Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von evakuierten Packungen aus flexiblen
Packstoffen auf Dichtheit bzw. Lufteinschluss
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen von evakuierten, mit pulverigen bis körnigen Gütern gefüllten Packungen aus flexiblen Packstoffen auf ihre Dichtheit und den Grad des in den Packungen bestehenden Vakuums.
Bei der Herstellung von Vakuumpackungen ist es mitunter nicht zu vermeiden, dass die Packhülle eine undichte Stelle aufweist oder die Luftabsaugung durch irgendeine Störung der Evakuieranlage nicht oder nur ungenügend durchgeführt wird. Da nun anderseits aber der Inhalt solcher fehlerhafter Packungen durch den Luftzutritt vor der Zeit verderben kann, ist es erforderlich, die fehlerhaften Packungen schon auf der Maschine auszuscheiden, mit welcher diese Packungen hergestellt werden. Es ist daher ein Zweck der Erfindung, ein Verfahren zu entwickeln, welches ermöglicht, die fehlerhaften Packungen in der betreffenden Maschine festzustellen und das automatische Ausscheiden derselben zu veranlassen. Anderseits soll es mit dem erfindungsgemässen Verfahren auch möglich sein, eine Signalanzeige automatisch einzuschalten, falls eine fehlerhafte Packung vorliegt.
Eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung muss eine hohe Leistung aufweisen, damit jede aus der Verpackungsund Evakuieranlage der Maschine kommende Packung einzeln geprüft werden kann.
Zu diesem Zweck besteht das erfindungsgemässe Verfahren darin, dass zum Prüfen von evakuierten, mit pulverigen bis körnigen Gütern gefüllten Packungen aus flexiblen Packstoffen auf ihre Dichtheit und den Grad des in den Packungen bestehenden Vakuums mittels eines am Förderweg der gefüllten Packungen angeordneten Prüfgeräts die in Abhängigkeit vom Vakuum der einzelnen Packung sich einstellende Dichte des Packungsinhalts gemessen wird.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens kennzeichnet sich gemäss der Erfindung dadurch, dass das Prüfgerät als Abtastgerät ausgebildet ist. Dieses Abtastgerät kann wahlweise ein mechanischer, auf die Eindrückbarkeit der Packungen ansprechender Taster sein, der einen schwenkbar angeordneten Hebel mit Tastrolle aufweist, oder als Rückprallhärtemessgerät ausgebildet sein oder die Form eines Strahlers mit zugeordnetem Empfänger für Alfa-, Beta- oder Gammastrahlen aufweisen.
Hierbei wird von der Tatsache ausgegangen, dass durch das Absaugen der Luft aus den gefüllten Packungen bei fehlerfreien Packungen der atmosphärische Druck die Füllgutteilchen eng aneinan zerdrückt, so dass die Anzahl der Füllgutteilchen pro Flächen- bzw. Raumeinheit sich vergrössert und dadurch die fehlerfreie Packung insgesamt hart oder steif wird, während bei fehlerhaften Packungen dieselben schlaff und nachgiebig ausfallen. Anderseits wird der Umstand zunutze gemacht, dass eine unterschiedliche Absorption von durch die Packungen hindurchgeschickten Strahlen radioaktiver Präparate je nach der sich durch das Vakuum der Packung einstellende Dichte erfolgt.
Nachstehend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein mit mechanischem Taster arbeitendes Prüfgerät,
Fig. 2 ein mit Rückprallhärtemessung arbeitendes Prüfgerät,
Fig. 3 den Antriebsteil des Prüfgeräts der Fig. 2 als Seitenansicht,
Fig. 4 ein Schaltschema für das Prüfgerät gemäss Fig. 2 und
Fig. 5 ein mit Strahlungsmessung arbeitendes Prüfgerät.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 zeigt einen allgemein mit 1 bezeichneten mechanischen Taster an einer zu einer Verpackungsmaschine gehörigen Fördervorrichtung für Packungen P, beispielsweise an einem mit Mitnehmern 2 versehenen Förderband 3, das an einer feststehenden Leiste 4 vorbeigeführt wird. Der Taster 1 besteht aus einem schwenkbar gelagerten Hebel 6, der an seinem der Fördervorrichtung zugekehrten Ende eine Tastrolle 5 drehbar hält. Im Takt der von der Fördervorrichtung herangeführten evakuierten und verschlossenen Packungen P, beispielsweise von Beutelpackungen aus flexiblem Packstoff, gibt eine umlaufende Exzenterscheibe 7 den Hebel 6 des Tasters 1 frei, so dass die Tastrolle 5 unter dem Druck einer Feder 8 gegen eine der geförderten Packungen P angedrückt wird.
Wenn diese abgetastete Packung P fehlerfrei, d. h. hermetisch dicht ist und neben dem Füllgut keine Luft bzw. kein Gas mehr enthält, dann kann die Tastrolle 5 keine Vertiefung in die Packung P eindrücken, da der atmosphärische Luftdruck das verpackte Füllgut so verdichtet hat, dass die Packung P insgesamt hart oder starr bleibt. Ist die Packung P jedoch fehlerhaft, so vermag die Tastrolle 5 die Packung P derart zu verformen, dass der Hebel 6 des Tasters 1 einen grösseren Winkelausschlag ausführt und eine an der Tastrolle 5 entgegengesetzten Ende des Hebels 6 angebrachte Nase 9 ein Kontaktpaar 10, 11 miteinander in Berührung bringt. Hierdurch kann entweder ein Signal gegeben oder mittels einer geeigneten Auswerfeinrichtung an sich bekannter Art die fehlerhafte Packung P aus der Fördervorrichtung 2, 3 entfernt werden.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2, 3 und 4 zeigt die Verwendung eines Rückprallhärtemessgerätes an sich bekannter Art. Auf einer Drehachse 21 ist mittels einer Stange 22 ein Körper 23 pendelnd gelagert. An der Stange 22 ist ein Kontaktschalter vorgesehen, der aus einem an der Stange 22 fest angeordneten Kontakt 24 und einem an der Stange 22 verschwenkbar gehaltenen Kontaktarm 25 besteht.
In seiner Normalstellung bleibt der Kontaktschalter 24, 25 unter der Wirkung einer Druckfeder 26 geöffnet. Zum Prüfen einer gefüllten Packung P der vorstehend beschriebenen Art wird durch eine geeignete Steuerung veranlasst, dass sich der Körper 23 an der Stange 22 gegen eine Seitenwandung der Packung P verschwenkt. Ist diese Packung P hart und starr, d. h. fehlerfrei, dann prallt der Körper 23 ab, wobei der Kontaktarm 25 infolge Massenwirkung die Feder 26 zusammendrückt und mit seinem Kontakt den Kontakt 24 berührt, d. h. den Kontaktschalter 24, 25 schliesst. Dadurch wird ein Relais 27 erregt (Fig. 4), welches einen im Stromkreis entweder eines Signalgebers oder aber einer geeigneten allgemein mit 28 angedeuteten Auswerfeinrichtung für die Packungen P liegenden Kontakt 29 betätigt, z. B. öffnet.
Im gleichen Stromkreis dieses Signalgebers oder der Auswerfeinrichtung 28 ist ausserdem ein durch eine umlaufende Kurvenscheibe 31 betätigter Kontakt 30 zum Relaiskontakt 29 in Reihe geschaltet, der im Zeitpunkt des Aufpralls des Körpers 23 auf die Packung P mittels der Scheibe 31 betätigt, z. B. geschlossen wird. Bei einer fehlerfreien Packung P wird zu dem betreffenden Zeitpunkt der Relaiskontakt 29 geöffnet, so dass der Signalgeber bzw. die Auswerfeinrichtung 28 ohne Impuls bleibt. Bei einer fehlerhaften, d. h. einer nachgiebig weichen Packung P dagegen ist der Aufprall des Körpers 23 auf die Packung P ebenfalls nachgiebig weich, d. h. der Körper 23 wird weniger schnell abgebremst, so dass die Massenkraft des Kontaktarmes 25 die Federkraft 26 nicht überwindet, der Kontaktschalter 24, 25 also geöffnet bleibt und das Relais 27 nicht erregt wird.
Dadurch erhält der Signalgeber oder die Auswerfeinrichtung 28 über den geschlossen bleibenden Relaiskontakt 29 und den Schaltkontakt 30 einen Impuls, der zur Signalanzeige oder zum Auswerfen der betreffenden Packung P führt.
Die Rückstellung der Stange 22 und des Körpers 23 erfolgt mittels eines umlaufenden Fingers 32 (Fig. 3), der sich gegen die Stange 22 anlegt und diese in ihre horizontale Lage verschwenkt. Zum Einleiten einer neuen Pendelschwingung wird der Finger 32 dann in axialer Richtung weggezogen; zu diesem Zweck ist der Finger 32 auf einer an einer Welle 33 befestigten und mit dieser umlaufenden Scheibe 34 befestigt, welche mittels einer Feder 38 axial gegen eine feststehende Scheibe 35 gedrückt wird. Die einander berührenden Flächen der Scheiben 34, 35 weisen je eine Stufe 36 bzw. 37 auf, derart, dass beim Aufeinandertreffen der beiden Stufen 36, 37 beim Umlauf der Scheibe 34 letztere gemeinsam mit dem Finger 32 eine Axialbewegung erhält.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5 wird zur Vakuumprüfung von elastischen Packungen ein Strahlungsmessgerät an sich bekannter Art verwendet, das aus einem allgemein mit 40 bezeichneten Strahler, beispielsweise einem radioaktiven Präparat, und einem allgemein mit 41 bezeichneten Detektor oder Empfänger, beispielsweise einem Geigerrohr oder einer Ionisationskammer, besteht.
Die zu prüfende gefüllte Packung P wird zwischen Strahler 40 und Empfänger 41 verbracht, wobei die Strahlen das Füllgut durchdringen und von diesem in Abhängigkeit von der sich durch das Vakuum einstellenden Dichte mehr oder weniger absorbiert werden. Der verbleibende Rest der Strahlung wird von dem Empfänger 41 aufgenommen und in Form einer Vergleichsmessung in geeigneter Weise ausgewertet.
Bei Aber oder Unterschreiten eines bestimmten ein stellbaren Wertes wird ein Impuls erzeugt, der in an sich bekannter Weise einen Signalgeber oder eine Auswerfeinrichtung steuert.
Selbstverständlich kann die Prüfung der Packung P auch so erfolgen, dass das betreffende Prüfgerät mit einer Vorrichtung in Verbindung steht, welche fehlerhafte Packungen in der Fördervorrichtung belässt, die fehlerhaften Packungen aber kennzeichnet, beispielsweise durch einen Farbaufdruck, Nichteinfalten der Verschlussteile der Packung oder durch andere Massnahmen, so dass die fehlerhaften Packungen sofort erkannt und von Hand entfernt werden können.
Method and device for testing evacuated flexible packages
Packaging materials for tightness or air inclusion
The invention relates to a method and a device for testing evacuated packs made of flexible packaging materials filled with powdery to granular goods for their tightness and the degree of vacuum existing in the packs.
During the production of vacuum packs, it is sometimes unavoidable that the packing sleeve has a leak or that the air suction is not carried out or is carried out insufficiently due to some disturbance in the evacuation system. Since, on the other hand, the contents of such defective packs can spoil prematurely due to the ingress of air, it is necessary to sort out the defective packs on the machine with which these packs are produced. It is therefore an aim of the invention to develop a method which makes it possible to identify the defective packs in the relevant machine and to cause the same to be rejected automatically. On the other hand, it should also be possible with the method according to the invention to switch on a signal display automatically if a faulty package is present.
A device suitable for carrying out this process must have a high level of performance so that each pack coming from the packaging and evacuation system of the machine can be checked individually.
For this purpose, the method according to the invention consists in checking evacuated packs made of flexible packaging materials filled with powdery to granular goods for their tightness and the degree of vacuum existing in the packs by means of a test device arranged on the conveying path of the filled packs Vacuum of the individual pack the resulting density of the pack contents is measured.
A device for carrying out this method is characterized according to the invention in that the test device is designed as a scanning device. This scanning device can optionally be a mechanical button which responds to the compressibility of the packs and which has a pivotably arranged lever with a feeler roller, or it can be designed as a rebound hardness measuring device or in the form of a radiator with an assigned receiver for alpha, beta or gamma rays.
This is based on the fact that when the air is sucked out of the filled packs when the pack is faultless, the atmospheric pressure crushes the product particles close together, so that the number of product particles per unit of area or space increases and the fault-free pack as a whole is hard or becomes stiff, while faulty packs turn out limp and yielding. On the other hand, use is made of the fact that the radiation of radioactive preparations sent through the packs is absorbed differently depending on the density established by the vacuum in the pack.
Several exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to schematic drawings.
Show it:
1 shows a testing device working with a mechanical button,
2 shows a test device operating with rebound hardness measurement,
FIG. 3 shows the drive part of the testing device of FIG. 2 as a side view,
4 shows a circuit diagram for the test device according to FIGS. 2 and
5 shows a test device operating with radiation measurement.
The embodiment according to FIG. 1 shows a mechanical button, generally designated 1, on a conveyor device for packs P belonging to a packaging machine, for example on a conveyor belt 3 provided with drivers 2, which is guided past a stationary bar 4. The button 1 consists of a pivotably mounted lever 6 which rotatably holds a feeler roller 5 at its end facing the conveyor device. In the cycle of the evacuated and closed packs P brought by the conveying device, for example of bag packs made of flexible packaging material, a rotating eccentric disk 7 releases the lever 6 of the button 1, so that the feeler roller 5 under the pressure of a spring 8 against one of the conveyed packs P. is pressed.
If this scanned package P is free of defects, i. H. is hermetically sealed and contains no more air or gas in addition to the product, then the feeler roller 5 cannot press a recess into the pack P, since the atmospheric pressure has compressed the packaged product so that the pack P remains hard or rigid overall. However, if the pack P is faulty, the feeler roller 5 can deform the pack P in such a way that the lever 6 of the feeler 1 executes a greater angular deflection and a nose 9 attached to the feeler roller 5 opposite the end of the lever 6 forms a pair of contacts 10, 11 with one another brings in touch. As a result, either a signal can be given or the defective pack P can be removed from the conveying device 2, 3 by means of a suitable ejection device of a known type.
The embodiment according to FIGS. 2, 3 and 4 shows the use of a rebound hardness measuring device of a type known per se. A body 23 is pivotably mounted on a rotation axis 21 by means of a rod 22. A contact switch is provided on the rod 22, which switch consists of a contact 24 fixedly arranged on the rod 22 and a contact arm 25 held pivotably on the rod 22.
In its normal position, the contact switch 24, 25 remains open under the action of a compression spring 26. To test a filled package P of the type described above, a suitable control system causes the body 23 to pivot on the rod 22 against a side wall of the package P. If this packing P is hard and rigid, i. H. error-free, then the body 23 rebounds, the contact arm 25 compressing the spring 26 as a result of the mass action and touching the contact 24 with its contact, i. H. the contact switch 24, 25 closes. As a result, a relay 27 is energized (FIG. 4), which actuates a contact 29 located in the circuit either of a signal generator or a suitable ejector device for the packs P, indicated generally at 28, e.g. B. opens.
In the same circuit of this signal generator or the ejection device 28, a contact 30 actuated by a rotating cam disk 31 is connected in series with the relay contact 29, which is actuated at the time of the impact of the body 23 on the package P by means of the disk 31, e.g. B. is closed. In the case of a fault-free package P, the relay contact 29 is opened at the relevant point in time, so that the signal transmitter or the ejector device 28 remains without a pulse. In the case of a faulty, i.e. H. a resiliently soft pack P, on the other hand, the impact of the body 23 on the pack P is also resiliently soft, i. H. the body 23 is braked less quickly, so that the inertia force of the contact arm 25 does not overcome the spring force 26, the contact switch 24, 25 remains open and the relay 27 is not energized.
As a result, the signal transmitter or the ejection device 28 receives a pulse via the relay contact 29, which remains closed, and the switching contact 30, which leads to a signal display or to the ejection of the package P in question.
The resetting of the rod 22 and the body 23 takes place by means of a rotating finger 32 (FIG. 3), which rests against the rod 22 and pivots it into its horizontal position. To initiate a new pendulum oscillation, the finger 32 is then pulled away in the axial direction; For this purpose, the finger 32 is fastened to a disk 34 which is fastened to a shaft 33 and revolves therewith, which disk is pressed axially against a stationary disk 35 by means of a spring 38. The mutually contacting surfaces of the disks 34, 35 each have a step 36 and 37, respectively, such that when the two steps 36, 37 meet when the disk 34 rotates, the latter receives an axial movement together with the finger 32.
In the embodiment according to FIG. 5, a radiation measuring device of a type known per se is used for vacuum testing of elastic packages, which consists of a radiator generally designated 40, for example a radioactive preparation, and a detector or receiver generally designated 41, for example a Geiger tube or an ionization chamber , consists.
The filled package P to be tested is brought between the radiator 40 and the receiver 41, the rays penetrating the filling material and being more or less absorbed by it depending on the density established by the vacuum. The remainder of the radiation is recorded by the receiver 41 and suitably evaluated in the form of a comparative measurement.
If a certain adjustable value is exceeded or not reached, a pulse is generated which controls a signal generator or an ejection device in a manner known per se.
Of course, the test of the pack P can also be carried out in such a way that the test device in question is connected to a device which leaves defective packs in the conveying device but identifies the defective packs, for example by means of a color print, failure to fold the closure parts of the pack or other measures so that the faulty packs can be identified immediately and removed by hand.