DE2145679C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Prüfung von Hohlkörpern mit einem gasförmigen Prüfmedium - 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 einer Reihe durch einen Meßabschnitt. Das Prüfwerkzeug wird an einem Wagen synchron mitgeführt. Nach Aufsetzen des Prüfwerkzeugs 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 üöcr 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 Störan-

fiüigkeit der Vorrichtung. Durch das Prüfen bei weiterlaufendem Prüfling wird die Prüfempfindlichkeit, z. B. durch. Jie auftretenden Schwingungen, negativ beeinflußt. Der Prüfvorgang erfordert viel Zeit, da zunächst das Normvolumen voll eingedrückt und anschließend 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 eingedruckten dem sich eine elektrisch leitende Flüssigkeit und zwei im Abstand voneinander angeordnete EIek-

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 DrucV/ustand 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 Unierdruckquelle 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 P">tentschrift 636 553), bei dem ein Prüfling von Han·) mit der Mündung über eine Öffnung in einem Prüigchäuse 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 Prüfdauer verhältnismäßig lang sein. Abplatzungen jenseits der obersten Dichtfläche des Prüflings sind nicht erkennbar. Der Energieverbrauch zur Erzeugung des Unterdrucks 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 Prüfunti auf Formhaltigkeit der Mündungsbereiche des Prüflings zu ermöglichen. In allen Fällen sollen Weithals- und Enghalsprüflinge aller Größen und Formen prüfhar 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 ; Prüfling erreicht: Zum einen liegt der Beginn der Auswertung der Druckdifferenz so früh wie möglich und zum anderen wird diese Auswertung nur so I;u-,:m wie nötig fortgesetzt. So lassen sich im praktischen

*^ri Betrieb extrem kurze Prüfzeiten zwischen 50 uint 70ms erreichen. Als Prüfzeit wird hierbei der Zer raum zwischen dem Befehl zum Absenken des Ppm Werkzeugs und dem Befehl zurr Anheben des Pri·.■ Werkzeugs von der PrüflingsrnLndung verstanden

»5 Die vorerwähnte Aufgabe ist bei einer Einrichtur:., die mit Unterdruck arbeitet, nach der Erfindung an;·; dad-'.rch gelöst, daß die Auswertung der Druckdiii renz gleichzeitig mit dem Entstehungsbeginn ■■'.< Druckdifferenz begonnen und durch Integration ei: ·ι der Druckdifferenz proportionalen Größe über <·.: Zeit nur so lange fortgesetj.t wird, bis die Druckdiff renz in zur Erkennung eventueller Fehler des Priifli r. . genügender Weise geändert hat. Hierdurch were .ι im wesentlichen die gleichen Vorteile wie zuvor wähnt erzielt. Die Prüfzeiten sind hier geringer 100 ms.

Nach einer Ausführungsform des Verfahrens ί.·: .'.t man die Druckdifferenzsich in Gestalt einer Ström! ,' über eine Leitung abbauen, in der wenigstens eins!

mungsempfindliches Meßelement angeordnet ι . dessen Meßwertänderung bei Strömungsänderung "^ Fehlererkennung ausgewertet wird. Jedes Meßt irment kann einen temperaturabhängigen elektrisch' n Widerstand aufweisen, dem ständig Joule'sche Wän^o

zugeführt wird und der durch die Strömung gekui.'i wird, wobei die an dem Widerstand bei Strömungs-·"-derung auftretende Spannungsänderung zur Fehlererkennung ausgewertet wird. Solche Widerstand·: sprechen beliebig schnell und empfindlich auf Strö

mungsänderungen an, so daß man eine beliebig ho tu Fehlernachweisempfindlichkeit erzielen kann.

Eine Vorrichtung, bei der das Prüfwerkzeug ein mi der Mündung des Hohlkörpers zeitweilig in Beruh rung bringbares, die Mündung normalerweise bei ei

nem guten Prüfling abdichtendes Prüfelement auf weist, das mit einem mit dem Innenraum des Prüfling in Verbindung stehenden Durchbruch versehen ist den Anfang der das oder die Meßelemente, ζ. Β. tem peraturempfindlichen Widerstände, beherbergende!

So Leitung bildet, wird bei der Durchführung des erfin dungsgemäßen Verfahrens verwendet. Dadurch ist eil unmittelbarer Anschluß der Meßelemente an da Prüfelement gewährleistet. Ein das oder die Meßele mente aufnehmender Teil der Leitung kann raumfes «5 angeordnet und über einen flexiblen Leitungsteil mi dem Durchbruch des Prüfelements verbunden seir Dies ist vor allem dann ratsam, wenn die Meßelement empfindlich gegen Erschütterungen und Stöße sine

Die lehlernachweiscmpfindlichkeit wird durch die Flexibilität des Leitungsteils nicht herabgesetzt

Nach einer Ausführungsform der Vorrichtung ist die Leitung hinter dem oder den Meßciementen. z. H. temperaturempfindlichen Widerstanden, mit Atmosplv;re verbund'·'). Mit der Leitung kann auch ein Ventilator verbunden sein., mit dem Prüfmedium von dem Durchbruch aus in die Leitung forderbar ist. Diese Maßnahme kann zur Steigerung der FehkrerkeniHingssicherheit /.. H. 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 hinausiag-.'-sden 1 eller mit Durchbruch auf. Dieser I eller gestattet die Feststellung nicht ausgepreßter Mündungen, bei denen es sich um einen sehr wichtigen Mündungsfehlcr handelt.der Sattelbikking an der Mündung, wobei die Mündung in Seilenansicht das Bild einer liegenden Acht bildet, ferner von Lecks im Korper des Prüflings und von Beschädigungen und sonstigen Diskontintii-•aieu in der obersten Dichtungsfläche des Prüflings.

Nach einer anderen Ausf'ihrungsform der Vorrichtung weist das Prüfelement eine sich /um Prüfung keuche erweiternde (Hocke mit Durchbruch auf. die radial allseitig übe; die Mündung des Hohlkörpers hinausrasit. Mit dieser Cilocke können außer den zuvor l.'.'schricbenen Fehlern auch Pruiimge festgestellt werden, bei denen neben der obersten Diehumgsflache Splitter z. H. muschelformig aluepiat/t sind. Ferner können Prüflinge mil ovalen, geneigten und nicht c.-ienen obersten Dichtungsfliichen sowie mit fehlender Koaxialität zwischen Mundung und Körper festgestellt werden, Hs handelt sich also nicht nur um eine Dichtheitsprüfling im engeren Sinne, sondern darüber hinaus um die Möglichkeit, die Formhaltigkeit des Prüflings zu untersuchen.

Nach einer weiteren Ausfuhrungsform weist das Prufclemeni einen sich zum Prüfling hin kegelig verlangenden Stempel mit Durchbruch auf. Dieser Stempel gestattet die Feststellung ähnlicher Fehler wie bei der Cilocke, wobei hier allerdings Defekte der Münduns; innerhalb der obersten Dichtfläche festgestellt werden.

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

Zumindest der mit dem Prüfling in Berührung tretende Teil des Prüfelements kann aus Polyvinylchlorid oder poiymerem Tetrafluorethylen, 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 Empfindlichkeit und Standzeit auf. Der Verschleiß ist erstaunlich gering. Der Stopfen kann i. B. aus Silikonkautschuk oder Gummi hergestellt sein. Die Werkstotfwahl richtet sich grundsätzlich nach den Anforderungen, die an die Prüfung gestellt werden.

Nach einer Ausführungsform der Vorrichtung wirken das oder die Meßelemente. !.. B. temperaturempfindlichen elektrischen Widerstände, mit einer Verengung in der Leitung zusammen. Dies dient der Erhöhung der lYhlernachweisempfindlichkeit, da sich Strömungsänderungen in einer Verengung stärker auf di«' Widerstände auswirken. Je nach der gewünschten Fehlernachweiseinpfindlichkeit kann ein Meßelcment, /.. B. Widerstand, in Strömiingsrichtung gesehen vor oder hinter der Verengung oder auch ganz oder teilweise innerhalb der Verengung angeordnet sein. Fcrner kann je ein Meßclement, z. 13. Widerstand, in Str'-mungsrichtung gesehen ganz, oder teilweise vor iind ganz, oder teilweise hinter der Verengung angeordnet sein. Diese Ausbildung läßt einen Vergleich der Meßwerte der beulen Meßelemente zu.

ij Vorteilhaftei weise isi /wischen dem Prüftlemen! und dem oder den Meßelementen. /.. H. Widerstanden, ein Gasfilter angeordnet. Dies gewährleistet, daß die Meüeletnenie nur von gereinigtem Prüfmcdium umströmt werden.

Jo Nach einer Ausführungsform sind der oder die temperaturempt'indliehen Widerstände Teile einer selbstabgleichenden Brücke, creri Ausgang über einen Verstärker mil einem Hinganu eines Integrators verbunden sind, dessen .Ausgang nut dem Eingang ei

J5 ner listen Schmitt-Triggerschaltung verbunden ist. ien-n Ausgant: mit einer -.inen Auswerfer tin ie'iiL. hafte Prüflinge steuernden Schallung verbunden isi. wobei der Ausgangeiner bei Auswertungsbeginn tastbaren Auswertungslichtschranke miuk-m Eingang einer /weiten Schmitt-Triggerschaltung verbunden isi. ile rc η Ausgang einerseits über eine Schallstufe mit einem Hingang tie; ihstahgleiehenders Brücke und andererseits über 1. mc weitere Schaltstufe mit einem weiiereri Hint:.int;des Integrators verbunden ist. Diese Schaltungsanordnung gewährleistet eine sehr schnelle Messung und Auswertung des Meßergebnisses.

Voricilhafterweise weist der Integrator als integrirtendes Element einen Kondensator auf. De- Ladezustand des Kondensators fach einer gewählten Meßzeii

+0 bildet die Grundlage fur 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 zweite!

Eingang der bistabilen Kippschaltung durch eins übergeordnete Steuerschaltung der Vorrichtung danr ansteuerbar ist, wenn sich der fehlerhafte Prüfling ir seiner Auswerfposition befindet.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung, bei de fehlerhafte Prüflinge aus einer Reihe von Prüflinge! auszusondern sind, ist dadurch gekennzeichnet, dal jeder Prüfling in einer Prüfstation anhaltbar, das Prüf werkzeug kurzzeitig in Richtung des Prüflings uni wieder zurückbewegbar und der Prüfling anschließen zum Weitertransport und eventuellen Auswerfen wie der freigebbar ist.

Eine weitere Ausführungsform ist dadurch gekenri zeichnet, daß ein den Prüfling anhaltendes Organ zu Klemmung des Prüflings durch ein von dem Prüflin abgeleitetes Startsignal steuerbar ist, daß das Prül werkzeug, das den Prüfling anhaltende Organe zi Freigabe des Prüflings und der Auswerfer durch di übergeordnete Steuerschaltung in voreinstellban

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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 Impulsvorwahlzahler mit einer AnzaTil Vorwahleinhciten 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 elektroniteher 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 Ausgangdas Magnetventil fürdie 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,

F i g. 3 bis 6 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 F i g. 1 mit aufgesetztem Ventilator,

Fig. 12 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltung,

Fig. 13 mehrere schematische 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 Fi g. 12 bei einem anderen

Betriebsfall.

In F i g. 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 aufweisende Startlichtschranke 39 dunkel. Die Startiichtschranke 39 ist gemäß dem Doppclpfeil 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 für jeden Prüfling 33 zum richtigen Zeitpunkt ein Startsignal in den übrigen Teil der Schaltung gemäß Fig. 12 liefert.

Sobald tier Prüfling 33 in den Bereich der in F i μ. 1 gezeigten Prüfstation eingelaufen ist und die Startlichtschranke 39 in der beschriebenen Weise· dunkel getastet hat, wird über die in Fig. 12 gezeigte Schal

Hing 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 Prüfstationsachsc zentriert und dort Irot/

to der Wciterbewegung des Transportbandes 30 hall, bis der Klemmer 45 durch Beaufschlagung einer Leitung

49 des Klemm/ylindcrs 41 wieder nach links beweg; wild und den Prüfling 33 freigibt.

In der Achse der Prüfstation ist ein Prüfwerkzeug 50 durch einen Hubzylinder 51 in Richtung des Dop pclpfeiles 53 bewegbar angeordnet. Der Hubzylinder 51 ist durch Leitungen 55 und 56 durch die in F i g. 1 gezeigte Schaltung zur Abwärts- oder Aufwärtsbewe gung des Prüfwerkzeugs 50 steuerbar. Die Kolben ao stange 57 des Hubzylinders 51 greift an einem Ausle ger 58 eines oberen Teils 59 eines Prüfwerkzeugge häuses 60 an, das in nicht dargestellter Weise in Richtung des Doppelpfeiles 53 bewegbar gelagert um· geführt ist.

Der obere Gehäuseteil 59 ist über einen Flaust l· 63 und eine umlaufende Dichtung 65 mit einer: Flansch 66 eines unteren Teils 67 des Prüfwerkxeu gehäuses 60 gasdicht verschraubt.

Der untere Prüfwerkzeuggehäuseteil 67 trägt <)■ seinem unteren Ende ein Prüfelement 70, das ein: aus mittelhartem Polyvinylchlorid bestehende Gloek· 71 aufweist, die gegenüber dem unteren Gehäusen 67 durch einen Dichtring 73 gasdicht und auf Grün' von allseitigem Spiel in Grenzen beweglich gelagt' ist. um geringfügigen Unebenheiten der Mündung 3:^: folgen zu können. Die Glocke 71 weist einen zentrale: Dnrchbruch 75 auf, der den Anfang einer sich duri Ii den Innenraum des Prüfwerkzeuggehäuses 60 ti streckenden Leitung 77 bildet.

In den unteren Prüfwerkzeuggehäuseteil 67 ist mi' tels einer Löcher 79 aufweisenden Platte 80 ein Gas filter 81 eingesetzt, das die gesamte gegebenenfalls durch den Durchbruch 75 nach oben strömende Luft filtert. Diese Luft strömt im übrigen in Richtung der ♦5 eingetragenen Pfeile von der Glocke 71 durch die Lei tung 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

50 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

55 Drucksteigerung in dem Prüfling 33 führt. Wenn nur die Mündung 35 des Prüflings 33 fehlerfrei ist unc sich daher nach dem Aufsetzen der Glocke 71 ein« vollständige Dichtung zwischen Glocke 71 und Mün dung 35 ergeben hat, kann sich der erwähnte Über

60 druck in dem Prüfling 33 nur durch die Glocke T und die Leitung 77 abbauen. Wenn dagegen die Mün dung 35 schadhaft ist, d. h. nach dem Aufsetzen de Glocke 71 auf den Prüfling 33 keine vollständig Dichtung zwischen der Glocke 71 und der Mündun

65 35 zustande kommt, baut sich der Überdruck in der Prüfling 33 außer durch die Glocke 71 und die Leitun 77 auch noch durch das oder die Lecks zwische Glk 71 d Müd l

7 auch noch durch das oder die Lecks zwisch locke 71 und Mündung j5 ab. In diesem letztere

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

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

In dem oberen Prüfwcrkzeuggehüusetcil 59 ist eine Tragplatte 85 befestigt und durch einen Dichtungsring H6 p'-Rcnüiier dem oberen Gehäuseteil 59 abgedichtet. Uie Tragplatte 85 weist eine mittige Bohrung 87 auf. die eine Verengung in der Leitung 77 mit entsprechend höherer Strömungsgeschwindigkeit bildet. In der Verengung 87 ist ein temperaUirempfindlieher elektrischer Widerstand 90 angeordnet, dessen elektrische Verbindungslcitungen mit zwei an der Tragplatte 85 befestigten Klemmen 91 und 93 verbunden sind. Der Widersland 90 ist räumlich sehr klein und nimmt /.. D. nur ein Volumen von 0,03 mm¹ ein. Wegen seiner geringen Wärmekapazität reagiert der Widerst ;nd 90 sehr schnell und praktisch trägheitslos mit sehr steiler Widerstandsänderung auf Strömungsanderungen in der Verengung 87. Die Verengung 87 kann z. B. einen Durchmesser von nur 0,5 mm haben. Dem Widerstand 90 wird ständig Joule'schc Wurme zugeführt,so daß jede Strömung durch die Verengung 87 zu einer Kühlung und entsprechenden Widerslandsänderung des Widerstands 90 führt.

Beim Niedergehendes 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 Dtchtungsfläche 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 Hubzylinders 51 angeordnet. Ein seitlicher Anschlußstutzen 109 steht mit dem Durchbruch 75 in Verbindung und ist über einen flexiblen Leitungsteil 110 mit dem Strömungseingaiig des in diesem Fall raumfest angeordneten Prüfwerkzeuggehäuses 60 verbunden. Bei dieser Anordnung ist der temperaturempfindliche Widerstand 90 vor Erschütterungen geschützt, die durch die Arbeitsbewegung des Prüfwerkzeugs 50 in Fig. 1 entstehen.

F i g. 3 zeigt ein abgewandeltes Prüfelement 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 Mündung 35 festgestellt werden können, die außerhalb der obersten Dichtungsfläche 107 der Mundung 35 liegen. Diesen Fall verdeutlicht die außen abgeplatzte Zone 117. Die Mündung 35 gemäß Fig. 4 ließe sich zwr^r, da die oberste Dichtungsfläche 107 unbeschädigt ist, z. 3. 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 mi! 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-" i g. 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 Prüfelemcnt 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 125und 126gemäß Fig. 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 Stiömung ist hier etwas geringer als in Fi ■ 8.

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

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

Fig. 11 zeigt eine gegenüber Fig. 1 abgewandelt« Ausführungsform des oberen Prüfwerkzeuggehäuse teils 59 dergestalt, daß die Leitung 77 über ein Zwi schenstück 137 mit einem Ventilator 138 verbunder ist, dessen Aufgabe es ist, auch in der Ruhestellung des Prüfwerkzeugs 50 einen Luftstrom von konstante Geschwindigkeit durch die Leitung 77 und an den Widerstand 90 vorbei zu saugen.

In Fig. 12 ist der temperaturempfindliche Wider stand 90 und, im Falle der Anordnung zweier derarti gcr Widerstände gemäß Fig. 10, der temperaturemp findliche Widerstand 133 innerhalb einer selbstab

gleichenden Brücke 140 angeordnet. Der Ausgang der Brücke 140 ist über einen Verstarker 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 i.iSdct 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 übej eine weitere '-° Schaltstufe 148 mit einem weiteren Eingang de>> Integrators 143 verbunden.

Der Ausgang der ersten Schmitt- iriggerschaltung 142 ist über einen Impulsformer 150 mit einem Speicher 151 verbunden, dessen Ausgang mit einem ersten ¹S 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-SielIungsventils 160 steuert. Das Ventil 160 wiederum steuert einen ;in " geeigneter Stelle raumfest an der Maschine außerhalb der Prufstation angeordneten Ausv.erfz\ linder 163. dessen Auswerfer 165 durch eine Feder 167 in seine Ruhelage zurückgestellt wird.

Der Ausgang der Startlichtschranke 39 (vgl. Fig. ii ist und einen impulsformer !70 mit einem elektronischen Schalter 171 verbunden, dessen weiterer Eingang von einem Impulsgenerator 173 mit einer Bezugsfrequenz, z. B. der doppelten Net/frequen/, gespeist wird. Der Ausgang des elektronischen Schalter*. 171 ist sowohl mit einem vier Vorwahleinheiten 1 his IV aufweisenden Impulsvorwahiziihler 175 als auch mit einem Eingang einer bistabilen Kippschaltung 177 verbunden. Jc ein Ausgang der bistabilen Kippschaltung 177 ist über einen Vers'-irker 179 und 180 mit Elektromagneten Iii3 und IHA eir.s 4-Wcgc 3-Stellungsventils 187 verbunden, d;·.*. iii- ; die Leitungen 43 und 49 den Klemmer 45 gern,ti'. > i>. 1 steuert. Ein weiterer Eingang dieser bistabilen i inp-M'haltung 177 ist mit dem Ausgang der Vorwahlcinheit III des Impulsvorwahlzählers 175 verbunden.

Der Ausgang der Vorwahlcinhcit I ist sowohl mit einerp Eingang einer weiteren bistabilen Kippschaltung 190 als auch mit einem weiteren Eingang der bistabilen Kippstufe 153 für die Betätigung des Auswerfcrs 165 verbunden. Der Ausgang der Vorwa.hleinheii II ist mit einem zweiten Eingang der bistabilen Kippschaltung 190 verbunden, deren beide Ausgange jeweils über einen Verstarker 193 und 194 mit einem Elektromagneten 196 und 197 eines 4-Wege 3-Stellungsveiitiis 198 verbunden, das über die Leitungen 55 und 56 den Hubzylinder 51 gernäß I- ig. 1 steuert

Der Ausgang der Vorwahleinheit IV schließlich ist M>v.ohl mit einem weiteren, dritten Eingang der bistabilen Kippschaltung 153 für die Betätigung des Auswerfcrs 165 als auch über eine RüeksteMeitung 200 mil je einem Rückstellcingang des Impulsvorwahlzählers 175. des elektronischen Schalters 171 und des Speichers 151 verbunden.

Funktion einer Ausführungsform

Wird die Startlichtschrarike 39 von einem Prüfling 33 unterbrochen, gibt das Photoelcmcnt 38 ein Spannungssignal in den Impulsformer 170, dessen Ausgangsimpuls den elektronischen Schalter 171 ein- fi₅ schaltet. Dadurch gelangen Taktimpulse von dem Impulsgenerator 173 in den Impulsvorwahlzählcr 175. Der erste den elektronischen Schalter 171 verlassende Impuls wird außerdem zu dem einen der beiden Eingange der bistabilen Kippschaltung 177 geleitet, die daraufhin in ihren anderen stabilen Zustand kippt und über den Verstärker 179 (Jen Elektromagneten 183 betätiet und das Ventil 1187 nach rechts durchschaltet. Dadurch wird die Leitung 43 mit Druckmedium beaufschlagt, und de·- Klemmer 45 (Fig. 1) klemmt den in die Prüfstation eingelaufenen Prüfling 33 gegen das Widerlager 47.

Die vier Vorwahleinheiten I bis IV des Impulsvorwahlzählers 175 sind gleich und voneinander unabhängig. Jede Vorwahleinheit ist über handbetätigbarc Wählschalter auf eine beliebige Zahl innerhalb ihre· Wählbereichs voreinstellbar. Der Impulsvorwahlzahler 175 zählt die ihm von dem Impulsgenerator 173 zugeführten Impulse. Erreicht der Zählerstand die in einer Vorwahleinhcit vorgewählte Zahl, erscheint ;u: Ausgang dieser Wirwahleinhcit ein Spannungsimpul Wegen der konstanten Impulsfolgefrequenz aus de;-Impulsgenerator 173 erscheinen die vier Ausgangs'-; gnale an den Ausgangen der Vorwahleinheiten I b. IV in von der vorwahlabhängigen definierten zeitii chen Abständen voneinander und vom Einschalt/...; punkt des elektronischen Schalters 171. Der Impu!- vorwahb.ähler 175 und der Impulsgenerator 17." bilden auf diese WJse einen elektronischen Zeiter /i;i Steuerung von runktionsfolgen.

Der Ausg ingsimpuls der Vorwahleinheit I setzt d; bisiaHie Kippschaltung 153 für die Betätigung ct., AuvAcrfers 165 in ihren Aiisgangszustand und ve setzt die weitere bistabile Kippstufe 190 in den Zi; stand, in dem sie über den Verstärker 193 den Elck iromagneien 196 des Ventils 198 ansteuert und diest Ventil nach rechts durchschaltet. Dadurch wird Ji Leitung 55 mit Druckmittel beaufschlagt und die Rc lienstange 57 (Fig. 1) des Hubzylinders 51 miisan. dem Prtifwerk/eug 50 nach unten bewegt, bis Ji (Ίlocke 71 auf dem Prüfling 33 aufgesetzt hat.

Die Zeitdauer, wahrend der die Glocke 71 in diese; Weise auf der Mündung 35 verharrt, richtet sich nac'· der Voreinstellung der Vorwnhlcinheit II, deren Au^- gangsimpuls die bistabil·.. ,ppschaltung 190 wiedein ihren Ausgangszustand zurückschaltet. Dadiir·. i, wird über den zweiten Ausgang der bistabilen Kipp Schaltung IVO und den Verstärker 194 der Elektro magnet 197 des Ventils 198 angesteuert und das Wn til nach links durchgcschaltel. Dies beaufschlagt dir I eilimg 5o mit Druckmittel und veranlaßt eine Aut wärtsbewegung des Prüfwerk/.cugs 50 (Fig. !).

Die erste Schmiit-'I liggcrschaltung 142 liefert, u κ ^niiter noch beschrieben wird, stets dann ein Sigivü an ihrem Ausgang, wenn der untersuchte Prüfling einwandfrei ist. Ein solches Ausgangssignal durchlauf! ilen 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 I riggerschaltung 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 Aiisgangsimpuls der Vorwahleinheit III setzt die bistabile Kippschaltung 177 in ihren Ausgangszusland /uruck. Dadurch wird über den A/crstärkei 180 der Elektromagnet 184 des Ventils 1117 angesteuert und dieses Ventil aus seiner in F i g. 12 gezeigten durch die beiden seitlichen Federn zentrierten Mitlclsteiliirit'

^l6

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 Ausgangssignaides Speichers 151 ansteht. Die Betätigung des Auswerfers 165 durch einen Ausuangsimpuls der bislabilen Kippschaltung 153 ist zuvor schon beschrieben worde:,.

Da die bistabile Kippschaltung 153 erst bei Beginn eines neuen Prüfzyklus in ihr'.n Ausgangszustand zurtickgesetzt wird, bewirkt das Zeüglied 155, daß das Ventil 160 unabhängig vom Beginnzeitpunkt eines neuen Prüfzyklus nach einer bestimmten Erregungs-/.eit wieder abgeschaltet und d.imit der Auswerfer 165 auf Grund der Feder 167 in seine Ausgangsstellung (Fig. 12) zurückgeführl wird.

In Fig. 13 sind schematisch die Spannungs-Zeit-Kurven für die Punkte A bis E der Schaltung gemäß !•"ig. 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 90 vorbei, solange sich das Prüfwerkzeug 50 in seiner oberen oder Ruhestellung befindet. In diesem Zustand stellt sich die in dem Diagramm A der Fig. 13 eingezeichnete Arbcitsspannung U_A am Ausgang des temperaturabhängigen 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 i g. 1) aus seiner Ruhestellung nach unten hin in Bewegung setzt, steigt die durch den Vcn.ilator 138 in der Leitung 77 er-

.. _ 1 . ._ C₁.;; _m „;„or. rwcilmmliTi Hr-

^π cherweise auch noch etwas langer wac: s ^ _Umge. differenz zwischen dem Innenraum _{chsen der}

bung des Prüflings 33. ^ul"" ct_römung in der Druckdifferenz hat eine .^ver»^iar"r . _Sp_annung Leitung 77 und damit ein Anste E^n ο w ^ an dem Widerstand VU zur ^ru'B . »· °_md :_eweii_s gramm A). In den Diagrammen /\' »' _strichelte

von fl an eine voll ausgezogene unu * _Kurve Kurve eingezeichnet. Die von s, β ^ _Kurve kennzeichnet einen guten und me ge ^^

einen schlechten oder Auiscnuupmii g_Druckdiffe. Ausschußprüfling baut sich die ^erw*' _{GesUlt einer} renz nicht nur über die Leitung / andern au-

Strömungserhöhung in der Le"""S ^ _{Die Erho}.

ßcrdem durch Fehler andern r !„der¹ eituni'77 hung der Strömungsgeschwindigke m ^ ^

ist daher bei einem Ausschuöpruiii β ^ ^ ^_ wie bei einem guten Prüfling-_uies ^

ierschiedlichen Spannungsvenau1t.11 .^

Fig 12. Zur Vereinfachung ist in r g-derfall gezeichnet be, dem^owohlI die ^mkuiv auch die Ausschußkurve zum.£tupluiι* ^^ _wje der Arbeitsspannung U_A .^sctl"^e _nämlich schneidet Tig. 14 zeigt, "¹^^{1 so}.^sein· 7°Y_tnunkt ,6 früher als die Gutkurve die Abszisse im ZeiJpunKi ro

die Ausschußkurve im ZciΦ""*¹ . _{140 (Fi 12)} In der selbstabgle.chenden B'^J ^J- ^

findet bis ^fl^cl"^Se'^bstaDg^'"_nunB_Nui| liefert, wie die Brücke 140die Ausgangspannung NuHhe .

dies in Fig. 13, ^D'^a8/^am™* ^g^on" \ an entAusgangsspannung der uruckc invertierten sprichtindem beschriebenen Beisp.d der ι Spannung gcmaC Diagramm<A. υ ^ _ul spannung im ^?m\^B™*?™c"btadit und anauf das Bild Sf^ma",P'\^g™% eiSgegeben. In dem schließend in ^de"J"^_ef ^„^,^f Integrator 143 beschriebenen Be.sp.e '"^"^εΓ^^_ηυ f.Zeit-Flänur Diagramm C gelegenen spannung

eher. Fl und F2. _{n äß} Diagramm C

Die Integrations ache Fl Semaö ^ ^

ünrt ""-''""Jj¹¹^ Vi, 13 Diagramm D. In

¹V^³¹⁰J₁? ·' J.,,^ intcert'tionsflach! Fl eine Lagleicher Weise ha: die ^Ιπ«^ο™ _{ide La}_

dckurve ²".^d" ^"^^"von cfner Bctriebsdekurvcn 215 und 217 geJ^ aus

tSl?^Sl 71 (F i , 1) abwärts beweg,, komm, iigcndwann ein Zei.punk, /1, zu dem der Inncndruck'in dem Prüfling 33 auf Grund dieser Ab-Aärtsbewegungansteigt. Dieser Zeitpunkt fl Weg. vor Jem Zeitpunkt, an dem die Glocke 71 auf der Mün-Hung 35 aufsetz, und is, ,lurch die S.rcckc 105 in Fig !gekennzeichnet. Da zu diesem Zeitpunk! fl die Au'swenungdcrDruckdiffc-rcn/./wischcndcmlnncn- -_num und der Umgebung des Prüflings 33 beginnen soll, wird die Mcßüch.schrankc 100 um die Strecke 105 über der Mündung 35 eingestellt. Die absolute Größed.cscr Strecke 105 und damit die zeitliche Lage des Zeitpunkts ,1 richte, sieh nach der Ar, des jewc, ,-,cn Prüflings 33 und w.rd empirisch fur jede Prüflinpsart festgestellt.

Der Zeitpunkt rl is, in I-iß. 13 di.ichgchcnd fm alle Diagramme /I bis I- ges,rul,el, c.nget.agen.

^f an dem Abgang der erster, 50 schaltung 142 i.n^£^t E nur bcmn g

l.ng ein Au g _ng sgna 21 ^ gcR ^^

^,^V.^irSerschaltung 142 gemäß Diader ersten SchmitM r gge ^Uung B _Dja.

gramm ^ ^a"f cm gte^cs N, g ^^

₅₅ pntmm _D zc.pl, ^{ddU dIt} ,^ ₂₁₅ jcs guter

^^^Z f ^-Sciurve 217 ge-I ι ufl ngs, J^^doc^ⁿ" > ^_{R 4} ■„ _{also im Punkl} ι schnitten ^w'^rd ^'^^₁₁, bei der Lade der I·.ig. 12 d ^ ^Aus^f^SS^ _{f und wird ül>cr deI} 60 kurve 215 des gutci 1 ru1'"8 _t ^_n.

^™i ^lΓ dcÄ Inlialion zu ^[„^K^.ionsfföchcn Fl bzw. Fl abge „lu-n wird is, wiederum empirisch festzulegen. Da ήh η■«'»·«· ,^,„^',, _i2sobald wie inöglic

r,₅ es cn 1» J ^S ^ " ^ _vii , _{in jcdrnl Fal}| so pe

Fig. 14stellt,wie schon angedeutet, eine Variation des Diagramms C in Fig. 13 dar. Auch hier, wie in F i g. 15, ist von ti an die Kurve für den guten Prüfling voll ausgezogen und die Kurve für den Ausschußprüfling gestrichelt eingetragen. Wegen der auseinanderliegenden Zeitpunkte /6 und /7 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-Verlauf für den Punkt C in F i g. 12, also am Ausgang des Verstärkers 141. Allerdings werden die Kurven gemäß Fig. 15 vor ihrei 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. , _ς .. „

^P GrundsätzlichaberverlaufeninF.g 15 die Kurven für den guten und den Ausschußprufling von ,lan n.-h unTen und nähern sich anschließend w.eder äsvmoio isch der Abszisse. Dies spiegelt die Tatsache Χ^Ρ daß ohne Verwendung des Ventilators 138 ,ich die Druckdifferenz zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Prüflings 33 nach dem Aufsetzen der cSe 71 abbaut, bis im Grenzfall k^.nerle, Strömung mehr in der Leitung 77 vorliegt. Dieser Zustand braucht jedoch für die Zwecke der Fehlererkennung X abgewartet zu werden. Vielmehr hegt auch hier das Ende ti der integration zur Schaffung der Iniegrationsflächen FS und F6 sehr viel früher. Fmzige Bedingung ist, daß die Differenz zwischen den Flachen FS und F6 groß genug ist um eine sichere K-hlererkennung 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 gekennzeichnet, daß die Auswertung der Druckdifferenz gleichzeitig mit dem Entstehungsbegirin 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 eventu- ^ao eller Fehler des Prüflings genügender Weise geändert hat.

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

z. B. Luft, unter Auswertung einer Druckdifferenz »5 zwischen dem Innenraum und der Umgebung des Prüflings, die durch Fehier des Prüflings beeinflußt wird, wobei durch zeitweiliges Zusammenwirken eines Prüfwerkzeugs mit dem Prüfling auf Grund einer Relativbewegung 7wische" Prüfwerkzeug 3« und Prüfling im Prüfling ein Unterdruck aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, d..ß 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 *o gekennzeichnet, daß man die Druckdifferenz sich in Gestalt einer Strömung über eine Leitung (77) abbauen läßt, in der8wenigstens ein strömungsempfindliches Meßelement (90) angeordnet ist, dessen Meßwertänderung bei Strömungsänderung zur Fehlererkennung ausgewertet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Meßelement einen iemperaturabhängigen 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 Prüfelement (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 Meßelememte, z. B. temperaturempfindlichen Widerstände (90), beherbergenden 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 Anspruchs 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 Miinding (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 tier 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 Meßclemcnt, 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 Gusfilter (81) angeordnet ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die lernperaturempfindlichen 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 Meülichtschranke (100) mit dem Eingang einer zweiten Schmitt-Triggerschaltung (144) verbunden ist, deren Ausgang einerseits über eine Schaltstufe (147) mit einem Eingang der selbstabgleichenden Brücke (140) und andererseits über eine weitere Schaltstufe (148) mit einem weiteren Eingrng des Integrators (143) verbündt.i 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 ersien 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 ansleuerbar ist, Wi;nn sich der fehlerhafte Prüfling in einer Ausv,erfposition 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 Prüfstation (vgl. Fig. 1) anhaltbar, dsis 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 Prüfwerkztug (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) fortschaltbaren Impulsvorwahlzähler (175) mit e:iner Anzahl Vorwahleinheiten (I 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 Auswerfermagnetvenlil (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 Ausgangssignal des elektronischen Schalters (171) einstellbar und durch das Ausgängssignal der auf die df.n Prüfvorgang beendenden Vorwahleinheit (II) ^;.Agenden Vorwahleinheit (III) rückstellbar ist.