NL8800308A - Werkwijze en inrichting voor het onderzoeken van een verpakking op de aanwezigheid van een lek. - Google Patents

Description

v * * VO 1042

Werkwijze en inrichting voor het onderzoeken van een verpakking op de aanwezigheid van een lek.

De uitvinding betreft een werkwijze voor het onderzoeken van een verpakking op de aanwezigheid van een lek, waarbij de verpakking in een velvormige, gasdichte omhulling wordt geplaatst, een drukverschil tussen de druk aan de 5 buitenzijde en de druk aan de binnenzijde van de omhulling wordt uitgeoefend waardoor de verpakking door de omhulling nauw aanliggend wordt omhuld, de ruimte ("meetruimte") tussen de verpakking en de daartegen aangedrukte verpakking wordt afgesloten, en in de gesloten meetruimte gedurende 10 een vastgestelde meettijd de verandering van de druk wordt gemeten.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit de Europese octrooiaanvrage nr. 85200130.4. Volgens deze werkwijze wordt een vacuumverpakking op een mogelijk lek onderzocht 15 door de verpakking in een gasdichte en flexibele omhulling te plaatsen waarna op de buitenzijde van de omhulling druk wordt uitgeoefend. Deze druk dient om de omhulling nauwkeurig tegen de omtrek van de verpakking aan te leggen waardoor tussen de omhulling en de verpakking slechts een zeer 20 geringe ruimte overblijft. De omhulling mag daarbij een mogelijk aanwezig lek in de verpakking niet afdichten en volgens genoemde octrooiaanvrage moet daarom de druk op de omhulling betrekkelijk gering zijn. In genoemde ruimte of meetruimte wordt een druk toegelaten, normaliter de atmos-25 ferische druk van de omgevingslucht, die hoger is dan die in de vacuumverpakking. Bij deze druk wordt de meetruimte van de omgeving afgesloten, waarna gedurende een bepaalde tijd mogelijke drukveranderingen in de meetruimte worden gemeten. Bij een lek in de vacuumverpakking bestaan deze 30 drukveranderingen uit een daling van de druk als gevolg van het stromen van gas uit de meetruimte in de vacuumverpakking.

.8800308 t -2-

Deze werkwijze is beperkt tot het onderzoeken van vacuumverpakkingen, en is niet zonder meer bruikbaar voor het controleren van verpakkingen waarin de druk atmosferisch is.

5 De uitvinding heeft tot doel een werkwijze van de genoemde soort te verschaffen waarmede in het bijzonder atmosferische verpakkingen op lekken kunnen worden onderzocht.

Daartoe is de werkwijze volgens de uitvinding geken-10 merkt doordat genoemd drukverschil zodanig groot is dat de omhulling het volume in de verpakking verkleint en de inwendige druk in het niet gevulde gedeelte van de verpakking verhoogt, en dat in de meetruimte een lagere druk dan de verhoogde inwendige druk in de verpakking wordt toegepast.

15 De uitvinding betreft tevens een inrichting voor het onderzoeken van een verpakking op de aanwezigheid van een lek volgens bovengenoemde werkwijze, omvattende een velvormige, gasdichte omhulling voor het daarin plaatsen van de te onderzoeken verpakking, organen voor de toevoer 20 van een gas of vloeistof naar de buitenzijde van de omhulling voor het nauw aanliggend doen omhullen van de verpakking door de omhulling, afsluitorganen voor het van de omgevingslucht afsluiten van de ruimte ("meetruimte") tussen de verpakking en de daartegen aangedrukte omhulling, en 25 meetorganen voor het meten van de druk in de afgesloten meetruimte, met het kenmerk, dat genoemde organen zijn ingericht voor de toevoer van een zodanige druk dat de tegen de verpakking gedrukte omhulling het vrije volume van de verpakking verkleint en de inwendige vrije druk in de ver-30 pakking verhoogt, en dat middelen zijn aangebracht voor het aanbrengen van een lagere druk in de meetruimte dan de verhoogde inwendige druk in de verpakking.

Op praktische gronden is het gewenst dat de genoemde lagere druk in de meetruimte de atmosferische druk van 35 de omgevingslucht is. Voor het testen van atmosferische verpakkingen volgens de bekende werkwijze bestaat dan het * 880 0308 \ r -3- bezwaar dat er geen verschil is tussen de druk in de verpakking en die in de meetruimte, zodat de aanwezigheid van een lek niet kan worden waargenomen door het meten van drukveranderingen in de afgesloten meetruimte. Volgens de uit-5 vinding wordt nu de omhulling met een zodanig grote druk tegen de verpakking aangedrukt dat hierbij de verpakking enigszins wordt samengedrukt, in tegenstelling met het testen van de vacuumverpakking waarbij de omhulling slechts dicht tegen de verpakking komt aan te liggen. Door het 10 samendrukken van de verpakking ontstaat daarin een geringe volumeverkleining met als gevolg een drukstijging. In het bijzonder bij verpakkingen waarin slechts een relatief klein gedeelte niet gevuld is met het te verpakken materiaal kan de drukstijging reeds bij geringe samendrukking betrekke-15 lijk groot zijn. In de oorspronkelijke atmosferische verpakking ontstaat daardoor een superatmosferische druk.

Indien de verpakking lek is zal lucht uit de verpakking in de meetruimte stromen en daar een drukstijging veroorzaken die gemeten wordt als indicatie dat er een lek is. Deze 20 stroming is dus tegengesteld aan die welke optreedt volgens de bekende werkwijze bij het testen van een Vacuumverpakking^ waar immers bij een lekke verpakking de lucht uit de meetruimte in de verpakking stroomt.

Ofschoon zoals gezegd de toepassing van een atmos-25 ferische referentiedruk in de meetruimte de voorkeur verdient, kan desgewenst het verschil in druk tussen de meetruimte en de verpakking nog worden verhoogd door in de meetruimte een subatmosferische druk toe te passen. Deze maatregel kan bijvoorbeeld worden toegepast indien de inhoud 30 van de verpakking kwetsbaar is en daarom de verpakking in onvoldoende mate kan worden ingedrukt om een voldoend groot drukverschil tussen verpakking en atmosferische meetruimte te verkrijgen. Hierbij dient te worden overwogen dat bij gelijke betrouwbaarheid van de meting de meettijd korter 35 kan zijn bij een hoger drukverschil tussen verpakking en omhulling.

.8800308 -4- $ »

De uitvinding kan ook worden toegepast voor het testen van vacuumverpakkingen, in welk geval de druk in de gesloten meetruimte een subatmosferische waarde dient te hebben die lager is dan die in de vacuumverpakking. Uiter-5 aard kunnen ook verpakkingen met een superatmosferische vulling worden getest.

Sommige produkten zijn dubbelwandig verpakt: een binnenverpakking die met produkten is gevuld en een dicht tegen de binnenverpakking aanliggende buitenverpakking.

10 In dergelijke gevallen kan het mogelijk zijn de reeds zeer geringe ruimte tussen beide verpakkingen als meetruimte in de huidige testmethode te gebruiken, waarbij deze binnenruimte uiteraard van buiten toegankelijk moet zijn of worden gemaakt. Doordat de als "omhulling" in de zin van de 15 onderhavige uitvinding benutte buitenverpakking reeds dicht tegen de binnenverpakking aanligt kan vaak met een betrekkelijk geringe buitendruk op de buitenverpakking voor het samendrukken van de verpakking worden volstaan. Daardoor is de uitvinding ook goed bruikbaar bij dergelijke dubbelwan-20 dige verpakkingen waarin breekbare produkten zoals consump-tiechips zijn verpakt.

Gezien de aard van de uitvinding is deze in het bijzonder geschikt voor het testen van luchtdichte zakken die korrelig of een ander uit los stukgoed bestaand mate-25 riaal bevatten, zoals niet-vacuumverpakte al dan niet gemalen koffiebonen, pinda's, zoutjes en dergelijke, die zijn verpakt in een flexibele papieren of plastic folie.

Wellicht tegen de verwachting in worden zelfs bij een betrekkelijk hoge aanligdruk van de omhulling tegen de 30 verpakking eventueel aanwezige lekken daarin niet door de omhulling afgedicht. Eventueel kan als de behoefte daartoe zich voordoet het open blijven van de lekken worden bevorderd door de keuze van het materiaal en de samenstelling van de omhulling. Mede in dit verband wordt gewezen op de 35 in de eerdergenoemde Europese octrooiaanvrage nr. 85200130.4 genoemde voorbeelden van mogelijke omhullingen die alle ook .8800308 -5- * t' bruikbaar zijn in de onderhavige uitvinding. In de meeste gevallen zal een dunwandige, elastische en gasdichte rubber folie als omhulling goed voldoen. Vanzelfsprekend is het gewenst de vorm van de omhulling in meer of mindere mate 5 aan te passen aan de vorm van de daarin te onderzoeken verpakking. De omhulling zal ook meestal zakvormig zijn. Een zakvormige omhulling is bij voorkeur dubbelwandig uitgevoerd , waarbij de binnenwand en de buitenwand van de zak aan het open einde van de zak bij elkaar komen en daar de 10 ruimte tussen beide wanden afsluiten. In deze ruimte kan een stijf freem worden ingebouwd die in wezen dezelfde vorm heeft als de zak. Deze constructie van de omhulling, die uitvoeriger is beschreven in Europese octrooiaanvrage nr. 86201251.5, is ook toegepast in de inrichting volgens 15 de bijgaande tekening.

In sommige verpakkingen, bijvoorbeeld die gemalen koffie bevatten, kan een ontgassingsventiel in de wand van de verpakking zijn aangebracht. Dit ventiel laat de doorgang van gas slechts in êén richting toe, nl. vanuit de 20 verpakking naar buiten. Het ontsnappen van gas uit de verpakking via het ventiel tijdens het testen van de verpakking dient te worden voorkomen. Daartoe kan de omhulling ter plaatse van een geringe verdikking of uitstulping zijn voorzien die het ventiel gesloten houdt. Ook kan op de wand 25 van de omhulling ter plaatse een afdichtingsring zijn bevestigd die door de omhulling rondom het ventiel tegen de verpakking wordt gedrukt en de zone om het ventiel van de meetruimte afsluit.

Het drukverschil tussen de buitenzijde en de binnen-30 zijde van de omhulling benodigd om de verpakking in de gewenste mate te doen samendrukken kan empirisch voor elk geval worden bepaald. Meestal zal het drukverschil groter dienen te zijn dan ongeveer 100 mbar. Een drukverschil in de ordegrootte van 300 mbar zal in veel gevallen voldoen.

35 Gewoonlijk zal de druk aan de binnenzijde van de omhulling atmosferisch zijn, in welk geval op de buitenzijde van de .8800308 ♦ -6- omhulling een druk van 1300 mbar wordt toegepast. Uiteraard kan naar behoefte elk hoger of lager drukverschil dat bruikbaar is worden toegepast. De buitendruk kan door de toevoer van een vloeistof doch bij voorkeur van lucht worden ver-5 kregen.

In veel gevallen zal de inwendige vrije druk in de verpakking bij het samendrukken stijgen tot een waarde gelijk of nagenoeg gelijk aan die van het op de omhulling werkende drukverschil. Indien zoals gewoonlijk de meetruimte 10 alvorens te worden afgesloten met de atmosferische omgeving in verbinding staat, betekent dit dat de inwendige druk in de atmosferische verpakking kan stijgen tot de op de buitenzijde van de omhulling uitgeoefende druk.

Aangezien de meetruimte zeer gering is en slechts 15 een fractie bedraagt van de vrije ruimte in de verpakking, zal de drukstijging in de afgesloten meetruimte als gevolg van een lek in de verpakking relatief groot zijn. Daarom kan een mogelijk lek in de verpakking doorgaans binnen een korte meettijd van slechts enkele seconden worden vastge-20 steld.

De uitvinding zal thans bij wijze van voorbeeld worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening die schematisch in vertikale dwarsdoorsnede een inrichting voor het bepalen van een lek in een verpakking weergeeft.

25 De tekening toont een draagplaat 8 waarop een te controleren verpakking 6 is geplaatst. Boven de draagplaat 8 bevindt zich een klok 1 die vertikaal van en naar de plaat 8 beweegbaar is. Binnen de klok 1 bevindt zich een dunwandige rubberen omhulling 2. De omhulling 2 is dubbel-30 wandig uitgevoerd, met een tussen beide wanden geplaatst stijf freem 3. De vorm van de omhulling 2 met het freem komt voor een belangrijk gedeelte overeen met de vorm van de te testen verpakking. Met het freem 3 is een buisvormig gedeelte 4 verbonden dat uitwendig van schroefdraad is 35 voorzien. Met behulp van een moer 5 is het buisvormige gedeelte 4 en daarmede het gehele freem met omhulling ver- .8800308 * -7- stelbaar aan de klok 1 bevestigd. Een afdichtingsring 9 is geplaatst voor afdichting tussen de bovenzijde van de buitenwand van de omhulling en het freenu De inwendige ruimte in de omhulling 2 is via het buisvormige gedeelte 4 verbonden 5 met een leiding 14 die via afsluiter 7 met een vacuumbron kan worden verbonden of via afsluiter 10 met een toevoer van druklucht. In de draagplaat 8 bevindt zich een centraal gelegen opening 13 die met een leiding 15 is verbonden.

Leiding 15 kan via een afsluiter 11 met de omgevingslucht in 10 verbinding worden gesteld. Op de leiding 15 is een manometer 12 aangesloten. Voor het testen van een atmosferische verpakking 6 wordt de klok 1 omhoog getild van de draagplaat 8 over een voldoende afstand om de verpakking op de draagplaat te kunnen plaatsen. Vervolgens wordt de klok 1 op de 15 draagplaat neergelaten. Teneinde bij deze neerwaartse beweging de klok met de omhulling gemakkelijk over de verpakking te kunnen schuiven kan desgewenst eerst door het openen van afsluiter 7 de ruimte in de omhulling onder vacuum worden gebracht. Hierdoor zal de omhulling tegen het freem 20 worden gedrukt en ontstaat er meer speling tussen de omhulling en de verpakking.

Nadat de klok 1 op de draagplaat 8 rust wordt afsluiter 7 gesloten en afsluiter 10 geopend, waardoor perslucht in de omhulling wordt gevoerd. Daardoor wordt de bin-25 nenwand van de omhulling tegen de verpakking gedrukt. Tevens wordt hierdoor het onderste gedeelte van de omhulling dat op de draagplaat rust tegen deze plaat aangedrukt waardoor ter plaatse de ruimte 16 tussen de verpakking en de omhulling wordt afgedicht. De druk van de in de omhulling toegelaten 30 perslucht is voldoende hoog om de omhulling niet alleen nauwsluitend om de verpakking te leggen maar deze laatste tevens in geringe mate samen te drukken waardoor de druk in de. verpakking stijgt. Ondanks het feit dat de ruimte 16 zeer gering is geworden blijft communicatie bestaan via de 35 bodem van de verpakking met opening 13 in de draagplaat.

.8800308 Λ i' -8-

Tijdens de voorafbeschreven operaties is afsluiter 11 geopend en is de ruimte daardoor voortdurend in verbinding met de omgevingslucht en behoudt daarbij de atmosferische druk. Afsluiter 11 wordt nu gesloten waardoor de ruimte 16, thans 5 meetruimte, ook afgesloten wordt van de omgeving. Op manometer 12 kan nu worden waargenomen of de druk in de meetruimte 16 als gevolg van eeii lek in de verpakking stijgt.

Het spreekt vanzelf dat voor een bedrijfsmatige toepassing van de uitvinding voor het controleren van grote 10 series continu aangevoerde verpakkingen de bediening van de inrichting en het vaststellen van eventueel lekke verpakkingen volledig kan worden geautomatiseerd.

.8800308

Claims (8)

1. Werkwijze voor het onderzoeken van een verpakking op de aanwezigheid van een lek, waarbij de verpakking in een velvormige, gasdichte omhulling wordt geplaatst, een drukverschil tussen de druk aan de buitenzijde en de druk 5 aan de binnenzijde van de omhulling wordt uitgeoefend waardoor de verpakking door de omhulling nauw aanliggend wordt omhuld, de ruimte ("meetruimte") tussen de verpakking en de daartegen aangedrukte verpakking wordt afgesloten, en in de gesloten meetruimte gedurende een vastgestelde meettijd de 10 verandering van de druk wordt gemeten, met het kenmerk, dat genoemd drukverschil zodanig groot is dat de omhulling het volume in de verpakking verkleint en de inwendige druk in het niet gevulde gedeelte van de verpakking verhoogt, en dat in de meetruimte een lagere druk dan de verhoogde 15 inwendige druk in de verpakking wordt toegepast,

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de inwendige druk in de verpakking door het aandrukken van de omhulling daartegen wordt verhoogd tot deze gelijk is aan het op de omhulling werkende genoemde drukverschil.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat genoemd drukverschil groter is dan 300 mbar,

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat genoemd drukverschil onder toepassing van atmosferische druk aan de binnenzijde van de omhulling wordt verkregen 25 door het toepassen van een druk aan de buitenzijde van de omhulling groter dan 1300 mbar.

5. Werkwijze volgens één der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat genoemde lagere druk in de meetruimte de atmosferische druk is.

6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-4, met het kenmerk, dat genoemde lagere druk in de meetruimte sub-atmosferisch is. ,8800308 -10-

7. Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, toegepast voor het onderzoeken op lekkage van een onder atmosferische druk verkerende verpakking.

8. Inrichting voor het onderzoeken van een verpakking 5 op de aanwezigheid van een lek volgens de werkwijze van conclusie 1, omvattende een velvormige, gasdichte omhulling voor het daarin plaatsen van de te onderzoeken verpakking, organen voor de toevoer van een gas of vloeistof naar de buitenzijde van de omhulling voor het nauw aanliggend doen 10 omhullen van de verpakking door de omhulling, afsluitorga-nen voor het van de omgevingslucht afsluiten van de ruimte ("meetruimte") tussen de verpakking en de daartegen aangedrukte omhulling, en meetorganen voor het meten van de druk in de afgesloten meetruimte, met het kenmerk, dat genoemde 15 organen zijn ingericht voor de toevoer van een zodanige druk dat de tegen de verpakking gedrukte omhulling het vrije volume van de verpakking verkleint en de inwendige vrije druk in de verpakking verhoogt, en dat middelen zijn aangebracht voor het aanbrengen van een lagere druk in de meet-20 ruimte dan de verhoogde inwendige druk in de verpakking. .8800308