NL9300868A - Werkwijze en inrichting voor het testen van de luchtdichtheid van verpakkingen. - Google Patents

Description

Werkwijze en inrichting voor het testen van de luchtdichtheid van verpakkingen

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het testen van de luchtdichtheid van verpakkingen. Daarnaast heeft de uitvinding tevens betrekking op een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.

Het is bekend, dat een keur aan produkten, al dan niet onder toevoeging van een beschermende atmosfeer uit inert gas, in een luchtdichte verpakking wordt verpakt. Het in goede staat verkeren van de verpakking, dat wil zeggen de mate van luchtdichtheid daarvan, is van belang voor de houdbaarheid van het produkt. Hoe beter de luchtdichtheid van de verpakking, des te langer is de houdbaarheidsduur van het verpakte produkt, en kan dit bijvoorbeeld over een groter afzetgebied worden verspreid.

Voor een producent is het belangrijk om de mate van luchtdichtheid van verpakkingen te controleren. Een gebruikelijke methode hiervoor omvat momenteel het steekproefsgewijs testen van verpakkingen. Hiertoe kan een verpakking bijvoorbeeld worden aangeprikt en inwendig worden opgeblazen. Eventuele lekkages kunnen hierdoor worden opgespoord. Een dergelijke verpakking is, ongeacht of wel of geen lekkages worden gevonden, voor verdere verkoop ongeschikt. Bij het vinden van lekkages worden ook andere verpakkingen uit dezelfde produktiereeks veiligheidshalve afgekeurd voor verkoop. Een andere methode omvat het onderdompelen van de verpakkingen in water, waarna door het uitoefenen van druk op de verpakking eventueel ontstane gasbellen duiden op de aanwezigheid van lekken.

Een voorbeeld van een bekende inrichting voor het testen van de luchtdichtheid van verpakkingen toont de Britse octrooiaanvrage 1.456.918, waarbij met een stempel op een verpakking wordt gedrukt. De mate waarin de stempel in de verpakking kan worden gedrukt vormt hierbij een aanduiding voor de aanwezigheid van lekken. Een nadeel van deze bekende inrichting is, dat hierdoor de in de verpakking aanwezige produkten eenvoudig kunnen worden beschadigd, bijvoorbeeld wanneer dit gevoelige produkten zoals chips of dergelijke betreft.

Een ander voorbeeld van een dergelijke inrichting toont het Amerikaanse octrooischrift 3.027.753, waarbij de verpakking in een afgesloten ruimte wordt gebracht, waarin een gedeeltelijk vacuüm heerst. Eventueel via lekken uit de verpakking naar buiten tredende gassen kunnen door een op de ruimte aangesloten gassensor worden gedetecteerd. Een belangrijk nadeel van deze bekende inrichting is, dat door het aangebrachte gedeeltelijke vacuüm de overdruk in de verpakking tot een grote belasting van eventuele lasnaden leidt, waardoor deze kunnen bezwijken. Tevens is het detecteren van eventueel naar buiten tredende gassen moeilijk en kan dit leiden tot fouten.

Het Amerikaanse octrooischrift 3.091.114 toont een verpakking, die in een afgesloten ruimte door een stempel wordt belast. Eventueel naar buiten tredende gassen worden door een gassensor geregistreerd. Deze bekende inrichting bezit de nadelen van de twee eerder genoemde bekende inrichtingen.

Tenslotte toont het Amerikaanse octrooischrift 3.117.441 een testinrichting, waarbij een verpakking in een ruimte wordt gebracht, die gedeeltelijk wordt geëvacueerd. De uitzetting van de verpakking en de resulterende beweging van een op de verpakking rustende arm vormt een aanduiding voor het al dan niet aanwezig zijn van lekken in de verpakking. Bij het gebruik van deze bekende inrichting kunnen opnieuw ontoelaatbare belastingen ontstaan op de lasnaden van de verpakking.

De uitvinding beoogt een werkwijze en inrichting voor het testen van de luchtdichtheid van verpakkingen te verschaffen, waarmee de genoemde nadelen op eenvoudige, doch niettemin doeltreffende wijze worden opgeheven.

Hiertoe wordt de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door het verlagen van de luchtdruk rondom de verpakking, het uitoefenen van een mechanische druk op de verpakking en het bepalen van de indrukking van de verpakking onder invloed van de uitgeoefende mechanische druk. Door het gecombineerde effect van de verlaging van de luchtdruk rondom de verpakking en het uitoefenen van de mechanische druk op de verpakking wordt enerzijds voorkomen, dat onder invloed van de mechanische druk binnen de verpakking aanwezige produkten worden beschadigd, terwijl anderzijds wordt voorkomen dat op de lasnaden van de verpakking ontoelaatbare belastingen worden uitgeoefend. Na een aanvankelijke beginindruk-king onder invloed van de mechanische druk zal zich bij een volle- dig intacte verpakking een evenwichtssituatie instellen; wanneer evenwel lekken aanwezig zijn in de verpakking zal de indrukking van de verpakking blijven toenemen. Een dergelijke blijvende toename is dan een ondubbelzinnige aanwijzing voor de aanwezigheid van lekken.

Met behulp van deze werkwijze is het mogelijk om alle, een produktielijn verlatende, verpakkingen te controleren. Het is niet langer nodig om steekproefsgewijs te werk te gaan. Hierdoor behoeven ook slechts die verpakkingen te worden verwijderd, die niet intact zijn gebleken. Het uitvalpercentage zal hierdoor aanzienlijk lager zijn dan bij gebruikmaking van de bekende testmethoden .

De inrichting volgens de uitvinding wordt gekenmerkt door een kamer voor het opnemen van een te testen verpakking, middelen om in de kamer een onderdruk op te wekken, een zich in de kamer bevindend beweegbaar drukorgaan, dat met een bepaalde kracht kan aangrijpen op de verpakking en een verplaatsing van het drukorgaan registrerende meetorganen. Het drukorgaan oefent de mechanische druk op de verpakking uit, en een verplaatsing van het drukorgaan duidt op een indrukking van de verpakking onder invloed van de uitgeoefende mechanische druk, welke verplaatsing door de meetorganen wordt geregistreerd en kan worden verwerkt.

Overeenkomstig een voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding geldt, dat de kamer een inwendige vorm bezit, die in hoofdzaak overeenkomt met de vorm van de verpakking onder atmosferische druk. Deze specifieke inwendige vorm van de kamer zorgt ervoor dat de kamer de verpakking nauwsluitend omhult, waardoor de op eventuele lasnaden uitgeoefende krachten verder kunnen worden beperkt. Tevens kan op deze wijze zeer snel de benodigde onderdruk worden opgewekt, aangezien slechts een klein luchtvolume uit de kamer moet worden verwijderd.

Constructief geniet het de voorkeur, dat het drukorgaan bestaat uit een beweegbaar gedeelte van de wand van de kamer. Een dergelijk drukorgaan kan bijvoorbeeld bestaan uit een drukplaat of rooster, die in een passende uitsparing in de wand van de kamer ligt en vanuit deze uitsparing tegen de verpakking drukbaar is.

Verder is het mogelijk dat het drukorgaan is aangebracht op het uiteinde van een zich door de kamerwand uitstrekken-de zuigerstang van een cilinder-zuigersamenstel. De meetorganen kunnen in een dergelijk geval de verplaatsing van de zuigerstang meten. Nadat een verpakking in de kamer is geplaatst en de onderdruk is aangebracht wordt het drukorgaan door het cilinder-zui-gersamenstel tegen de verpakking gedrukt, waarna zich bij een intacte verpakking zeer snel een evenwichtstoestand zal instellen. Wanneer daarentegen lekken in de verpakking aanwezig zijn zal een dergelijke evenwichtsstand niet worden bereikt en kan reeds na zeer korte tijde worden geconstateerd, dat de verpakking niet volledig luchtdicht is.

Tenslotte geniet het voor een snelle aan- en afvoer in respectievelijk uit de kamer de voorkeur, dat deze is gevormd door twee van elkaar losneembare vormdelen.

De uitvinding wordt hierna nader toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding is weergegeven.

De enige figuur van de tekening toont een doorsnede door een uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding, waarin een te testen verpakking is aangebracht. De inrichting bestaat in hoofdzaak uit een door twee vormdelen 1 en 2 gevormde kamer 3. De vormdelen 1 en 2, die van elkaar losneembaar zijn door niet nader getoonde middelen, grijpen in de in de figuur getoonde stand afdichtend op elkaar aan via een afdichting 4.

In de bovenwand van het bovenste vormdeel 1 is schematisch een aansluiting 5 voor een vacuümleiding weergegeven. Door middel van een dergelijke (niet weergegeven) vacuümleiding kan in de kamer 3 een gewenste onderdruk worden aangebracht.

Zoals in de tekening zichtbaar is, bevindt zich in de kamer 3 een drukplaat 6 die is gemonteerd op het uiteinde van een zuigerstang 7 van een cilinder-zuigersamenstel 8. De zuigerstang 7 strekt zich, op niet nader aangeduide wijze afgedicht, uit door een opening 9 in de wand van het onderste vormdeel 2. Verder zijn met de drukplaat 6 geleidingspennen 10 verbonden, die in geschikte geleidingsuitsparingen 11 in het vormdeel 2 aangrijpen.

Verder is in de tekening schematisch aangeduid, dat op het cilinder-zuigersamenstel 8 een gevoelige meetinrichting 12 is aangesloten, welke een verplaatsing van de zuigerstang 7 kan registreren. Deze meetinrichting 12 kan op niet nader aangeduide wijze zijn verbonden met een verwerkingseenheid.

In de kamer 3 is een te testen verpakking 13 geplaatst.

Voor het opnemen van een lasnaad 14 van de verpakking 13 kan een uitsparing 15 in de wand van één of beide vormdelen 1, 2 zijn aangebracht. De inwendige vorm van de kamer 3 in combinatie met de drukplaat 6 komt in hoofdzaak overeen met de te verwachten vorm van de verpakking 13, wanneer in de kamer 3 de gewenste onderdruk via de op de aansluiting 5 aangesloten vacuümleiding is aangebracht. Het zal derhalve volstrekt duidelijk zijn, dat voor elk type te testen verpakking andere vormdelen kunnen worden toegepast. Doordat de inwendige vorm van de kamer 3 in hoofdzaak overeenkomt met de vorm van de verpakking onder de genoemde condities (bij voorkeur eigenlijk iets kleiner dan deze vorm), wordt voorkomen dat lasnaden van de verpakking, bijvoorbeeld lasnaad 14, door de inwendige overdruk van de verpakking te grote belastingen ervaren en bezwijken.

Wanneer in de kamer 3 een onderdruk heerst, wordt via het cilinder-zuigersamenstel 8 de zuigerstang 7 met de drukplaat 6 tegen de verpakking 13 gedrukt. Als de verpakking geheel intact is, zal na een aanvankelijke verplaatsing van de drukplaat 6 een evenwichtssituatie ontstaan, waarbij de zuigerstang 7 niet langer beweegt. Dit wordt via de meetinrichting 12 geregistreerd. Wanneer daarentegen een verpakking 13 wordt getest, waarin een lek aanwezig is, zal de drukplaat 6 langzaam omhoog blijven bewegen (als gezien in de figuur) waarbij de verpakking 13 langzaam wordt gecomprimeerd. Een dergelijke langzame beweging van de drukplaat 6, en derhalve de zuigerstang 7, wordt opnieuw geregistreerd door de meetinrichting 12, en vormt een aanduiding voor het niet intact zijn van de verpakking.

Een te testen verpakking wordt bij geopende vormdelen 1, 2 in de kamer 3 geplaatst, waarna de vormdelen op elkaar worden geplaatst. Vervolgens wordt de onderdruk in de kamer 3 aangebracht en de drukplaat 6 via het cilinder-zuigersamenstel 8 bekrachtigd. Nadat met behulp van de meetinrichting 12 is bepaald, of de drukplaat 6 een evenwichtsituatie bereikt of niet, en derhalve een verpakking intact of defect is, wordt de onderdruk in de kamer 3 opgeheven, de kamer door het van elkaar verwijderen van de vormdelen 1, 2 geopend en de verpakking afgevoerd en vervangen door een nieuwe te testen verpakking.

De uitvinding is niet beperkt tot de in het voorgaande beschreven uitvoeringsvorm, die binnen het kader der uitvinding op velerlei wijze kan worden gevarieerd. Het aanbrengen van de onderdruk in de kamer en het uitoefenen van de mechanische druk kan simultaan geschieden. Voor het verplaatsen van de drukplaat kunnen ook andere middelen worden toegepast, bijvoorbeeld veermiddelen.

De drukplaat kan vervangen zijn door een rooster, zodat de kans wordt geminimaliseerd, dat eventuele lekken worden dichtgehouden. Tenslotte kan de inrichting een van de figuur verschillende oriëntatie bezitten.

Claims (8)

1. Werkwijze voor het testen van de luchtdichtheid van verpakkingen, gekenmerkt door het verlagen van de luchtdruk rondom de verpakking, het uitoefenen van een mechanische druk op de verpakking en het bepalen van de indrukking van de verpakking onder invloed van de uitgeoefende mechanische druk.

2. Inrichting voor uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door een kamer voor het opnemen van een te testen verpakking, middelen om in de kamer een onderdruk op te wekken, een zich in de kamer bevindend beweegbaar drukorgaan, dat met een bepaalde kracht kan aangrijpen op de verpakking en een verplaatsing van het drukorgaan registrerende meetorganen.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de kamer een inwendige vorm bezit, die in hoofdzaak overeenkomt met de vorm van de verpakking onder atmosferische druk.

4. Inrichting volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat het drukorgaan bestaat uit een beweegbaar gedeelte van de wand van de kamer.

5. Inrichting volgens een der conclusies 2-4, met het kenmerk, dat het drukorgaan bestaat uit een drukplaat of rooster.

6. Inrichting volgens een der conclusies 2-5, met het kenmerk, dat het drukorgaan is aangebracht op het uiteinde van een zich door de kamerwand uitstrekkende zuigerstang van een cilinder-zuigersamenstel.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de meetorganen de verplaatsing van de zuigerstang meten.

8. Inrichting volgens een der conclusies 2-7, met het kenmerk, dat de kamer is gevormd door twee van elkaar losneembare vormdelen.