可能とする。

テスト中の容器が、大きなリークを有している場合には、図３において曲線（ｃ）で示すように、テストキャビティ１の容積Ｖ内の圧力は、真空ポンプ５の動作開始時点から、異なるレスポンスを示すこととなる。これは、例えば初期の時点ｔ_０ においてセンサ７の出力信号を所定しきい値（図示せず）と比較することにより、容易に検出することができる。そのようなしきい値へと実際の圧力値が到達していないときには、テストキャビティ１に対しての真空ポンプ５の動作が停止される。これは、大きなリークの場合に、容器内の内容物が大量にテストキャビティ内に噴出してキャビティを汚染してしまうことを避けるためである。

上述のように、本発明による方法は、テストキャビティ１と、テストされるべき少なくとも１つの容器と、の間の容積Ｖにかかわらず、正確に機能する。このことは、図６に示すように、複数の容器９からなるバッチ９’を、同時にテストすることを可能とする。これにより、容器９のどれかにリークがあるかどうかを正確に検出することができる。また、異なる容積Ｖに対しても検出精度が大きくは変化しないことから、形状が大幅に異なるような容器や容積が大幅に異なる容器であっても、１つのテストキャビティ１でもって、テストを行うことができる。

テストされるべき容器の壁が約１ｂａｒという圧力負荷に機械的に耐えられない場合には、図７に概略的に示すように、容器９の形状に適切に適合するような、カバー３’付きテストキャビティ１’が使用される。この場合、図７に概略的に示すように、突起２０が、真空引きの影響によって容器壁がテストキャビティの内壁にくっついてしまうことを、防止する。これにより、容器とテストキャビティ壁との間に、本発明によって真空引きされるべき空間Ｖが残存することが保証される。このような突起２０は、メッシュや格子の嵌込みによって具現することができる。あるいは、好ましくは、キャビティ内壁の機械的な粗面化によって具現することができ、この場合には、微小凸形状が容器壁を支持することとなり、容積Ｖとして、連続的な内部空間が形成される。

図７において破線で示すように、例えばキャビティのカバー３または３’を閉めたときに容器壁の一部を内方側に機械的に付勢することが、さらに有利である。これにより、容器９の内圧を増大させることができ、リークがある場合には、収容製品の液体成分をリーク箇所から押し出すことができる。

図９に示すように、本発明による方法および装置は、巨大タンクのリークを観測するために使用することができる。図９には、特に内壁２３および外壁２５を有してなる、二重壁タイプのタンクが示されている。これら両方の壁の密閉性のテストは、２つの壁の中間空間を図２における容積Ｖと見なして使用することにより、行われる。このような技術は、例えば、車両上のタンクまたは鉄道車両上のタンクに対して適用することができ、さらには、ガソリンタンクのような据付型の巨大タンクプラントに対しても適用することができる。

図８には、本発明による装置を使用した本発明による方法を、場所２９に配置した医療用途の小さなプラスチック容器とされた３つの容器に対して適用する場合の、テストキャビティ１の半分１ａが示されている。テストキャビティ１が容器形状に適合している場合には、これら容器は、フレキシブルな壁を有したものとすることができる。さらに、容器のいずれかが大きなリークを有しているかどうかを迅速に検出するための、他の技術が示されている。すなわち、インピーダンス計測用電極３２，３４が設けられている。これらインピーダンス計測用電極３２，３４は、キャビティ１の壁に一体に設置されているとともに、相互に電気的に絶縁されている。これら電極は、インピーダンス計測ユニットに対して、好ましくは抵抗計測ユニット３５に対して、接続されている。好ましくは粗面化された内壁を有したものとされているテストキャビティを真空引きすることによって液体内容物が容器壁の外部へと吸い出された場合には、電極３２，３４間において計測されるインピーダンスが急激に変化することとなり、すぐに検知することができる。インピーダンス計測ユニット３５の出力は、（具体的構成は図示していないものの）テストキャビティ１のさらなる真空引きを停止させる。

テストキャビティがリーク容器から漏出した収容物によって汚染されたときには、テストキャビティは、真空引きを行うことによって、および／または、ガスを注入することにより好ましくは窒素を注入することにより、および／または、加熱を行うことにより、クリーニングされる。図８においては、汚染されたテストキャビティ１へと向けてガスタンク３７から制御下で供給される洗浄用ガスすなわちクリーニング用ガスのための、供給ライン３６が示されている。このガスは、好ましくは、窒素とされる。

図８におけるキャビティ半体１ａは、他の半体に対して気密的に重ね合わされる。これにより、図２のものと同様の、テストキャビティ１が完成する。

本発明は、測定サイクルが短いことのためにインラインでの容器テストに特に好適なものであり、このようなインラインでのテストが行われる場合には、２つ以上のテストキャビティが、特に、１組をなすいくつかのテストキャビティが、例えば円形コンベヤ上に、設けられる。これらテストキャビティに対しては、テストされるべき容器（図示せず）が、コンベヤから自動的に搬入され、そして、これらテストキャビティは、上記テスト手法を同時に実施する。そのようなキャビティ内においてテストされた容器のうちの１つにリークがあることが検出された場合には、その容器をテストしていたキャビティに対しては、次なる容器セットの測定サイクル時には、容器が導入されず、このキャビティは、空のままとされる。その間に、空とされたそのキャビティは、上述のように真空引きおよび／またはガス噴射および／または加熱によって、クリーニングされる。

テストキャビティのカバー３または３’と、テストキャビティ１の本体と、の間において、あるいは、図８のテストキャビティの場合にはテストキャビティをなす２つの半体１ａどうしの間において、良好な真空封止シールが確立されなければならないことは、明らかである。これは、好ましくは、図１０に示すように、同心のＯリングシール体からなる少なくとも一対の平行シール体２８を設け、これらシール体どうしの間の中間空間２９を個別に真空引きすることによって、確立される。テストされるべき容器が、２つ以上の特定の液体成分を含有した収容製品を収容している場合には、最も大きな蒸気圧を有した成分の蒸気圧が、換言すれば、最も大きな気圧において蒸発し始める成分の蒸気圧が、リーク検出用に、選択される。この場合、粘性も考慮しなければならない。すなわち、蒸気圧の形成のためには、最も小さなリークであっても十分に通り抜け得るような液体性質を有した成分が、選択されなければならない。すべての液体成分の蒸気圧よりも十分に小さな圧力にまでテストキャビティを真空引きすることにより、どの成分の蒸気圧を考慮すべきであるかということは、重要ではなくなる。

本発明による装置のうちの好ましい形態をなす装置を使用して、本発明による方法のうちの好ましい形態をなす方法によって測定された、圧力の時間変化が、大きなリークを有した容器の場合（図１１ａ）と、小さなリークを有した容器の場合（図１１ｂ）と、リークのない容器の場合（図１１ｃ）と、に関して図示されている。

これらグラフについては、図２におけるユニット１５，１７による好ましい観測ユニットおよび制御ユニットを示している図１２を参照して、説明する。

図１１ａの場合には、図１２のタイミングユニット２０１は、時刻ｔ_１０において、ポンプ設備１０５を使用して、テストキャビティ１０３の真空引きを開始する。これは、図１２において、真空引き開始信号ＥＶＳＴ／ｔ_１０によって示されている。

例えば０．７５秒という、固定された所定時間ΔＴの後には、テストキャビティ１０３内の圧力センサ（図１２には図示していない）の出力信号Ａ_５ が、予設定源１０７における第１参照信号予設定値ＲＦＶＧＬと比較される。この目的のために、比較器ユニット１０９が、タイマーユニット２０１によって、時刻ｔ_１０＋ΔＴにおいて駆動される。

時間ΔＴの経過後において、図１２の電気信号Ａ_５ で示されているような、実際に観測された圧力値が、図１１Ａの曲線I で示すように、値ＲＦＶＧＬに到達していない場合には、このことは、非常に大きなリークＶＧＬが存在していることを意味する。これは、比較器１０９において検出され、比較器１０９においては、出力信号Ａ_１０９ が生成される。図１２のブロック１０９内の特性で示すように、この比較器１０９の時刻ｔ_１１＝ｔ_１０＋ΔＴにおいて駆動された出力信号が、例えばハイレベルであって、ＶＧＬの存在を示している場合には、これは、ＶＧＬ出力における出力である。テスト時の容器１０３の周囲の圧力、すなわち、テストキャビティ内の圧力が、図１１ａにおける曲線IIのように、参照値ＲＦＶＧＬに到達してこの参照値を下回っている場合には、ＶＧＬ出力信号は、生成されない。

後述のように、ＶＧＬ信号が生成された場合には、好ましくは、真空引きサイクルが停止される。というのは、テスト中の容器の非常に大きなリークのために、真空ポンプ１０５の汚染が、引き起こされるからである、あるいは、引き起こされかねないからである。

図１１ａの曲線IIで示す場合のように、ＶＧＬが生成されないときには、さらなる時刻ｔ_１３まで真空引きが継続される。時刻ｔ_１３においては、タイマーユニット２０１は、ポンプ設備１０５を停止させ、バルブ１０６によって、ポンプ設備をチャンバ１０３から切り離す。さらに、タイマーユニット２０１は、比較器ユニット１１１を起動する。この比較器ユニット１１１に対しては、参照信号発生源１１３によって生成された、さらなる参照値ＲＦＧＬが導入されている。ｔ_１３において、テストキャビティの周囲の圧力値がＲＦＧＬにまで到達していないときには、比較器ユニット１１１は、出力信号ＧＬを生成する。この信号は、テスト中の容器が、大きなリークを有していることを示す信号である。この場合にも、後述するように、テストシステムのさらなる動作に関して、いくつかの処置がとられる。

比較器１０９または１１１から、信号ＶＧＬまたはＧＬのいずれかが送出されたときには、タイマーユニット２０１は、テストが既に終了しておりテスト容器の品質が既に瞬時に認識されたことにより、原理的には、リセットされる。このリセットは、図１２においては、信号ＲＳ_２０１ によって示されている。リセットされない場合には、ｔ_１３の直後において、容器の周囲の圧力値Ａ_５(ｔ_１３) が保持ユニットすなわち格納ユニット１１７内に格納される。保持ユニットすなわち格納ユニット１１７の出力は、差分形成ユニット１１９の１つの入力ポートへと導かれる。この場合、差分形成ユニット１１９の第２入力ポートには、テスト時の容器周囲の圧力を観測する圧力センサの出力Ａ_５ が接続されている。図１２においてユニット１２１によって概念的に示すように、ｔ_１３から起算して、予設定可能なサイクル時間Ｔ_Ｔ の後には、図１２においてスイッチングユニット１２３によって示すように、ユニット１１９の出力としての圧力差ＤＰが算出される。この圧力差ＤＰは、さらなる比較器ユニット１２５へと供給される。この比較器ユニット１２５は、テスト時間Ｔ_Ｔ の経過後に起動される。さらなる参照値発生源１２７によって、比較器ユニット１２５に対して、参照値ＤＰＲＥＦが供給される。後述するように、ＤＰＲＥＦの値は、時間によって制御可能に変更することができる。および／または、ＤＰＲＥＦの参考値をなす参照値φ_Ｒ も、また、時間によって制御可能に変更することができる。

時刻ｔ_１３＋Ｔ_Ｔ におけるＤＰが、参照値ＤＰＲＥＦよりも大きい場合には、ユニット１２５において、信号ＦＬが生成される。この信号は、テスト容器に微小リークがあることを示す信号である。この状況は、図１１ｂに示す状況に対応している。ＤＰが参照値ＤＰＲＥＦよりも小さい場合には、容器がリークを有していないと認定され、ＶＧＬ、ＧＬ、および、ＦＬのいずれの信号も生成されることがない。この状況は、図１１ｃに示す状況に対応している。

図１２においてＶＧＬ信号が生成されたときには、真空引きポンプ１０５が単一のチャンバに対して接続されている場合であっても、あるいは、真空引きポンプ１０５が複数のチャンバ１０３に対して並列に使用されているようなインライン処理に真空引きポンプ１０５が適用されている場合であっても、真空引きポンプ１０５は、すべてのテストチャンバ１０３から即座に切り離される。それは、非常に大きなリークのために、漏出した容器内容物によって、真空引きポンプ１０５が汚染を受ける可能性があるためである。この場合、そのような状況に対する備えとして、予備のポンプ設備を設けておくことができる。その状況下では、予備ポンプが、テストを継続するために、１つのまたは２つ以上のテストチャンバに対して接続され、一方、汚染を受けた可能性のある第１ポンプ設備は、再調整される。

複数チャンバ型インラインテストシステムにおいては、例えば、複数のテストチャンバを備えた回転コンベヤテストプラントにおいては、大きなリークの存在を示す信号ＧＬの生成により、あるいは場合によっては、微小リークの存在を示す信号ＦＬの生成により、好ましくは、リークを有した容器のテストを行ったチャンバに対しての、被テスト容器のさらなる導入が、禁止されるまたは「バイパス」される。これに対して、他のチャンバは、なおも動作可能であって、新規に供給される被テスト容器に対してのテストを実施する。重度のまたは軽度のリークが認識された容器のテストを行ったテストチャンバに対しての、このようなバイパス処置は、そのチャンバにおける他のテスト結果に影響を与えないことを目的として、すなわち、ぞのチャンバを汚染した可能性のあるリーク容器の内容物がもたらした影響がそのチャンバにおける他のテスト結果に影響を与えないことを目的として、行われる。

このようにバイパスされたチャンバは、他のチャンバにおいてさらなるテストサイクルを実施するのと並行して、再調整される。

再調整は、そのチャンバを加熱することにより、液体および／またはガスによって特に加熱ガスによってそのチャンバを洗浄することにより、行うことができる。チャンバが適正に再調整されたかどうかは、そのチャンバ内にあたかも被テスト容器が収容されているかのようにしてテストを実施することにより、チェックされる。この場合、適正な再調整が行われていることは、空のチャンバにおける図１２のＤＰが、例えば、ＤＰＲＥＦよりも小さいことによって、あるいは、適切に設定された「空チャンバに対してのＤＰ−ＲＥＦ」（ＥＣＤＰ−ＲＥＦ）よりも小さいことによって、示される。

そのようなＥＣＤＰ−ＲＥＦは、清潔でありかつ空虚とされたテストチャンバにおいてＤＰ_ｅ を測定し、適正な再調整が行われたかどうかに関してチャンバをテストするに際しての参照値としてのこれら測定値ＤＰ_ｅ を、格納することによって、用意することができる。

図１１ａおよび図１１ｂを参照すると、参照値ＲＦＧＬの設定が、特に、参照圧力差値ＤＰＲＥＦの設定が、非常に重要であって、システムの精度に大いなる影響を与えることがわかる。この場合、周囲温度、雰囲気空気の湿度、ポンプのわずかな汚染、等といったような要因が、圧力の時間変化に対して影響を与え、これら２つの重要な参照値が特にＤＰＲＥＦが最大精度に設定されている場合には、誤判定につながる可能性がある。

図１３には、容器なしで測定を行った場合の、図１１ａ〜図１１ｃと同様の圧力曲線を定量的に示している。ｔ_１３においては、統計的偏差のために、わずかな圧力値のばらつきが生じている。よって、複数のテストキャビティプラントにおいて容器のテストを開始する前には、空とされた気密テストキャビティが、図１３のようにしてテストされ、平均値（ＲＦＧＬ）_ｍ が決定される。図１２の比較器ユニット１１１において使用する際の、あるいは、図１１ａ〜図１１ｃにおいて使用する際の、ＲＦＧＬの値は、（ＲＦＧＬ）_ｍ にオフセット値ΔＲＦＧＬを加えたものとすべきであることがわかった。雰囲気空気の温度や湿度等といった雰囲気パラメータは、空とされておりかつ調整済みのテストキャビティにおける校正サイクル時には、および、図１３の測定結果を得る際には、一定と見なすことができることを、指摘しておく。それでもなお、オンラインテストの実行時には、これら擾乱を起こすパラメータは、ゆっくりと変化することがあり、（ＲＦＧＬ）_ｍ を変化させてしまうことがある。

単一のテストキャビティが順次的に接続される場合であっても、あるいは、複数のすなわち２つ以上のテストキャビティが並行して接続される場合であっても、複数のテスト時すなわちインラインテスト時には常に、各容器が重度のリークを有していないことが既に判定されている時刻ｔ_１３において、圧力センサの実際の出力信号は、平均化ユニット１３０内へと入力される。平均化ユニット１３０においては、重度のリークは有していない複数の容器の最後のｍ個の実測圧力値、平均化される。出力としての平均信号結果は、図１３の（ＲＦＧＬ）_ｍ に対応する。しかしながら、例えば雰囲気パラメータの時間変化に基づいて、時間と共に変化する。図１３に示す出力平均結果Ａ５に対しては、オフセット値ΔＲＦＧＬが、加算される。この加算結果は、動的に変化する参照値ＲＦＧＬをなす。この動的に変化する参照値ＲＦＧＬが、図１２の比較器ユニット１１１に対して適用される。この動的に変化する参照値ＲＦＧＬは、例えば空のキャビティ１０３における参照用測定に関して説明したような初期設定時を起点として、図１５に示されている。

図１５から明瞭にわかるように、平均圧力値Ａ５(ｔ_１３)は、ここでは、ＤＰＲＥＦを参照する場合のベースをなしている。したがって、図１２に示すように、参照用差分圧力値ＤＰＲＥＦは、φ_Ｒ のような絶対的に静的な値を参照するので
はなく、Ａ５を参照する。

以下に説明するようにして、精度に関するさらなる改良がなされた。この改良点は、動的ＲＦＧＬおよびこれをベースとしたＤＰＲＥＦの動的上限値の採用と、個別的に採用することも、付加的に採用することもできる。この場合、図１６に示すように、時間間隔Ｔ_Ｔ の終了時点において、被テスト容器がリークを有していないことを出力信号ＦＬが示している場合にはいつも、圧力差の実測値ＤＰが、平均化ユニット１３５へと導入される。この平均化ユニット１３５の出力信号は、最後のｍ回のテストサイクルにわたっての圧力差平均信号ＤＰに相当する。この平均信号は、ΔＤＰという量だけオフセットされ、そのオフセットされた結果が、図１２のユニット１２７に対して適用するためのＤＰＲＥＦ信号として使用される。

上述した図１５に戻ると、この場合には一定のＤＰＲＥＦ信号が適用されており、曲線（ＤＰＲＥＦ）_ｔ によって概略的に示すように、ＤＰを平均化するという技術により、圧力差に影響を及ぼすような擾乱パラメータの変化につれて変化するような、動的に変化するチェック値ＤＰＲＥＦがもたらされている。

図１５に示す信号のような動的に変化する信号（ＤＰＲＦ）_ｔ を準備することは、動的に変化するベース値Ａ５を準備しなくても、動的に変化するＡ５値を参照することに代えて、図１２において破線で示すように、静的な一定値φ_Ｒ を参照することにより、実現することができることは、明らかである。

１つまたは複数のテストキャビティの出力信号Ａ_５ の評価は、デジタル的に行われることが好ましいこと、すなわち、それぞれのセンサの出力信号をアナログからデジタルへと変換した後に行われることが好ましいことは、明らかである。

図１７には、時間軸に対して、任意単位で、インラインテストプラントにおいて複数のテストキャビティに関して連続的に測定された圧力差の実測値ＤＰが、示されている。図１６のようにして得られた圧力差の計算平均値ＤＰが示されており、また、最終的には、図１５または図１６のような（ＤＰＲＥＦ）_ｔ が得られている。図１７からわかるように、平均値ＤＰおよび（ＤＰＲＥＦ）_ｔ は、時間と共に変化し、また、連続するテストごとに変化する。これにより、（ＤＰＲＥＦ）_ｔ の瞬時値よりも大きな、Ａにおける圧力差値は、平均化されたＤＰの影響ではなく、図１１ｂに示すようなリークを有した容器に対しての測定結果であるものと判定される。

また、特定のテストキャビティ内における容器のテストが、例えば連続して３回といったように所定連続回数のテストに関してリークという結果を示した場合には、そのようなテストキャビティは、また、さらなるテストのためにバイパスされる。そして、このテストキャビティは、汚染されているあるいはテストキャビティ自身がリークを有しているというように判断され、再調整される。このようなテストキャビティは、リークを有した容器を連続してテストしたことによって汚染を受けている可能性があり、また、気密性が悪い可能性がある。これらは、再調整時に確かめられ、上述のように、適正な再調整後のテストによっても確認される。

また、上述のように、ある種の被テスト容器に対しては、特に、ある種の収容製品に対しては、所定温度にまで、テストキャビティを加熱することができる。この加熱は、例えばネガティブフィードバック温度制御によって、好ましくは、テストキャビティごとに制御される。この場合、収容製品の温度依存蒸気圧は、所定圧力範囲内に設定される。このような加熱は、図１１ａ〜図１１ｃのような実際のテストサイクルを実施する前に、予備加熱サイクルにおいて行われる。

上述のように、容器のリークは、そのようなリークが、容器内に拘束されている空気に対して接触している壁部分に位置しているか、あるいは、収容製品に対して接触している壁部分に位置しているかにかかわらず、判定される。それでもなお、例えば液体内に特定の成分を含有しているといったような、ある種の収容物に対しては、テスト時の容器周囲における圧力差の時間推移に差が生じることがあり得る。

したがって、図１８に概念的に示すように、場合によっては、被テスト容器９を移動可能とするような、１つまたはいくつかのテストキャビティ１０３を準備することができる。これは、例えば、テストキャビティ１０３を回転軸Ａ回りに回転可能に設置して、回転軸１４０によってテストキャビティを回転駆動することによって、行われる。この場合、テストキャビティ内の圧力センサに対しての接続のためのリード線、テストキャビティの加熱機構に対しての接続のためのリード線、等は、駆動軸１４０を通して接続することができる。キャビティ１，１０３は、好ましくは、回転駆動されず、図１８において±ψで示すように揺動駆動される。この技術においては、図１９に概念的に示すように、リーク箇所Ｌは、空気に接触した状態と液体に接触した状態とを、交互に繰り返すこととなる。そのため、リーク箇所Ｌが図１９ａに示す位置にある場合でもあるいは図１９ｂに示す位置にある場合でも、テストは、リークがある場合には必ず、液体成分の蒸発によって行われることとなる。

単一チャンバのテスト装置の場合であっても、あるいは、インラインテストのように複数チャンバ型テストプラントの場合であっても、テスト装置の適正機能化および評価ユニットの校正は、好ましくはテストプラントに対して取り付けられる標準リーク構造を使用して行われることが好ましい。その場合には、プラントの再校正および／または全体的テストは、必要な時にいつでも、行うことができる。そのような標準リーク構造または校正用リーク構造が、図２０に示されている。

図２０においては、例えば図１２において符号１０３で示すキャビティと同様のものとされたテストキャビティから、真空ポンプ１０５へと至るラインにおいて、ニードルバルブ１４２が設置されている。このニードルバルブ１４２は、調節可能なものであるが、好ましくは、プラントの使用者によって、可変ではなく、所定リーク値に予設定されている。真空ポンプ１０５へと至るラインに対しては、ニードルバルブ１４２を介して、液体貯蔵器１４４が接続されている。この液体貯蔵器１４４内には、好ましくは、蒸留水が収容されている。加圧ラインおよびバルブ１４６によって貯蔵器１４４は、調節可能に加圧することができる。ニードルバルブは、貯蔵器１４４内の蒸留水が、チャンバ１０３と真空ポンプ１０５との間の連結ラインへと侵入することがなく、水蒸気だけが侵入できるように、設定されている。それでも、加圧ラインおよびバルブ１４６によって貯蔵器１４４内の水の加圧状況を調節することにより、チャンバおよび／または連結ラインおよび／または真空ポンプに液体を侵入させることなくかつそれらを汚染することなく、様々に程度が変化するようなリークを、模擬できるようになっている。複数のテストキャビティを有してなるプラントに対しては、ニードルバルブ１４２を備えたこのような校正構造は、中央集中的に単一のものを設けることができ、この校正構造は、すべてのチャンバ１０３に対して並列的に接続される。これは、設置されているすべてのチャンバまたはキャビティに対して並列に機能する単一の中央集中的なポンプ設備１０５が設けられているようなプラントにおいて、好ましい。これに代えて、そのような校正構造は、設置されている各チャンバ１０３に対して個別的に設けることができる。

テスト時の容器の周囲圧力を液体収容成分の蒸気圧以下にまで下げるという上記リークテスト技術を適用することにより、たいていの場合、図８を参照して説明したような抵抗測定を付設する必要がないことが、認識される。そのため、各テストチャンバにおいて、電極構成および測定ユニットを省略することができる。このことは、プラント全体のコストを削減すると共に、プラントの複雑さを低減させる。本発明は、瓶やブリスタパックのテストに特に好適であって、瓶やブリスタパックを個々にチェックすることによってそれらの製造工程におけるインライン型のものとして利用可能であり、とりわけ、医療応用に適している。図６に概念的に示すように、複数の容器９が互いに機械的に連結されていて１組の容器を形成している場合には、リークテストに関しては、そのような１組のものを、１つの容器と見なし得ることは、明らかである。

ブリスタパックに対して本発明による方法および装置を適用した場合には、テストサイクルの全体、すなわち、図１１におけるｔ_１０からＴ_Ｔ の終了時点までの時間間隔は、２秒よりも短い。このことは、例えば回転コンベヤ上において例えば２４個といったような複数のテストキャビティを有したインラインプラントにおいては、非常に大きなスループットをもたらす。

液体の蒸気圧の温度依存性を定性的に示すグラフである。 本発明による方法に基づいて動作する、本発明によるテスト装置を概略的に示す図である。 本発明による方法および装置の動作を説明するためのグラフであって、テストされるべき容器の周囲圧力の時間依存性を定性的に示すグラフである。 本発明によるテスト装置の動作を具現するに際しての好ましい形態を示す機能ブロック図である。 本発明による方法を達成する本発明による装置における評価エレクトロニクスを具現するに際しての好ましい形態を示す機能ブロック図である。 本発明による装置のバッチ操作を概略的に示す図である。 フレキシブルな壁を有した容器をテストするためのテストキャビティを概略的に示す図である。 １バッチあたりに３つの容器をテストするためのテストキャビティの半分を示す斜視図である。 タンクのリークを調査するための本発明による装置を使用して、本発明による方法を行うために直接的に使用される、二重壁タンクを概略的に示す図である。 本発明による装置のテストキャビティにおける好ましいシールを概略的に示す図である。 テストサイクル時の圧力変化を示すグラフであって、容器または医療応用ブリスタパックは、大いにリークがあったりまたは非常に大きなリークがあったりするものとして示されている。テストは、インピーダンス計測を行う必要なく、よって電極３２，３４を使用することなく、図８によるテストキャビティを使用して行われる。 テストサイクル時の圧力変化を示すグラフであって、容器または医療応用ブリスタパックは、小さなリークだけがあったりするものとして示されている。テストは、インピーダンス計測を行う必要なく、よって電極３２，３４を使用することなく、図８によるテストキャビティを使用して行われる。 テストサイクル時の圧力変化を示すグラフであって、容器または医療応用ブリスタパックは、リークがないと認められたりするものとして示されている。テストは、インピーダンス計測を行う必要なく、よって電極３２，３４を使用することなく、図８によるテストキャビティを使用して行われる。 本発明による装置において本発明による方法に基づいて動作するための評価ユニットの、単純化された好ましい形態を示す、信号流通／機能ブロック図である。 圧力の時間変化を示すグラフであって、リークがない容器を測定したときの、あるいは、容器を導入せずテストキャビティだけを測定したときの、圧力変化の統計的偏差を示している。 本発明による方法の好ましいモードに基づいて動作する本発明による装置の一部を示す、すなわち、順次に更新される平均値を使用してリークテストに対しての動的参照値を形成するよう機能する装置の一部を示す、単純化された機能ブロック／信号流通の図である。 本発明による好ましい方法におけるつまり本発明による好ましい装置の動作における、すなわち、リーク認識のために動的更新参照値が形成される場合における、信号の時間変化を単純化して定性的に示すグラフである。 本発明による方法および装置のさらに好ましい動作モードにおける、すなわち、容器テスト時に評価される圧力差信号と比較されるべき参照値のための基礎として、動的に更新される平均信号を形成するモードにおける、単純化された信号流通／機能ブロック図である。 比較のための参照値を基礎としてリークが認識されるような、平均信号の動的更新を示すための、複数キャビティを使用した本発明の装置において次々と操作されるテストキャビティに対しての圧力計測結果を、時間軸に対して、任意単位で示すグラフである。 本発明によるテストキャビティを単純化して示す概略図であって、テスト時に回転されている様子が示されている。 リーク箇所と収容製品との相対位置関係に関連して、図１８に示すテストキャビティの回転の効果を示す図である。 リーク箇所と収容製品との相対位置関係に関連して、図１８に示すテストキャビティの回転の効果を示す図である。 本発明による方法を行うに際して、本発明による装置を校正するための、校正用標準リーク構成を単純化して示す概略図である。

符号の説明

１ テストキャビティ
３ カバー
５ 真空ポンプ
７ 真空圧力センサ
９ 閉塞容器
１１ 壁
１３ リーク箇所
１４ 液体成分

Claims (47)

1. 閉塞収容容器を製造するための方法であって、
   少なくとも１つの液体成分を有した材料によって容器を充填し；
   前記容器を密封的に閉塞し；
   前記容器のリークテストを行う；
   という方法において、
   前記リークテストに際しては、
   前記少なくとも１つの液体成分の蒸気圧以下の圧力値にまで前記容器の周囲空間を真空引きすることによって、前記容器の壁のうちのテストされるべき少なくとも一部の内外にわたって圧力差を適用し；
   前記周囲空間の圧力値を、リーク判定信号として観測し；
   前記観測された圧力値に基づく信号を動的しきい値と比較することにより、前記容器のリーク状況を認識し；
   リーク状況に関するこの認識の結果として当該容器がリーク無しと認識された場合には、当該容器に関する信号を、同様にリーク無しとして以前に認識された他の複数の容器に関する複数の同様の信号に対して、平均化し、この平均化によって、前記動的しきい値を更新する；
   ことを特徴とする方法。
2. 請求項１記載の方法において、
   前記周囲空間の前記圧力を、前記液体成分の蒸気圧値よりも、少なくとも２桁小さな値にまでまたは少なくとも３桁小さな値にまで、下げることを特徴とする方法。
3. 請求項１記載の方法において、
   前記容器内に、２つ以上の液体成分が収容されている場合に、
   前記周囲空間の圧力を、前記２つ以上の液体成分の各蒸気圧のうちのより大きな蒸気圧値よりも小さな値にまで、下げることを特徴とする方法。
4. 請求項１記載の方法において、
   前記テストを、室温で行うことを特徴とする方法。
5. 請求項１記載の方法において、
   前記リーク判定信号として観測される前記圧力値を、前記蒸気圧値に到達した後に観測することを特徴とする方法。
6. 請求項１記載の方法において、
   観測される前記圧力値を、時刻の第１ポイントにおいてサンプリングすることによって、第１圧力測定信号を獲得し、
   その後、観測される前記圧力値を、時刻の第２ポイントにおいてサンプリングすることによって、第２圧力測定信号を獲得し、
   これら２つの圧力測定信号によって形成される圧力差を、リーク判定信号として、求めることを特徴とする方法。
7. 請求項６記載の方法において、
   前記第１測定信号および前記第２測定信号を、電気信号として生成し、
   前記第１信号を、少なくとも時刻の前記第２ポイントまで、格納しておくことを特徴とする方法。
8. 請求項６記載の方法において、
   前記周囲空間内に圧力測定用センサを設けるとともに、時刻の前記第１ポイントにおいては、前記センサを、差分形成ユニットの両入力ポートに対して動作可能に接続し、
   前記差分形成ユニットの出力ポートから、ゼロ点オフセット信号を生成させ、
   このゼロ点オフセット信号を格納し、
   格納されたこのゼロ点オフセット信号を使用して、前記２つの測定信号間の差分信号におけるゼロオフセットを補償することを特徴とする方法。
9. 請求項６記載の方法において、
   前記周囲空間内に圧力測定用センサを設け、
   このセンサの出力信号を、１つまたは複数の所定信号値と比較することを特徴とする方法。
10. 請求項６記載の方法において、
    アナログからデジタルへの変換器を、時刻の前記第１ポイントにおいて起動することによって、前記第１測定信号を格納することを特徴とする方法。
11. 請求項１０記載の方法において、
    アナログからデジタルへの前記変換器からの前記デジタル出力信号を、アナログ信号へと、再変換することを特徴とする方法。
12. 請求項１記載の方法において、
    複数の容器からなる１つのバッチを、１つの容器であるかのように取り扱って、同時にテストすることを特徴とする方法。
13. 請求項１記載の方法において、
    前記周囲空間内における前記壁の前記一部においてまたは少なくともその近傍においてインピーダンス測定を行い、好ましくは直流による抵抗測定を行い、
    該インピーダンス測定による結果に応じて、前記周囲空間の前記圧力をさらに下げるか、あるいは、下げることを中止するかの判断を行うことを特徴とする方法。
14. 請求項１記載の方法において、
    前記少なくとも１つの容器の外形形状に適合する形状とされたテストキャビティを準備し、これにより、前記壁の少なくとも前記一部のところにおいて、前記壁の前記一部と前記テストキャビティの壁と間の間隙として、圧力を下げるべき残留容積を維持することを特徴とする方法。
15. 請求項１記載の方法において、
    前記少なくとも１つの容器のために、該容器の容積よりもかなり大きな容積を有したテストチャンバを形成するような、テストキャビティを準備することを特徴とする方法。
16. 請求項１記載の方法において、
    前記容器のためのテストキャビティを準備し、
    このテストキャビティ内においてテストを行った容器がリークを有するものであった場合には、少なくともこのテストキャビティをクリーニングし、
    このクリーニングは、前記テストキャビティの真空引きおよび／またはガスによる洗浄好ましくは窒素による洗浄および／または加熱によって行うことを特徴とする方法。
17. 請求項１記載の方法において、
    １組をなす複数のテストキャビティ内において、一連の容器を、インラインでテストし、
    テストを行った容器がリークを有しているものであった場合には、少なくとも１回のテストサイクルについては、そのテストを行ったテストキャビティ内でのテストを禁止することを特徴とする方法。
18. 請求項１記載の方法において、
    壁の少なくとも一部を内方側に向けて機械的に押圧することによって、前記少なくとも１つの容器の内圧を増加させることを特徴とする方法。
19. 請求項１記載の方法において、
    １つの液体成分が水であるようなす容器に対しては、
    前記周囲空間の真空引きを、２０ｍｂａｒ以下とすることを特徴とする方法。
20. 請求項１記載の方法において、
    所定の吸込力によって前記圧力を下げ始め；
    観測された前記圧力値が所定時間で第１所定圧力値にまで到達していないときには、大きなリークが存在することを認識し；
    さらなる圧力の引き下げを禁止し；
    他の所定時間にわたっての前記圧力値の変化を観測し、この変化の程度に基づいて、小さなリークがあるか、あるいは、リークが存在していないか、を認識することを特徴とする方法。
21. 請求項１記載の方法において、
    所定時間にわたって所定の吸込力でもって、前記圧力を下げることを特徴とする方法。
22. 請求項１記載の方法において、
    前記真空引きの所定時間後において到達すべき最大しきい値を決め、
    前記所定時間後において観測された前記圧力値が前記最大しきい値にまで到達していないときには、ポンプ設備による前記周囲空間のそれ以上の真空引きを禁止することを特徴とする方法。
23. 請求項２２記載の方法において、
    前記禁止を行うに際しては、前記ポンプ設備を前記周囲空間から切り離すことを特徴とする方法。
24. 請求項２３記載の方法において、
    その後のリークテストサイクルを行うために、前記周囲空間を、他のポンプ設備に対して接続することを特徴とする方法。
25. 請求項１記載の方法において、
    前記少なくとも１つの容器のためのテストキャビティ内に、前記周囲空間を設置し、
    テストキャビティ内において、容器がリークを有していることが検出されたときには、その後の少なくとも１回のテストサイクルに関しては、そのテストキャビティにおけるテストを禁止することを特徴とする方法。
26. 請求項２５記載の方法において、
    テストが禁止された前記少なくとも１回のテストサイクル時に、前記テストキャビティの再調整を行うことを特徴とする方法。
27. 請求項２６記載の方法において、
    加熱、ガスパージ、および、液体パージのうちの少なくとも１つによって、前記再調整を行うことを特徴とする方法。
28. 請求項２６記載の方法において、
    前記テストキャビティ内において、被テスト容器を導入していない空の状態で、前記リークテストを行うことにより、前記テストキャビティが適正に再調整されたかどうかをチェックすることを特徴とする方法。
29. 請求項１記載の方法において、
    観測された前記圧力値から決定された信号を、少なくとも１つのしきい値と比較することによって、前記容器のリーク状態を認識し、
    前記容器を導入しておらず空とされている、前記周囲空間をなすテストキャビティにおいて測定された圧力値から、前記少なくとも１つのしきい値を決定することを特徴とする方法。
30. 請求項１記載の方法において、
    前記所定時点において観測された前記圧力値から決定された前記信号が、他の所定時点において観測された圧力値から決定された信号に対しての差分信号であることを特徴とする方法。
31. 請求項１記載の方法において、
    前記容器のための少なくとも１つのテストキャビティを準備し、
    前記容器を導入していない空の状態で、参照用リーク構造を接続することによって、前記テストキャビティの前記リークテストを行うことにより、観測される圧力値を校正することを特徴とする方法。
32. 請求項３１記載の方法において、
    前記参照用リーク構造を、ニードルバルブと、液体を収容しているとともに制御可能に加圧可能とされた貯蔵器と、から構成することを特徴とする方法。
33. 請求項３２記載の方法において、
    前記貯蔵器が、蒸留水を収容していることを特徴とする方法。
34. 請求項３２記載の方法において、
    前記参照用リークの程度および前記加圧の程度を制御することによって、前記リーク構造からの液体の漏出を防止するとともに液体蒸気の漏出は可能とすることを特徴とする方法。
35. 請求項１記載の方法において、
    テストキャビティ内に前記周囲空間を設置し、
    前記テストキャビティを使用して、相異なる容器に対して順次的に前記リークテストを行い、
    容器がリークを有しているという判定が所定回数のテストにわたって連続した場合には、そのテストキャビティにおけるさらなるテストを禁止することを特徴とする方法。
36. 請求項１記載の方法において、
    前記テスト時には、前記周囲空間を所定温度にまで加熱することを特徴とする方法。
37. 請求項１記載の方法において、
    前記リークテスト方法に先立って、前記少なくとも１つの容器が大きなリークを有しているかどうかの判定を行うことを特徴とする方法。
38. 請求項１記載の方法において、
    １組をなす複数のテストキャビティ内において、一連の容器を、インラインでテストし、
    各テストキャビティ内において観測された圧力値を、電気信号へと変換し、
    容器を導入していない空の状態で前記テストキャビティ内の圧力を下げることによって、少なくとも１つの参照用電気信号を生成することを特徴とする方法。
39. 請求項１記載の方法において、
    それぞれが前記周囲空間を形成している１組をなす複数のテストキャビティを準備し、
    各周囲空間内の圧力を下げ始めてから後における少なくとも１つの所定時点において、前記周囲空間内の圧力値を観測し、
    各所定時点において観測された前記圧力値から決定された信号を、前記テストキャビティ内における容器のリーク状態を判定するための共通のしきい値と比較し、
    この判定によってリークを有していない容器であると判定されたときには、観測された前記圧力値から決定された前記信号を、以前にテストされた容器に対しての信号と共に平均化し、この平均化による結果に基づいて前記共通しきい値を決定することを特徴とする方法。
40. 請求項３９記載の方法において、
    前記所定時点において観測された前記圧力値から決定された前記各信号が、他の所定時点において観測された前記圧力値から決定された各信号に対しての差分信号であることを特徴とする方法。
41. 請求項１７記載の方法において、
    テストを行うことを禁止された前記テストキャビティを再調整し、
    再調整後においては、該テストキャビティにおいてテストを実施することを特徴とする方法。
42. 請求項４１記載の方法において、
    加熱、ガス洗浄、および、液体洗浄のうちの少なくとも１つによって、前記再調整を行うことを特徴とする方法。
43. 請求項４１記載の方法において、
    前記テストキャビティ内において、被テスト容器を導入していない空の状態で、前記リークテストを行うことにより、前記テストキャビティが適正に再調整されたかどうかをチェックすることを特徴とする方法。
44. 請求項１記載の方法において、
    前記少なくとも１つの容器を、ブリスタパック、瓶、医療応用容器、食料品容器、野菜容器、あるいは、タンクの中から選択されたものとすることを特徴とする方法。
45. 請求項１記載の方法において、
    前記方法によってタンクのリークを恒久的にテストすることを特徴とする方法。
46. 請求項２５記載の方法において、
    テストを行うことを禁止された前記テストキャビティを再調整し、
    再調整後においては、該テストキャビティにおいてテストを実施することを特徴とする方法。
47. 請求項３５記載の方法において、
    テストを行うことを禁止された前記テストキャビティを再調整し、
    再調整後においては、該テストキャビティにおいてテストを実施することを特徴とする方法。

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