DE2145679B2 - Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Hohlkörpern mit einem gas förmigen Prufmedium - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung von Hohlkörpern (Prüflingen) mit einem gasförmigen Prüfmedium, z. B. Luft, unter Auswertung einer Druckdifferenz zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Prüflings, die durch Fehler des Prüflings beeinflußt wird oder durch zeitweiliges Zusammenwirken eines Prüfwerkzeugs mit dem Prüfling auf Grund einer Relativbewegung zwischen Prüfwerkzeug und Prüfling im Prüfling ein Überdruck bzw. Unterdruck aufgebaut wird.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (USA-Patentschrift 3 496 761) laufen die Prüflinge während der Dichtheitsprüfung mit konstanter Geschwindigkeit und konstantem Abstand voneinander in einei Reihe durch einen Meßabschuitt. Das Prüfwerkzeug wird an einem Wagen synchron mitgeführt. Nach Aufsetzen Jis Prüf Werkzeugs auf die Mündung eines Prüflings wird ein Normvolumen Luft in den Prüfling eingedrückt. Darauf wird der sich nach einiger Zeit in dem Prüfling einstellende Innendruck über einen elektrischen Differentialdruckschalter mit einem konstanten Bezugsdruck verglichen. Dieser Vergleich wird über elektromechanische Mittel ausgewertet und zur Erkennung eventueller Undichtheiten an dem Prüfling herangezogen. Nachteilig sind hier der hohe mechanische Aufwand für die Zwangszuführung der Prüflinge und die damit verbundene Störanfälligkeit der Vorrichtung. Durch das Prüfen bei weiterlaufendem Prüfling wird die Prüfempfindlichkeit, z. B. durch die auftretenden Schwingungen, negativ bee i nf lußt. Der Prüf Vorgang erfordert viel Zeit, da zunächst das Normvolumen voll eingedrückt und an-

6c schließend der Vergleich mit Auswertung der Druckdifferenz durchgeführt werden muß.

Bei einem anderen bekannten Verfahren (USA.-Patentschrift 3 527 084) zur Leckprüfung von Hohlkörpern aus Kunststoff wird ein Prüfwerkzeug auf die Hohlkörpermündung aufgesetzt und dann Luft in den Prüfling und einen Zweig eines Manometers eingedrückt, in dem sich eine elektrisch leitende Flüssigkeit und zwei im Abstand voneinander angeordnete Elek-

troden befinden. Durch dieses Eindrücken wird die Flüssigkeit von einer der Elektroden um einen der Lecknachweisempfindlichkeit proportionalen Weg weggedrückt und damit der Stromkreis geöffnet. Hat der Prüfling ein Leck, muß zur Erzielung einer auswertbaren Leckinformation Druckluft zumindest so lange aus dem Leck ausströmen, bis die Flüssigkeit die freigelegte Elektrode wieder berührt. Gemessen wird hier wegen der Deformation der Kunststoffprüflinge unter dem Prüfdruck also eine Volumen- und keine Druckänderung. Das Verfahren benötigt zur Erzielung ausreichender Sicherheit bei der Leckerkennung einen vergleichsweise langen Prüfzyklus.

Bei einem weiteren bekannten Verfahren (USA.-Patentschrift 3 374 887) wird der Prüfling mit Unterdruck von einem Transportband an eine Prüfplatte hochgesaugt. Anschließend wird gewartet, bis sich in dem Prüfling und dem gesamten umfangreichen Unterdruckleitungssystem ein stabiler Druckzustand ausgebildet hat. Danach wird die Differenz zwischen diesem Enddruck und einem Bezugsdruck, z. B. Atmosphäre, gebildet und mit einem Drucksollintervall verglichen. Liegt der tatsächliche Differenzdruckwert unter dem Drucksollintervall, wird ein fehlerhafter Prüfling erkannt. Im Anschluß daran wird die Unterdruckquelle abgeschaltet und das Unterdruckleitungssystem zur Freigabe des Prüflings mit Atmosphäre verbunden. Die Dauer des Prüfzyklus ist verhältnismäßig groß. Abplatzungen jenseits der obersten Dichtfläche des Prüflings werden nicht erkannt. Der Energieverbrauch für die Unterdruckquelle ist vergleichsweise hoch. Der Abstand zwischen Prüfling und Prüfplatte ist kritisch. Schon geringfügig zu kurze aber insgesamt noch gute Prüflinge werden dennoch als Ausschuß behandelt, da sie nicht an die Prüfplatte angesaugt werden.

Ferner ist ein Verfahren bekannt (deutsche Patentschrift 636 553), bei dem ein Prüfling von Hand mit der Mündung über eine Öffnung in einem Prüf gehäuse gestellt wird. Das Prüfgehäuse ist über je einen Ventilanschluß mit einer Unterdruckquelle und Atmosphäre verbunden und weist einen darin verschiebbaren, als Schalter in einem Anzeigestromkreis wirkenden Kolben auf. Der Kolben schaltet nur. wenn sich nach Ablauf der Prüfdauer bei gutem Prüfling ein genügender Unterdruck in dem Prüfgehäuse und dem Prüfling ausgebildet hat. Dazu muß die Prüf dauer verhältnismäßig lang sein. Abplatzungen jenseits der obersten Dichtfläche des Prüflings sind nicht erkennbar. Der Energieverbrauch zur Erzeugung des Unterdrücke ist verhältnismäßig hoch.

Es ist an sich bekannt (USA.-Patentschrift 2 757 362), in eine Treibstoffleckleitung zwei temperaturempfindliche elektrische Bauelemente in Reihe und dazwischen eine Brennkammer einzuschalten. Die Bauelemente sind mit einer abgeglichenen Brükkenschaltung verbunden, die ein elektrisches Signal liefert, sobald auf Grund eines Lecks das stromabwärts liegende Bauelement durch die Abgase der Brennkammer beheizt wird. In jedem Fall sind zwei Bauelemente erforderlich. Es wird keine Strömungsgeschwindigkeit in der Leckleitung gemessen, sondern lediglich eine Temperaturdifferenz zwischen den beiden Bauelementen festgestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Prüfempfindlichkeit bei der Dichtheitsprüfung zu steigern, die Prüfzeit je Prüfling und den mechanischen Aufwand herabzusetzen und auch die Prüfung auf Formhaltigkeit der Mündungsbereiche des Prüflings zu ermöglichen. In allen Fällen sollen Weithals- und Enghalsprüflinge aller Größen und Formen prüfbar sein.

Die Aufgabe ist bei einer Einrichtung, die mit Überdruck arbeitet, nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Auswertung der Druckdifferenz gleichzeitig mit dem Entstehungsbeginn der Druckdifferenz und schon vor einer Berührung zwischen Prüfwerkzeug und Prüfling begonnen und durch Integration einer der Druckdifferenz proportionalen Größe über der Zeit nur so lange fortgesetzt wird, bis die Druckdifferenz sich in zur Erkennung eventueller Fehler des Prüflings genügender Weise geändert hat. Dadurch ist in zweifacher Hinsicht eine Prüfzeitverkürzung je Prüfling erreicht: Zum einen liegt der Beginn der Auswertung der Druckdifferenz so früh wie möglich und zum anderen wird diese Auswertung nur so "lange wie nötig fortgesetzt. So lassen sich im praktischen Betrieb extrem kurze Prüfzeiten zwischen 50 und 70 ms erreichen. Als Prüfzeit wird hierbei der Zeitraum zwischen dem Befehl zum Absenken des Prüfwerkzeugs und dem Befehl zum Anheben des Prüfwerkzeugs von der Prüflingsmündung verstanden.

Die vorerwähnte Aufgabe ist bei einer Einrichtung, die mit Unterdruck arbeitet, nach der Erfindung auch dadurch gelöst, daß die Auswertung der Druckdifferenz gleichzeitig mit dem Entstehungsbeginn der Druckdifferenz begonnen und durch Integration einer der Druckdifferenz proportionalen Größe über der Zeit nur so lange fortgesetzt wird, bis die Druckdifferenz in zur Erkennung eventueller Fehler des Prüflings genügender Weise geändert hat. Hierdurch werden im wesentlichen die gleichen Vorteile wie zuvor erwähnt erzielt. Die Prüfzeiten sind hier geringer als 100 ms.

Nach einer Ausführungsform des Verfahrens läßt man die Druckdifferenzsich in Gestalt einer Strömung über eine Leitung abbauen, in der wenigstens ein strömungsempfindliches Meßelement angeordnet ist, dessen Meßwert änderung bei Strömungsänderung zur Fehlererkennung ausgewertet wird. Jedes Meßelement kann einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand aufweisen, dem ständig Joule'sche Wärme zugeführt wird und der durch die Strömung gekühlt wird, wobei die an dem Widerstand bei Strömungsänderung auftretende Spannungsänderung zur Fehlererkennung ausgewertet wird. Solche Widerstände sprechen beliebig schnell und empfindlich auf Strömungsänderungen an, so daß man eine beliebig hohe Fehlernachweisempfindlichkeit erzielen kann.

Eine Vorrichtung, bei der das Prüfwerkzeug ein mit der Mündung des Hohlkörpers zeitweilig in Berührung bringbares, die Mündung normalerweise bei einem guten Prüfling abdichtendes Prüfelement aufweist, das mit einem mit dem Innenraum des Prüflings in Verbindung stehenden Durchbruch versehen ist, den Anfang der das oder die Meßelemente, z. B. temperaturempfindlichen Widerstände, beherbergenden Leitung bildet, wird bei der Durchführung des erfinduiigsgemäßen Verfahrens verwendet. Dadurch ist ein unmittelbarer Anschluß der Meßelemente an das Prüfelement gewährleistet. Ein das oder die Meßelemente aufnehmender Teil der Leitung kann raumfest angeordnet und über einen flexiblen Leitungstcil mit dem Durchbruch des Prüfelements verbunden s«*»n. Dies ist vor allem dann ratsam, wenn die Meßelemente empfindlich gegen Erschütterungen und Stöße sind.

Die Fehlernachweisempfindlichkeit wird durch die Flexibilität des Leitungsteils nicht herabgesetzt.

Nach einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Leitung hinter dem oder den Meßelementen, z. B. temperaturempfindlichen Widerständen, mit Atmosphäre verbunden. Mit der Leitung kann auch ein Ventilator verbunden sein, mit dem Prüfmedium von dem Durchbruch aus in die Leitung förderbar ist. Diese Maßnahme kann zur Steigerung der Fehlererkennungsbicherheit z. B. bei Prüflingen mit verhältnismäßig enger Mündung ratsam sein.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist das Prüfelement einen radial allseitig über die Mündung des Hohlkörpers hinausragenden Teller mit Durchbruch auf. Dieser Teller gestattet die Feststellung nicht ausgepreßter Mündungen, bei denen es sich um einen sehr wichtigen Mündungsfehler handelt, der Sattelbildung an der Mündung, wobei die Mündung in Seitenansicht das Bild einer liegenden Acht bildet, ferner von Lecks im Körper des Prüflings und von Beschädigungen und sonstigen Diskontinuitäten in der obersten Dichtungsfläche des Prüflings.

Nach einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung weist das Prüfelement eine sich zum Prüfling kegeligerweiternde Glocke mit Durchbruch auf, die radial allseitig über die Mündung des Hohlkörpers hinausragt. Mit dieser Glocke können außer den zuvor beschriebenen Fehlern auch Prüflinge festgestellt werden, bei denen neben der obersten Dichtungsfläche Splitter z. B. muschelförmig abgeplatzt sind. Ferner können Prüflinge mit ovalen, geneigten und nicht ebenen obersten Dichtungsflächen sowie mit fehlender Koaxialität zwischen Mündung und Körper festgestellt werden. Es handelt sich also nicht nur um eine Dichtheitsprüfung im engeren Sinne, sondern darüber hinaus um die Möglichkeit, die Formhaltigkeit des Prüflings zu untersuchen.

Nach einer weiteren Ausführungsform weist das Prüfelement einen sich zum Prüfling hin kegelig verjüngenden Stempel mit Durchbruch auf. Dieser Stempel gestattet die Feststellung ähnlicher Fehler wie bei der Glocke, wobei hier allerdings Defekte der Mündung innerhalb der obersten Dichtfläche festgestellt werden.

Nach einer anderen Ausführungsform weist das Prüfelement einen während eines Prüfzyklus zumindest teilweise in die Mündung des Hohlkörpers eintauchenden Stopfen mit Durchbruch auf. Diesem Stopfen sind die Dichtheits- und Formhaltigkeitsverhältnisse im Inneren der Mündung und im Halsansaiz des Prüflings prüfbar.

Zumindest der mit dem Prüfling in Berührung tretende Teil des Prüfelements kann aus Polyvinylchlorid oder polymerem Tetrafluoräthylen, jeweils z. B. einer mittelharten Qualität, hergestellt sein. Je härter der mit dem Prüfling in Berührung tretende Teil des Prüfelements ist, um so größer ist die Fehlernachweisempfindlichkeit, da sich der Werkstoff des Prüfelements immer weniger Unregelmäßigkeiten an dem Prüfling anpassen und diese von sich aus abdichten kann. Mittelharte Prüfelemente weisen ein Optimum an Emp findlichkeit und Standzeit auf. Der Verschleiß ist erstaunlich gering. Der Stopfen kann z. P. aus Silikonkautschuk oder Gummi hergestellt sein. Die Werkstoffwahl richtet sich grundsätzlich nach den Anforderungen, die an die Prüfung gestellt werden.

Nach einer Ausführungsform der Vorrichtung wir ken das oder die Meßelemcnte, z. B. temp^praturempfindlichen elektrischen Widerstände, mit einer Verengung in der Leitung zusammen. Dies dient der Erhöhung der Fehlernachweiscmpfindlichkeit, da sich Strömungsänderungen in einer Verengung stärker auf die Widerstände auswirken. Je nach der gewünschten Fehlernachweisempfindlichkeit kann ein Meßelement, z. B. Widerstand, in Strömungsrichtung gesehen vor oder hinter der Verengung oder auch ganz oder teilweise innerhalb der Verengung angeordnet sein. Ferner kann je ein Meßelement, z. B. Widerstand, in Strömungsrichtung gesehen ganz oder teilweise vor und ganz oder teilweise hinter der Verengung angeordnet sein. Diese Ausbildung läßt einen Vergleich der Meßwerte der beiden Meßelemente zu.

Vorteilhafterweise ist zwischen dem Prüfelement und dem oder den Meßelementen, z. B. Widerständen, ein Gasfilter angeordnet. Dies gewährleistet, daß die Meßelemente nur von gereinigtem Prüfmedium umströmt werden.

Nach einer Ausführungsform sind der oder die temperaturempfindlichen Widerstände Teile einer selbstabgleichenden Brücke, eren Ausgang über einen Verstärker mit einem Eingang eines Integrators verbunden sind, dessen Ausgang mit dem Eingang einer ersten Schmitt-Triggerschaltung verbunden ist, deren Ausgang mit einer einen Auswerfer für fehlerhafte Prüflinge steuernden Schaltung verbunden ist, wobei der Ausgang einer bei Ausweriungsbeginn tastbaren Auswertungslichtschranke mit dem Eingang einer zweiten Schmitt-Triggerschaltung verbunden ist, deren Ausgang einerseits über eine Schaltstufe mit einem Eingang der selbstabgleichenden Brücke und andererseits über eine weitere Schaltstufe mit einem weiteren Eingang des Integrators verbunden ist. Diese Schaltungsanordnung gewährleistet eine sehr schnelle Messung und Auswertung des Meßergebnisses.

Vorteilhafterweise weist der Integrator als integrierendes Element einen Kondensator auf. Der Ladezustand des Kondensators nach einer gewählten Meßzeit bildet die Grundlage für die Entscheidung, ob der Prüfling gut oder schlecht ist.

Nach einer anderen Ausführungsform weist die den Auswerfer steuernde Schaltung eine bistabile Kippschaltung auf, mit deren einem ersten vorbereitenden Eingang der Ausgang der ersten Schmitt-Triggerschaltung und deren Ausgang über ein zur selbsttätigen Rückstellung des Auswerfers dienendes Zeitglied und einen Verstärker mit einem den Auswerfer steuernden Magnetventil verbunden ist, wobei ein zweiter Eingang der bistabilen Kippschaltung durch eine übergeordnete Steuerschaltung der Vorrichtung dann ansteuerbar ist. wenn sich der fehlerhafte Prüfling in seiner Auswerfposition befindet.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei der

fehlerhafte Prüflinge aus einer Reihe von Prüflingen auszusondern sind, ist dadurch gekennzeichnet, daß jeder Prüfling in einer Prüfstation anhaltbar, das Prüfwerkzeug kurzzeitig in Richtung des Prüflings und wieder zurückbewegbar und der Prüfling anschließend zum Weitertransport und eventuellen Auswerfen wieder freigebbar ist.

Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß Mn den Prüfling anhaltendes Organ zur Klemmung des Prüflings durch ein von dem Prüfling

abgeleitetes Startsignal steuerbar ist, daß das Prüf werkzeug, das den Prüfling anhaltende Organe zur Freigabe des Prüflings und der Auswerfer durch die übergeordnete Steuerschaltung in voreinstellbarer

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zeitlicher Aufeinanderfolge steuerbar sind, und daß diese Aufeinanderfolge durch das Startsignal auslösbar ist.

Eine andere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen durch einen Impulsgenerator fortschaltbaren Impulsvorwahlzähler mit einer Anzahl Vorvvahleinheiten zur Steuerung von das Prüfwerkzeug, das den Prüfling anhaltende Organ zur Freigabe des Prüflings und den Auswerfer steuernden Magnetventilen aufweist, daß zwischen die Ausgänge der Vorwahleinheiten und die Eingänge der Magnetventile jeweils eine bistabile Kippschaltung eingeschaltet ist, und daß zwischen dem Impulsgenerator und dem Impulsvorwahlzähler ein elektronischer Schalter eingeschaltet ist, der durch das Startsignal geöffnet und durch das Ausgangssignal der das Auswerfermagnetventil steuernden Vorwahleinheit geschlossen wird.

Nach einer anderen Ausführungsform ist die mit je einem Ausgang das Magnetventil für die Klemmung und die Freigabe des Prüflings in der Prüfstation steuernde bistabile Kippschaltung durch das erste Ausgangssignal des elektronischen Schalters einstellbar und durch das Ausgangssignal der auf die den Prüfvorgang beendenden Vorwahleinheit folgenden Vorwahleinheit rückstellbar.

In den Zeichnungen sind mehrere die Erfindung erläuternde Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform,

Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform des Prüfwerkzeugs,

Fig. 3 bis6 jeweils einen Längsschnitt durch unterschiedliche Ausführungsformen des Prüfelements,

Fig. 7 bis 10 jeweils einen schematischen Längsschnitt durch unterschiedliche Anordnungen temperaturabhängiger elektrischer Widerstände bezüglich einer Verengung in einer Leitung,

Fig. 11 einen schematischen Längsschnitt durch den oberen Teil von Fi g. 1 mit aufgesetztem Ventilator,

Fig. 12 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung,

Fig. 13 mehrere scheinatische Spannungs-Zeit-Diagramme für die Punkte A bis E in der Schaltung gemäß Fig. 12,

Fig. 14 ein gegenüber Fig. 13 abgewandeltes schematisches Spannungs-Zeit-Diagramm für den Punkt C in Fig. 12 und

Fig. 15 ein schematisches Spannungs-Zeit-Diagramm für den Punkt C in F i g. 12 bei einem anderen Betriebsfall.

InFig. 1 läuft ein Transportband 30 kontinuierlich über Rollen 31. Das Transportband 30 fördert Hohlkörper oder Prüflinge 33 in einer Reihe in beliebigem Abstand voneinander senkrecht zur Zeichenebene. Dabei tastet jeder Prüfling 33 mit seiner Mündung 35 eine eine Lichtquelle 37 und ein Photoelement 38 aufweisende Startlichtschranke 39 dunkel. Die Startlichtschranke 39 ist gemäß dem Doppelpfeil 40 in senkrechter Richtung und außerdem senkrecht zur Zeichenebene einstellbar an der zugehörigen Prüfmaschine befestigt. Die Einstellbarkeit dient dazu, die Startlichtschranke 39 so einzustellen, daß sie tür jeden Prüfling 33 zum richtigen Zeitpunkt ein Startsignal in den übrigen Teil der Schaltung gemäß Fig. 12 liefert.

Sobald der Prüfling 33 in den Bereich der in F i g. 1 gezeigten Prüfstation eingelaufen ist und die Startlichtschranke 39 in der beschriebenen Weise dunkel getastet hat, wird über die in Fig. 12 gezeigte Schaltung ein Klemmzylinder 41 über eine Leitung 43 beaufschlagt, wodurch ein Klemmer 45 sich nach rechts bewegt und den Prüfling 33 in ein gegenüberliegendes prismatisches Widerlager 47 drückt, das den Prüfling 33 in der Prüfstationsachse zentriert und dort trotz

ίο der Weiterbewegung des Transportbandes 30 hält, bis der Klemmer 45 durch Beaufschlagung einer Leitung 49 des Klemmzylindert, 41 wieder nach links bewegt wird und den Prüfling 33 freigibt.

In der Achse der Prüfstation ist ein Prüfwerkzeug 50 durch einen Hubzylinder 51 in Richtung des Doppelpfeiles 53 bewegbar angeordnet. Der Hubzylinder 51 ist durch Leitungen 55 und 56 durch die in Fig. 12 gezeigte Schaltung zur Abwärts- oder Aufwärtsbewegung des Prüfwerkzeugs 50 steuerbar. Die Kolbenstange 57 des Hubzylinders 51 greift an einem Ausleger 58 eines oberen Teils 59 eines Prüfwerkzeuggehäuses 60 an, das in nicht dargestellter Weise in Richtung des Doppelpfeiles 53 bewegbar gelagert und geführt ist.

Der obere Gehäuseteil 59 ist über einen Flansch 63 und eine umlaufende Dichtung 65 mit einem Flansch 66 eines unteren Teils 67 des Prüfwerkzeuggehäuses 60 gasdicht verschraubt.

Der untere Prüfwerkzeuggehäuseteil 67 trägt an seinem unteren Ende ein Prüfelement 70, das eine aus mittelhartem Polyvinylchlorid bestehende Glocke 71 aufweist, die gegenüber dem unteren Gehäuseteil 67 durch einen Dichtring 73 gasdicht und auf Grund von allseiligem Spiel in Grenzen beweglich gelagert ist, um geringfügigen Unebenheiten der Mündung 35 folgen zu können. Die Glocke 71 weist einen zentralen Durchbruch 75 auf, der den Anfang einer sich durch den Innenraum des Prüfwerkzeuggehäuses 60 erstreckenden Leitung 77 bildet.

In den unteren Prüfwerkzeuggehäuseteil 67 ist mittels einer Löcher 79 aufweisenden Platte 80 ein Gasfilter 81 eingesetzt, das die gesamte gegebenenfalls durch den Durchbruch 75 nach oben strömende Luft filtert. Diese Luft strömt im übrigen in Richtung der eingetragenen Pfeile von der Glocke 71 durch die Leitung 77 bis zu einem radialen Auslaß 85, der nach oben durch einen Schutzdeckel 87 begrenzt wird.

Diese Luftströmung kommt zustande durch Abwärtsbewegung des Prüfwerkzeugs 50 und wird durch das Zusammenwirken und schließliche Aufsetzen der Glocke 71 auf der Mündung 35 moduliert. Bei ihrer Abwärtsbewegung schiebt die Glocke 71 ein gewisses Luftvolumen vor sich her, das kurz vor und nach dem Aufsetzen der Glocke 71 auf der Mündung 35 zu einei Drucksteigerung in dem Prüfling 33 führt. Wenn nun die Mündung 35 des Prüflings 33 fehlerfrei ist und sich daher nach dem Aufsetzen der Glocke 71 ein« vollständige Dichtung zwischen Glocke 71 und Mündung 35 ergeben hat, kann sich der erwähnte Über- druck in dem Prüfling 33 nur durch die Glocke 71 und die Leitung 77 abbauen. Wenn dagegen die Mün dung 35 schadhaft ist, d. h. nach dem Aufsetzen dei Glocke 71 auf den Prüfling 33 keine vollständig« Dichtung zwischen der Glocke 71 und der Mündunj

35 zustande kommt, baut sich der Überdruck in den Prüfling 33 außer durch die Glocke 71 und die Leitunj 77 auch noch durch das oder die Lecks zwischei Glocke 71 und MUndung 35 ab. In diesem letzterei

Fall ist naturgemäß die Strömungsgeschwindigkeit der Luft durch die Leitung 77 geringer.

Diese unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten durch die Leitung 77 weiden in der folgenden Weise dazu ausgewertet, eine Information darüber zu erhalten, ob der Prüfling 33 gut oder Ausschuß ist.

In dem oberen Prüfwerkzeuggehäuseteil 59 ist eine Tragplatte 85 befestigt und durch einen Dichtungsring

86 gegenüber dem oberen Gehäuseteil 59 abgedichtet. Die Tragplatte 85 weist eine miltige Bohrung 87 auf, die eine Verengung in der Leitung 77 mit entsprechend höherer Strömungsgeschwindigkeit bildet. In der Verengung 87 ist ein temperaturempfindlicher elektrischer Widerstand 90 angeordnet, dessen elektrische Verbindungsleitungen mit zwei an der Tragplatte 85 befestigten Klemmen 91 und 93 verbunden sind. Der Widerstand 90 ist räumlich sehr klein und nimmt z. B. nur ein Volumen von 0,03 mm¹ ein. Wegen seiner geringen Wärmekapazität reagiert der Widerstand 90 sehr schnell und praktisch trägheitslos mit sehr steiler Widerstandsänderung auf Strömungsänderungen in der Verengung 87. Die Verengung 87 kann z. B. einen Durchmesser von nur 0,5 mm haben. Dem Widerstand 90 wird ständig Joule'sche Wärme zugeführt, so daß jede Strömung durch die Verengung

87 zu einer Kühlung und entsprechenden Widerstandsänderung des Widerstands 90 führt.

Beim Niedergehen des Prüfwerkzeugs 50 tastet die Glocke 71 eine eine Lichtquelle 97 und ein Photoelement 98 aufweisende Meßlichtschranke 100 dunkel, die in Richtung des Doppelpfeiles 101 und gegebenenfalls zusätzlich senkrecht zur Zeichenebene zur Anpassung an unterschiedliche Prüflingsarten und Prüfelemente 70 einstellbar ist. Der Lichtstrahl 103 der Meßlichtschranke 100 führt in dem Abstand 105 über die oberste Dichtungsfläche 107 der Mündung 35 hinweg. Das hat zur Folge, daß die Glocke 71 den Lichtstrahl 103 unterbricht, noch bevor sie auf der Mündung 35 aufsetzt. Der Grund hierfür besteht darin, daß auch schon vor dem Aufsetzen der Glocke 71 auf der Mündung 35 eine Steigerung des Innendruckes des Prüflings 33 stattfindet, die zur Fehlererkennung aufwertbar ist. Diese Auswertung wird im einzelnen später im Zusammenhang mit den Fig. 12 bis 15 beschrieben.

In F i g. 2 ist in Abweichung von F i g. 1 die Glocke 71 unmittelbar an der Kolbenstange 57 des Hubzyiinders 51 angeordnet. Ein seitlicher Anschlußstutzen 109 steht mit dem Durchbruch 75 in Verbindung und ist über einen flexiblen Leitungsteil 110 mit dem Strömungseingang des in diesem Fall raumfest angeordneten Prüfwerkzeuggehäuses 60 verbunden. Bei dieser Anordnung ist der temperaturetnpfindliche Widerstand 90 vor Erschütterungen geschützt, die durch die Arbeitsbewegung des Prüfwerkzeugs 50 in Fig. 1 entstehen.

Fi g. 3 zeigt ein abgewandeltes Prüf element in Gestalt eines sich im wesentlichen waagerecht erstrekkenden Tellers 113 mit mittigem Durchbruch 75. Der Teller 113 ist insbesondere zur Prüfung der obersten Dichtungsfläche 107 der Mündung 35 geeignet. In Fig. 3 ist die Mündung 35 nicht voll ausgepreßt, wie an den beiden Vertiefungen 115 und 116 erkennbar ist. Im Bereich dieser Vertiefungen findet eine Abdichtung zwischen dem Deckel 113 und der Mündung 35 auch dann nicht statt, wenn der Deckel 113 auf der Mündung 35 aufgesetzt hat.

In F i g. 4 ist dargestellt, wie mit der Glocke 71 auch Beschädigungen an der Münd-mg 35 festgestellt werden können, die außerhalb der obersten Dichtungsfläche 107 der Mündung 35 liegen. Diesen Fall verdeutlicht die außen abgeplatzte Zone 117. Die Mündung 35 gemäß Fi g. 4 ließe sich zwar, da die oberste Dichtungsfläche 107 unbeschädigt ist, z. B. bei einer Flasche mit einem Kronenkorken dicht verschließen, würde aber dennoch zu beanstanden sein, da sie eine Gefahr für denjenigen bilden würde, der aus dieser Flasche trinken würde. Dies ist ein Beispiel dafür, daß mit der Prüfvorrichtung außer der Dichtheit des Prüflings 33 auch seine Formhaltigkeit geprüft werden kann.

Das Prüfelement 70 in Fig. 5 ist als ein sich zum

*5 Prüfling 33 hin kegelig verjüngender Stempel 119 mit zentralem Durchbruch 75 ausgebildet. Analog dem Beispiel gemäß F ig. 4 ist der Stempel 119 in der Lage, auch muschelig abgeplatzte Stellen 120 und 121 festzustellen, die innerhalb der obersten Dichtungsfläche 107 vorhanden sind. Diese Stellen 120 und 121 können ebenfalls für Flaschentrinker und auch deshalb gefährlich sein, weil die Wahrscheinlichkeit besteht, daß die an den Stellen 120 und 121 abgeplatzten Scherben in das Innere des Prüflings 33 gefallen sind

^a5 und die Prüflinge vor dem Füllen nicht immer ausgespült werden.

In F i g. 6 ist das Prüfelement 70 als hohler Stopfen 123 mit zentralem Durchbruch 75 ausgebildet. Solche Stopfen 123 werden z. B. bei Sektflaschen eingesetzt, bei denen die eigentliche Dichtung zwischen Sektkorken und Flasche an der Innenseite des Flaschenhalses geschieht. Wenn nur ein solcher Flaschenhals innen örtliche Längsvertiefungen 125 und 126 gemäß Fi g. 6 aufweist, kann eine ausreichende Dichtung zwischen Sektkorken und Mündung 35 nicht erreicht werden. Solche Längsvertiefungen 125 und 126 sind mit dem Stopfen 123 feststellbar.

In Fig. 7 ist ein temperaturempfindlicher Widerstand 130 in Strömungsrichtung gesehen vor der Verengung 87 angeordnet. Diese Anordnung ist für viele Anwendungsfälle empfindlich genug. Fig. 8 wiederholt die Montage des Widerstands 90 gemäß Fig. 1 in größerer Darstellung. Hier übt die Strömung die schärfste Kühlwirkung auf den Widerstand aus.

Gemäß F i g. 9 ist ein temperaturempfindlicher Widerstand 131 in Strömungsrichtung gesehen hinter der Verengung 87 angeordnet. Die Kühlwirkung der Strömung ist hier etwas geringer als in Fig. 8.

Fig. 10 schließlich zeigt zwei temperaturempfindliehe Widerstände 133 und 134, von denen der eine in Strömungsrichtung gesehen vor und der andere hinter der Verengung 87 angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht einen Vergleich der Spannungen an den beiden Widerständen. Der Vergleich kann

z. B. zur Erkennung der Strömungsrichtung durch die Verengung 87 herangezogen werden.

Fig. 11 zeigt eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte AusführungsforiTi des oberen Prüfwerkzeuggehäuseteils 59 dergestalt, daß die Leitung 77 über ein Zwischenstück 137 mit einem Ventilator 138 verbunden ist, dessen Aufgabe es ist, auch in der Ruhestellung des Prüfwerkzeugs 50einen Luftstrom von konstanter Geschwindigkeit durch die Leitung 77 und an dem Widerstand 90 vorbei zu saugen.

In Fig. 12 ist der temperaturempfindliche Widerstand 90 und, im Falle der Anordnung zweier derartiger Widerstände gemäß Fig. 10, der temperaturempfindliche Widerstand 133 innerhalb einer selbstab-

gleichenden Brücke 140 angeordnet. Der Ausgang der Brücke 140 ist über einen Verstärker 141 mit einem Integrator 143 verbunden, dessen Ausgang in eine erste Schmitt-Triggerschaltung führt.

Die Meßlichtschranke 100 ist mit einer zweiten Schmitt-Triggerschaltung 144 verbunden und bildet mit dieser einen Integrationszeitgeber 145. Der Ausgang des Integrationszeitgebers 145 ist sowohl über eine Schaltstufe 147 mit einem Eingang der selbstabgleichenden Brücke 140 als auch über eine weitere Schaltstufe 148 mit einem weiteren Eingang des Integrators 143 verbunden.

Der Ausgang der ersten Schmitt-Triggerschaltung 142 ist über einen Impulsformer 150 mit einem Speicher 151 verbunden, dessen Ausgang mit einem ersten vorbereitenden Eingang einer bistabilen Kippschaltung 153 verbunden ist, deren Ausgang über ein Zeitglied 155 und einen Verstärker 157 den Elektromagneten 159 eines 3-Wege/2-Stellungsventüs 160 steuert. Das Ventil 160 wiederum steuert einen an geeigneter Stelle raumfest an der Maschine außerhalb der Pruistation angeordneten Auswerfzylinder 163, dessen Auswerfer 165 durch eine Feder 167 in seine Ruhelage zurückgestellt wird.

Der Ausgang der Startlichtschranke 39 (vgl. Fig. 1) ist über einen Impulsformer 170 mit einem elektronischen Schalter 171 verbunden, dessen weiterer Eingang von einem Impulsgenerator 173 mit einer Bezugsfrequenz, z. B. der doppelten Netzfrequenz, gespeist wird. Der Ausgang des elektronischen Schalters 171 ist sowohl mit einem vier Vorwahlcinheiten I bis IV aufweisenden Impulsvorwahlzähler 175 als auch mit einem Eingang einer bistabilen Kippschaltung 177 verbunden. Je ein Ausgang der bistabilen Kippschaltung 177 ist über einen Verstärker 179 und 180 mit Elektromagneten 183 und 184 eines 4-Wege/3-Stellungsventils 187 verbunden, das über die Leitungen 43 und 49 den Klemmer 45 gemäß Fig. 1 steuert. Ein weiterer Eingang dieser bistabilen Kipp schaltung 177 ist mit dem Ausgang der Vorwahleinheit III des Impulsvorwahlzählers 175 verbunden.

Der Ausgang der Vorwahleinheit I ist sowohl mit einem Eingang einer weiteren bistabilen Kippschaltung 190 als auch mit einem weiteren Eingang der bistabilen Kippstufe 153 für die Betätigung des Auswerfers 165 verbunden. Der Ausgang der Vorwahleinheit II ist mit einem zweiten Eingang der bistabilen Kippschaltung 190 verbunden, deren beide Ausgänge jeweils über einen Verstärker 193 und 194 mit einem Elektromagneten 196 und 197 eines 4-Wege/3-SteI-lungsventils 198 verbunden, das über die Leitungen 55 und 56 den Hubzylinder 51 gemäß Fig. 1 steuert.

Der Ausgang der Vorwahleinheit IV schließlich ist sowohl mit einem weiteren, dritten Eingang der bistabilen Kippschaltung i53 für die Betätigung des Auswerfers 165 als auch über eine Rückstelleitung 200 mit je einem Rückstelleingang des Impulsvorwahlzählers 175, des elektronischen Schalters 171 und des Speichers 151 verbunden.

Funktion einer Ausführungsform

Wird die Startlichtschranke 39 von einem Prüfling 33 unierbrochen, gibt das Photoelement 38 ein Spannungssignal in den Impulsformer 170, dessen Ausgangsimpuls den elektronischen Schalter 171 einschaltet. Dadurch gelangen Taktimpulse von dem Impulsgenerator 173 in den Impulsvorwahlzähler 175. Der erste den elektronischen Schalter 171 verlassende Impuls wird außerdem zu dem einen der beiden Eingänge der bistabilen Kippschaltung 177 geleitet, die daraufhin in ihren anderen stabilen Zustand kippt und über den Verstärker 179 den Elektromagneten 183 betätigt und das Ventil 187 nach rechts durchschaltet. Dadurch wird die Leitung 43 mit Druckmedium beaufschlagt, und der Klemmer 45 (Fig. 1) klemmt den in die Prüfstation eingelaufenen Prüfling 33 gegen das Widerlager 47.

ίο Die vier Vorwahleinheiten I bis FV des Impulsvorwahlzählers 175 sind gleich und voneinander unabhängig. Jede Vorwahleinheit ist über handbetätigbare Wählschalter auf eine beliebige Zahl innerhalb ihres Wählbereichs voreinstellbar. Der Impulsvorwahlzähler 175 zählt die ihm von dem Impulsgenerator 173 zugeführten Impulse. Erreicht der Zählerstand die in einer Vorwahleinheit vorgewählte Zahl, erscheint am Ausgang dieser Vorwahleinheit ein Spannungsimpuls. Wegen der konstanten Impulsfoigefrequenz aus dem impulsgenerator 173 erscheinen die vier Ausgangssignale an den Ausgängen der Vorwahleinheiten I bis IV in von der vcrwihlabhängigen definierten zeitlichen Abständen voneinander und vom Einschaltzeitpunkt des elektronischen Schalters 171. Der Impulsvorwahlzähler 175 und der Impulsgenerator 173 bilden auf diese Weise einen elektronischen Zeiter zur Steuerung von Funktionsfolgen.

Der Ausgangsimpuls der Vorwahleinheit I setzt die bistabile Kippschaltung 153 für die Betätigung des Auswerfers 165 in ihren Ausgangszustand und versetzt die weitere bistabile Kippstufe 190 in den Zustand, in den sie über den Verstärker 193 den Elektromagneten 196 des Ventils 198 ansteuert und dieses Ventil nach rechts durchschaltet. Dadurch wird die Leitung55 mit Druckmittel beaufschlagt und die Kolbenstange 57 (Fig. 1) des Hubzylinders 51 mitsamt dem Prüfwerkzeug 50 nach unten bewegt, bis die Glocke 71 auf dem Prüfling 33 aufgesetzt hat.
Die Zeitdauer, während der die Glocke 71 in dieser

< · Weise auf der Mündung 35 verharrt, richtet sich nach der Voreinstellung der Vorwahleinheit II, deren Ausgangsimpuls die bistabile Kippschaltung 190 wieder in ihren Ausgangszustand zurückschaltet. Dadurch wird über den zweiten Ausgang der bistabilen Kippschaltung 190 und den Verstärker 194 der Elektromagnet 197 des Ventils 198 angesteuert and das Ventil nach links durchgeschaltet. Dies beaufschlagt die Leitung 56 mit Druckmittel und veranlaßt eine Aufwärtsbewegung des Prüfwerkzeugs 50 (Fig. 1).

Die erste Schmitt-Triggerschaltung 142 liefert, wie später noch beschrieben wird, stets dann ein Signal an ihrem Ausgang, wenn der untersuchte Prüfling einwandfrei ist. Ein solches Ausgangssignal durchläuft den Impulsformer 150 und gelangt in den Speicher 151, der so beschaffen ist, daß er ein Ausgangssignal nur dann liefert, wenn zuvor kein einen einwandfreien Prüfling charakterisierendes Signal am Ausgang der ersten Schmitt-Triggerschaltung 142 aufgetreten ist. Der Speicher 151 liefert also ein Ausgangssignal, wenn ein schlechter Prüfling untersucht wurde. Dieses Ausgangssignal gelangt an den vorbereitenden Eingang der bistabilen Kippschaltung 153.

Der Ausgangsimpuls der Vorwahleinheit III setzt die bistabile Kippschaltung 177 in ihren Ausgangszustand zurück. Dadurch wird über den Verstärker 180 der Elektromagnet 184 des Ventils 187 angesteuert und dieses Ventil aus seiner in F i g. 12 gezeigten durch die beiden seitlichen Federn zentrierten Mittelstellung

heraus nach links durchgeschaltet. Dadurch wird die Leitung 49 mit Druckmittel beaufschlagt, was ein Zurückziehen des Klemmers 45 (Fig. 1) und damit eine Freigabe und Mitnahme des Prüflings 33 durch das Transportband 30 zur Folge hat.

Der Ausgangsimpuls der Vorwahleinheit IV öffnet den elektronischen Schalter 171 über die Rückstelleitung 200, so daß keine weiteren Impulse in den Impulsvorwahlzähler 175 gelangen. Der Ausgangsimpuls der Vorwahleinheit IV löscht außerdem den Speicher 151 und stellt den Impulsvorwahlzähler 175 auf Null zurück. Schließlich wird dieser Ausgangsimpuls der Vorwahleinheit IV auf einen Eingang der bistabilen Kippschaltung 153 gegeben. Der Impuls ist dort jedoch nur dann wirksam, wenn gleichzeitig an dem vorbereitenden Eingang der bistabilen Kippschaltung 153 ein einen Ausschußprüfling kennzeichnendes Ausgangssignal des Speichers 151 ansteht. Die Betätigung des Auswerfers 165 durch einen Ausgangsimpuls der bistabilen Kippschaltung 153 ist zuvor schon beschrieben worden.

Da die bistabile Kippschaltung 153 erst bei Beginn eines neuen Prüfzyklus in ihren Ausgangszusiand zurückgesetzt wird, bewirkt das Zeitglied 155, daß das Ventil 160 unabhängig vom Beginnzeitpunkt eines neuen Prüfzyklus nach einer bestimmten Erregungszeit wieder abgeschaltet und damit der Auswerfer 165 auf Grund der Feder 167 in seine Ausgangsstellung (Fig. 12) zurückgeführt wird.

In Fig. 13 sind schematisch die Spannungs-Zeit-Kurven für die Punkte A bis E der Schaltung gemäß Fig. 12 aufgetragen. Bei dem in Fig. 13 gezeigten Beispiel ist der Ventilator 138 (Fig. 11) eingesetzt. Der Ventilator 138 erzeugt eine konstante Strömung an dem Widerstand 9ΰ vorbei, solange sich das Prüfwerkzeug 50 in seiner oberen oder Ruhestellung befindet. In diesem Zustand stellt sich die in dem Diagramm/1 der Fig. 13 eingezeichnete Arbeits,spannung U_A am Ausgang des lempeiaturabhärigigen Widerstands 90 ein. Während bei dem Beispiel der Widerstand 90 ein NTC-Widerstand ist, könnte auch ein PTC-Widerstand Verwendung finden.

Sobald sich das Prüfwerkzeug 50 (F ig. 1 > aus seiner Ruhestellung nach unten hin in Bewegung setzt, steigt die durch den Ventilator 138 in der Leitung 77 erzeu-.-.te konstante Strömung um einen bestimmten Betrag de- aber in der Darstellung gemäß Fig. 13 vernachlässigt worden ist.

Wenn sich die Glocke 71 (F i g. 1) abwärts bewegt, kon.mt irgendwann ein Zeitpunkt rl, zu dem der Innendruck in dem Prüfung 33 auf Grund dieser Abwar: sbewegung ansteigt. Dieser Zeitpunkt rl liegt vor dem Zeitpunkt, an dem die Glocke 71 auf der Mündung 35 aufsetzt und ist durch die Strecke 105 in Fig 1 gekennzeichnet. Da zu diesem Zeitpunkt rldte Auswertung der Druckdifferenz zwischen dem Innenraurn und der Umgebung des Prüflings 33 beginnen soll, wird die Meßlichtschranke 100 um die Strecke 105 über der Mündung 35 eingestellt. Die absolute Grcße dieser Strecke 105 und damit die seitliche Lage des Zeitpunkts rl richtet sich nach der Art des jeweiligen Prüflings 33 und wird empirisch für jede Prüflingsar festgestellt.

Der Zeitpunkt rl ist in Fig. 13 durchgehend für alle Diagramme A bis E gestrichelt eingetragen. Von l\ an zumindest bis zum Aufsetzen der Glocke 71 auf lcr Mündung 35, wegen der kinetischen Energie der vor der Glocke 7.1 bewegten Luftsäule möglicherweise auch noch etwas langer, wächst die Druckdifferenz zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Prüflings 33. Dieses Anwachsen der Druckdifferenz hat eine verstärkte Strömung in der Leitung 77 und damit ein Ansteigen der Spannung an dem Widerstand 90 zur Folge (Fig. 13, Diagramm A). In den Diagrammen A bis D sind jeweils von rl an eine voll ausgezogene und eine gestrichelte Kurve eingezeichnet. Die voll ausgezogene Kurve

ίο kennzeichnet einen guten und die gestrichelte Kurve einen schlechten oder Ausschußprüfling. Bei einem Ausschußprüfling baut sich die erwähnte Druckdifferenz nicht nur über die Leitung 77 in Gestalt einer Strömungserhöhung in der Leitung 77 ab, sondern außerdem durch Fehler an dem Prüfling 33. Die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit in der Leitung 77 ist daher bei einem Ausschußprüfling nicht so groß wie bei einem guten Prüfling. Dies äußert sich in unterschiedlichen Spannungsverläufen im Punkt A der

ίο Fig. 12. Zur Vereinfachung ist in Fig. 13 der Sonderfall gezeichnet, bei dem sowohl die Gutkurve als auch die Ausschußkurve zum Zeitpunkt r3 das Niveau der Arbeitsspannung U_A schneiden. Dies muß, wie Fig. 14 zeigt, nicht so sein. Dort nämlich schneidet die Gutkurve die Abszisse im Zeitpunkt r6 früher als die Ausschußkurve im Zeitpunkt ti.

In der selbstabgleichenden Brücke 140 (Fig. 12) findet bis rl ein Selbstabglcich dergestalt statt, daß die Brücke 140 die Ausgangspannung Null liefert, wie dies in Fig. 13, Diagramm B, eingezeichnet ist. Die Ausgangsspannung der Brücke 140 von rl an entspricht in dem beschriebenen Beispiel der invertierten Spannung gemäß Diagramm A. Diese Ausgangsspannung im Punkt B wird durch den Verstärker 141 auf das Bild gemäß Diagramm C gebracht und anschließend in den Integrator 143 eingegeben. In dem beschriebenen Beispiel integriert der Integrator 143 nur Diagramm C gelegenen Spannungs-Zcit-Flächen Fl und Fl.

Die Integrationsfläche Fl gemäß Diagramm C führt zu einer Ladekurve 215 eines Kondensators des Integrators 143 gemäß Fig. 13, Diagramm D. In gleicherweise hat die Integrationsfläche FX eine Ladekurve 21.7 des Kondensators zur Folge. Beide Ladekurven 215 und 217 gehen aus von einer Betriebsspannung U_B, auf die der Kondensator nach seiner Entladung gemäß Diagramm D auch wieder zurückkehrt.

Da an dem Ausgang der ersten Schmitt-Triggerschaltung 142 im Punkt E nur bei einem guten Prüfling ein Ausgangssignal 219 gemäß Fig. 13, Diagramm £, erscheinen soll, wird die Schaltschwelle U_Sdl der ersten Schmitt-Triggerschaltung 142 gemäß Diagramm D auf ein geeignetes Niveau eingestellt. Diagramm D zeigt, daß die Schaltschwelle t/,_r/1 zwar im Zeitpunkt (4 von der Ladekurve 215 des guten Prüflings, jedoch nicht von der Ladekurvc 217 geschnitten wird. Im Zeitpunkt r4 tritt also im Punkt E der Fig. 12 das Ausgangssignal 219 bei der Ladekurve 215 des guten Prüflings auf und wird übet den Impulsformer 150 in den Speicher 151 gegeben.

Der Zeitpunkt r2, an dem die Integration zur Schaffung der Integrationsflächen Fl bzw. F2 abgebrochen wird, ist wiederum empirisch festzulegen. Das Bestreben ist selbstverständlich, r2sobald wie möglich nach rl folgen zu lassen. r2 wird in jedem Fall so gelegt, daß eine sichere Unterscheidung zwischen gutem und Ausschußprüfling gewährleistet ist.

Fig. 14stellt, wie schon angedeutet, eine Variation des Diagramms C in Fig. 13 dar. Auch hier, wie in Fig. 15,ist von /1 an die Kurve für den guten Prüfling voll ausgezogen und die Kurve für den Ausschußprüfling gestrichelt eingetragen. Wegen der auseinanderliegenden Zeitpunkte round r7 unterscheiden sich die wiederum schraffierten Integrationsflächen F3 und F4 noch schneller und deutlicher voneinander als in Fig. 13, Diagramm C.

Fig. 15 zeigt einen Prüffall, bei dem ohne den Ventilator 138 (F ig. 11) gemessen wird. Auch die Fig. 15 zeigt den Spannungs-Zeit-Veriauf für den Punkt C in Fig. 12, also am Ausgang des Verstärkers 141. Allerdings werden die Kurven gemäß Fig. 15 vor ihrer Auswertung in dem Integrator 143 noch invertiert, da, wie schon erwähnt, der in dem geschilderten Beispiel verwendete Kondensator des Integrators 143 nur

positive Spannungen integriert.

Grundsätzlich aber verlaufen in Fig. 15 die Kurven für den guten und den Ausschuß prüfung von fl an nach unten und nähern sich anschließend wieder asymptotisch der Abszisse. Dies spiegelt die Tatsache wider, daß ohne Verwendung des Ventilators 138 sich die Druckdifferenz zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Prüflings 33 nach dem Aufsetzen der Glocke 71 abbaut, bis im Grenzfall keinerlei Strömung mehr in der Leitung 77 vorliegt. Dieser Zustand braucht jedoch für die Zwecke der Fehlererkennung nicht abgewartet zu werden. Vielmehr liegt auch hier das Ende ti der Integration zur Schaffung der Integrationsflächen FS und F6 sehr viel früher. Einzige

Bedingung ist, daß die Differenz zwischen den Flächen FS und F6 groß genug ist um eine sichere Fehlererkennung bei den Prüflingen zu ermöglichen.

■ Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (27)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Prüfung von Hohlkörpern (Prüflingen) mit einem gasförmigen Prüfmedium, z. B. Luft, unter Auswertung einer Druckdifferenz zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Prüflings, die durch Fehler des Prüflings beeinflußt wird, wobei durch zeitweiliges Zusammenwirken eines Prüfwerkzeugs mit dem Prüfling auf Grund einer Relativbewegung zwischen Prüfwerkzeug und Prüfling im Prüfling ein Überdruck aufgebaut wird, dadurch gekennzeichne*, daß die Auswertung der Druckdifferenz gleichzeitig mit dem Entstehungsbeyr.n der Druckdifferenz und '5 schon vor einer Berührung zwischen Prüfwerkzeug und Prüfling begonnen und durch Integration einer der Druckdifferenz proportionalen Größe über der Zeit nur so lange fortgesetzt wird, bis die Druckdifferenz sich in zur Erkennung eventueller Fehler des Prüflings genügender Weise geändert hat.

2. Verfahren zur Prüfung von Hohlkörpern (Prüflingen) mit einem gasförmigen Prüfmedium,

z. B. Luft, unter Auswertungeiner Druckdifferenz zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Prüflings, die durch Fehler des Prüflings beeinflußt wird, wobei durch zeitweiliges Zusammenwirken eines Prüfwerkzeugs mit dem Prüfling auf Grund einer Relativbewegung zwischen Prüfwerkzeug und Prüfling im Prüfling ein Unterdruck aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung der Druckdifferenz gleichzeitig mit dem Entstehungsbeginn der Druckdifferenz begonnen und durch Integration einer der Druckdifferenz proportionalen Größe über der Zeit nur so lange fortgesetzt wird, bis die Druckdifferenz sich in zur Erkennung eventueller Fehler des Prüflings genügender Weise geändert hat.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Druckdifferenz sich in Gestalt einer Strömung über eine Leitung (77) abbauen läßt, in der8weiiigstens ein strömungsempfindliches Meßelement (90) angeordnet ist, dessen Meßwertänderung bei Strömungsänderung zur Fehlererkennung ausgewertet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Meßelement ein^n temperaturabhängigen elektrischen Widerstand (90) aufweist, dem ständig Joule'sche Wärme zugeführt wird und der durch die Strömung gekühlt wird, und daß die an dem Widerstand bei Strömungsänderung auftretende Spannungsänderung zur Fehlererkennung ausgewertet wird.

5. Verwendung einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 oder 4, bei der das Prüfwerkzeug ein mit der Mündung des Hohlkörpers (33) zeitweilig in Berührung bringbares, die Mündung normalerweise bei einem guten Prüfling (33) abdichtendes Priifelc- fin ment (70) aufweist, das mit einem mit dem Innenraum des Prüflings (33) in Verbindung stehenden Durchbruch (75) versehen ist, der den Anfang der das oder die Meßelemente, z. B. temperaturempfindlichen Widerstände (90), beherbc senden Leitung (77) bildet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein das oder die Meßelemente aufnehmender Teil (60, Fig. 2) der Leitung (77) raumfest angeordnet und über einen flexiblen Leitungsteil (110) mit dem Durchbruch (75,109) des Prüfelements (70) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (77) hinter dem oder den Meßelementen, z. B. temperaturempfindlichen Widerständen (90), mit Atmosphäre verbunden ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Leitung (77) ein Ventilator (138, Fig. 11) verbunden ist, mit dem Prüfmedium von dem Durchbruch (75) aus in die Leitung (77) förderbar ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfelement (70) einen radial allseitig über die Mündung (35) des Hohlkörpers (33) hinausragenden Teller (113) mit Durchbruch (75) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfelement (70) eine sich zum Prüfling (33) kegelig erweiternde Glocke (71) mit Durchbruch (75) aufweist, die radial allseitig über die Mündung (35) des Hohlkörpers hinausragt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfelement (70) einen sich zum Prüfling (33) hin kegelig verjüngenden Stempel (119) mit Durchbruch (75) aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfelement (70) einen während eines Prüfzyklus zumindest teilweise in die Mündung (35) des Hohlkörpers eintauchenden Stopfen (123) mit Durchbruch (75) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der mit dem Prüfling (33) in Berührung tretende Teil des Prüfelements (70) aus Polyvinylchlorid oder Polytetrafluoräthylen, jeweils z. B. einer mittelharten Qualität, hergestellt ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (123) aus Silikonkautschuk oder Gummi hergestellt ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Meßelemente, z. B. temperaturempfindlichen elektrischen Widerstände, mit einer Verengung (87) in der Leitung (77) zusammenwirken.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßelement, z. B. Widerstand (130), in Strömungsrichtung gesehen vor der Verengung (87) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßelement, z. B. Widerstand (131), in Strömungsrichtung gesehen hinter der Verengung (87) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meßelement, z. B. Widerstand (90), ganz oder teilweise innerhalb der Verengung (87) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Meßelement, z. B. Widerstand, in Strömungsrichtung gesehen ganz oder teilweise vor (133) und ganz oder teilweise hinter (134) der Verengung (87) angeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5

bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Prüfelement und dem oder den Meßelementen, z. B. Widerständen, ein Gasfilter (Ul) angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die temperaturempfindlichen Widerstände (90) Teile einer selbstabgleichenden Brücke (140) sind, deren Ausgang über einen Verstärker (141) mit einem Eingang eines Integrators (143) verbunden ist, dessen Ausgang mit dem Eingang einer ersten Schmitt-Triggerschaltung (142) verbunden ist, deren Ausgang mit einer einen Auswerfer (165) für fehlerhafte Prüflinge steuernden Schaltung verbunden ist, und daß der Ausgang einer bei Auswertungsbeginn tastbaren Meßlichtschranke (100) mit dem Eingang einer zweiten Schmitt-Triggerschaitung (144) verbunden ist, deren Ausgang einerseits über eine Schaltstufe (147) mit einem Eingang der selbstabgleichenden Brücke (140) und andererseits übei eine weiteie Schaltstufe (148) mit einem weiteren Eingang des Integrators (143) verbunden ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator (143) als integrierendes Element einen Kondensator aufweist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die den Auswerfer (165) steuernde Schaltung eine bistabile Kippschaltung (153) aufweist, mit deren einem ersten vorbereitenden Eingang der Ausgang der ersten Schmitt-Triggerschaltung (142) und deren Ausgang über ein zur selbsttätigen Rückstellung des Auswerfers (165) dienendes Zeitglied (155) und einen Verstärker (157) mit einem den Auswerfer steuernden Magnetventil (160) verbunden ist, wobei ein zweiter Eingang der bistabilen Kippschaltung (153) durch eine übergeordnete Steuerschaltung der Vorrichtung dann ansteuerbar ist, wenn sich der fehlerhafte Prüfling in einer Auswerfposition befindet.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 23, bei der fehlerhafte Prüflinge aus einer Reihe von Prüflingen auszusondern sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Prüfling (33) in einer Prüf station (vgl. Fig. 1) anhaltbar, das Prüfwerkzeug (50) kurzzeitig in Richtung des Prüflings (33) und wieder zurückbewegbar und der Prüfling anschließend zum Weitertransport und eventuellen Auswerfen wieder freigebbar ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Prüfling (33) anhaltendes Organ (45) zur Klemmung des Prüflings durch ein von dem Prüfling abgeleitetes Startsignal (39) steuerbar ist, daß das Prüfwerkzeug (50), das den Prüfling (33) anhaltende Organ (45) zur Freigabe des Prüflings und der Auswerfer (165) durch die übergeordnete Steuerschaltung in voreinstellbarer (175) zeitlicher Aufeinanderfolge steuerbar sind, und daß diese Aufeinanderfolge durch das Startsignal (vgl. 39) auslösbar ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen durch einen Impulsgenerator (173) fortschallbarcn Impulsvorwahlzähler (175) mit einer Anzahl Vorwahleinheiten (1 bis IV) zur Steuerung von das Prüfwerkzeug (50), das den Prüfling (33) anhaltende Organ (45) zur Freigabe des Prüflings und

den Auswerfer (165) steuernden Magnetventilen (187.. 196, 160) aufweist, daß zwischen die Ausgänge der Vorwahleinheiten (I bis IV) und die Eingänge der Magnetventile (187, 196, 160) jeweils eine bistabile Kippschaltung (177,190,153) eingeschaltet ist, und daß zwischen dem Impulsgenerator (173) und dem Impulsvorwahlzähler (175) ein elektronischer Schalter (171) eingeschaltet ist, der durch das Startsignal (vgl. 39) geöffnet und durch das Ausgangssignal der das Auswerfermagnetventil (160) steuernden Vorwahleinheit (IV) geschlossen wird.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die mit je einem Ausgang das Magnetventil (187) für die Klemmung und die Freigabe des Prüflings (33) in der Prüfstation (vgl. Fig. 1) steuernde bistabile Kippschaltung (177) durch das erste Ausgangssignai des elektronischen Schalters (171) einstellbar und durch das Ausgangssignal der auf die den Prüfvorgang beendenden Vorwahleinheit (II) folgenden Vorwahlein heit (III) rückstellbar ist.