Vorrichtung zur Dichtigkeitskontrolle Leakage control device
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dichtigkeitskontrolle von einen Innenraum ausbildenden Kunststoffteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for checking the tightness of plastic parts forming an interior according to the preamble of claim 1.
Derartige Kontrollen sind beispielsweise erforderlich bei Behältern für flüssige oder cremeförmige Bestandteile enthaltende Lebensmittel, wie Flaschen oder Becher für Getränke, Joghurts, sahnehaltige Speisen o. ä.Such controls are required, for example, for containers for liquid or cream-containing foodstuffs, such as bottles or cups for drinks, yogurts, creamy dishes or the like.
Aus der DE 37 18 600 C 2 ist eine Vorrichtung bekannt, die bereits mit einem Lebensmittel befüllte und einem Deckel verschlossene Behälter einer mechanischen Deformation aussetzt und eine bei Dichtigkeit des verschlossenen Behälters resultierende Deckelausformung mittels eines federbeaufschlagten Sensors erfaßt. Diese Vorrichtung ist jedoch erst nach Befüllung der Behälter einsetzbar. Es wäre vorteilhaft, defekte Behälter bereits in einem früheren Stadium der Produktion auszusondern und sie zur Kostensenkung erst gar nicht zu befüllen. Bei einem defekten Behälter ist mit der Befüllung zudem das Risiko verbunden, daß der Inhalt ausläuft und Teile der Maschine beeinträchtigt, z. B. verklebt.From DE 37 18 600 C 2 a device is known which subjects a container already filled with food and a lid to mechanical deformation and detects a lid formation resulting from the tightness of the closed container by means of a spring-loaded sensor. However, this device can only be used after the containers have been filled. It would be advantageous to separate out defective containers at an earlier stage of production and not to fill them at all in order to reduce costs. If the container is defective, there is also a risk that the contents will leak and affect parts of the machine, e.g. B. glued.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine einfache und unempfindliche Dichtigkeitskontrolle für Kunststoff teile mit unbefüllten und unverschlossenen Innenräumen zu ermöglichen.The invention is based on the problem of allowing a simple and insensitive tightness control for plastic parts with unfilled and unlocked interiors.
Die Erfindung löst dieses Problem durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. In den Unteransprüchen 2 bis 10 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann eine Prüfung des Kunststoffteils, insbesondere Kunststoffbehälters, im unbefüllten Zustand erfolgen. Hierfür kann das Kunststoffteil auch unter sterilen Bedingungen gehalten sein.The invention solves this problem by a device with the features of claim 1. Advantageous refinements of the invention are specified in subclaims 2 to 10. The device according to the invention allows the plastic part, in particular the plastic container, to be checked in the unfilled state. For this purpose, the plastic part can also be kept under sterile conditions.
Dadurch, daß ein Strömungsmeßgerät einer Prüfglocke zugeordnet ist, ist eine besonders einfache Dichtigkeitsmessung ermöglicht. Ein Strömungsmeßgerät zeigt einen einfachen mechanischen Aufbau und ist daher preisgünstig und im praktischen Einsatz unempfindlich. Insbesondere kann vorteilhaft ein Strömungsgerät mit ortsfest angeordneten Elektroden Verwendung finden, wodurch bewegliche Teile in dem Meßgerät vermieden sind. Der Verschleiß an einem derartigen Meßgerät ist daher minimal.The fact that a flow meter is assigned to a test bell enables a particularly simple tightness measurement. A flow meter has a simple mechanical structure and is therefore inexpensive and insensitive to practical use. In particular, a flow device with electrodes arranged in a fixed position can advantageously be used, as a result of which moving parts in the measuring device are avoided. The wear on such a measuring device is therefore minimal.
Besonders vorteilhaft mündet ein Anschlußstutzen einer Prüfglocke in einen Kanal, in dem das Strömungsmeßgerät angeordnet ist. Dann sind die Meßbedingungen unverfälscht und mit einer hohen Zuverlässigkeit durchzuführen. Eine meßbare Strömung stellt sich dann ein, wenn das oder eines der von den Prüfglocken eingefaßten Kunststoffteile eine Leckage aufweist, durch die einblasbare Luft oder ein anderes Gas hindurchtreten kann und somit eine Strömung in dem das Meßgerät beinhaltenden Kanal bewirkt. Bei Dichtigkeit der eingefaßten Kunststoffteile tritt trotz Einblasen oder Absaugung eines Gases keine Strömung in der zweiten Prüfglocke auf.A connecting piece of a test bell opens particularly advantageously into a channel in which the flow meter is arranged. Then the measuring conditions are genuine and can be carried out with a high degree of reliability. A measurable flow occurs when the or one of the plastic parts enclosed by the test bells has a leak, through which inflatable air or another gas can pass and thus causes a flow in the channel containing the measuring device. If the enclosed plastic parts are leak-proof, no flow occurs in the second test bell despite blowing or suctioning off a gas.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung. In der Zeichnung zeigt:Further advantages and details result from an exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown in the drawing and described below. The drawing shows:
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Formeinrichtung fürFig. 1 is a schematic overall view of a molding device for
Kunststoffbehälter,Plastic containers
Fig. 2 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie lll-lll in Fig. 2,2 shows a schematic view of the device according to the invention, 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2,
Fig. 4 eine Ansicht des Strömungsmeßgeräts bei aufgeschnittenemFig. 4 is a view of the flow meter with cut open
Kanal.Channel.
Eine Einrichtung 1 zur Bildung von Kunststoffteilen, insbesondere Behältern, umfaßt eine Transportbahn für eine Kunststoffolie 2, diesem Transportweg zugeordnete Heizungen 3, durch die die Folie 2 auf eine erhöhte und damit den Kunststoff erweichende Temperatur gebracht wird, sowie eine Formeinrichtung 4, mittels deren die Kunststoffteile 5 aus der Folie herausgeformt werden. Die Folie 2 läuft dabei in Richtung des Pfeils 6 durch die Einrichtung 1. Der Formeinrichtung 4 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 7 nachgeschaltet, die zur Prüfung der Dichtigkeit der gebildeten Kunststoffbehälter 5 dient.A device 1 for forming plastic parts, in particular containers, comprises a transport path for a plastic film 2, heaters 3 assigned to this transport path, through which the film 2 is brought to an elevated and thus softening the plastic temperature, and a molding device 4, by means of which the Plastic parts 5 are molded out of the film. The film 2 runs in the direction of arrow 6 through the device 1. The molding device 4 is followed by the device 7 according to the invention, which is used to check the tightness of the plastic container 5 formed.
Die Vorrichtung 7 umfaßt im einzelnen (Fig. 2) eine erste Prüfglocke 8 und eine zweite Prüfglocke 9, wobei die Prüfglocke 8 den Innenraum 10 von einem oder mehreren Behältern 5 in Prüfstellung dichtend übergreift.The device 7 comprises in detail (FIG. 2) a first test bell 8 and a second test bell 9, the test bell 8 sealingly engaging over the interior 10 of one or more containers 5 in the test position.
Die zweite, im Ausführungsbeispiel unterhalb der ersten Prüfglocke 8 gelegene Prüfglocke 9 übergreift das oder die Kunststoffteile 5 außenseitig und ebenfalls dichtend. Die Prüfglocken 8 und 9 sind entlang der Pfeile 11,12 jeweils hubbeweglich.The second test bell 9, which in the exemplary embodiment is located below the first test bell 8, engages over the plastic part or parts 5 on the outside and also sealingly. The test bells 8 and 9 can each be moved along the arrows 11, 12.
Die erste Prüf glocke 8 weist einen Anschluß 13 zum Einlaß eines Gases 14 auf. Dieses Prüfgas kann beispielsweise Luft sein, die durch den Gaseinlaß 13 in die Prüfglocke 8 einblasbar ist. Alternativ kann auch vorgesehen sein, Gas aus der Prüfglocke 8 abzusaugen. In jedem Fall wird eine Gasströmung, insbesondere Luftströmung, eingestellt, die in die Innenräume des oder der übergriffenen Behälter 10 hineinwirkt.
Eine Beaufschlagung mit hohem Druck ist dabei nicht erforderlich. Zur Erzeugung einer Strömung reicht ein einfacher Blasebalg, eine billige Pumpe oder dergleichen.The first test bell 8 has a connection 13 for the inlet of a gas 14. This test gas can be, for example, air which can be blown into the test bell 8 through the gas inlet 13. Alternatively, it can also be provided that gas is sucked out of the test bell 8. In any case, a gas flow, in particular air flow, is set, which acts in the interior of the overlapped container (s) 10. It is not necessary to apply high pressure. A simple bellows, a cheap pump or the like is sufficient to generate a flow.
Der zweiten Prüfglocke 9 ist ein Strömungsmeßgerät 15 zugeordnet, das die Strömung in einem Kanal mißt, in den der Anschlußstutzen 17 aus dem übergriffenen Außenbereich 18 der zweiten Prüfglocke 9 einmündet.The second test bell 9 is assigned a flow measuring device 15 which measures the flow in a channel into which the connecting piece 17 opens out from the overlapped outer area 18 of the second test bell 9.
Das Strömungsmeßgerät 15 umfaßt einen in den Kanal 16 hineinragenden Meßkopf 20, der mit feststehenden Elektroden 21 versehen ist, die in den Kanalquerschnitt 16 hineinragen. Zwischen den Elektroden 21 wird der Luftwiderstand gemessen, der bei definierten Druck- und Temperaturbedingungen, wie sie innerhalb der Vorrichtung 7 herrschen, ein Maß für den dynamischen Druck und daher eine Durchströmung von Luft oder einem anderen Gas durch das Strömungsmeßgerät darstellt.The flow measuring device 15 comprises a measuring head 20 which projects into the channel 16 and which is provided with fixed electrodes 21 which project into the channel cross section 16. Between the electrodes 21, the air resistance is measured, which is a measure of the dynamic pressure and therefore a flow of air or another gas through the flow measuring device under defined pressure and temperature conditions as prevailing within the device 7.
In Prüfstellung (Fig. 2) sind die Prüfglocken 8,9 vertikal in Richtung der Pfeile 11 ,12 in Anlagestellung an die Folie 2 gepreßt. Hierfür können an den Vertikalwandungen der Prüfglocken 8,9 Dichtungen aus beispielsweise Gummi vorgesehen sein. Die Folie 2 bildet ein Bindeglied, das ausgeformte Kunststoffteile 5 miteinander verbindet. Dieses Bindeglied 2 kann einstückig mit den Kunststoffteilen 5 ausgebildet sein, wenn diese aus der zusammenhängenden Folie 2 als Flächenmaterial herausgeprägt wurden. Durch die Pressung ist eine dichte Anlage der Druckglocken 8,9 an das oder die umgriffenen Kunststoffteile 5 bewirkt. Dabei werden bevorzugt mehrere Behälter 5 einer gleichzeitig geformten Reihe umgriffen, wobei in diesem Fall bei Erkennung eines defekten Behälters 5 eine Befüllung der gesamten Reihe gestoppt werden kann, die Befüllstation, die im weiteren Verlauf der Einrichtung angeordnet ist, also einen Be- fülltakt ausläßt.In the test position (FIG. 2), the test bells 8, 9 are pressed vertically in the direction of the arrows 11, 12 in the contact position against the film 2. For this purpose, seals made of rubber, for example, can be provided on the vertical walls of the test bells 8, 9. The film 2 forms a link that connects molded plastic parts 5 to one another. This link 2 can be formed in one piece with the plastic parts 5 if they have been embossed out of the coherent film 2 as a flat material. The pressure causes the pressure bells 8, 9 to lie tightly against the encompassed plastic parts 5. In this case, a plurality of containers 5 of a row formed at the same time are preferably encompassed, in which case filling of the entire row can be stopped when a defective container 5 is recognized, the filling station, which is arranged in the further course of the device, thus omitting a filling cycle.
Die Vorrichtung 7 kann mehrere erste und zweite Prüfglocken 8,9 enthalten, die miteinander verbunden sein können.
Um die Prüfglocken 8,9 gegeneinander zu bewegen und zu pressen, können Pneumatikzylinder oder dergleichen Huborgane vorgesehen sein. Durch die gleichartigen Umrißgestalten der Prüfglocken 8,9 bildet eine Prüfglocke ein Widerlager für die andere bei der dichten Einfaßstellung.The device 7 can contain a plurality of first and second test bells 8, 9 which can be connected to one another. In order to move and press the test bells 8, 9 against one another, pneumatic cylinders or similar lifting elements can be provided. Due to the similar outline shapes of the test bells 8.9, one test bell forms an abutment for the other in the tight border position.
Es können sowohl Kunststoffteile geprüft werden, die über eine Folienbahn 2 als Bindeglied miteinander verbunden sind, als auch vorher voneinander vereinzelte Kunststoffteile, wobei dann je nach Ausbildung der Vorrichtung 7 die Prüfglocken 8,9 auch unmittelbar gegeneinander gepreßt sein können.Both plastic parts that are connected to one another via a film web 2 as a link can be tested, as well as previously separated plastic parts, whereby depending on the design of the device 7 the test bells 8, 9 can also be pressed directly against one another.
Bei Gaseinlaß oder Absaugung durch den Anschlußstutzen 13 kann eine Undichtigkeit im Kunststoffteil 5, beispielsweise eine Leckage 22, ermittelt werden. Bei einem derartigen Defekt 22 ist ein Entweichen des eingebrachten Gases aus dem Innenraum 10 in den Außenraum 18 möglich, so daß sich eine Strömung in dem Kanal 16 ausbildet, der vom Strömungsmeßgerät 15 detektiert wird.With gas inlet or suction through the connection piece 13, a leak in the plastic part 5, for example a leak 22, can be determined. In the case of such a defect 22, the gas introduced can escape from the interior 10 into the exterior 18, so that a flow is formed in the channel 16, which is detected by the flow measuring device 15.
Bei einem intakten Behälter 5 ist ein Entweichen des eingeblasenen Gases nicht möglich, da außerhalb einer möglichen Leckage 22 die Prüfglocken 8,9 gegeneinander abgedichtet sind, folglich findet keine Luftströmung in dem Außenraum 18 oder dem Kanal 16 statt.If the container 5 is intact, it is not possible for the injected gas to escape, since outside of a possible leak 22 the test bells 8, 9 are sealed against one another, consequently there is no air flow in the outer space 18 or the channel 16.
Nach erfolgter Messung werden die Prüfglocken 8,9 in vertikaler Hubbewegung wieder voneinander getrennt, wobei die untere Prüfglocke 9 hinreichend weit bewegt wird, um von den Kunststoffteilen 5 überlaufen werden zu können und den Eintritt des oder der nächsten Behälter 5 in die Prüfung zu ermöglichen.After the measurement has taken place, the test bells 8, 9 are separated from one another again in a vertical lifting movement, the lower test bell 9 being moved sufficiently far so that the plastic parts 5 can overflow it and to allow the next container or containers 5 to enter the test.
Die Prüfung kann in den Produktionsprozeß eingebettet sein und im Vorschubtakt der Kunststoffteile 5 erfolgen.
Bei Erkennen eines defekten Kunststoffteils 5 kann dieses entweder aussortiert werden oder von der Befüllung ausgeschlossen werden.The test can be embedded in the production process and take place in the feed cycle of the plastic parts 5. If a defective plastic part 5 is recognized, it can either be sorted out or excluded from the filling.
Die Prüfglocken 8,9 können aus einem zur Sterilisierung geeigneten Material, beispielsweise Edelstahl oder Glas, bestehen.
The test bells 8.9 can consist of a material suitable for sterilization, for example stainless steel or glass.