Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur berührungslosen Dichtigkeitsprüfung von Packmitteln gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf eine Vorrichtung zur berührungslosen Dichtigkeitsprüfung von Packmitteln gemäß Oberbegriff Patentanspruch 13.

Packmittel im Sinne der Erfindung sind insbesondere solche, die bzw. deren Wandung durch äußere Krafteinwirkung verformbar sind, wie z.B. dünnwandige Weichverpackungen, aus Zuschnitten aus Flachmaterial hergestellte Verpackungen, Tu- ben, Beutel, Behälter oder Flaschen, auch solche aus Kunststoff, insbesondere aus PET, PEN oder PE usw.

Beispielsweise in der Getränkeindustrie ist es bekannt, Behälter, wie zum Beispiel Kunststoffflaschen, insbesondere gefüllte und verschlossene Kunststoffflaschen auf ihre Dichtheit zu kontrollieren, und undichte Behälter auszusortieren. Dies aus dem Grunde, da aus undichten Kunststoffflaschen beispielsweise Kohlensäure entweichen kann. Ein Entweichen von Kohlensäure kann dazu führen, dass beispielsweise ein Getränk schal wird. Denkbar ist aber auch, dass Fremdstoffe in den Behälter, bzw. in die Kunststoffflasche eindringen können, so dass das Füllgut sogar verder- ben kann. Möglich ist, dass zum Beispiel ein Verschluss der Kunststoffflasche diese nicht korrekt abdichtet, oder dass kleinste Haarrisse oder andere Beschädigungen bzw. Schwächungen in der Behälterwand vorhanden sind, welche durch Inspektionsvorrichtungen nicht erkannt wurden. Die DE 10 2006 054 290 A1 befasst sich mit einer Dichtigkeitsprüfung von Kunststoffflaschen. Zur Dichtigkeitsprüfung wird der Behälter mechanisch von einem Paar Kompressionselementen zusammengedrückt. Nachteilig bei dem in der DE 10 2006 054 290 A1 offenbarten Vorgehen, ist der Umstand, dass eine solche Dichtigkeits- prüfung nicht in einen kontinuierlichen Prozessablauf eingebunden werden kann, da die betreffende Kunststoffflasche zu jeder Dichtigkeitsprüfung aus dem Flaschen- fluss herausgenommen werden muss, oder der Flaschenfluss gar unterbrochen werden muss.

Die DE 39 36 163 A1 dagegen schlägt eine berührungslose Dichtigkeitsprüfung hermetisch abgeschlossener Behälter vor. Die hermetisch abgeschlossenen Behälter werden in eine Prüfkammer überführt, und dort einem Prüfdruck unterworfen. Dabei soll das Problem gelöst werden, eine Vielzahl von Behältern unterschiedlichs- ter Konfiguration mit unterschiedlichen Inhalten bei hohen Prüfgeschwindigkeiten zu kontrollieren. Allerdings wird auch hierzu der Behälterfluss beeinträchtigt oder gar unterbrochen.

Die DE 42 14 958 A1 befasst sich mit einer kontinuierlich arbeitenden Inspektions- maschine für z.B. Kunststoffflaschen, welche die Kunststoffflasche einer Dichtigkeitsprüfung unterzieht. Allerdings sind die Kunststoffflaschen weder gefüllt noch verschlossen. Vielmehr wird Sterilluft in die Kunststoffflasche eingeleitet. Der mit Sterilluft gefüllte Innenraum wird dann unter Druck gesetzt. Ein Druckabfall zeigt eine defekte Kunststoffflasche an.

In der DE 41 36 472 A1 wird vorgeschlagen, gefüllte und verschlossene Flaschen kontinuierlich durch ein Flüssigkeitsbad zu transportieren. In dem Wasserbad wird die in der Flasche befindliche Flüssigkeit in Schwingungen versetzt, so dass insbesondere Kohlensäure ausperlt. Ist der Verschluss der Flasche nicht dicht, soll dies zu einem Austreten einer gewissen Getränkemenge führen, wodurch sich der Füllstand der Flasche verringert. Mit einer anschließenden Füllstandskontrolle soll dies detektiert werden, so dass die betreffende Flasche aussortiert werden könne.

Die DE 195 31 754 A1 befasst sich mit einer Druckkontrolle sich bewegender Behäl- ter. Gegen den Behälter wir ein Fluid, z.B. Luft gerichtet, so dass eine Verformung des Behälters bewirkt wird. Übersteigt die Verformung einen bestimmten Schwellenwert, wird angezeigt, dass der Behälter nicht unter Druck steht, also nicht richtig abgedichtet ist. Dieses System eignet sich besonders für dünnwandige Aluminiumdosen. Um sicherzustellen, dass der Behälter bei der Druckbeaufschlagung mit dem Fluid nicht verschoben wird, wird direkt gegenüber zum ersten Fluidstrahl ein zweiter Fluidstrahl erzeugt. Dadurch entstehen aber auch Verformungen aufgrund des zweiten Fluidstrahls. Um festzustellen, ob der Behälter bzw. die dünnwandige Aluminiumdose hinreichend dicht ist, wird eine komplizierte Messstruktur installiert, welche beide Verformungen zueinander in Beziehung setzt, um so auf einen hinreichend dichten oder unbrauchbaren Behälter schließen zu können. Beispielsweise müssen Sensoren installiert werden, um die Verformungen aufnehmen zu können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, bei dem unter Vermeidung der Nachteile des Standes der Technik eine berührungslose Dichtigkeitsprüfung von mit einem Füllgut gefüllten und verschlossenen Packmitteln möglich ist, und zwar unabhängig oder zumindest weitestgehend unabhängig davon, ob das jeweilige ge- füllte und verschlossene Packmittel einen Innendruck aufweist oder aber drucklos ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet. Eine Vorrichtung zur berührungslosen Dichtigkeitsprüfung ist Gegenstand des Patentanspruchs 13. Bei der Erfindung erfolgt die berührungslose Dichtigkeitsprüfung von Packmitteln grundsätzlich so, dass das jeweilige Packmittel zumindest während des wenigstens einen Prüf- oder Messschrittes der Dichtigkeitsprüfung einen Innendruck aufweist, der wenigstens gleich, bevorzugt aber größer ist als der Umgebungsdruck, dass das Packmittel an wenigstens einem Bereich, beispielsweise an einem Wandbereich oder an einem Packmittelverschluss mit wenigstens einem Druckmediumimpuls beaufschlagt und dann die dabei auftretende Verformung des Packmittels mit wenigstens einer opto-elektrischen Sensoreinheit erfasst und in einer Auswerte- und/oder Steuereinheit die der Verformung durch den wenigstens einen Druckmediumimpuls entsprechenden Daten ausgewertet werden.

Vorteilhaft kann das jeweilige Erfassungssystem bzw. dessen opto-elektrische Sensoreinheit das Vorhandensein einer durch den Druckmediumimpuls bewirkten Ein- buchtung in dem betreffenden Packmittelwandbereich detektieren, wobei die Auswerte- und/oder Steuereinheit eine tatsächliche Form der Einbuchtung, d.h. u.a. deren Tiefe und/oder deren Durchmesser bestimmt. Die Verarbeitung der von der opto-elektrischen Sensoreinheit gelieferten Daten kann in unterschiedlichster Weise erfolgen, beispielsweise in einer Methode, die als „Absolutmessung" bezeichnet werden kann und bei der in der Auswerte- und/oder Steuereinheit ein Referenzbild oder Referenzdaten des betreffenden Packmitteltyps (z.B. Material, Art, Größe, Füllmenge) und/oder des darin eingefüllten Füllgutes und daraus resultierend eine noch zulässige Form der Einbuchtung abgelegt sind. In der Auswerte- und/oder Steuereinheit werden die Referenzdaten mit der Form der tatsächlichen Einbuchtung oder Verformung verglichen. Dies kann natürlich auch in einem mit der Auswerte- und/oder Steuereinheit oder nur mit einer Steuereinheit verbundenen Rechner durchgeführt werden. Übersteigt die detektierte, tatsächliche Form der Einbuchtung einen vorgegebenen Wert, generiert die Auswerte- und/oder Steuereinheit ein Signal zum Aussortieren der betreffenden Packmittel.

Bein einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die berührungslose Dichtigkeitsprüfung dadurch, dass in wenigstens zwei zeitlich aufeinander folgenden Prüf- oder Messschritten die durch den jeweiligen Druckmittelimpuls verursachten Verformungen mit der opto- elektrischen Sensoreinheit erfasst werden. Die entsprechenden Messdaten oder Ergebnisse der beiden Prüf- oder Messschritte werden dann ausgewertet und/oder miteinander verglichen. Bei nicht tolerierbaren Abweichungen wird auf ein undichtes Packmittel geschlossen. Dieses Verfahren, welches auch als Vergleichsmessung bezeichnet werden kann, hat u.a. den grundsätzlichen Vorteil, dass das Messergebnis eventuell verfälschende Einflussfaktoren, wie z.B. unterschiedlicher Vorspann- oder Innendruck der Packmittel, Abweichungen im Füllgrad, räumliche Anordnung der in den Packmitteln befindlichen Produkte, Temperatur usw. automa- tisch kompensiert werden, da diese Einflussgrößen bei beiden Messungen unverändert sind und somit nicht als das Mess- oder Prüfergebnis beeinflussende Störgrößen in Erscheinung treten. Zweckmäßiger Weise weist die Düse des Druckmediumsystems einen Abstand von weniger als 15 mm vorzugsweise einen Abstand von 5 bis 6 mm zum betreffenden Packmittelwandbereich auf. Dies ist vorteilhaft, da der erzeugte Druckmediumstrahl so nur eine relativ kurze Wegstrecke überwinden muss, was sich vorteilhaft auf seine punktförmige Ausrichtung und auf geringe oder gar auf keine Druckenergieverluste auswirkt.

In bevorzugter Ausgestaltung weist die Düse eine Düsenöffnung mit einem bevor- zugten Öffnungsbetrag von weniger als 5 mm vorzugsweise von 2 mm (lichter Durchmesser) auf, so dass sich dies ebenfalls auf eine besonders punktförmige Konzentration des Druckmediumstrahls auswirkt. Natürlich soll der Öffnungsbetrag nur beispielhaft genannt sein. Denkbar ist zum Beispiel eine Düse mit verstellbarer Düsenöffnung. Das verwendete Druckmedium ist bevorzugt ein gas- und oder dampfförmiges Druckmedium, zum Beispiel Druckluft oder ein unter Druck stehendes Inertgas.

Insbesondere dann, wenn als opto-elektrische Sensoreinheit eine Kamera verwendet ist, ist die Kamera zweckmäßiger Weise bezogen auf die Düse oberhalb dieser angeordnet und in einem schrägen Winkel von oben auf den betreffenden Packmittelwandbereich ausgerichtet, um eine möglichst unbeeinträchtigte Betrachtungsposition der Kamera zu erreichen, Selbstverständlich kann die Kamera auch in einem schrägen Winkel von unten auf den betreffenden Packmittelwandbereich ausgerichtet sein. Um eine möglichst senkrechte Einwirkung des Druckmediums sowie eine senkrecht ausgerichtetes Erfassungssystem zu erreichen, können das Erfassungssystem und die Düse bei der Messung nahezu parallel zum Packmittel ausgerichtet sein. Natürlich kann der genaue Winkel abhängig von den optimalen Materialeigenschaften der Packmittelwand variieren. In zweckmäßiger Ausgestaltung weist das Erfassungssystem bei Verwendung einer Kamera als opto-elektrische Sensoreinheit zwei Lichtquellen auf, von denen eine bezogen auf die Kamera oberhalb und die andere Lichtquelle unterhalb der Kamera aber oberhalb der Düse angeordnet ist. Mit dieser vorteilhaften Ausführung ergibt sich eine besonders gute Ausleuchtung des betreffenden Packmittelwandbereiches. Natürlich sind beide Lichtquellen mit der Auswerte- und/oder Steuereinheit verbunden, so dass beide Lichtquellen gleichzeitig zur Erzeugung des Druckmediumstrahls angesteuert werden können. Selbstverständlich liegt es im Sinn der Erfindung beide Lichtquellen auch zeitlich versetzt anzusteuern um so eine entsprechenden Schattenbildung der Einbuchtung mittels der Kamera aufzunehmen, was sich vorteilhaft auf eine noch sichere Auswertung der aufgenommenen Daten der Einbuchtung auswirkt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Prüfeinrichtung einer Etikettiermaschine zugeordnet und dabei z.B. so angeordnet ist, dass die noch nicht etikettierte, aber gefüllte und verschlossene Packmittel berührungslos auf ihre Dichtigkeit hin überprüft werden.

Selbstverständlich können mit der Erfindung auch bereits etikettierte Packmittel berührungslos auf ihre Dichtigkeit überprüft werden, was besonders dann sinnvoll ist, wenn nicht etikettierte Packmitteln nicht überprüft werden können. Alternativ kann die Prüfeinrichtung freistehend an einem Transporteur, z.B. an einem Transport- band angeordnet sein, wobei die Auswertung analog verläuft.

Da die zu überprüfenden Packmittel mitunter eine hohe Eigengeschwindigkeit besitzen, und um einen Packmittelfluss in einer Anlage nicht zu beeinträchtigen, ist es im Sinne der Erfindung zweckmäßig, wenn das Ventil der Prüfeinheit als Hochleis- tungsschnellschlussventil ausgeführt ist. Dieses kann in besonders geeigneter Weise auf die an der Prüfeinrichtung bzw. der Düse relativ schnell vorbeilaufenden Packmittel geöffnet und geschlossen werden, so dass jedes Packmittel berührungslos auf hinreichende Dichtigkeit überprüft werden kann. Eine tatsächliche Überprüfung jedes Packmittels ist insbesondere im Lebensmittelbereich erforderlich, da stichprobenartige Untersuchungen nicht ausreichend sind. Der Druckmediumstrahl kann auf einen später zu etikettierenden Bereich der Packmittel gerichtet sein. Denkbar ist aber auch, dass der mit dem Druckmediumstrahl kurzzeitig zu beaufschlagende Packmittelwandbereich eine Schulter einer Flasche oder flaschenartigen Packmittels und/oder ein zylindrischer Bereich oder Mantelbe- reich des Packmittels ist.

Der Druckmediumimpuls wird nur dann erzeugt, wenn sich auch ein Packmittel vor der Düse befindet. Wegen der zeitlich sehr kurzen Erzeugung und Aufrechterhaltung eines oder mehrerer Druckmediumimpulsstrahlen pro Packmittel ergibt sich eine geräuschreduzierte berührungslose Arbeitsweise der jeweiligen Prüfeinrichtung. Messungen haben ergeben, dass eine Lautstärke von weniger als 80 db bzw. genau 74 db eingehalten werden kann, wenn der zeitlich sehr kurze Druckmediumimpulsstrahl erzeugt wird. Der zeitlich sehr kurze Druckmediumimpulsstrahl wirkt sich natürlich auch auf einen geringen Druckmediumverbrauch aus.

Die Auswerteeinheit generiert beispielsweise auch ein Signal zum Aussortieren der betreffenden Packmittel. Das betreffende Packmittel kann dann vor oder nach einer weiteren Behandlung, beispielsweise vor oder nach dem Etikettieren aussortiert werden und/oder bei Verwendung der Prüfvorrichtung an einer Etikettiermaschine werden durch die Auswerteeinheit oder durch das von dieser generierte Signal die Etikettieraggregate so angesteuert, dass das betreffende Packmittel nicht etikettiert wird.

Überraschender Weise wurde gefunden, dass mittels des zeitlich sehr kurzen Druckmediumimpulses und der genauen, punktförmigen Belastung des definierten Packmittelwandbereiches störende Schwingungen in dem betreffenden Packmittelwandbereich bzw. in der restlichen Packmittelwand und eine störende Entgasung, welche einer Bildung einer Einbuchtung entgegenwirkt und einer Detektion derselben entgegensteht, umgangen werden können.

Als opto-elektrische Sensoreinheit eignet sich auch ein Laserwegmesssensor, der das Vorhandensein einer durch den Druckmediumimpuls bewirkten Einbuchtung in dem betreffenden Packmittelwandbereich detektiert Um eine möglichst unbeeinträchtigte Betrachtungsposition des Laserwegmesssensors zu erreichen, ist die Düse bezogen auf den Sensor zweckmäßiger Weise oberhalb dieser oder unterhalb dieser angeordnet, und bevorzugt in einem schrägen Winkel von oben oder unten auf den betreffenden Packmittelwandbereich ausgerichtet, wobei diese bevorzugte Anordnung gewählt werden sollte, wenn dadurch Vorteile bezogen auf eine exakt senkrechte Ausrichtung erreicht werden können. Selbstverständlich kann die Düse (die Düsen) auch in einem schrägen Winkel von rechts und/oder links auf den betreffenden Packmittelwandbereich ausgerichtet sein. Natürlich ist es denkbar die Düse auch neben dem Laserwegmesssensor anzuordnen.

In bevorzugter Ausgestaltung ist der Laserwegmesssensor so angeordnet, dass dieser mit einer senkrechten Achse parallel zur Mittelachse der Packmittel steht. Die Packmittel werden dabei am Laserwegmesssensor vorbeigeführt, wobei die von der Druckluft erzeugte Eindellung oder Verformung als Distanz aufgezeichnet wird. Günstiger Weise kann ein Sensormesskopf vertikal in verschiedenen Winkeln angeordnet sein. In bevorzugter Ausgestaltung kann ein Winkel von 8,5° vorgesehen sein, ohne den Winkelbetrag auf den beispielhaft genannten Wert zu beschränken. Mit der beispielhaften Winkellage von 8,5° ist der von dem Laserwegmesssensor ausgestrahlte Laserstrahl in der Senkrechten um plus oder minus 8,5° geneigt, wobei der Neigungswinkel nicht fest vorgegeben ist, und abhängig vom Sensorkopftyp sein kann.

Zur Messwertaufbereitung kann vorgesehen sein, eine gemessene Kurve um Mess- fehler des Laserwegmesssensors zu bereinigen. Es kann auch vorgesehen sein, die Messkurve zu glätten, oder eine Tiefpassfilterung der Kurve durchzuführen. Selbstverständlich können vorgenannte Maßnahmen einzeln oder sequentiell gemeinsam (auch mehrfach) genutzt werden, um die Messwertaufbereitung durchzuführen. Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkma- le für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbe- ziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.

Die Erfindung wird im Folgenden im Zusammenhang mit den Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in vereinfachter Darstellung eine Draufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Dichtigkeitsprüfung von Packmitteln in Form von an ihrem

Flaschenmantel verformbaren Flaschen, beispielsweise in Form von Kunststoffflaschen;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung der Figur 1 ;

Fig. 3 in schematischer Funktionsdarstellung eine Prüfeinrichtung zur Verwendung bei der Vorrichtung der Figuren 1 und 2;

Fig. 4 die opto-elektrische Sensoreinheit bei einer weiteren Ausführungsform der

Erfindung;

Fig. 5 Details der opto-elektrischen Sensoreinheit der Figur 4;

Fig. 6 in einer Darstellung ähnlich Figur 2 eine weitere Ausführungsform der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 7 in einer Darstellung ähnlich Figur 1 eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung. die in den Figuren 1 und 2 allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung dient zur berüh- rungslosen Dichtigkeitsprüfung von Packmitteln, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform zur berührungslosen Dichtigkeitsprüfung von Flaschen, die zumindest in einem Teilbereich, beispielsweise im Rumpfbereich verformbar und beispielsweise als Kunststoffflaschen aus PET ausgebildet sind. Die Vorrichtung 1 umfasst u.a. einen Transporteur 3, der bei der dargestellten Ausführungsform als endlos umlau- fend antreibbare Scharnierbandkette ausgebildet ist und mit dem die Flaschen 2 aufrechtstehen, d.h. mit ihrer Flaschenachse in vertikaler Richtung orientiert in einer horizontalen oder im Wesentlichen horizontalen Transportrichtung A jeweils nach einander u.a. an einer Prüfposition 4 vorbei bewegt werden, an der in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise die berührungslose Dichtigkeitsprüfung der mit einem Füllgut gefüllten und dicht verschlossenen Flasche 2 erfolgt. Der Transporteur 3 weist zumindest im Bereich der Prüfposition 4 ein ortsfestes, d.h. mit dem Transportelement (Scharnierbandkette) des Transporteurs nicht mitbewegtes Führungsgeländer 5 an der einen Seite der von dem Transporteur 3 gebildeten Transportstrecke und einen Riemenförderer 6 an der anderen Seite dieser Transportstrecke auf. Das Führungsgeländer 5 umfasst bei der dargestellten Aus- führungsform zwei leistenartige Führungselemente, die die in horizontaler Richtung von einander beabstandet sind und sich jeweils in Transportrichtung A erstrecken. Der Riemenförderer 6 besteht im Wesentlichen aus einem Riemen 6.1 , der über zwei Riemenräder 6.2 geführt ist, und zwar derart, dass er eine horizontale Schlaufe mit einer sich an einer Seite des Transporteurs 3 erstreckenden Schlaufenlänge bildet, die bei der Dichtigkeitsprüfung mit einer Anpresskraft P gegen den dem Führungsgeländer 5 gegenüber liegenden Umfangsbereich der jeweiligen Flasche 2 anliegt. Eines der Riemenräder 6.2 ist durch einen Antrieb 7 gesteuert angetrieben. Weiterhin sind Stellmittel 8 zum Einstellen der Anpresskraft P vorgesehen. Mit dem Transporteur werden die Flaschen 2 in Transportrichtung A in den Bereich zwischen dem Riemenförderer 6 und dem Führungsgeländer bewegt, dabei zunehmend zwischen dem Riemenförderer 6 und dem Führungsgeländer eingespannt und durch mechanisches Quetschen am Flaschenrumpf mit einem z.B. zusätzlichen Innendruck beaufschlagt. Für die berührungslose Dichtigkeitsprüfung ist an der Prüfposition 4 eine Prüfeinheit 9 vorgesehen, die generell so ausgeführt ist, dass die an der Prüfposition 4 befindliche Flasche 2 an ihrem Flaschenrumpf zwischen den beiden Führungselementen des Führungsgeländers 5 mit einem kurzfristigen Strahl eines Druckmediums (Druckmediumstrahl), beispielsweise eines gas- und/oder dampfförmigen Druckme- diums beaufschlagt wird und dann mit Hilfe einer opto-elektrischen Sensoreinheit die durch den auf die Flasche auftreffenden Druckmediumstrahl erzeugte Verformung der Flaschenwand erfasst und aufgrund der Form und/oder Größe dieser Ver- formung in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise eine eventuelle mangelnde Dichtigkeit der jeweiligen Flasche 2 ermittelt wird.

In der Figur 3 ist die Prüfeinrichtung 9 schematisch dargestellt, und zwar zusammen mit einer zu überprüfenden Flasche 2. Die Prüfeinrichtung 9 weist eine opto- elektrische Sensoreinheit 10 und ein Druckmediumsystem 11 auf. Die opto- elektrische Sensoreinheit 10 besteht bei der dargestellten Ausführungsform u.a. aus zwei Lichtquellen 11 und 13 und einer Kamera 14. Die Komponenten der opto- elektrischen Sensoreinheit 10 sind mit einer Auswerte- und/oder Steuereinheit 15 verbunden. Das Druckmediumsystem 11 umfasst u.a. eine Düse 16 ein steuerbares Ventil 17, welches bevorzugt als Hochleistungsschnellschlussventil ausgeführt ist, sowie eine nicht dargestellte Druckmediumquelle. Das Ventil 17 steht mit der Auswerte- und/oder Steuereinheit 15 in Verbindung. Befindet sich eine Flasche 2 an der Prüfposition 4 und damit an der Position der Düse 17, wird durch Ansteuern bzw. durch kurzzeitiges Öffnen des Ventils 17 ein kurzzeitiger bzw. impulsförmiger Druckmediumstrahl bzw. ein Druckmediumim- puls16.1 erzeugt, der auf einen Bereich 18 des Rumpfes der Flasche 2 gerichtet ist. Der Druckmedienimpuls 16.1 hat beispielsweise eine Impulsdauer von weniger als 10 ms, bevorzugt eine Impulsdauer im Bereich zwischen 5 bis 6 ms. Der Druck des an der Düse 16 als Strahl ausgebrachten Druckmediums ist bevorzugt größer als 0,5 bar.

Der Druckmediumimpuls 16.1 belastet den Bereich 18 der Flasche 2 punktförmig und erzeugt dabei keine Verformung oder Einbuchtung 19 oder nur eine Verformung oder Einbuchtung 19 mit geringer Tiefe, wenn die Flasche 2 dicht verschlossen ist, oder aber eine Verformung oder Einbuchtung 19 größerer Tiefe, wenn die Flasche 2 nicht dicht verschlossen ist. Während dieser berührungslosen Dichtigkeitsprüfung ist die Flasche 2, wie oben ausgeführt, mit ihrem Rumpfbereich zwi- sehen dem Führungsgeländer und dem Riemen 6.1 des Riemenförderers eingespannt, sodass durch diese Einspannung und durch das hierdurch erzeugte Quet- sehen des Flaschenrumpfes in der Flasche 2 ein zusätzlicher Innendruck aufgebaut wird.

Gleichzeitig mit der Ansteuerung des Ventils 17, also mit der Erzeugung des kurz- zeitigen Druckmediumimpulses 16.1 werden die beiden Lichtquellen 12 und 13 und die Kamera 14 angesteuert. Die Lichtquellen 12 und 13 leuchten den Wandbereich 18 der betreffenden Flasche blitzartig aus, sodass die Kamera 14 entsprechende Bilddaten vom Bereich 18 und einer dortigen Verformung 19 aufnehmen kann. Diese Daten, die der Form und/oder Tiefe und/oder dem Durchmesser der Verformung 19 entsprechen, werden der Auswerte- und/oder Steuereinheit zugeführt, in der diese Daten dann in geeigneter weise ausgewertet werden.

Die Düse 16 weist beispielsweise eine Düsenöffnung mit einem lichten Durchmesser von bevorzugt 2 mm auf und so angeordnet, dass der Abstand der Düse 16 von dem Bereich 18 der an der Prüfposition befindlichen Flasche 2 kleiner als 15 mm, bevorzugt 5 bis 6 mm beträgt.

Die Kamera 14 ist beispielsweise oberhalb der Düse 16 angeordnet. Die beiden Lichtquellen 12 und 13 sind beidseitig von der Kamera 14 angeordnet, und zwar die Lichtquelle 12 oberhalb und die Lichtquelle 13 unterhalb der Kamera, wobei die optische Achse der Kamera 14 schräg auf die Umfangsfläche bzw. den Bereich 18 der Flasche 2 gerichtet ist, d.h. mit der vertikalen Flaschenachse einen Winkel kleiner als 90° einschließt, der sich nach oben hin öffnet. Durch diese Anordnung der Kamera 14 ist eine optimale Erfassung der jeweiligen Verformung bzw. Einbuchtung 19 sicher gestellt.

Die Auswertung kann auf verschiedene Weise erfolgen, beispielsweise dadurch, dass die von der Kamera 14 gelieferten Bilddaten in einem absoluten Prüf- und Meßverfahren in der Auswerte- und/oder Steuereinheit 15 mit dortigen Referenzbil- dern oder Referenzdaten des jeweiligen Packmitte- oder Flaschentyps auch unter Berücksichtigung der von dem Riemenförderer erzeugten Anpresskraft P bzw. des hieraus resultierenden zusätzlichen Innendrucks der jeweiligen Flasche 2 ausge- wertet werden. Wird hierbei eine nicht zu tolerierende Abweichung festgestellt, d.h. ist die Verformung oder Einbuchtung 19 derart, dass der Innendruck der Flasche 2 der durch den Druckmediumimpuls 16.1 erzeugten Druckkraft nicht genügend entgegenwirkt, was auf eine nicht dicht verschlossene Flasche schließen lässt, so er- zeugt die Auswerte- und/oder Steuereinheit 15 ein Signal zum Aussortieren oder Ausschleusen der betreffenden Flasche 2, da diese offensichtlich nicht ausreichend dicht verschlossen ist.

Bevorzugt erfolgt die Dichtigkeitsprüfung jeder Flasche aber in ein einem Ver- gleichsverfahren in wenigstens zwei Prüf- oder Messschritten. Hierfür sind der Transporteur 3 aber insbesondere auch der Riemenförderer 6 getaktet so angetrieben, dass jede Flasche 2, die die Prüfposition 4 erreicht hat, dort für eine vorgegebene Zeit verweilt, beispielsweise für eine Zeitdauer kleiner als 5 Sekunden, vorzugsweise kleiner als 2 Sekunden. Während dieser Verweildauer erfolgt in zeitli- ehern Abstand, beispielsweise in einem Zeitintervall von kleiner als 5 Sekunden, vorzugsweise kleiner als 2 Sekunden eine zweifache berührungslose Dichtigkeitsprüfung jeweils durch Ausbringen eines kurzzeitigen Druckmediumimpulses 16.1 auf ein und demselben Flaschenbereich 18 mit Hilfe der Düse 16 und des diese Düse ansteuernden Ventiles 17. In beiden Fällen wird jeweils die Einbuchtung bzw. Verformung 19 an der Flasche 2 mit der opto-elektrischen Sensoreinheit 10, d.h. mit der Kamera 14 erfasst und die entsprechenden Daten der Auswerte- und/oder Steuereinheit 15 zugeleitet. Werden erhebliche, d.h. nicht zu tolerierende Abweichungen zwischen den im ersten Prüf- oder Messschritt und den im zweiten Prüfoder Messschritt der Dichtigkeitsprüfung ermittelten Daten festgestellt, so erzeugt die Auswerte- und/oder Steuereinheit 15 wiederum das Signal zum Aussortieren bzw. Ausschleusen der betreffenden Flasche 2, da diese dann offensichtlich nicht dicht verschlossen ist. Diese Art der Prüfung hat den Vorteil, dass vorrichtungs- und/oder packmittelbedingte und/oder temperaturbedingte Parameter in das Prüfergebnis nicht eingehen.

Durch das mechanische Einspannen der jeweilige Flasche 2 zwischen dem Führungsgeländer 5 und den Riemenförderer 6 und durch den hierbei erzeugten (zu- sätzlichen) Innendruck in der Flasche 2 werden bei einer nicht dicht verschlossenen Flasche 2 besonders deutliche Unterschiede in den Daten des ersten und zweiten Prüf- oder Messschrittes erreicht. Weiterhin wird mit dem mechanischen Einspannen der Packmittel während der Dichtigkeitsprüfung auch erreicht, dass die Dichtigkeitsprüfung unter Verwendung des Druckmittelstrahles und der Erfassung der hierbei erzeugten Verformung auch bei Packmitteln anwendbar ist, die von Hause aus nicht stabil sind und/oder keinen Innendruck aufweisen, beispielsweise bei Beutelverpackungen, die aber durch die mechanische Einspannung in einen für die berührungslose Dichtigkeitsmessung formstabilen Zustand gebracht werden.

Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Prüfeinrichtung 9a, die anstelle der Prüfeinrichtung 9 bei der Vorrichtung 1 zur berührungslosen Dichtigkeitsprüfung verwendet werden kann und die sich von der Prüfeinrichtung 9 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass anstelle der die Kamera 14 aufweisenden opto-elektrischen Sensoreinheit 10 ein über eine Signal- und Steuerleitung 22 an die Auswerte- und/oder Steuereinheit 15 angeschlossene Laserweg messsensor 23 verwendet ist. Der Laserwegmesser 23 ist mit seiner Achse in einer Ebene radial oder im Wesentlichen radial zur Achse der an der Messposition 4 befindlichen Flasche 2 angeordnet.

Die Prüfeinrichtung 9a weist ebenso die Auswerte- und/oder Steuereinheit 15, die Düse 16 und das Ventil 17 auf, wobei der Laserweg messsensor 23 sowie das Ventil 17 wiederum für Steuerungszwecke und zur Übertragung der Daten mit der Steuer- und Auswerteeinheit 15 verbunden sind.

Die berührungslose Dichtigkeitsprüfung der an der Messposition 4 zwischen dem Führungsgeländer 5 und dem Riemenförderer 6 mit der Kraft P eingespannten Flasche 2 erfolgt wiederum durch Beaufschlagung der Flaschenwandung mit dem Druckmediumstrahl bzw. Druckmittelimpuls 16.1 aus der Düse 16, wodurch die Wandung der Flasche 2 beispielsweise die in der Figur 4 mit unterbrochenen Linien angedeutete Verformung 19 erfährt. Die Form und Größe der Verformung 19 wird dann mit dem Laserweg messsensor 23 vorzugsweise so erfasst, dass der von dem Laserwegmesssensor 23 ausgesandte und an der noch nicht mit dem Druckmediumimpuls beaufschlagten Flasche 2 reflektierte Laserstrahl 24 mit dem Laserstrahl 25 verglichen wird, der an der mit dem Druckmediumimpuls beaufschlagten Flasche 2 reflektiert wird. Der Laserstrahl 24 fällt beispielsweise nach dem Passieren eines Linsensystems 26 auf einen bestimmten Bereich eines als opto-elektrischer Wandler verwendeten Chips 27. Der Laserstrahl 25 fällt nach dem Passieren des Linsensystems 26 auf einen von dem ersten Bereich beabstandeten Bereich des Chips 27, wobei der Abstand zwischen den beiden Bereichen ein Maß für die Größe der Ver- formung 19 ist.

Mit der Prüfeinrichtung 9a sind verschiedene Methoden für die Dichtigkeitsprüfung möglich, d.h. z.B. eine Dichtigkeitsprüfung durch Absolutmessung mit nur einem einzigen Prüfschritt, bei der dann bei einer zu großen, d.h. nicht zu tolerierenden Abweichungen der beiden Laserstrahlen 24 und 25 bzw. der Bereiche, auf die diese Laserstrahlen auf den Chip 27 auftreffen, auf eine nicht dicht verschlossene Flasche 2 geschlossen wird und die Auswerte- und/oder Steuereinheit 15 ein Signal zum Aussortieren bzw. Ausschleusen der betreffenden Flasche 2 erzeugt. Mit der Prüfeinrichtung 9a ist weiterhin auch eine Dichtigkeitsprüfung durch Vergleichsmessung möglich, und zwar dadurch, dass in zwei zeitlich aufeinander folgenden Prüf- oder Messschritten die Abweichung der Laserstrahlen 24 und 25 bzw. deren Abbildungen auf den Chip 27 jeweils erfasst und diese Abweichungen miteinander verglichen werden. Ergibt sich hierbei eine nicht zu tolerierende Differenz, so bedeutet dies, dass die betreffende Flasche 2 nicht dicht verschlossen ist und ausgeschleust werden muss. Die beiden Einzelmessungen oder Prüf- oder Messschritte erfolgen bevorzugt wiederum in einem Zeitintervall kleiner als 5, vorzugsweise kleiner als 2 Sekunden. Unabhängig von der jeweiligen Methode zur berührungslosen Dichtigkeitsprüfung besteht die Möglichkeit den Laserwegmesssensor 23 bzw. dessen Messkopf vertikal in unterschiedlichen Winkeln anzuordnen. Beispielsweise kann der Laserweg- messer 23 bzw. dessen Messkopf in einem Winkel von 8,5° angeordnet sein, was bedeutet, dass der vom Messkopf ausgesandte Laserstrahl in der Senkrechten bzw. gegenüber einer Achse radial zur Flaschenachse um +/- 8,5° (je nach Einbaulage) geneigt ist. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Oberflächen von Flaschen, insbesondere von PET-Flaschen 2 nicht ideal glatt sind, vielmehr weisen diese Oberflächeneinschlüsse und/oder Kratzer auf, die die Reflexionseigenschaften stark und insbesondere auch bei einer Verformung der Flaschenwandung unter der Wirkung des Druckmittelstrahls schlagartig verändern können. Beim Messen sollte daher eine Totalreflexion des Laserstrahls vermieden werden. Gleichzeitig darf aber eine diffuse Reflexion nicht zu schwach ausfallen. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, den Laser im Winkel von 8,5° zur Flasche 2 anzuordnen. Die Düse 16 zu Ausbringen des Druckmediumimpulses ist dabei bevorzugt so ausgerichtet, dass sie auf den Auftreffpunkt des Laserstrahls zielt. Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass für die berührungslose Dichtigkeitsprüfung der verschlossenen Flasche 2 deren Flaschenkörper mit dem Druckmediumstrahl beaufschlagt und die Verformung des Flaschenkörpers erfasst wird. Figur 6 zeigt eine Vorrichtung 1a, bei der die berührungslose Dichtigkeitsprüfung der jeweils verschlossenen und an der Prüfungsposition 4 positionierten Flasche 2 mit einer Prüfeinrichtung 9 bzw. 9a durch Beaufschlagung des aus einem verformbaren Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff bestehenden Behälter- oder Flaschenverschlusses 28 und durch Erfassung der Verformung dieses Verschlusses mittels der opto-elektrischen Sensoreinheit erfolgt. Die Vorrichtung 1a unterscheidet sich hierfür von der Vorrichtung 1 lediglich dadurch, dass die Prüfeinrichtung 9 bzw. 9a oberhalb der jeweiligen, an der Prüfposition 4 positionierten gefüllten und verschlossenen Flasche 2 angeordnet ist und der Druckmediumstrahl auf der Oberseite des Flaschenverschlusses 28, beispielsweise auf die Mitte der Flaschenverschlussober- seite gerichtet ist. Jede Flasche 2 ist bei der berührungslosen Dichtigkeitsprüfung wiederum mit der Kraft P zwischen dem Führungsgeländer 5 und dem Riemenför- derer 6 eingespannt. Mit der Vorrichtung 1a ist die berührungslose Dichtigkeitsprüfung mit der Absolutmessung oder bevorzugt mit der Vergleichsmessung in zwei zeitlich aufeinander folgenden Prüf- oder Messschritten möglich. Wie vorstehend ausgeführt, erfolgt bei der Erfindung die berührungslose Dichtigkeitsmessung bevorzugt durch eine Vergleichsmessung, wofür es bei den Vorrichtungen 1 und 1a allerdings notwendig ist, die Flaschen 2 oder andere Packmittel getaktet an der Prüfposition 4 vorbei zubewegen.

Die Figur 7 zeigt in einer Darstellung ähnlich Figur 1 als weitere Ausführungsform eine Vorrichtung 1b, bei der in Transportrichtung A des Transporteurs 3 aufeinander folgend und voneinander beabstandet zwei Prüfpositionen 4 mit jeweils einer Prüf- einrichtung 9 oder 9a vorgesehen sind, sodass mit der Vorrichtung 1 b eine berührungslose Dichtigkeitsprüfung durch Vergleichsmessung im Durchlaufverfahren, d.h. bei kontinuierlich angetriebenem Transporteur 3 Riemenförderer 6 und damit bei kontinuierlicher Bewegung der Flaschen 2 möglich ist. Diese überaus vorteilhafte Vorgehensweise ermöglicht durch die Vermeidung der Stillstandszeiten eine erheb- liehe Leistungssteigerung einer solchen Anlage.

Durch entsprechende Einstellung des Riemenförderers 6 in Bezug auf das Führungsgeländer 5 ist wiederum erreicht, dass jede Flasche 2 bereits beim Passieren der bezogen auf die Transportrichtung A ersten Prüfposition 4 mit der erforderlichen Kraft P zwischen dem Riemen 6.1 und dem Führungsgeländer 5 eingespannt ist. Durch entsprechende Einstellung des Riemenförderers 6 und/oder des Führungsgeländers 5 ist gewährleistet, dass diese Einspannkraft bei ein und derselben Flaschen 2, sofern diese tatsächlich dicht verschlossen ist, an beiden Prüfpositionen 4 identisch oder weitestgehend identisch ist.

Die an den Prüfpositionen 4 von jeder an diesen Positionen vorbei bewegten Flaschen 2 erfassten Daten (insbesondere Größe der Verformung der Flaschen 2 durch die Beaufschlagung mit dem Druckmediumstrahl) werden von der jeweiligen opto-elektrischen Sensoreinheit an die Auswerte- und/oder Steuereinheit 15 über- mittelt und dort verglichen. Bei nicht zu tolerierenden Abweichungen wird auf eine nicht dicht verschlossene Flasche 2 geschlossen und von der Auswerte- und/oder Steuereinheit ein das Ausschleusen dieser Flasche veranlassendes Signal erzeugt. Die Erfindung wurde oranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

So ist es beispielsweise möglich bei der Vorrichtung 1b die beiden an den Prüfpositionen vorgesehenen Prüfeinheiten 9 bzw. 9a wiederum für eine Erfassung der Verformung der Behälter- oder Flaschenverschlüsse 28 oberhalb der Bewegungsbahn der Flaschen 2 anzuordnen.

Bei formstabilen und unter Druck stehenden Packmitteln ist es weiterhin bei der Dichtigkeitsprüfung durch Vergleichsmessung auch möglich, die Packmittel beispielsweise nur zwischen den Prüf- oder Messschritten dieser Vergleichsmessung mit dem zusätzlichen Innendruck zu beaufschlagen, um besonders deutliche Unterschiede in den Ergebnissen der einzelnen Messschritte zu erhalten, während die Flaschen 2 an den Prüfpositionen lediglich gegen Umfallen gesichert sind.

Weiterhin ist es selbstverständlich auch möglich, Prüfeinheiten mit zwei oder mehr als zwei Düsen 16 zum Ausbringen von zwei oder mehr als zwei Druckmedienstrahlen auf die Flaschen 2 oder anderen Packmittel auszubilden.

Bezugszeichenliste

1 , 1a, 1 b Vorrichtung zur berührungslosen Dichtigkeitsprüfung

2 Flasche

3 Transporteur

4 Prüfposition

5 Führungsgeländer

6 Riemenförderer

6.1 Riemen

6.2 Riemen rad

7 Antrieb des Riemenförderers 6

8 Einstellmittel

9, 9a Prüfeinrichtung

10 opto-elektrische Sensoreinheit

11 Druckmediumsystem

12, 13 Lichtquelle

14 Kamera

15 Auswerte- und/oder Steuereinheit

16 Düse

16.1 Druckmediumimpuls

17 Ventil

18 Flaschenwandbereich

19 Verformung

22 Signal- und Steuerleitung

23 Laserwegmesssensor

24, 25 reflektierender Laserstrahl

26 Linsensystem

27 Sensorchip

28 Behälter- bzw. Flaschenverschluss

A Transportrichtung

P Anpress- oder Einspannkraft