DE1175461B

DE1175461B - Device for determining the tightness of vessels

Info

Publication number: DE1175461B
Application number: DEM43924A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Wommelsdorf
Original assignee: Rissen Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Rissen Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1960-01-08
Filing date: 1960-01-08
Publication date: 1964-08-06

Description

Vorrichtung zur Feststellung der Dichtigkeit von Gefäßen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststellung der Dichtigkeit von Gefäßen und zur Abgabe eines Alarm- oder Steuerimpulses zum Aussortieren eines undichten Gefäßes mit einer Einrichtung zur Erzeugung eines vom Atmosphärendruck abweichenden Druckes in dem zu prüfenden Gefäß und in einem gleichartigen dichten Gefäß und einer Einrichtung zur Feststellung einer sich bei einem undichten Prüfling einstellenden Druckdifferenz zwischen den beiden Gefäßen.Device for determining the tightness of vessels The present The invention relates to a device for determining the tightness of vessels and to deliver an alarm or control pulse to sort out a leaky Vessel with a device for generating a pressure deviating from atmospheric pressure Pressure in the vessel to be tested and in a similar tight vessel and one Device for the detection of a leaking test item Pressure difference between the two vessels.

Es ist bekannt, Dichtigkeitsprüfungen dadurch anzustellen, daß der zu prüfende Behälter mit einem Innendruck beaufschlagt wird, der von dem Außendruck abweicht, den Behälter alsdann abzuschließen und festzustellen, ob sich die Druckdifferenz auf Grund irgendwelcher Undichtigkeiten ändert. Diese Prüfungen sind auch in der Form bekannt, daß der zu prüfende Behälter und ein Vergleichsbehälter miteinander verbunden auf gleichen Innendruck gebracht werden, danach voneinander abgesperrt werden und daß dann festgestellt wird, ob sich eine Druckdifferenz zwischen ihnen einstellt. Dies Verfahren hat meßtechnisch insofern Vorteile, als das Entstehen einer Druckdifferenz leichter gemessen werden kann als die Veränderung einer Druckdifferenz. Man hat als Vergleichsbehälter auch schon solche der zu prüfenden Art benutzt wobei diese mit Sicherheit dicht sein müssen. It is known to make leak tests in that the the container to be tested is subjected to an internal pressure that is determined by the external pressure deviates, then lock the container and determine whether the pressure difference changes due to any leaks. These exams are also in the Form known that the container to be tested and a comparison container with each other connected to the same internal pressure, then shut off from each other and that it is then determined whether there is a pressure difference between them adjusts. This method has metrological advantages insofar as it arises a pressure difference can be measured more easily than the change in a pressure difference. The type to be tested has already been used as a comparison container these must certainly be tight.

In allen diesen Fällen handelte es sich um die Feststellung, ob Gefäße vollständig oder nahezu vollständig dicht sind. Es konnten dabei auch relativ große Drücke verwendet werden, da es sich stets um recht stabile Behälter handelte, die die dabei auftretenden Kräfte ohne weiteres aushalten können. In all of these cases it was a question of determining whether vessels are completely or almost completely tight. It could also be relatively large Pressures are used, since it was always quite stable containers that can easily withstand the forces that occur.

Nach allgemeiner Anschauung werden Gefäße entweder als dicht oder als undicht bezeichnet, wobei der Ausdruck »dicht« an den Anforderungen gemessen wird, die der jeweilige Verwendungszweck stellt. Es würde jedoch dem technischen Gefühl widersprechen, wollte man von einem Mittelding zwischen »dicht« und »undicht« sprechen. Man würde es demgemäß zunächst als widersinnig empfinden, bei einem Gefäß eine Dichtigkeitsprüfung anzustellen, von dem man weiß, daß es von Natur aus - beispielsweise wegen der Porosität seines Materials - nicht dicht sein kann. According to general opinion, vessels are either considered to be dense or referred to as leaking, with the term "tight" measured against the requirements which the respective purpose provides. However, it would be the technical one Contradict feeling if you wanted to find something in between "tight" and "leaky" speak. Accordingly, one would at first perceive it as absurd with a vessel to do a leak test that is known to be inherent - for example because of the porosity of its material - cannot be tight.

Und doch besteht die Erfindung gerade darin, die eingangs bezeichnete Vorrichtung zur Feststellung der Dichtigkeit von Gefäßen zur Feststellung undichter Gefäße aus bereits an sich porösem Material anzu wenden. Überraschenderweise hat sich nämlich gezeigt, daß damit Gefäße festgestellt werden können, die geringe Dichtigkeitsfehler gegenüber der allgemeinen Porosität aufweisen. And yet the invention consists precisely in the one mentioned at the beginning Device for determining the tightness of vessels for determining leaks To apply vessels made of already porous material. Surprisingly it has it has been shown that vessels can be determined with it, the small imperfections of tightness have compared to the general porosity.

Die Erfindung hat sich insbesondere in der Papierbecherherstellung bei den noch nicht gewachsten, also stark porösen Rohbechern bewährt. Es können damit auch noch Becher mit einem einzigen winzigen Nadelstich aussortiert werden. The invention has particular application in the manufacture of paper cups Tried and tested with the not yet waxed, i.e. strongly porous, raw cups. It can so that cups can also be sorted out with a single tiny needle prick.

Weiterhin muß als überraschend angesehen werden, daß derart empfindliohe Gegenstände wie Papaerbecher im ungewachsten Zustand sich in der Differenzdruckmethode prüfen lassen, bzw. daß die dabei möglichen geringen Differenzdrücke noch eine sichere Messung zulassen. Nach einer Angabe aus dem jüngsten Stand der Technik soll bei Unterdruckmessungen an Feinblechbehältern Verformung derselben zu befürchten sein. Die bei sonstigen bekannten Vorrichtungen verwendeten Drücke liegen sämtlich in der Größenordnung von einer Atmosphäre. Furthermore, it must be regarded as surprising that such sensitive Objects such as paper cups in the unwaxed state are in the differential pressure method have it checked, or that the possible low differential pressures are still safe Allow measurement. According to information from the latest state of the art, Underpressure measurements on sheet metal containers, deformation of the same must be feared. The pressures used in other known devices are all in the order of an atmosphere.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal hingegen wird die Vorrichtung bei der Papierbecherprüfung mit einem sehr geringen Unterdruck von beispielsweise 20-50 cm Wassersäule betrieben. According to a further feature of the invention, however, the device in the paper cup test with a very low negative pressure of, for example 20-50 cm water column operated.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung wird die Luft aus dem Vergleichsgefäß und dem zu prüfenden Gefäß kontinuierlich über getrennte Drosselstellen abgesaugt. Es wird dann der sich einstellende Unterdruck verglichen. In an advantageous embodiment of the device, the Air from the comparison vessel and the vessel to be tested continuously via separate Choke points sucked off. The resulting negative pressure is then compared.

In der Papierbecherherstellung soll die Vorrichtung vor allem zur automatischen Aussonderung fehlerhafter Becher dienen, deren Material beschädigt ist oder deren Teile mangelhaft verleimt sind. Da die Herstellungsmaschinen sehr schnell arbeiten und die Prüfvorrichtung im gleichen Maschinentakt arbeiten muß, besteht ein weiteres Problem darin, wie die zu prüfenden Becher so schnell auf die Vorrichtung dicht aufgesetzt werden können. Dies Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder Becher auf der Matrize sitzend mittels Unterdruck geprüft wird, auf der sein Rand vorher gebördelt wurde. Es hat sich erwiesen. daß dabei keine weiteren Dichtungseinrichtungen erforderlich sind. sondern daß der gebördelte Rand auf der Matrize dicht genug aufsitzt. Er wird durch den inneren Unterdruck fest auf die Matrize gezogen. In the paper cup production, the device is primarily intended to serve to automatically sort out defective cups whose material has been damaged or the parts of which are not glued properly. Because the manufacturing machines are very work quickly and the test device must work in the same machine cycle, Another problem is how quickly the cup to be tested hits the Device tight can be put on. According to the present invention, this problem becomes apparent solved in that each cup sitting on the die is checked by means of negative pressure on which its edge was previously beaded. It has been proven. that there no further sealing devices are required. but that the beaded one Edge sits tight enough on the die. It is created by the internal negative pressure pulled tightly onto the die.

Weitere Einzelheiten, die zum Teil vorteilhafteAusgestaltungen des Erfindungsgegenstandes darstellen, ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele. Darin zeigt F i g. 1 einen zu prüfenden Papierbecher, Fig. 2 die Meß- und Vergleichsvorrichtung mit aufgesetzten Papierbechern, von denen einer als Vergleiehsgefäß benutzt wird, Fig.3 eine Vergleichsanordnung mit flüssigkeitsgefülltem U-Rohr, F i g. 4 die Axialansicht eines Schieberegisters und Fig. 5 die dazugehörige Seitenansicht. Further details, some of the advantageous embodiments of the Represent the subject matter of the invention emerge from the description that follows the embodiments shown in the drawing. In it, F i g. 1 a paper cup to be tested, FIG. 2 the measuring and comparison device with attached Paper cups, one of which is used as a comparison vessel, FIG. 3 shows a comparison arrangement with liquid-filled U-tube, FIG. 4 shows the axial view of a shift register and FIG. 5 shows the associated side view.

Papierbecher der in F i g. 1 dargestellten Art werden normalerweise zunächst aus einem Mantelzuschnitt und dem Boden zusammengeklebt und später erst paraffiniert. Sie sind also noch porös. Geringe Undichtigkeiten. die durch die heute angewandten, sehr sparsamen Paraffinierverfahren schon nicht mehr wie normale Papierporen gefüllt werden können, können durch die erfindungsgemäße Anwendung der bekannten Vorrichtung entdeckt werden. Des weiteren äußern sich auch andere Fehler, wie mangelhafte Verleimung der Mantelnaht oder der Bodennaht in stärkerer Luftdurchlässigkeit, als der auf Grund der normalen Porosität vorhandenen. Paper cups of the in FIG. 1 type shown are normally first glued together from a jacket blank and the floor and only later paraffinized. So they are still porous. Minor leaks. who through today The very economical paraffinization process used is no longer like normal paper pores can be filled, can by the inventive use of the known Device to be discovered. In addition, other errors such as defective ones also express themselves Gluing the jacket seam or the bottom seam with greater air permeability than those present due to the normal porosity.

In F i g. 2 sieht man auf der linken Seite einen unbeschädigten Vergleichsbecher l, auf der rechten Seite den zu messenden Becher 2. Diese Becher sind auf je eine Aufnahme 3 bzw. 4 gestülpt und liegen bei 5 ringförmig dicht an dem Ring 3 an. Hierfür kann entweder der für die Herstellung der Randbördelung verwendete Werkzeugring direkt benutzt werden oder auch ein extra angefertigter Ring, der gegebenenfalls zur besseren Abdichtung mit einem weichen Gummiring versehen wird. In Fig. 2 you can see an undamaged comparison cup on the left l, on the right side the beaker to be measured 2. These beakers are each on one The receptacle 3 and 4 are turned upside down and at 5 lie tightly against the ring 3 in a ring-shaped manner. Therefor can either be the tool ring used to produce the flanging can be used directly or a specially made ring, which if necessary is provided with a soft rubber ring for better sealing.

Der Ring 3 ist über die Leitung 6, der Ring 4 über die Leitung 7 mit einer Vakuumleitung 8 verbunden. The ring 3 is via the line 6, the ring 4 via the line 7 connected to a vacuum line 8.

Das Vakuum selbst ist regelbar mit der Schraube 9. indem durch volle Öffnung der Schraube das Vakuum. das bei 8 noch vorhanden ist, praktisch bis auf Null reduziert werden kann, wenn nämlich der Querschnitt der Öffnung zur Außenluft sehr groß wird. Mit den beiden Schrauben 10 wird der Druck in der Leitung 6 und 7 fein reguliert. Sie wirken als Drosselstellen.The vacuum itself can be regulated with the screw 9. by full Opening the screw the vacuum. which is still present at 8, practically up to Zero can be reduced if namely the cross section of the opening to the outside air becomes very big. With the two screws 10, the pressure in the line 6 and 7 finely regulated. They act as throttling points.

Wenn der zu prüfende Becher mehr Luft durchläßt als der Vergleichsbecher, ist der Druckabfall an der ihm zugeordneten Einstellschraube größer als an der anderen, und damit stellt sich der Unterdruck in dem Prüfbecher auf einen geringeren Wert ein als der im Vergleichsbecher.If the beaker to be tested allows more air to pass through than the comparison beaker, if the pressure drop at the adjusting screw assigned to it is greater than at the other, and thus the negative pressure in the test beaker is set to a lower value one than that in the comparison mug.

Die Leitung 6 ist verbunden mit einem Barometer 11. die Leitung 7 mit einem Barometer 12. Die Barometer sind so angeordnet, daß ihre Zeiger miteinander verbunden werden können. In der Zeichnung ist das schematisch angedeutet durch ein Teleskoprohr 13. The line 6 is connected to a barometer 11. The line 7 with a barometer 12. The barometers are arranged so that their pointers are aligned can be connected. This is indicated schematically in the drawing by a Telescopic tube 13.

Solange das Barometer 11 und das Barometer 12 den gleichen Ausschlag machen, ändert sich die Stellung des Teleskoprohres nicht. Sobald aber 11 mehr aus- schlägt als 12, berührt ein Kontakt 14 einen Gegenkontakt 15 und gibt dadurch einen Befehl für eine entsprechende Sortiereinrichtung.As long as the barometer 11 and the barometer 12 have the same deflection make, the position of the telescopic tube does not change. But as soon as 11 more beats than 12, a contact 14 touches a mating contact 15 and thereby gives a command for a corresponding sorting device.

Als sehr geeignet hat sich auch die Barometereinrichtung crwiesen, die im Prinzip in Fig.3 gezeigt ist. Die Leitung 6 wirkt auf den linken Zweig, die Leitung 7 auf den rechten Zweig einer U-förmig gebogenen Glasröhre, die bis zu der Markierung 16 mit Wasser gefüllt ist. Auf der linken Wassersäule schwimmt ein kleiner Hohlkörper aus Eisen 17. An dieser Stelle ist um die Glasröhre eine elektrische Spule 18 gelegt. Ist nun in dem Augenblick des Messens der Unterdruck in der Röhre 7 infolge Schadens an dem Meßbecher kleiner als bei 6, verändert sich die Wassersäule in der Weise, daß die rechte Säule bis zu dem Punkt 19, die linke Säule bis zu dem Punkt 20 geht. Diese Bewegung der Wassersäule erzeugt durch die Bewegung des Eisenschwimmers innerhalb der Spule 18 einen Stromstoß, der seinerseits die Steuerung der Sortiereinrichtung bewirkt. The barometer device has also proven to be very suitable, which is shown in principle in Fig.3. The line 6 acts on the left branch, the Line 7 on the right branch of a U-shaped bent glass tube, which extends up to the Mark 16 is filled with water. A small one swims on the left water column Hollow body made of iron 17. At this point there is an electric tube around the glass tube Coil 18 placed. At the moment of measurement is the negative pressure in the tube 7 smaller than 6 due to damage to the measuring cup, the water column changes in such a way that the right column up to the point 19, the left column up to the Point 20 goes. This movement of the water column is created by the movement of the iron float a current surge within the coil 18, which in turn controls the sorting device causes.

Die erforderliche Genauigkeit bzw. die Empfindlichkeit dieser Meßeinrichtung kann gegebenenfalls durch folgende, an sich bekannte Maßnahmen erreicht oder gar verbessert werden: Nach Einwirkung des Vakuums auf Vergleichs- und Prüfbecher wird die Leitung 8 luftdicht verschlossen. Der in der Leitung 6 und 7 von der Dichtigkeit der Becher 1 und 2 abhängig sich einstellende Unterdruck wird nach einer Zeitfunktion abgebaut, indem durch die Papierporen bzw. durch Beschädigung des Prüflings Luft in den durch die Becher gebildeten Saugarm nachströmt. Der eigentliche für den Sortiervorgang maßgebende Barometerstand (bzw. Stand der kommunizierenden Röhren wird erst in einem durch ein Zeitrelais beispielsweise auf 0,2 Sek. eingestellten Zeitablauf zum Ansprechen der Sortiereinrichtung herangezogen. The required accuracy or the sensitivity of this measuring device can optionally be achieved or even achieved by the following measures known per se can be improved: After the effect of the vacuum on the comparison and test beakers, the line 8 sealed airtight. The one in line 6 and 7 from the tightness the cup 1 and 2 depending on the negative pressure that is set is based on a time function degraded by air through the paper pores or by damaging the test object flows into the suction arm formed by the cups. The actual one for the sorting process authoritative barometer reading (or the state of the communicating tubes is only in a Time lapse set to 0.2 seconds by a time relay, for example, to respond the sorting device used.

Wenn die Prüfeinrichtung in Verbindung mit der Herstellungsmaschine benutzt wird und als letzter Arbeitsgang der Herstellungsmaschine die Prüfung in der oben beschriebenen Weise vorgenommen wird, so kann durch die Prüfeinrichtung bei ihrem Ansprechen die Maschine vollständig abgeschaltet werden. When the test equipment in connection with the manufacturing machine is used and the final step in the production machine is the test in is carried out in the manner described above, so can by the testing device when they respond, the machine can be switched off completely.

Das wird dann geschehen, wenn das Auftreten eines schadhaften Bechers anzeigt, daß an der Maschine etwas falsch eingestellt ist, oder es kann auch eine Sortiereinrichtung zum Ansprechen gebracht werden, die die Maschine selbst nicht anhält, sondern lediglich den schadhaften Becher von den einwandfrei hergestellten Bechern getrennt ausliefert. Es wird dann zweckmäßig sein, wenn nur hier und da vielleicht schon in dem der Maschine zugeführten Papier einmal fehlerhafte Stellen vorkommen. In diesem Fall wird zweckmäßigerweise mit dem Aussortieren des schadhaften Bechers ein optisches oder auch akustisches Signal verbunden, so daß der Maschinenführer schon aus einer gewissen Entfernung feststellen kann, wenn eine Maschine in kurzen Abständen laufend Signal gibt, daß etwas nicht in Ordnung ist.That will happen when the appearance of a defective cup indicates that something is wrongly set on the machine, or it can also be a Sorting device can be made to respond, which the machine itself does not continues, but only the defective cup from the perfectly manufactured one Cups delivered separately. It will then be useful, if only here and there perhaps there are already flaws in the paper fed into the machine occurrence. In this case, it is advisable to sort out the defective Bechers connected to an optical or acoustic signal, so that the machine operator Can tell from a certain distance if a machine is in short Constant signal that something is wrong.

Bei der maschinellen automatischen Aussortierung in dergeschilderten Form, sei es in einergesondertenMaschine. sei es in Verbindung mit der Arbeitsmaschine, wird es häufig vorkommen, daß der Vorgang des Aussortierens aus mechanischen Gründen erst einige Stationen weiter als der eigentliche Meßvorgang erfolgen kann. Hierzu dient ein Schieberegister gemäß F i g. 4. Ein Meßteller 21 wird bei jedem Hub der Maschine um ein Viertel seines Umfanges geschaltet dadurch, daß das Zahnrad 22 synchron mit der den Takt der Maschine bestimmenden Hauptwelle läuft, während der Teller 21 bei jedem Takt nur eine Viertelumdrehung ausführt. Der Teller enthält vier Stifte, die normalerweise in der Stellung des Stiftes 23 stehen. Diese Stifte werden durch einen Magnet 25 in die Stellung gedrückt, wie sie der Stift 24 zeigt. Der Magnet25 wird von der oben beschriebenen Meß-und Prüfeinrichtung betätigt und schiebt mit seinem Anker26, wenn er Strom bekommt, den Stift nach links. Zwei Takte später wird der Stift in der Stellung 24 an einem Endschalter 27 vorbeigeführt in der Weise, daß er nur dann Kontakt gibt, wenn er nach links gedrückt ist, während er, wenn er in der Stellung 23 verblieben ist, den Kontakt nicht berührt. Der Kontakt 27 schaltet dann seinerseits eine Auswerfeinrichtung ein. Auf diese Weise kann man es erreichen, daß ein Becher, der beim Messen ein schlechtes Ergebnis gezeigt hat, erst aussortiert wird, wenn er in die übernächste Station gelangt ist. With the automated sorting in the described Form, be it in a separate machine. be it in connection with the working machine, it will often happen that the process of sorting out for mechanical reasons only a few stations further than the actual measuring process can take place. For this a shift register according to FIG. 4. A measuring plate 21 is the at each stroke Machine switched by a quarter of its circumference in that the gear 22 synchronously with the The main shaft, which determines the cycle of the machine, is running while the plate 21 executes only a quarter turn with each cycle. The plate contains four pins, which are normally in the position of pin 23. These pens are pressed by a magnet 25 into the position shown by the pin 24. The magnet 25 is actuated by the measuring and testing device described above and pushes the pin to the left with his anchor26 when he receives power. Two bars later the pin in position 24 is guided past a limit switch 27 in in such a way that it only makes contact when it is pushed to the left while if it has remained in position 23, it does not touch the contact. The contact 27 then in turn switches on an ejector device. That way you can achieve that a cup that has shown a bad result when measuring, is only sorted out when it has reached the next but one station.

Der als Vergleichsraum benutzte unbeschädigte Papierbecher wird zweckmäßigerweise an leicht zugänglicher Stelle der Maschine angeordnet, so daß es möglich ist, ihn auszuwechseln, sobald eine neue Charge porösen oder weniger porösen Papiers verarbeitet wird und dadurch Änderungen der Druckdifferenz gegenüber einem fest eingebauten Vergleichshohlraum eintreten würden. The undamaged paper cup used as a comparison space is expedient placed in an easily accessible place on the machine so that it is possible to use it to be replaced as soon as a new batch of porous or less porous paper is processed and thereby changes in the pressure difference compared to a permanently installed Comparison cavity would occur.

Claims

Claims: 1. Device for determining the tightness of Vessels and for delivering an alarm or control pulse to sort out a leaky one Vessel with a device for generating a pressure deviating from atmospheric pressure Pressure in the vessel to be tested and in a similar tight vessel and with a device for determining which occurs in the event of a leak in the test item Pressure difference between the two vessels, g e k e n n n z eh eh -net by their Application for the detection of imperfections in leaks in vessels (2) made of porous material.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a very low vacuum is used.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the air from the comparison vessel (1) and the vessel to be tested (2) continuously is sucked off via separate throttle points (10).

4. Device according to one of claims 1 to 3 for testing unwaxed Paper cup, characterized in that a paper cup is used as the vessel to be tested is checked sitting on the die (3, 4) on which its edge was previously crimped became.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized by a liquid-filled U-tube (6) with contact device (17, 18, 20) for measuring the pressure difference.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that it is followed by an ejector device via a shift register is controlled by it shifted in time.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the shift register a wheel (21) driven in the machine cycle with contact devices arranged on the circumference (23, 24), the angular position (23) assigned to the test device in its Test result brought into active position accordingly or left in passive position and in their angular position (24) assigned to the ejector device depending on the position in which the test device has brought it, the ejector device trigger.

Documents considered: German Patent No. 620 105; German interpretative document No. 1 004 395; German interpretative document no.L 13355 IX / 42k (announced May 17, 1956); French patent specifications no. 1 056 421, 1176459; U.S. Patent Nos. 1720,934, 2,467,767, 2777812.