专利名称：用于测试充装并密封后的容器的方法及设备的制作方法
用于测试充装并密封后的容器的方法及设备
技术领域：
本发明涉及一种测试方法和用于执行该方法所使用的设备。背景技术：
US-A-1, 590，736公开一种测试充装并密封后的容器(不但特别是罐而且也指玻 璃容器或其它容器)以检测泄漏的容器的方法。在对罐所采用的方法中，利用一种设备，该 设备包括顶部开口、中空的本体、罩盖、用于容许加压空气(air under pressure)进入该本 体的进口管道、附接在罩盖上并用于将空气从本体内排出的套管阀(spigot valve)以及用 于指示本体内压力的压力表。本体具有任何合适的形式以及足够大的尺寸和容量以容纳一 个或任何数量的待处理的罐。空气进口管道具有用于控制空气输入的阀。罩盖具有任何 合适的形式并以任何合适的方式附接在本体上。在所示的实施例中，罩盖设有合适的突耳 (Iug)并在位于本体上的附属突耳中被铰接在本体上。设置任何合适的夹紧装置以将罩盖 固定就位，并且示出了螺孔(screw eye)，该螺孔在本体上的合适突耳中枢转并具有足够的 长度以在罩盖上的一个或多个突起上延伸并接纳蝶形螺母。可使用任何合适形式的衬垫来 提供罩盖与本体之间的紧密密封。套管阀具有手柄以方便其操作。表具有任何合适的特征 并且可被附接在罩盖或本体上。罐在处理(意思是使用加压蒸汽加热以便进行烹调或消毒)和密封之后首先通 过采用一些冷却介质或通过容许它们置于处于大气温度的空气中而被冷却或被容许冷 却。通过冷却，罐获得基本上低于处理温度的温度，以便可在罐内形成通常引起的真空。 US-A-1, 590，736采用的理论是如果罐的接缝容许泄漏，则可人工地使罐泄漏，并且采用 的方式容许容易地检测泄漏和选择具有泄漏的罐。然后将冷却的罐置于本体内并通过首先 密封地关闭罩盖且然后将空气泵送到其内直到获得期望的压力从而在它们之上作用较高 的空气压力。由于罐外和罐内的压力差，此压力驱动空气通过泄漏处。罐留置在封闭的本 体内的时长当然在很大程度上取决于所提供的压力的大小。据称，即使当泄漏很小并且压 力的均等化为较缓慢的动作时，当通过罐维持每平方英寸25磅的压力十二小时的时长时 仍会给出很好的结果。在罐已承受该压力足够的时长之后，即直到泄漏的罐内的压力等于 或接近等于所施加的压力为止，压力以比空气可通过罐可能已具有的泄漏处向外逸出的速 度更快的速度通过排气阀释放。这导致泄漏的罐内的压力大于不具备它们的情况下存在的 压力被供应并且使它们的端部向外凸出，而不泄漏的罐则不受影响。因此在处理之后立即 选择的任意泄漏的罐可能已被处理以封闭泄漏处或它们的容纳物可能已经被回收和重新 包装。测试具有夹置的氧气隔层的涂覆了塑料的纸板盒的内部泄漏的常规方法是保持 盒子充满蓝色染料/酒精混合物至少十分钟，但这种方法在很多情况下不可靠。通常从经 验得出，10分钟染料测试并不会揭示可能损坏产品的小的气体泄漏。一小时染料测试通常 会揭示这些小的泄漏，但在一些情况下使用24小时染料测试来检测缺陷。盒子上的气体泄 漏可导致对供应包装机械和/或包装材料的公司索赔，并因此导致收入损失。类似的问题
4可出现在塑料瓶上。
发明内容根据本发明，提供一种测试方法，该方法包括将多个容纳基本上不可压缩的物质 并具有包括塑料的相应侧壁的半刚性封闭容器引入到压力腔室内，封闭该腔室，向容器外 部、腔室内部供应加压流体，流体的压力水平足以致使所述流体渗透至少一个所述容器的 外部与所述至少一个所述容器的内部之间的潜在泄漏通路，藉此所述流体渗透到所述至少 一个所述容器的内部，并且在一定时长之后降低所述压力水平，因此已渗透到所述至少一 个所述容器的内部的所述流体致使所述至少一个所述容器的侧壁向外凸出。归功于本发明，可测试充装并密封后的容器，特别是涂覆了塑料的纸板盒或塑料 瓶，不仅测试液态或气态物质从内部潜在的向外泄漏(该测试可通过真空腔室的本身公知 的使用来执行)，而且测试气体、特别是空气潜在的向内泄漏到容器中，这在空气的进入可 有害地影响容器内的物质时是重要的。特别的优点是该测试可以是无破坏性的，从而只有 未通过该测试的容器不能被出售。在该方法的一个实施例中，从此类盒子(或瓶子)的生产线选择(特别是随机选 择)一定数量(例如一打或半打)充装并密封后的、涂覆了塑料的纸板盒(或塑料瓶)并 且将其置于压力腔室内，封闭该压力腔室，对该腔室供应压缩空气以将其中的正压增加至 高于1巴，在预设时长保持腔室内的增加的压力，使其中的压力下降至大气压，因此潜在地 泄漏的盒子(或瓶子)向外凸出，打开腔室，并从腔室取出盒子(或瓶子)，潜在地泄漏的 盒子(或瓶子)被用来研究潜在的泄漏的原因，并且将其它盒子(或瓶子)返回生产线的 终端以进行运输。我们相信，如果测试潜在的泄漏的容器壁区域向内界定容器内的头部空 间，则获得最佳结果。因此，对于测试顶部区域中潜在的泄漏而言，容器是直立的；对于测试 侧部区域中潜在的泄漏而言，容器是以其侧部进行放置，侧部区域在最上面；而对于测试底 部区域中潜在的泄漏而言，容器是被倒置的。对于测试充装了比方说果汁的山形盖顶、涂覆 了塑料的纸板盒中的泄漏而言，我们相信，在1至4巴压力下保持40至1分钟的时长、尤其 是在大约为1至3巴压力下保持15到1分钟的时长获得了良好的结果，并且已经发现1. 5 巴压力下保持10分钟特别适合测试山形盖顶的泄漏。意外地，由于我们目前尚不清楚的原 因，我们已发现更高的压力，比方说4巴以上的压力，并不会引起相同的泄漏检测程度。我 们也已经发现，对于测试此类倒置的盒子的底部中的泄漏而言，3巴压力下保持30分钟是 特别合适的。用于执行根据本发明的方法的设备包括压力腔室、可借此将所述流体加压供应至 所述腔室的所述内部的第一装置以及可借此执行所述压力水平的所述降低的第二装置，其 中压力腔室具有向上延伸、向外打开的门，所述容器可借此被引入到所述腔室内并从所述
腔室取出。
为使本发明可被清楚和完整地公开，现将参照附图举例进行说明，在附图中图1是容纳六个常规的山形盖顶、充装_密封后形式的、涂覆了塑料的容纳液态食 品的纸板盒并处于封闭状态下的测试压力腔室的透视正视图2是类似于图1的图，但属于容纳了一打此类盒子并处于打开状态下的腔室的 改型形式；图3是此类盒子在底部封闭期间的俯视透视图，以及图4是该盒子的上部在成型、充装并密封并且安装倒口(pour spout)配件之后的 俯视透视图。
具体实施方式参考图1，腔室2是水平和圆柱形的并且可通过使用腔室壁与罩盖4之间的可释放 夹紧装置6由铰接的罩盖4在一端密封地封闭。罩盖4装配有锁紧机构7和从机构7处处 于罩盖4相对侧的铰链(不可见)。腔室2的壁结合了玻璃窗8，可透过玻璃窗观察已被充 装液体例如牛奶或果汁的半打山形盖顶盒子10。盒子10位于腔室2内的抽屉(未示出) 上。每个盒子10已通过折叠并密封由薄板组成的毛胚而形成，该薄板包括纸板基层和例如 低密度聚乙烯的防水热塑料的最内层和最外层，纸板与热塑料的最内层之间可能具有一层 氧气阻隔材料，例如铝箔或乙烯-乙烯醇(ethylene vinyl alcohol).腔室2装配有容 纳压力释放阀13的安全出口管道12，设置具有其压力表14的压力释放阀13以确保安全操 作；出口管道15，其容纳压力释放阀16以使腔室2的内部能够在夹紧装置6释放并且锁紧 装置7松开之前变成大气压，从而容许打开罩盖4并取出盒子10 ；备用出口和/或进口 18 ； 以及进口管道19，其容纳接着调节阀22的进口开/关阀20，当腔室2内达到通过其相关的 表24指示的期望压力时该调节阀22自动关闭。腔室2还装配有带阀排放管道26，液体在 腔室的清洗期间可借此从腔室2排出。腔室2在盒子整体性测试即非气密盒子的检测中使用的方式如下。将一定数量的盒子10 (例如六个盒子)放置(在这种情况下以直立的方式放置以 测试山形盖顶中潜在的泄漏)在腔室2的打开的抽屉上，封闭抽屉以将盒子10携带到腔室 2内，封闭罩盖4并且通过进口管道19引进压缩空气直到在阀22的控制下达到如通过表 24所指示的期望压力为止。将盒子暴露于1. 5巴的压力10分钟。关闭阀20，打开阀16以 释放腔室2内的压缩空气，打开罩盖4并且打开抽屉。具有与它们被暴露于空气压力之前 相同的形状的盒子是气密的。图2所示的形式与图1中所示形式的不同之处不仅在于更大，而且主要在于将罩 盖4固定在抽屉28的前部以便可随同其来回滑动。这对用户来说比将罩盖4铰接在腔室2 的圆柱形壁上更加方便。在此形式中，无需锁定机构7并且当然无需铰链，但是罩盖4设有 手柄30。此外，出口管道15及其压力释放阀16设置在罩盖4上而不是腔室2的壁上。再 有，仅设置了一个压力表，如在24可见，其直接指示腔室2内的压力。有利地，使测试压力水平和时长的控制变成自动的，从而用户仅操作开关(可能 在设定特定测试压力值和时长值之后)并且设备本身然后接管(take over)并通过检查罩 盖4是否被封闭并密封而启动，然后允许通过阀22将空气供应至腔室2直到其确定达到测 试压力为止，然后关闭阀22，并且在期望的时长之后打开阀16以允许腔室2内的压力被降 至大气压。参照图3和图4，即使当它们已被完全封闭然后被密封时底部封闭面板50中也可 能出现潜在的泄漏。此外，在侧部接缝52可能出现潜在的泄漏。潜在的泄漏问题一般在盒子10的上端区域54中最大，其中，例如，可能在其中山形盖顶翅片(fin) 58的大致四层部 分交汇处56存在潜在的竖直通道，在其中翅片58从大致四层改变为大致两层处60存在潜 在的水平通道，在侧部接缝52存在潜在泄漏处62，并且在盒子10的涂覆了塑料的纸板壁与 倒口配件66的凸缘之间的环形接缝64之间存在潜在的泄漏，其中倒口配件已经通过孔68 向外插穿过盒壁。
权利要求
一种测试方法，所述方法包括将多个容纳基本上不可压缩的物质并具有包括塑料的相应侧壁的半刚性封闭容器引入到压力腔室内，封闭所述腔室，向所述容器外部、所述腔室内部供应加压流体，所述流体的压力水平足以致使所述流体渗透至少一个所述容器的外部与所述至少一个所述容器的内部之间的潜在泄漏通路，藉此所述流体渗透到所述至少一个所述容器的内部，并且在一定时长之后降低所述压力水平，因此已渗透到所述至少一个所述容器的内部的所述流体致使所述至少一个所述容器的侧壁向外凸出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述引入之前，从此类充装并封闭后的 容器的生产线选择所述多个容器，并且在所述降低之后，打开所述腔室，并且从所述腔室取 出所述多个容器，从所述多个容器选择所述潜在泄漏的容器，并且使其它容器返回生产线 的终端以便进行运输。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所选择的所述潜在泄漏的容器被用来研 究所述潜在泄漏的原因。
4.根据任一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述供应将所述腔室内的正压 增加至高于1巴，并且所述降低为降至大气压。
5.根据任一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述潜在的泄漏通路处于界定 所述至少一个所述容器的头部空间的所述至少一个所述容器的壁区域中。
6.根据任一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述容器是涂覆了塑料的纸板 盒或塑料瓶。
7.根据权利要求6当从属于权利要求5而权利要求5又从属于权利要求4时所述的方 法，其特征在于，所述容器是涂覆了塑料的纸板盒并且所述供应将所述正压增加至基本上 不超过4巴并且所述时长不超过大约三分之二小时。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述容器在测试期间是直立的并且所述 供应将所述正压增加至不超过2巴并且所述时长不超过大约四分之一小时。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述容器在测试期间处于倒置状态。
10.根据任一项前述权利要求所述的方法，其特征在于，所述压力水平和所述时长是被 自动控制的。
11.用于执行根据任一项前述权利要求所述的方法的设备，包括压力腔室、能够借此将 所述流体加压供应至所述腔室的第一装置以及能够借此降低所述压力水平的第二装置，其 中所述压力腔室具有向上延伸、向外打开的门，所述容器能够借此被引入到所述腔室内并 从所述腔室取出。
12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括所述腔室内的抽 屉，所述容器能够在测试之前被装载到所述抽屉内并且在测试之后能够从所述抽屉卸载所 述容器。
13.根据权利要求12所述的设备，其特征在于，所述抽屉被附接到所述门上，藉此所述 门随同所述抽屉来回移动。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括用 来设定所述腔室内可达到的最大正压的压力释放阀。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一装置包括进口 压力调节器。
16.根据权利要求15所述的设备，其特征在于，所述调节器是可调节的。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的设备，其特征在于，所述第一装置包括进口开/关阀。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的设备，其特征在于，所述设备进一步包括可 打开以从所述腔室的底部排放液体的排放阀。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的设备，所述设备被布置成自动控制所述压力 水平和所述时长。
全文摘要
本发明涉及一种测试方法，该方法包括将一批山形盖顶、涂覆了塑料的容纳液体的纸板盒(10)引入到压力腔室(2)内，封闭腔室(2)，向盒子(10)外部、腔室(2)的内部供应加压空气，其压力水平足以使空气渗透至少一个盒子的外部与该后者盒子的内部之间的潜在泄漏通路，藉此空气渗透到该后者盒子的内部，并且在一定时长之后，降低该压力水平，因此已经渗透到该后者盒子的内部的空气使该后者盒子的侧壁向外凸出。
文档编号G01M3/00GK101946168SQ200880126903
公开日2011年1月12日 申请日期2008年12月12日 优先权日2007年12月14日
发明者M·阿布拉汉森 申请人:埃洛帕克系统公开股份有限公司