DE2319502A1

DE2319502A1 - Verfahren und vorrichtung zum ermitteln des innendrucks von dicht verschlossenen behaeltern

Info

Publication number: DE2319502A1
Application number: DE2319502A
Authority: DE
Inventors: Gary G Hayward; Samuel O Raymond
Original assignee: Benthos Inc
Current assignee: Teledyne Benthos Inc
Priority date: 1972-06-09
Filing date: 1973-04-17
Publication date: 1973-12-20
Also published as: CA970872A; JPS4934376A; JPS5458175U; DE2319502B2; GB1379695A; DE2319502C3; US3802252A

Description

* PATENTANWÄLTE ,. ...

DIPL-ΙΝΘ. CURT WALLACH β München 2, j7, AP^Fi» '·■

DIPL-ING. GÜNTHER KOCH 2319502 DR, TINO HAI BACH

UNSER ZEICHEN: I4 I93

BENTHOS, IUC. North Falmouth, Massachusetts, V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln des Innendrucks von dicht verschlossenen Behältern

Die Erfindung betrifft zerstörungsfrei arbeitende Verfahren und Vorrichtungen zum Überwachen bzw. Ermitteln des in dicht verschlossenen Behältern vorhandenen Drucks derart, daß es möglich ist, eine solche überwachung erstens bei verderbliche Nahrungsmittel oder andere Erzeugnisse enthaltenden Gläsern oder Büchsen, in denen ein Unterdruck vorhanden ist, zweitens bei Behältern, die mit kohlensäurehaltigen Getränken gefüllt sind, und drittens bei Aerosolbehältern, die Easierkrem, Poliermittel oder dergleichen enthalten, durchzuführen.

Aus verschiedenen Gründen ist es bei Nahrungsmittelerzeugnissen, die in Behältern verpackt sind, in welchen ein Unterdruck herrscht, erwünscht, festzustellen, ob der gewünschte Unterdruck vorhanden ist, denn das Fehlen eines ausreichenden Unterdrucks oder das Vorhandensein eines Überdrucks in einem solchen Behälter kann darauf hindeuten, daß der Behälter nicht nur unzureichend evakuiert worden oder undicht ist, sondern daß bestimmte andere Fehler vorliegen. Beispielsweise zeigt das Vorhandensein eines Überdrucks in einem unter Aufbringen eines Unterdrucks verschlossenen Behälter häufig an, daß das

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verpackte liahrungsmittelerzeugnis verdorben ist« Andererseits ist es bei Aerosolbehältern erwünscht, festzustellen, ob in ihnen ein ausreichender überdruck vorhanden ist, und ob in Büchsen abgepackte kohlensäurehaltige Getränke möglicherweise ihren Kohlensäuregehalt verloren haben.

Es sind bereits verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, die dazu dienen, den Innendruck bei dicht verschlossenen Behältern zu ermitteln, die mindestens einen flexiblen Wandabschnitt aufweisen, wie es z.B. bei Büchsen aus Blech und Gläsern oder Flaschen mit Verschlüssen oder Kappen aus Metall der Fall ist. Solche^ Verfahren und Vorrichtungen sind z.B. in den U.S.A.-Patentschriften 3 513 689, 3 4-16 360, 3 290 922, 3 137 160, 2 648 977, 2 608 089, 1 956 301, 1 869 067 sowie an weiteren in diesen Patentschriften genannten Literaturstelleij. beschriebene Diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen liefern jedoch keine vollständig zufriedenstellenden Ergebnisse, und daher wird bei zahlreichen Verpackungsund Abfüllanlagen mit nicht zerstörungsfreien Prüfverfahren gearbeitet, oder es wird eine Prüfung durch Besichtigung durchgeführt, um z.B. sogenannte Vakuumpackungen daraufhin zu untersuchen, ob ihre Stirnwände nach außen vorgewölbt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neuartige ^erfahren und Vorrichtungen zu schaffen, die es auf eine zerstörungsfreie Weise ermöglichen, den in dicht verschlossenen Behältern vorhandenen Druck zu, ermitteln. Die Erfindung läßt sich ohne Rücksicht darauf anwenden, ob in den dicht verschlossenen Behältern im Vergleich zum Druck der Atmosphäre ein Unterdruck oder im Vergleich zum Druck der Atmosphäre ein überdruck herrscht. Soweit im folgenden nichts anderes angegeben ist oder sich aus dem Zusammenhang nichts anderes ergibt, bezeichnet der Ausdruck "Druck" in der Beschreibung und den Ansprüchen sowohl das Vorhandensein eines "Überdrucks als auch das Vorhandensein eines Unterdrucks in einem dicht verschlossenen

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Behälter im Vergleich zu dem außerhalb des Behälters herrschenden Druck.

Insbesondere sollen durch die Lrfinuung Verfahren und Vorrichtungen geschaffen werden, die beispielsweise eine Verbesserung gegenüber den Verfahren und Vorrichtungen nach der U.O.A.-Patentschrift 5 290 922 darstellen, gemäß welcher eine Einrichtung bereitgestellt wird, die kontinuierlich Schwingungen erzeugt, welche es ermöglichen, ein aus Metall bestehendes oberes Ende eines Verpackungsbehälter s in dem ein Unterdruck herrscht, in Schwingungen zu versetaen, so daß es durch "überwachen der Frequenz von Signalen, die von einem in der Sähe des schwingenden Behälterteils angeordneten Mikrophon aufgenommen werden, möglich ist, festzustellen, ob der Unterdruck in dem Behälter innerhalb des zulässigen Toleranzbereichs liegt. Bei diesem bekannten Verfahren benötigt man einen Oszillator, der kontinuierlich arbeitet und dazu dient, eine Wandlerspule zu erregen, mittels welcher das aus ketall bestehende obere Lnde des Behälters in Schwingungen versetzt wird. Bei diesem Verfahren ist es ferner erforderlich, den Oszillator so einzustellen, daß er die Wandlerspule mit einer frequenz erregt, die der halben Resonanzfrequenz des aus ketall bestehenden Behälterteils entspricht, wenn ein optimales Äusgangssignal erzielt werden solle .alternativ ist es bei diesem bekannten Verfahren möglich, einen Frequenzmodulierten Oszillator zu benutzen, so*daß die Wandlerspule eine,Durchbiegungskraft mit einer Frequenz erzeugt, die durch die Modulationsfrequenz des Oszillators bestimmt ist. Weiterhin benötigt man bei diesem bekannten Verfahren eine Einrichtung, die es ermöglicht, die Treiberfrequenz kontinuierlich nachzuregeln, um den Resonanzpunkt zu ermitteln, so daß sich ein erheblicher Zeitaufwand für das Durchlaufen des Frequenzhubes ergibt. Daher ist eine nach diesem Verfahren arbeitende Vorrichtung nicht geeignet, Büchsen oder dergleichen zu prüfen, die z.B. durch ein sich schnell bewegendes Förderband transportiert werden. Bei beiden Ausführungsformen dieser

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bekannten Vorrichtung nimmt das ^ikrophon außerdem das Signal des Oszillators auf, und wenn dieses Signal höhere Überwellen enthält, verschlechtert sich die Eignung der Vorrichtung zur Ermittlung nicht einwandireier Behälter. Weiterhin ergeben'sich bei diesem bekannten Verfahren nachteilige Wirkungen, die auf das Kauschen zurückzuführen sind, daß durch die Wandlerspule und ihr kagnetfeld erzeugt wird, sowie auf störende Signale, die von anderen in dem Behälter oder in in seiner iTähe befindlichen Gegenständen auftretenden Schwingungen herrühren. Schließlich können sich erhebliche Schweirigkeiten aus der Frequenzdrift ergeben, wenn der Oszillator so eingestellt worden ist, daß er mit einer gewählten Frequenz arbeitet. Durch die Erfindung sollen diese und,andere Nachteile der bekannten "vorrichtungen vermieden werden.

Zur .Lösung der genannten Aufgabe ist durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen worden, zu der eine Wandlerspule gehört, und bei der eine Einrichtung vornan- " den ist, die es ermöglicht, der Wandlerspule einen elektrischen Impuls derart zuzuführen, daß die wandlerspule einen Kraftimpuls erzeugt, durch den eine ihr benachbarte Stirnwand oder ein anderer Teil eines zu prüfenden Behälters durchgebogen wird, was zur Folge hat, daß der betreffende Teil des Behälters Schwingungen ausführt und in dem Behälter eine akustische Welle erzeugt, deren Frequenz eine Funktion des Drucks in dem Behälter ist« Nahe

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einem Ende oder einem anderen Teil des Behälters ist ein Aufnehmer angeordnet, der dazu dient, ein schwingendes elektrisches Signal in Abhängigkeit von der akustischen Energie zu erzeugen, die auf den. Schwingungsvorgang in dem Behälter zurückzuführen ist. An diesen Aufnahmer ist eine auf das aufgenommene Signal ansprechende Schaltung angeschlossen, die dazu dient, die Frequenz des schwingenden elektrischen Signals zu überwachen. Jedoch wird diese Schaltung so gesteuert, daß sie nicht auf denjenigen Teil des elektrischen Ausgangssignals des Aufnehmers"anspricht, der während derjenigen Leitspanne erzeugt wird, während

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welcher die "Wandlerspule erregt und der "betreffende l'eil des zu prüfenden Behälters der A'irkung des durch die Spule erzeugten Kraftimpulses ausgesetzt wird. Durch diese Art der Steuerung werden Rauschsignale ausgeschaltet, die durch die Spule selbst, das kagnetfeld der Spule sowie durch den akustischen Impuls erzeugt werden, der von dem Behälter in dem Augenblick ausgeht, wenn er der Wirkung des Magnetfeldes ausgesetzt wird« Ferner wird diese Steuerung so bewirkt, daß nur ein vorbestimmter begrenzter !Teil des durch die Schwingende Büchse erzeugten akustischen Signals überwacht wird, so daß die Wirkung störender Echos, Reflexionen usw. anderer Arten von Schwingungen in der Büchse oder in in der Nähe der Büchse vorhandenen Gegenständen ausgeschaltet werden. Die auf das Signal reagierende Schaltung ist so ausgebildet, daß sie die Frequenz des elektriscnen Ausgangssignals des Aufnehmers von anderen Frequenzen unterscheidet und ein Ausgangssignal erzeugt, das sich danach richtet, ob eine vorbestimmte i'requenz bzw. ein vorbestimmtes Frequenzband vorhanden ist, das für die Resonanzfrequenz des Bodens eines Behälters kennzeichnend ist, in dem der richtige Druck herrscht, und ob das Ausgangssignal einen vorbestimmten Schwellpegel überschreitet. Bei einer Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung ist es möglich, die zu prüfenden Behälter entsprechend den Änderungen der Energieintensität der gewählten Frequenzbänder im Ausgangssignal des Aufnehmers zu sortieren. Ferner ist dafür gesorgt, daß nicht einwandfreie Behälter ausgeschieden werden, und daß der Einfluß der Temperatur auf die Schwingungsfrequenz der jeweils geprüften Büchse kompensiert wird.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Wandlerbaugruppe mit einer Spule und einem Mikrophon, die in der Hähe eines Endes einer Büchse angeordnet ist, die ein

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unter einem Druck'stehendes Flud enthält;

Fig. 2 den Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform einer Schaltung von der Spule nach Fig. 1 zuzuführenden Impulsen;

Fig. 3 einen typischen, der Spule zugeführten Stromimpuls;

Fig. 4 einen typischen Ton, d.h. eine akustische Y/elle, die durch die schwingende Stirnwand eines Behälters erzeugt wird;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung, die im folgenden als "Vorrichtung mit nur einem Diskriminator" bezeichnet wird;

Fig. 6 eine perspektivische Teildarstellung einer Vorrichtung zum Prüfen von auf einem sich bewegenden Förderband angeordneten Behältern;

Fig. 7 einen vergrößerten senkrechten Teilschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 6;

Fig. 8 und 9 Jeweils einen Teil der elektrischen Schaltung einer Ausführungsform, die im folgenden als "Vorrichtung mit mehreren Diskriminatoren" bezeichnet wird;

Fig. 10 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Bewirken einer Temperaturkompensation; und

Fig. 11 eine abgeänderte Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung«,

Zu einer Vorrichtung nach der Erfindung gehört gemäß Fig. 1 eine Wandler- und Aufnehmerbaugruppe 2 mit einem Gehäuse 4, in dem eine Wandlerspule 6 untergebracht" wird, deren Zuleitungen 8 aus dem Gehäuse herausgeführt sind, um mit einer nachstehend beschriebenen Treiberschaltung verbunden werden zu können. Das Gehäuse 4 hat einen

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rohrförmigen Ansatz 10, auf dessen oberem Lnde ein Aufnenner bzw. ein Mikrophon 12 angeordnet ist» Zu dem Mikrophon 12 gehören Zuleitungen 14, die an eine noch zu beschreibende Schaltung angeschlossen sind.

i'ig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Treiberschaltung zum Zuführen von Impulsen zu der w'andlerspule 6. Zu dieser Treiberschaltung gehört ein Vollweggleichrichter 16 mit vier Dioden 1ö, die eine Brückenschaltung bekannter Art bilden. Zwei einander gegenüber liegende Knotenpunkte der Brückenschaltung sind mit den Erden der Sekundärwicklung eines l'ransformators 20 verbunden, dessen Primärwicklung über einen normalerweise offenen Schalter 22 und einen Ladewiderstand 24 an einen Stecker anschließbar ist, der mit einer nicht dargestellten quelle für einen Wechselstrom von 60 Hz verbunden werden kann. Die beiden anderen, einander gegenüber liegenden Knotenpunkte der ßrückehschaltung 16 sind mit Leitungen 28 und 30 verbunden, welche ihrerseits über zwei Widerstände 52 und 34 sowie einen Kondensator 56 miteinander verbunden sind. Der Knotenpunkt zwischen dem Kondensator 36 unider -beitung 30 ist geerdet. Zwischen den beiden Leitungen 28 und 30 liegt ein normalerweise geschlossener Schalter 38, der eine direkte Verbindung zwischen diesen Leitungen herstellen kann. Der Schalter 38 ist mit dem Schalter 22 gekuppelt, ferner ist ein Energiespeicherkondensator 40 vorhanden, dessen eine Klemme mit der Leitung 30 verbunden ist, während seine andere Klemme an den Knotenpunkt zwischen den vniderständen 32 und 34 angeschlossen ist. Mit dem kondensator 40 ist ein Belastungswiderstand 42 verbunden bzw. parallelgeschaltet. Das eine Ende der Vvandlerspule 6 ist an den Knotenpunkt zwischen den Widerständen 32 und 34 angeschlossen, während das andere Ende über einen steuerbaren Siliziumfeleichrichter 44 geerdet ist. Gemäß i-ig. 2 ist der steuerbare Siliziumgleichrichter 44 durch eine Diode 46 überbrückt, dessen Steuerelektrode über einen Widerstand 46 geerdet ist. Der vviderstand 49 ist durch eine weitere Diode 50 überbrückt. Zwischen der Steuer-

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elektrode des Gleichrichters 44 und dem Knotenpunkt zwischen dem Widerstand 34 und dem Kondensator 36 liegt ein Photoschalter 52ο Gegebenenfalls kann der Photoschalter durch einen mechanischen Sehalter überbrückt sein. Außerdem ist die Steuerelektrode des Gleichrichters 44 an eine Ausgangsklemme 56 angeschlossen.

Soll die Wandlerspule 6 betätigt werden, wird der Schalter 22 geschlossen, damit der Strom dem Gleichrichter 16 zugeführt wird. Jetzt'bewirkt der Gleichrichter 16, daß der Kondensator 40 über den die Stromstärke begrenzenden Widerstand 32 aufgeladen wird. Nimmt man an, daß der Kondensator 40 bis auf einen ausreichenden Pegel aufgeladen worden ist, der z.B. 80% der Ausgangsspannung des Gleichrichters 16 entspricht, wird der steuerbare Siliziumgleichrichter 44 gezündet, so daß von dem Kondensator 40 aus ein Strom durch die Spule 6 fließt» Pig. 3 zeigt eine typische Wellenform des während der Entladung des Kondensators 40 durch die Spule 6 fließenden Stfcoms. Je größer die Kapazität des Kondensators 40 und die Induktivität der Spule 6 sind, desto größer wird die -Länge des Stromimpulses ο Je größer dagegen der Widerstand des die Spule enthaltenden Stromkreises ist, desto langsamer nimmt die Stärke des Impulsstroms ab. In der Praxis werden die Schaltungsp^?ameter, d.h. die Kapazität, die Induktivität und der Widerstand, so gewählt, daß der Strom so gedämpft wird, daß er bis auf den Wert Hull zurückgeht, so daß der Spule 6 jeweils praktisch nur ein einziger Stromimpuls zugeführt wird. Der steuerbare Siliziumgleichrichter 44 wird durch das Schließen des' Schalters 54 oder durch den Photoschalter 52 gezündet» Der Photoschalter 52 kann auf beliebige Weise ausgebildet sein, z.B. als Phototransistorschaltung; jedoch muß er so ausgebildet sein, daß er immer dann in Tätigkeit tritt, um den steuerbaren Siliziumgleichrichter 44 zu zünden, wenn er auf eine im folgenden anhand von Fig. 6 und 7 beschriebene Weise nicht von einem Lichtstrahl getroffen wird. Der Schalter 54 kann mit der Hand oder auf direktem öder

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indirektem Wege durch, einen zu prüfenden Behälter "betätigt werden. Die Dioden 46 und 50 schützen den Gleichrichter 44. Der Kondensator 36 steuert das Zünden des Gleichrichters 44, Wird der Schalter 38 wieder geschlossen, während der behälter 22 wieder geöffnet wird, kann sich der Kondensator 40 entladen=

Für die folgende Beschreibung anhand von Fig. 1 und 4 sei angenommen, daß eine aus Aluminium bestehende Büchse 60, die ein unter einem Überdruck stehendes Flud enthält, z.B. eine Büchse, die mit Bier oder einem anderen kohlensäurehaltigen Getränk 62 gefüllt ist, gemäß Fig. 1 in der Nähe der Wandlerspule 6 angeordnet worden ist· Sobald durch die Spule ein Strom fließt, erzeugt die Spule gemäß Fig. 1 ein Magnetfeld 64, das sich ausbreitet und wieder zusammenbricht, während die Stärke des durch die Spule fließenden Stroms ansteigt und wieder abnimmt_o Während sich das Magnetfeld ausbreitet-, werden in dem der Spule benachbarten Ende 66 der Büchse 60 in einer bestimmten Richtung verlaufende Wirbelströme erzeugt» Sobald das Magnetfeld wieder zusammenbricht, entstehen in dem Ende 66 der Büchse in der entgegengesetzten Richtung fließende Wirbelströme, Die bei der Zunahme des Magnetfeldes entstehenden Wirbelströme erzeugen eine Kraft, die bestrebt ist, die Stirnwand 66 der Büchse von der Spule weg zu entfernen. Auch beim Zusammenbrechen des Magnetfeldes entstehen Wirbelströme, die ebenfalls eine Kraft erzeugen, die bestrebt ist, die Stirnwand 66 von der Spule weg zu bewegen. Diese auf die Stirnwand der Büchse aufgebrachte Antriebskraft wirkt nur während einer kurzen Zeit und kann daher als Kraftimpuls bezeichnet werden.

Das Aufbringen dieses Kraftimpulses auf die Stirnwand 66 der Büchse bewirkt, daß die Stirnwand mechanische Schwingungen mit ihrer Eigenfrequenz ausführt. Diese Eigenfrequenz der Stirnwand 66 ist eine Funktion des auf die Stirnwand wirkenden Drucks, der Wandstärke und des Durchmessers der Stirnwand sowie des spezifischen Gewichtes

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des Werkstoffs, aus dem die Stirnwand besteht. Wenn Büchsen einer bestimmten Konstruktion geprüft werden sollen, kann man die Schwingungsfrequenz der Stirnwand jeder Büchse als Maß für den Gasdruck in der Büchse benutzen, denn die Eigenfrequenz der Stirnwand 66 ist eine Funktion der Quadratwurzel des auf die Stirnwand wirkenden Drucks» Führt die Stirnwand der Büchse Schwingungen aus, erzeugt sie Druckänderungen in der benachbarten Atmosphäre, und diese Druckschwingungen erzeugen einen schwingenden· akustischen Impuls, der im folgenden als Ton bezeichnet wird, der von dem Mikrophon 12 aufgenommen wird, und der durch das Mikrophon in ein elektrisches Signal verwandelt wird, das auf eine nachstehend beschriebene Weise dazu dient, festzustellen, ob in der Büchse der gewünschte Druck herrschte Die Frequenz des akustischen Impulses steht in einer Beziehung zum Innendruck der Büchse. Figo 4 zeigt die Spannungswellenform des Ausgangssignals, das das Mikrophon 12 in Abhängigkeit von dem typischen Ton erzeugt, der bei einer Büchse entsteht, in der ein überdruck vorhanden ist, Eine ähnliche Spannungswellenform ergibt sich beim Aufbringen eines Kraftimpulses auf eine Stirnwand eines Behälters, in dem ein Unterdruck vorhanden ist.

Ein Ton der beschriebenen Art entsteht auch dann, wenn die Stirnwände der Büchsen aus Stahl bestehen. Jedoch ergibt sich ein lauterer Ton, wenn die Büchse und ihre Stirnwand aus Aluminium besteht, denn erstens hat Aluminium ein erheblich geringeres spezifisches Gewicht als Stahl, so daß es durch die aufgebrachten Magnetischen Kräfte leichter beschleunigt werden kann, und zweitens wird Stahl von dem durch die Spule 6 erzeugten Magnetfels magnetisch angezogen, und diese ferromagnetische Anziehung bewirkt eine teilweise Auslöschung der auf die Wirbelströme zurückzuführende Abstffißungskraft, so daß ein leiserer Ton entsteht, und drittens hat Aluminium eine höhere elektrische Leitfähigkeit als Stahl. Jedoch ist es auch bei Büchsen mit aus Stahl bestehenden Stirnwänden möglich, Töne zu erzeugen, deren Amplitude ausreicht, um die

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Anwendung der Erfindung zu gestatten.

Pig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, die es ermöglicht, Büchsen auszuscheiden, in denen der Fluddruck nicht dem.Sollwert entspricht. Gemäß Fig» 5 ist eine Büchse 60 auf einem Förderband 68 unter der Wandler- und Aufnehmerbaugruppe 2 angeordnet. Seitlich neben dem Förderband 68 befindet sich eine pneumatische Einrichtung 70» deren Kolbenstange an ihrem freien Ende mit einem Puffer 72 versehen ist, der dazu dient, zurückgewiesene Büchsen von dem Förderband herunterzuschieben. Der Zylinder der einrichtung 70 ist an jedem Ende mit einem Einlaß versehen, und diese Einlasse sind durch Schlauchleitungen 74-a und 74b mit den beiden zugehörigen Auslassen eines Vierwege-Magnetventils 76 verbunden. Ein dritter Auslaß des Ventils 76 dient zum Abführen von Druckluft, und eine vierte öffnung ist an eine nicht dargestellte Druckluftquelle angeschlossen. Die wandl er spule 6 der Baugruppe 2 ist mit der zugehörigen 'Treiberschaltung 78 verbunden, die in der anhand von Fig. 2 beschriebenen Weise ausgebildet sein kann. Das Ausgangssignal des Mikrophons 12 der Baugruppe 2 wird zuerst einem Verstärker 80 zugeführt, bei dem die Amplitude des Ausgangssignals begrenzt wird, um den Entscheidungs- oder Diskriminationsvorgang bei der Vorrichtung von Schwankungen der Amplitude der Tone unabhängig zu machen, die durch die verschiedenen zu prüfenden Büchsen erzeugt werden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 80 wird einem abstimmbaren Filter 82 zugeführt, das so eingestellt ist, daß es die Frequenz bzw. tatsächlich ein schmales Frequenzband durchläßt, das für eine einwandfreie Büchse kennzeichnend ist, und daß es Frequenzen zurückhält, die^ für eine nicht einwandfreie Büchse kennzeichnend sind. Bei dieser Anordnung wird eine geprüfte Büchse¹ dann als einwandfrei betrachtet, wenn ihr Innendruck einen vorbestimmten liindestwert überschreitet, d.h. wenn der Druck im Fall einer Vakuumpackung unter dem Sollwert bzw. bei einem Behälter mit einem darin vorhandenen überdruck,über dem Sollwert liegt. In der Praxis kann die Bandbreite des

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Filters 82 einstellbar sein, damit es möglich ist, alle normalen Abweichungen zu berücksichtigen, die bei Büchsen einer bestimmten Konstruktion auftreten, welche-mit einem bestimmten Erzeugnis gefüllt sind. Das Auspangssignal des i'ilters 82 wird einem Detektor 84 zugeführt, der das Wechselspammngssignal in ein Gleichspannungssignal verwandelt. Das Gleichspannungsausgangssignal des Detektors 84 wird dann einemzurückstellbaren Integrator 86 zugeführt, der durch ein auf eine noch zu beschreibende Weise erzeugtes ixückst eil signal gesteuert wird. Der Integrator 86 erzeugt als Ausgangssignal eine zunehmende Spannung. Die Ausgangsklemme des Integrators 86 ist an ein Potentiometer 90 angeschlossen, das es ermöglicht, eine Entscheidung darüber zu treffen,: ob der betreffende Behälter einwandfrei ist oder nicht. Der Schleifkontakt des Potentiometers 90 ist gemäß Hg. 5 mit dem Umstelleingang F eines RS-Flip-Flops 92 angeschlossen, dessen Q-Ausgang mit einem Eingang eines Und-Gatters 94 verbunden ist, dessen Ausgangsleitung zu einer Elektromagnet-Treiberschaltung 96 führt, die dazu dient, einen Elektromagneten 98 zu steuern und so das Magnetventil 76 zu betätigen. Gegebenenfalls kann der Q-Ausgang des Flip-Flops 92 an eine Lampentreiberschaltung 102 angeschlossen sein, die eine Anzeigelampe 104 steuert.

Zu der Vorrichtung nach Fig. 5 gehören ferner zwei monostabile, als kultivibratoren ausgebildete Impulsgeneratoren, und zwar ein Rückstellmultivibrator 106 und ein Gatterbetätigungsmultivibrator 108. Der monostabile Multivibrator 106 erzeugt einen relativ kurzen Rückstellimpuls, dessen Länge gewöhnlich 1 bis 2 ms beträgt, während der Gatterbetätigungs-Multivibrator 108 einen Steuerimpuls erzeugt, dessen Länge der Dauer des durch eine Büchse erzeugten Tons auf eine noch zu erläuternde Weise angepaßt ist, Der monostabile Eückstellmultivibrator 106 ist so angeschlossen, daß er durch die Treiberschaltung 78 für die Wandlerspule 6 und synchron mit der Betätigung der handlerspüle getriggert wird. Die Eingangsleitung des

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Ruckstellmonovibrators 106 ist an die in Fig. 2 dargestellte Ausgangsklemme 56 angeschlossen, so daß dieser Monovibrator jedesmal dann getrigyert wird, wenn eine Triggerung des steuerbaren Siliziumgleichrichters 44 erfolgt. Das Ausgangssignal des Rückstellmonovibrators 106 dient dazu, den Gatterbetätigungs-Multivibrator 108 zu b tätigen, und es wird außerdem den Rückstelleingängen des Integrators 86 und des Flip-Flops 92 zugeführt. Das Ausgangssignal des Monovibrators 108 gelangt zu einem der Eingänge des Und-Gatters 94 sowie zu einem Pestkörperschalter 110, der zwischen dem Erdungsanschluß und dem Ausgang des Verstär- · kers 80 liegt. Der Schalter 110 ist normalerweise geschlossen, so daß er normalerweise das Ausgangssignal des ^verstärkers 80 zur Erde abführt. Sobald dem Schalter 110 jedoch durch den Multivibrator 108 ein Steuerimpuls zugeführt wird, öffnet sich der Schalter, so daß das Ausgangssignal des Verstärkers 80 dem Filter 82 zugeführt wird» Somit bilden der Verstärker 80 und der Schalter 110 praktisch einen steuerbaren Verstärker. Die gleiche Wirkung läßt sich erzielen, wenn man den Schalter 110 zwischen dem Erdungsanschluß und dem Eingang des ^verstärkers 80 oder dem Ausgang des Filters 82 anordnet. Das Und-Gatter 94 ist so ausgebildet, daß es durch die Hinterflanke des Betätigungsimpulses des Monovibrators 108 geöffnet wird; wenn dies geschieht, erzeugt das Und-Gatter 94 ein Ausgangssignal, durch das die Treiberschaltung 96 für den Elektromagneten betätigt wird, wenn am Q-Ausgang des Flip-Flops 92 ein starkes Signal erscheint« Ist das Signal an dem Q-Ausgang schwach, erzeugt das Und-Gatter 94 kein Ausgangssignal, durch das die Treiberschaltung 96 für den Elektromagneten betätigt wird.

Es hat sich gezeigt, daß das Erregen der Spule 6 den Aufnehmer 12 veranlaßt, einen Störimpuls von relativ großer Amplitude zu erzeugen, der auf mehrere Faktoren zurückzuführen ist. Ein erster Faktor ist die geringfügige Bewegung der "windungen der Spule 5 unter dem Einfluß des Magnetfeldes, die selbst dann auftritt, wenn die Windungen

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der Spule in eine dichte Vergußmasse eingebettet sind. Ein zweiter Faktor besteht darin, daß Spannungen dadurch, erzeugt wercien, daß das starke impulsförmige Magnetfeld das Mikrophon, seine Zuleitungen und die zugehörigen Schaltungselemente beeinflußt. Ein dritter Faktor besteht darin, daß sich die Stirnwand der zu prüfenden Büchse bewegt, wenn sie dem Magnetfeld der Spule ausgesetzt wirdo Dieser starke Störimpuls hat eine kurze Dauer, die gewöhnlich etwa 0,5 bis 0,1 ms beträgt. Ferner wurde festgestellt, daß die Dauer des akustischen Tons, den die Stirnwand der Büchse erzeugt, wenn sie ungehindert Resonanzschwingungen ausführt, bis zu etwa 20 ms betragen kann» Jedoch ist dieser Ton während der ersten 5 bis 10 Millisekunden am reinsten und stärksten» Beim letzten Teil des Tonimpulses besteht die Gefahr einer Beeinflussung durch Rauscherscheinungen, die auf störende Echos, Reflexionen und den Nachhall zurückzuführen sind, welche von anderen Arten von Schwingungen herrühren, die in der Büchse oder in der Büchse benachbarten Gegenständen auftreten. Daher ist es zweckmäßig, die Betätigung der Diskriminatorschaltung zu verzögern, bis der beim Betätigen des Wandlers enstehende Störimpuls abgeklungen ist, und dann die Diskriminatorschaltung während einer begrenzten Anfangsperiode des erzeugten Tons zu betätigen, damit die beschriebenen Störsignale ausgeschaltet werden. Die beiden monostabilen Multivibratoren 106 und 108 sind so ausgebildet, daß sie durch die Hinterflanke eines ihrem Eingang zugeführten Triggerimpulses getriggert werden. Daher wird die Betätigung des Multivibrators 108 entsprechend der Dauer des Ausgangsimpulses des Multivibrators 106 verzögert, der seinerseits beim Zünden des gesteuerten Siliziumgleichrichters 44 getriggert wird» Infolgedessen tritt der Signaldiskriminierungskanal erst in Tätigkeit, wenn die Verzögerungszeit abgelaufen ist. Außerdem ist der monostabile Multivibrator 108 so ausgebildet, daß er einen Impuls erzeugt, bei dem die typische Impulsbreite 5 bis 10 ms beträgt. Dies hat zur Folge, daß die Schaltung nur den intensivsten und reinsten Teil des Tons abfragt und

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darauf anspricht, der durch die stirnwand der Büchse erzeugt wird, die Schwingungen mit ihrer Eigenfrequenz ausführt, wenn während der Steuerperiode das Signal, das dem Flip-Flop 92 von dem Integrator 86 aus zugeführt wird, über einen Schwellwert hinaus ansteigt, der sich nach der Einstellung des Potentiometers 90 richtet, wird der Flip-Flop 92 veranlaßt, seinen Zustand zu ändern, so daß an seinem Q-Ausgang ein schwaches Signal erscheint, woraufhin der Flip-Flop diesen neuen Zustand "beibehält, bis er durch einen neuen Impuls zurückgestellt wird, der ihm von dem Kückstellmonovibrator 106 aus zugeführt wird. 1st die geprüfte Büchse nicht einwandfrei, hat das dem Verstärker 80 zugeführte Eingangssignal bei dem gewählten durchzulassenden Frequenzband eine akustische Energie, die nicht ausreicht, um den Flip-Flop 92 während der Steuerperiode zu betätigen, und daher bleibt an seinem Q-Ausgang das starke Signal erhalten« Infolgedessen erzeugt das Und-&atter.94 beim Erscheinen der Hinterflanke des Steuerimpulses ein impulsförmiges Ausgangssignal, das die Treiberschaltung 96 für den Elektromagneten 98 betätigt» Dies hat zur Folge, daß der Elektromagnet 98 das "Ventil 76 so betätigt, daß dem Zylinder der Betätigungseinrichtung Druckluft über die Leitung 74-a zugeführt wirdo Wenn dies geschieht, wird die Kolbenstange der Betätigungseinrichtung 70 ausgefahren, so daß der Puffer 72 die zurückgewiesene Büchse 60 erfaßt und sie von dem Förderband 68 herunterschiebt,, Ist die Büchse einwandfrei, erscheint am Q-Ausgang des Flip-Flops 92 ein starkes Signal, so daß die Treiberschaltung 102 die Anzeigelampe 1CW- einschaltet. Wird der Flip-Flop 92 durch den nächsten Impuls des monostabilen Multivibrators 106 zurückgestellt, wird die Treiberschaltung 102 außer Betrieb gesetzt, so daß die Anzeigelampe 104 erlischt. Die Treiberschaltung 96 ist so ausgebildet, daß sie den Elektromagneten 98 nur so lange einschaltet, 'daß die Einrichtung 70 die betreffende"Büchse entfernen kann, woraufhin der Elektromagnet wieder· abgeschaltet wird, so daß das Ventil 76 in seine ursprüngliche Stellung zurückkehrt, bei der es die Einrichtung 70

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veranlaßt, den Puffer 72 wieder zurückzuziehen.

Alternativ kann man die Lampentreiberschaltung 102 an die Auslassleitung des Und-Gatters 94 anschließen, so daß die Anzeigelampe 104 nur eingeschaltet wird, wenn das "Vorhandensein einer nicht einwandfreien Büchse festge- . stellt wird.

Die Vorrichtung nach I¹Ig. 5 ist geeignet, Büchsen zu prüfen, die längs einer Fertigungsstraße transportiert werden; hierbei ist der Wandler gemäß Figo 5 so über dem Förderband 68 angeordnet, daß nacheinander Kraftimpulse auf die oberen Enden der aufeinanderfolgenden Büchsen ausgeübt werden« Die Tonerzeugungsschaltung, d.h. die Treiberschaltung 78 für den Wandler, schaltet den "Wandler bei jeder Büchse einmal ein und kann durch den Fhotoschalter 52 nach Fig. 2 oder den Schalter 54 betätigt werden» Die photoelektrische Steuerung der Tonerzeugungsschaltung wird im folgenden in Verbindung mit der in Fig. 6 und 7 dargestellten Ausführungsform beschrieben. Bei dem Schalter 54-nach Fig<, 2 kann es sich um einen Fühlschalter handeln, der in der Nähe des Förderbandes 68 angeordnet und so ausgebildet ist, daß er jeweils durch eine auf dem Förderband vorhandene Büchse betätigt wird, sobald sich die betreffende Büchse der Wandler- und Aufnehmerbaugruppe 2 nähert.

Ein Hauptmerkmal der Vorrichtung nach Fig. 5 sowie weiterer noch zu beschreibender Ausführungsformen der Erfindung besteht darin, daß keine erzwungenen Schwingungen, sondern freie Schwingungen der Stirnwand jeder Büchse dazu dienen, den in der Büchse vorhandenen Druck zu ermitteln. Bei jeder Büchse wird auf eine Stirnwand ein auf magnetischem lege erzeugter Kraftimpuls von gleichbleibender Größe aufgebracht, der nach seiner Beendigung bewirkt, daß die Büchse ungehindert Schwingungen mit ihrer Eigenfrequenz ausführt. Ferner wird nur das akustische Signal, das durch die Eigenschwingungen der Büchse hervorgerufen wird, und nicht etwa der akustische Impuls, den die Büchse unter dem Einfluß des Magnetfeldes erzeugt,

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durch. die_ Schaltung verarbeitet, um den Innendruck des betreffenden Behälters zu beurteilen« Der Ausschaltung des akustischen Impulses, der durch die Büchse erzeugt wird, wenn auf sie die Kraft des Magnetfeldes wirkt, ist von besonderer Bedeutung, da sich di. Schwingungen dieses Impulses gewähnlich von den Schwingungen unterscheiden, die auftreten, wenn die Büchse dadurch einen Ton erzeugt, daß sie Schwingungen mit ihrer Eigenfrequenz ausführte

Fig. 6 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung zum Prüfen des Innendrucks von auf einem sich bewegenden Förderband angeordneten Büchsen. Zur Unterscheidung von der Vorrichtung nach Fig» 5 wird die Ausführungsform im folgenden als "Vorrichtung mit zwei Frequenzdiskriminatoren" bezeichnet» Bei dieser zweiten Ausführungsform sind Maßnahmen getroffen, um alle Amplitudenabweichungen, die bei ungleichen Tonen auftreten können, Änderungen bezüglich des Abstandes zwischen der Wandler- und Aufnehmerbaugruppe und der zu prüfenden Büchse sowie andere unerwünschte Einflüsse auszuschalten und gleichzeitig eine proportionale Anzeige des Innendrucks jeder Büchse zu ermöglichen. Bei dieser Ausführungsform ist es einer die Fertigungsstraße überwachenden Torsion möglich, die Grenzen zu ermitteln, innerhalb welcher der Innendruck von Büchse zu Büchse variiert, und den Vvert einzustellen, bei dem das zu prüfende Erzeugnis als nicht einwandfrei ausgeschieden wird.

Gemäß Fig. 6 gehört zu der Vorrichtung eine Konsole 116, die auf einem Sockel nahe einem sich bewegenden Förderband angeordnet ist, das dazu dient, eine Reihe von dicht verschlossenen Büchsen 60 zu transportieren, die z.B. mit Bier gefüllt sind. Gemäß Fig. 7 unterstützt eine Wand 118 der Konsole 116 oberhalb des Förderbandes 68 eine Umschließung 120, in die die Wandler- und Aufnehmerbaugruppe 2 eingebaut ist, und zwar in eine Öffnung im Boden der Umschließung, so daß die Baugruppe in senkrechter Fluchtung mit dem Förderband 68 steht.

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Auf der Innenseite der Wand 118 der konsole sind die pneumatische Betätigungseinrichtung 70 und das Magnetventil 76 angeordnet. Die Einrichtung 70 und das Ventil 76 sind in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise miteinander verbundene Die Kolbenstange der Betätigungseinrichtung ragt aus dem zugehörigen Zylinder heraus und ist in einer öffnung der Wand 118 gleitend geführt.

Ferner ist in der Umschließung 120 eine Lichtquelle 122 so angeordnet, daß ihre Achse einen Winkel' von 45° mit der Senkrechten bildet, und daß sich das Licht in Form eines Strahls 125 schräg zu der Bahn fortpflanzt, längs welcher die Büchsen 60 durch das Förderband 68 transportiert werden. Die Umschließung 120 weist ein durchsichtiges, vorzugsweise aus Kunststoff hergestelltes Fenster 124 auf, so daß es möglich ist, den Lichtstrahl 123 auf die Büchsen auf dem Förderband fallen zu lassen, jedoch gleichzeitig die Umschließung dicht zu verschließen, um das Eindringen von Staubteilchen und Wassxr zu verhindern. Mit der Lichtquelle 122 arbeitet eine photoelektrische Einrichtung 126 zusammen, die an einer Fläche der Seitenwand 118 der Konsole 116 befestigt und in der Konsole angeordnet ist. Auch die Achse der photoelektrischen Einrichtung 126 ist unter einem Winkel von 4-5° gegen die Senkrechte geneigt und gleichachsig mit der Lichtquelle 122 angeordnet, so daß die photoelektrische Einrichtung den Lichtstrahl 123 empfängt und auf ihn ansprechen kann, wenn er nicht durch eine der Büchsen 60 auf dem Förderband 68 unterbrochen wird. In die Wand 118 ist,ein durchsichtiges Fenster 128 eingebaut, so daß der Lichtstrahl 123 auf das Objektiv der photoelektrischen Einrichtung 126 fallen kann und das Innere der Konsole 116 gegen das Eindringen von Wasser geschützt isto Die Lichtquelle 122 und die photoelektrische Einrichtung 126 sind bezogen auf die Laufrichtung des Förderbandes 68 vor der Wandler- und Aufnehmerbaugruppe 2 an einem Punkt angeordnet, der entsprechend dem Durchmesser der Büchsen 60 so gewählt ist, daß die !Treiberschaltung für den Wandler gerade in dem

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Augenblick betätigt wird, in dem die betreffende Büchse den Lichtstrahl 123 unter der Wandlerspule 6 unterbricht« Bei einer typischen Ausführungsform: sind die Lichtquelle 122 und die photoelektrische Einrichtung 126 bezogen auf die -Laufrichtung des Förderbandes 68 vor der Wandler- und Aufnehmerbaugruppe 2 in einem Abstand davon angeordnet, der etwa dem halben Durchmesser der Büchsen 60 entspricht. Die photoelektrische Einrichtung 126, die dem Photoschalter 52 nach Fig. 2 entspricht, kann einen Phototransistor oder eine Photodiode oder eine beliebige andere photoelektrische Einrichtung aufweisen, die so geschaltet werden kann, daß sie es ermöglicht, den steuerbaren Siliziumgleichrichter 44 der Wandler-Treiberschaltung 78 zu zünden.

Auf der Frontplatte der Konsole 116 sind mehrere Lippschalter 1JO und eine gleich große Anzahl von Lampen 132 angeordnet, bei denen es sich vorzugsweise um Licht aussendende Dioden handelt. In der Konsole 116 sind die Wandlertreiberschaltung nach Fig. 2 sowie die Schaltungen nach Fig. 8 und 9 auf nicht dargestellte Weise angeordnet.

Fig. δ zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung mit zwei Frequenzdiskriminatoren. Zu dieser Schaltung gehört ein Operationsverstärker 136, dessen nicht invertierender eingang an eine Klemme 138 angeschlossen ist. Die Ausgangsleitungen 14 des Mikrophons 12 der Wandler- und Aufnehmerbaugruppe 2 sind an die Klemme 138 und an eine zweite geerdete Klemme 140 angeschlossen«, Die zu dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 136 führende Leitung ist mit dem Schleifkontakt eines Potentiometers 142 zum Hegeln der Verstärkung verbundene Ein Ende des Widerstandselements des Potentiometers 42 ist geerdet, während das andere Ende an den Ausgang des Operationsverstärkers 136 angeschlossen ist. Außerdem ist der Ausgang des Verstärkers über einen Feldeffekttransistor 144 mit den Eingangsklemmen von zwei abgestimmten Filtern 146 und 148 mit einem"niedrigen Q-Wert verbunden. Zum Prüfen von unter einem Überdruck stehenden, mit einem Getränk gefüllten- Büchsen oder von evakuierten Büchsen, die ein !nahrungsmittel enthalten, wird

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das Hochfrequenzfilter 146 so abgestimmt, daß seine Mittenfrequenz annähernd derjenigen einer einwandfreien Büchse entspricht, während das Mederfrequenzfilter 148 so abgestimmt wird, daß seine Mittenfrequenz annähernd der für eine nicht einwandfreie Büchse geltenden Frequenz entspricht .

Das Ausgangssignal des Filters 146 wird über eine Diode 150 und einen Widerstand 152 dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 154 zugeführt, dessen nicht invertierender Eingang geerdet ist» Zwischen dem invertierenden Eingang und dem Ausgang des "Verstärkers 15^· sind ein Kondensator 156 und ein Feldeffekttransistor 158 parallelgeschaltet. Der Ausgang des Filters 148 ist über eine Diode 160 und einen Widerstand 162 mit dem ißyertierenden Eingang eines weiteren Operationsverstärkers 164 verbunden, dessen nicht invertierender Eingang geerdet ist. Zwischen dem Ausgang und dem invertierenden Eingang des Verstärkers 164 sind ein Kondensator 166 und ein Feldeffekttransistor 168 parallelgeschaltet.

Der Ausgang des Verstärkers 154· ist über einen Widerstand 170 mit dem invertierenden Eingang eines Operationsverstärkers 172 sowie über einen weiteren Widerstand

173 mit dem invertierenden Eingang eines Differenzverstärker s 174 verbunden. Der nicht invertierende Eingang des Verstärkers 172 ist geerdet„ Der nicht invertierende Eingang des Verstärkers 174 ist über einen Widerstand-175 mit dem Ausgang des Verstärkers 164 verbunden, an den auch der invertierende Eingang des Verstärkers 172 über einen Widerstand 177 angeschlossen ist. Der Ausgang und der invertierende Eingang des Verstärkers 172 sind durch einen Festwiderstand 176 und einen veränderbaren Widerstand 178-überbrückt. Ein weiterer Festwiderstand 180 überbrückt den Ausgang und den invertierenden Eingang des Verstärkers 174. Ein Widerstand 179» der an den Knotenpunkt zwischen dem nicht invertierenden Eingang des Operationsverstärkers

174 und dem Widerstand 175 angeschlossen ist, ist geerdet. Die Ausgangsleitung des Verstärkers 172 ist an eine

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Ausgangsklemme 182 angeschlossen, die durch ein Minuszeichen bezeichnet ist, um erkennen zu lassen, daß das an diesem Punkt erscheinende Ausgangssignal ein negatives Bezugssignal ist. Die Ausgangsleitung des ^verstärkers ist ferner über einen Widerstand 181 mit dem invertierenden Eingang eines weiteren Operationsverstärkers 184 verbunden, dessen nicht invertierender Eingang geerdet ist. iia Festwiderstand 186 überbrückt den Ausgang und den invertierenden Eingang des Verstärkers 184·,, Die Ausgangsleitung des Verstärkers 184 führt zu einer Klemme 188, die mit einem Pluszeichen bezeichnet ist, um erkennen zu lassen, daß an dieser Klemme ein positives Bezugssignal erscheint. Die Ausgangsleitung des Verstärkers 174 ist an eine dritte Ausgangsklemme 190 angeschlossen, an der ein Ausgangssignal erscheint, das die jeweils geprüfte Büchse kennzeichnete

Die Steuerelektrode des Feldeffekttransistors 144 ist über einen Festwiderstand 192 mit einer Quelle für eine negative Gleichspannung verbunden« Ferner ist diese Steuerelektrode an den Kollektor eines Transistors 194 angeschlossen, dessen Emitter mit einer Quelle für eine positive Gleichspannung und außerdem über^ zwei Widerstände 196 und 198 mit dem Ausgang eines monostabilen Steuermultivibrators 200 verbunden ist. Die Basis des Transistors 194 ist mit dem Knotenpunkt zwischen den Widerständen und 198 verbunden. Der Eingang des monostabilen Steuermultivibrators 200 ist an den Ausgang eines monostabilen Rüekstell-Monovibrators 202 angeschlossen, dessen Eingang mit der Klemme 56 der Wandlertreiberschaltung nach Fig. verbunden ist.

Die Steuerelektroden der Feldeffekttransistoren und 168 sind über Trennwiderstände 204 und 206 und einen mit diesen in Reihe geschalteten Widerstand 208 an eine Quelle für eine negative Gleichspannung angeschlossen. Der Knotenpunkt zwischen dem Widerstand 208 einerseits

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und den Widerständen 204 und 206 andererseits ist mit dem Kollektor eines Transistors 210 verbunden. Der Emitter des Transistors 210 ist an eine Quelle für eine positive Gleichspannung sowie über einen Widerstand 212 an seine Basis angeschlossene Der Ausgang des mon'ostabilen Eückstellmultivibrators 202 ist über einen Widerstand 214 mit der Basis des Transistors 210 verbunden.

Der Pegel des Ausgangssignals des Verstärkers 136 der ein nicht invertiertes Signal liefert, wird mit Hilfe des Potentiometers 142 so eingestellt, daß man ein passendes Signal für den Entscheidungs- oder Diskriminierungsvorgang der Vorrichtung innerhalb des Bereichs der Schwankungen der Amplitude des durch jede Büchse erzeugten Tons erhält. Die Dioden 150 und 160, welche die Filter 146 und 148 mit den Verstärkern 154 und 164 verbinden, wirken als Detektoren, die aus den von den Filtern durchgelassenen Wechselspannungssignalen Gleichspannungs-Ausgangssignale erzeugen. Die Verstärker 154 und 164 arbeiten zusammen mit den Kondensatoren und Iransistören, welche ihre Ein- und Ausgänge überbrücken, als rückstellbare Integratoren» Da der Verstärker 174 ein Differenzverstärker ist, entspricht sein Ausgangssignal der algebraischen Summe der Ausgangssignale der Verstärker 154 und 164.

Der Feldeffekttransistor 144 befindet sich normalerweise im Sperrzustand und wird während der Steuerperiode kurzzeitig eingeschaltet, um nur den gewünschten Teil des durch das Mikrophon erzeugten Signals durchgelassen. Die Transistoren 158 und 168 sind ebenfalls normalerweise nicht leitfähig, doch werden sie während der Rüekstellperiode eingeschaltet, wenn die Integratoren durch Zurückstellen vorbereitet werden sollen, um die Signale aufzunehmen, die von den Filtern "während der Steuer- bzw. Öffnungsperiode aufgenommen werden.

Zur Beschreibung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 8 sei angenommen, daß die Stirnwand 66 einer mit einem kohlensäurehaltigen Getränk gefüllten Büchse 60

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in Abhängigkeit davon einen Ton erzeugt, daß auf sie durch Einschalten der Wandlerspule 6 eine magnetische Kraft aufgebracht wird. Der anfängliche Störimpuls, der durch das magnetfeld erzeugt wird, und der auf die freien Schwingungen der Stirnwand der Büchse zurückzuführende Ton werden von dem Mikrophon 12 aufgenommen, das ein entsprechendes li/echselspannungssignal erzeugt, welches der Schaltung nach Fig. 8 über die Klemmen 138 und 140 zugeführt wird« Infolgedessen erzeugt der Verstärker 1J6 ein Ausgangssignal mit einer begrenzten Amplitude, das den Filtern 146 und 148 nur zugeführt werden kann, wenn der Transistor 144 leitfähig gemacht worden ist. Sobald der steuerbare Siliziumgleichrichter 44 der Wandlertreiberschaltung zündet, veranlaßt das an der Klemme 56 erscheinde Triggersignal den monostabilen Euckstellmultivibrator 202, einen Mickstellimpuls mit einer Lauer von 1 ms zu erzeugen, Dieser loickstellimpuls veranlaßt dann den monostabilen Steuermultivibrator 200, nach einer Verzögerung um 1 ms einen Impuls mit einer Dauer von 5 ms zu erzeugen. Das Ausgangssignal des Miltivibrators 200 macht den Transistor 194 leitfähig, wodurch die Vorspannung an der Steuerelektrode des transistors 144 in einem hinreichenden Ausmaß geändert wird, um den Transistor 144 leitfähig zu machen. Die Verzögerung der Betätigung des Transistors 144 um 1 ms genügt, um den akustischen Störimpuls zurückzuhalten, der beim Einschalten der "Wandlerwicklung 6 entsteht, der Transistor 144 bleibt während der Dauer des Öffnungsimpulses eingeschaltet und schaltet sich dann ab, so daß nur der gewählte bedeutsamste Teil des Signals, das auf die freien Schwingungen der Stirnwand der Büchse zurückzuführen ist, zu den Federn 146 und 148 gelangt. Wie erwähnt, läßt das Filter 146 die für eine einwandfreie Büchse kennzeichnenden Frequenzen durch, während das Filter 148 nur die für eine nicht einwandfreie Büchse kennzeichnenden Frequenzen durchläßt. Die Ausgangssignale der Filter 146 und 148 werden gleichgerichtet und den zugehörigen Integrationsverstärkern 154 und 164 zugeführtο Die Transistoren 158 und 168 sind normalerweise nicht leitfähig, doch

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werden sie kurzzeitig eingeschaltet, bevor der Steuertransistor eingeschaltet wird, um die Integratoren zurückzustellen. Zu diesem Zweck wird der Rückstellimpuls des monostabilen Multivibrators 202 der -^asis des Transistors 210 zugeführt,.der normalerweise abgetchaltet ist, jedoch durch diesen Rückstellimpuls eingeschaltet wird. Sobald dies geschieht, wird die Vorspannung an der Basis der Transistoren 158 und 168 so weit geändert, daß diese Transistoren leitfähig werden, um die Kondensatoren 156 und 166 zu entladene Die Transistoren· 158 und 168 bleiben nur etwa 1 ms lang eingeschaltet, d.h. während der Dauer des Rückstellimpulses ο" Somit befinden sich die Integratoren 154 und 164 im zurückgestellten Zustand, wenn die Filter 146 und 148 beginnen, die gewählten Frequenzen des Ausgangssignals des "Verstärkers 136 durchzulassen» Die Integratoren erzeugen während der Offnungsperiode Ausgangssignale in Form linear zunehmender Spannungen.

Die Ausgangssignale der Integratoren 154 und 164 werden am invertierenden Eingang des Verstärkers 172 summiert, um ein negatives Bezugssignal an der Klemme 182 erscheinen zu lassenο Das Ausgangssignal des Verstärkers 172 wird außerdem durch den Verstärker 184 invertiert, so daß an der Klemme 188 ein positives Bezugssignal erscheint. Gleichzeitig liefert der Verstärker 174 ein der Differenz der Ausgangssignale der Integratoren 154 und 164 entsprechendes Ausgangssignal. Der Differenzverstärker 174 erzeugt ein Ausgangssignal vom Wert Null, wenn die Ausgangssignale der Integratoren den gleichen Wert haben, d.h. wenn an der geprüften Büchse ein Druck herrscht, der nahe dem Mittelpunkt des Druckbereichs liegt, welcher dem Frequenzbereich entspricht, der durch die Durchlaßbereiche der Filter 146 und 148 bestimmt wird. 1st der Druck in der geprüften Büchse dem für· eine einwandfreie Büchse geltenden Wert näher benachbart, wird der Pegel des an der Klemme 190 erscheinenden Signals weniger positiv» Nähert sich der Druck in der Büchse dem für eine nicht einwandfreie Büchse geltenden "Wert, wird das Signal an der Klemme

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stärker positiv. Die an den Klemmen 182 und 188 erscheinenden Bezugssignale werden einer in Fig. 9 gezeigten Anzeigeschaltung zugeführt, um den mit hilfe der Vorrichtung durchzuführenden Entscheidungs- oder Diskriminierungsvorgang von Änderungen der Amplitude des durch jede Büchse erzeugten Tons unabhängig zu machen.

Fig. 9 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Schaltung zum Steuern der Anzeigelampen 132 nach Fig. 6 und zum Betätigen der Einrichtung 70 zum Auswerfen nicht einwandfreier Büchsen. Wie in Fig. 9 durch gestrichelte Linien angedeutet, kann man die Anzahl der nachstehend beschriebenen Signalverarbeitungskanäle entsprechend der gewünschten Anzahl der proportionalen Anzeigen für die in den Büchsen herrschenden Drücke variieren Zu der Schaltung nach Fig„ 9 gehört ein Spannungsteilernetzwerk 220 zum Zuführen von EingangsSignalen zu mehreren Signalverarbeitungskanälen. Das Hetzwerk 220 besitzt zwei Eingangsklemmen 222 und 224, an die mehrere i,n Reihe geschaltete Widerstände 228, 230, 232 und 234 mit vorbestimmten Widerstandswerten angeschlossen sind. Gemäß Fig. 9 sind ferner fünf Operationsverstärker 236, 238, 240, 242 und 244 sowie fünf Bistabile zur Verriegelung dienende Halbleiterspeichereinheiten 256, 258, 260, 262 und 264 vorhanden. Der invertierende Eingang des Verstärkers 236 ist an die Bezugsklemme 222 angeschlossen. Die entsprechenden invertierenden Eingänge der Verstärker 238 bis 242 sind jeweils mit dem Knotenpunkt zwischen zwei zugehörigen Widerständen der Widerstände 228 bis 234 verbunden, während der invertierende Eingang des Verstärkers 244 an die Klemme 224 angeschlossen ist. Die nicht invertierenden Eingänge der Verstärker 236 bis 244 sind miteinander sowie mit einer dritten Klemme 266 verbunden.

Die Ausgänge der Verstärker 236 bis 244 sind mit den Eingangsleitungen der Speichereinheiten 256 bis 264 verbunden. Als Speichereinheiten kann man z.B» Speichermodule vom Typ SN7475 verwenden, wie sie von der Firma Texas Instruments, Dallas, Texas, U.S«A. hergestellt werden.

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Zu jeder Speichere.inheit gehören zwei Ausgangsleitungen 268 und 270, und jede Speichereinheit wird entsprechend dem Pegel des in der zugehörigen Steuerleitung 272 erscheinenden Signals eingeschaltet oder.gesperrt; tatsächlich weist jede Speichereinheit zwei Steuerleitungen auf, denen ein gemeinsames Steuersignal zugeführt wird, doch ist in Fig. 9 ä.er Deutlichkeit halber nur eine Steuerleitung dargestellt» Die Speichereinheiten sind so aufgebaut, daß dann, wenn in der Steuerleitung 272 ein starkes Signal erscheint, der Signalpegel in den Ausgangsleitungen 270 und 268 ansteigt bzw. zurückgeht, wenn das Signal in der. Eingangsleitung zunimmt, und daß die Signale in den Äusgangsleitungen 270 und 268 abnehmen bzw. zunehmen, wenn das Signal in der Eingangsleitung schwächer wird. Geht das Signal in der Steuerleitung 272 zurück, wird die Speichereinheit verriegelt, d.h.» die in den Ausgangsleitungen und 268 erscheinenden Signale bleiben unverändert und werden durch spätere Änderungen des Signals in der Eingangsleitung nicht beeinflußt.

Die Speichereinheiten sind miteinander verbunden und an ein Lampentreibertransistoren 276 bis 286 angeschlossen. Die Ausgangsleitungen 270 der Speichereinheiten 256 bis 262 sind durch gleichartige Paare von in Reihe geschalteten Widerständen 288 und 290 mit den Basiselektroden der Transistoren 278 bis 284 verbunden, während die Ausgangsleitungen 268 und 270 der Speichereinheiten 256 und 264 über einen Widerstand 292 bzw. einen Widerstand 294 mit den Basiselektroden der Transistoren 276 und 286 verbunden sind». Der Knotenpunkt zwischen den der Speichereinheit 256 zugeordneten Widerständen 288 und 290 ist über eine Diode 295 mit der Ausgangsleitung 268 der Speichereinheit 258 verbunden. Gemäß Pig. 9 sind die weiter aufeinander folgenden Speichereinheiten 258 bis 264 auf entsprechende Weise jeweils mittels einer Diode 295 gekoppelt.

Die Emitter der Transistoren 276 bis 286 sind geerdet, während ihre Kollektoren an die Kathoden von Licht aussendenden Dioden 132a bis 13>2f angeschlossen sind.

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Die Anoden dieser Dioden sind über einen Vorwiderstand 296 und eine Klemme 298 mit einer nicht ,dargestellten Quelle für eine positive Gleichspannung verbunden« Die Kollektoren der Transistoren 276 bis 286 sind in Parallelschaltung mit der Eingangsleitung eines monostabilen Multivibrators 300 über gesonderte Dioden 302 bis 312 und Kippschalter 130a bis 130f verbunden.

Zu der Schaltung nach Fig. 9 gehört ferner eine Eingangsklemme 314-, die mit den Steuerleitungen 272 der Speichereinheiten sowie mit einer Differenzierschaltung 316 verbunden ist, welch letztere an einen der Eingänge eines Gatters 318 angeschlossen ist. Zu dem Gatter 318 gehört ein zweiter Eingang, der mit der Klemme 222 verbunden ist, während der Ausgang des Gatters mit einem Einschalteingang des monostabilen Multivibrators 300 verbunden istο Die Ausgangsleitung des Multivibrators 300 führt zu dem Elektromagneten 98 des Druckluftventils 76 nach £'ig. 5·

Zur Beschreibung der Yi/irkungsweise der Schaltung nach Fig. 9 sei angenommen, daß Büchsen geprüft werden müssen, in denen ein Überdruck vorhanden sein soll. Die positiven und negativen Bezugssignale, die gemäß Fig. 8 an den Klemmen 188 und 182 erscheinen, sowie das an der Klemme 190 erscheinende Ausgangssignal werden gemäß Fig. 9 den Klemmen 222, 224 und 226 zugeführt_o Das Ausgangssignal des monostabilen öteuermultivibrators 200 wird der Klemme zugeführt. Die Verstärker 236 bis 244 erzeugen ein Ausgangssignal, wenn die an ihren nicht invertierenden Eingängen erscheinende Signalspannung die an den invertierenden Eingängen liegende Bezugsspannung über schreitet. Da sich die als Eingangssignale angelegten Bezugsspannungen schrittweise unterscheiden, benötigt der Verstärker 238 an der Klemme 266 ein stärkeres Signal als der Verstärker 236, wenn '.er ein Ausgangssignal erzeugen kann. Entsprechend benötigen die Verstärker 240, 242 und 244 jeweils entsprechend höhere Signalpegel an der Klemme 266, wenn sie ein Ausgangssignal erzeugen sollen,, In den

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Ausgangsleitungen. 270 der Speichereinheiten 256 bis 264 eirscheint ein starkes Signal, wenn ihren Steuerleitungen 272 ein Steuersignal zugeführt wird, und wenn ein Eingangssignal mit einem ausreichenden Pegel von den Verstärkern 2J6 bis 244 eintrifft« 1st das Signal an der Klemme 266 zu schwach, um in der Ausgangsleitung 270 der Speichereinheit 256 ein starkes Signal erscheinen zu lassen, wird der Transistor 276leitfähig, so daß die Licht aussendende Diode 132a eingeschaltet wird. Ist das Signal an der Klemme 266 so stark, daß es bewirkt, daß in der Ausgangsleitung 27O der Speichereinheit 256 ein starkes Signal erscheint, schaltet der Transistor 276 die Diode 132a nicht ein, sondern der Transistor 278 wird leitfähig, um die Licht aussendende Diode 132b einzuschalten. 1st das Signal an der Klemme 266 so stark, daß in der Ausgangsleitung 270 der Speichereinheit 258 ein starkes Signal erscheint, wird der Transistor 280 leitfähig, so daß die Leutdiode 132c eingeschaltet wird» Gleichzeitig erscheint in der Ausgangsleitung 268 der Speichereinheit 258 ein schwaches Signal, das bewirkt, daß die Spannung an dem Knotenpunkt zwischen den Widerständen 288 und 290 zwischen der Speichereinheit 256 und dem Transistor 278 so weit zurückgeht, daß der Transistor 278 nicht mehr leitfähig bleibt, so daß er die Leuchtdiode 132b nicht mehr einschalten kann. Hat das Signal an der Klemme 266 eine solche Stärke, daß in der Ausgangsleitung 270 der Speichereinheit 260 ein starkes Signal erscheint, das jedoch nicht genügt, um zu veranlassen, daß in der Ausgangsleitung 270 der Speichereinheit 262 ein starkes Signal erscheint, wird die Leuchtdiode 132d eingeschaltet, während die Leuchtdioden 132a bis 132c abgeschaltet bleiben. An der Klemme 266 muß ein noch stärkeres Signal erscheinen, wenn die Leuchtdiode 132e eingeschaltet werden soll, Die Leuchtdiode 132f wird eingeschaltet, wenn in der Ausgangsleitung 270 der Speichereinheit 264 ein starkes Signal erscheint. Weiche der Leuchtdioden eingeschaltet wird, richtet sich somit nach dem Pegel des an der Klemme 266 erscheinenden

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Signals, das seinerseits durch die Resonanzfrequenz der Büchsenstirnfläche bestimmt wird, die in Schwingungen versetzt wird. Je höher der Druck in der geprüften Büchse ist, desto mehr wird der Signalpegel an der Klemme 266 negativ«, Somit liefern die Leuchtdioden 132a bis 132f relative oder proportionale Anzeigen des Drucks in den Büchsen» Eine Bedienungsperson, die die jeweils eingeschalteten Leuchtdioden beobachtet, kann somit den Gütegrad der geprüften Büchsen ermitteln und die Feuchtigkeit des Vorkommens nicht einwandfreier Büchsen feststellen, bzw. sie kann erkennen, ob die Drücke in den Büchsen eine nach oben oder nach unten gerichtete Tendenz zeigen. Die Schalter 13Oa bis 130f ermöglichen es der Bedienungsperson, diejenigen Büchsen zu wählen, die als einwandfrei bzw. als nicht ein-r wandfrei betrachtet werden. Wird einer dieser Schalter geschlossen und wird der zugehörige Transistor der Transistoren 276 bis 286 eingeschaltet, wenn eine Büchse einen Ton erzeugt, bewirkt der geschlossene Schalter, daß ein Signal in der Eingangsleitung des monostabilen Multivibrators 300 erscheint. Gleichzeitig erzeugt das Zeitgebergatter 318 ein Einsehaltsignal für den monostabilen Multivibrator, was zur Folge hat, daß der IVionovibrator betätigt wird und den Auswerfer 70 veranlaßt, die betreffende Büchse von dem Förderband 68 herunterzuscheiben. Die Differenzierschaltung 316 verzögert die Betätigung des Gatters 318 bis zum Ende der Steuerimpulsperiode. Dies ist deshalb, wichtig, weil die Integratoren während der Steuerperiode arbeiteten» Die Zufuhr des positiven Bezugssignals zu der Klemme 222 gewährleistet, daß der monostabile Multivibrator 300 erst anspricht, wenn eine bemerkbare Spannung, die das Erzeugen eines Tons durch die Stirnwand einer Büchse anzeigt, durch die Diskriminatorschaltung erzeugt wird. In der Praxis bestimmt die Bedienungsperson den Mindestdruck in jeder Büchse, der als ausreichend betrachtet werden soll, und dann schließt sie diejenigen der Schalter 130a bis 13Of, die mit den Leuchtdioden 132a bis 132f verbunden sind, welche in Abhängigkeit

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davon eingeschaltet werden, daß Signale erzeugt werden, die von nicht einwandfreien Büchsen herrühreit. Wenn die ■ Schalter 13Oa bis 13Od geschlossen sind, wird somit eine Büchse nur dann zurückgewiesen und ausgeworfen, wenn ihr Innendruck geringer ist als der Druck, der erforderlich ist, um die Diskriminatorschaltung zu veranlassen, an der Klemme 266 ein Signal erscheinen zu lassen, dessen Pegel ausreicht, um den Transistor 284- leitfähig zu machen.

Werden die Stirnwände von Behältern in Schwingungen versetzt, in denen kein überdruck, sondern ein Unterdruck herrscht, wird die Eesonanzfrequenz um so niedriger, je geringer der Unterdruck in dem Behälter wird» Daher läßt · sich die Vorrichtung nach der Erfindung auf ähnliche v»eise benutzen, um den Unterdruck zu ermitteln, der in solchen Behältern vorhanden ist, und diejenigen Behälter auszuscheiden, in denen ein zu geringer Unterdruck vorhanden ist; zu diesem Zweck wird der betreffende Wert mit Hilfe der Schalter 130a bis 13Of gewählt.

Die beschriebene Erzeugung positiver und negativer ^ezugssignale ermöglicht es, den Entscheidungsvorgang von Schwankungen des Absolutwertes der Amplitude der Signale unabhängig zu machen, die von den Filtern durchgelassen werden, wobei diese Schwankungen nicht auf Unterschiede bezüglich der Drücke in den Büchsen, sondern auf andere Faktoren zurückzuführen sind, z.B» auf Schwankungen der Amplitude, die ihre Ursache im ungleichmäßigen Anschlagen der Behälter oder in Änderungen der Abstände zwischen den Büchsen und dem Wandler haben.

Ferner wurde festgestellt, daß der Innendruck einer Büchse in Abhängigkeit von der Temperatur variiert» Wenn z.B. eine Büchse, die mit einem kohlensäurehatigen Getränk gefüllt ist, 3 Raumeinheiten von gelöster Kohlensäure enthält und bei 21° C einen Innendruck von 2,6 bar aufweist, ergibt sich bei einer Temperatur von etwa 1,7° C ein Druck von etwa 0,9 bar und bei einer Temperatur von 24° C ein Druck von etwa 2,9 bar. Daher ist es möglich,

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daß eine Büchse zurückgewiesen werden kön: te, da ihr Innendruck unzureichend ist, obwohl sie «tatsächlich unter dem richtigen Druck steht, da ein niedriger Druck deshalb angezeigt wird, weil sich die Büchse auf einer niedrigeren Temperatur befindet. Die hierauf zurückzuführenden Fehler lassen sich vermeiden, wenn man die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen in der nachstehend anhand von Fig. 10 beschriebenen Weise abändert. Nahe dem Förderband 68 wird ein Heißleiter 520 oder ein anderer schnell reagierender Temperaturfehler 320 angeordnet, um die Temperatur der Büchsen zu fühlen. Der Temperaturfehler erzeugt ein analoges elektrisches Signal, das durch einen Komparator 322 mit einem Bezugssignal verglichen wird, das einer Signalquelle 324 entnommen wird und dem Signal entspricht, bei der Temperaturfehler 320 bei einer vorbestimmten Temperatur von z.B. 21° G entspricht, her Komparator 322 kann als Differenzverstärker ausgebildet sein« Das Fehleroder Ausgleichssignal des Komparators wird einer Diskriminatorschaltung 326 zugeführt, bei der es sich z.B_e um die Schaltung nach Fig. 5 oder diejenige nach Fig. S handeln kann, -und zwar derart, daß ihr Signal in Abhängigkeit von dem Fehlersignal nachgestellt wird» Wenn z.B. Büchsen geprüft werden, in denen ein überdruck vorhanden i. t, und wenn die Prüfung bei einer Temperatur erfolgt, die tiefer liegt als die normale Prüftemperatur, wird das Fehlersignal dazu verwendet, das Äusgangssignal des Integrators nach Fig. 5 um einen Betrag zu vergrößern, der eine Funktion der Differenz zwischen den Ausgangssignalen der Fühleinrichtung 320 und der Bezugssignalquelle 324 ist« Bei dem Diskriminator nach Fig. 8 wird das Fehlersignal dazu verwendet, das Eingangssignal für den Bezugsverstärker 172 zu vergrößern. Werden Büchsen bei einer Temperatur geprüft, die höher ist als die Temperatur bei der sie gefüllt wurden, bewirkt das Fehlersignal eine Abschwächung des Ausgangssignals des Integrators nach Fig. 4 oder des Eingangssignals des Bezugsverstärkers 172 nach Fig. 8 um einen Betrag, durch den der Temperatur-

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unterschied kompensiert wird, Somit liefert die mit den beschriebenen Leuchtdioden arbeitende Anzeigeschaltung nach¹ Hg. 9 keine falsche Anzeige, und die Schaltung, nach Fig. 5 bzw ο diejenige nach Fig. 9 bewirkt keine Betätigung des Auswerfers 70» so daß keine einwandfreien Büchsen ausgeschieden werden.

Fig. 11 zeigt eine weitere Äusführungsform der Erfindung. In diesem Fall ist eine transportable Wandler- und Aufnehmerbaugruppe 2A vorhanden, deren Gehäuse einen Griff 328 aufweist, durch den sich ein Ende eines mehradrigen Kabels 330 erstreckt, das die Ymndlerspule 6 und den Anschluß des kikrophons 12 mit ,einem Gehäuse 332 verbindet, das eine Schaltung enthält, zu der die Spulentreiberschaltung 78, der Verstärker 80, das Filter 82, . die monostabilen lUiltivibratoren 106, 108 und der Festkörperschalter 110 gehören, die in der aus Fif.. 5 ersichtlichen Weise zusammenarbeiten. Der Ausgang des Filters 82 ist an einen Doppelkopfhörer 336 angeschlossen» Der Griff 328 enthält einen nicht dargestellten, normalerweise offenen Schalter, der dem Schalter 54- nach Fig. 2 entspricht und durch Niederdrücken eines unter iederspannuhg stehenden Druckknopfes 338 geschlossen werden kann«. Die wandler- und Aufnehmerbaugruppe 2A kann über einer Büchse, z.B. einer Büchse 6OA, angeordnet werden, die sich in einem verschlossenen Kästen 34-0 aus Pappe oder dergleichen befindet, und dann wird der Druckknopf 338 betätigt, um den steuerbaren Siliziumgleichrichter 4-4- der Spulentreiberschaltung zu zünden» Mimmt man an, daß das Filter jetzt auf einen Frequenzdurchlaßbereich eingestellt ist, der die sowohl durch einwandfreie als auch durch nicht einwandfreie Büchsen erzeugten Frequenzen umfaßt, kann der Benutzer der Vorrichtung mit Hilfe des Tons, der von dem Kopfhörer 336 oder einem Lautsprecher 334- abgegeben wird, feststellen, in welchen Büchsen der Solldruck vorhanden ist» Die Die Fähigkeit des Benutzers, die richtige Entscheidung zu treffen, wird dadurch gesteigert, daß der Verstärker so gesteuert wird, daß er den Rauschimpuls zu-

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rückhält, der durch das Magnetfeld erzeugt wird, und daß er nur einen gewählten Teil des akustischen Signals durchläßt, das durch die freie Schwingungen ausführende Stirnwand der betreffenden Büchse erzeugt wird»

Ferner ist gemäß der Erfindung daran gedacht, daß bei der Ausführungsform nach Fig. 11 z.B_o auch der Detektor 84, der Integrator 86, der Flip-Flop-92, die Lampentreiberschaltung 102 und die Lampe 104 gehören könnten, so daß sich der Benutzer ausschließlich auf den Ton des Lautsprechers 334 oder des Kopfhörers 336 verlassen kann, um festzustellen, ob die geprüfte Büchse einwandfrei istο Alternativ könnte der in einer einwandfreien Büchse vorhandene Druck dadurch angezeigt werden, daß eine Lampe 104 eingeschaltet oder nicht eingeschaltet wird. Die Lampe könnte auf dem Gehäuse 332 angeordnet sein» Natürlich könrite man bei der Ausführungsform nach Fig. 11 gegebenenfalls auch die Schaltung nach Figo 9 vorsehen»

Die Anwendbarkeit der Erfindung beschränkt sich nicht auf das Prüfen von dicht verschlossenen Büchsen aus Metall, Vielmehr läßt sie sich auch beim Prüfen von Behältern anwenden, die aus Glas oder einem anderen Werkstoff bestehen und mittels einer Metallkappe dicht verschlossen sind; hierzu gehören z.B. unter Aufbringen eines Unterdrucks verpackte lösliche Kaffeepulver oder Nahrungsmittel für Kleinkinder. Weiterhin ist es nicht erforderlich, den Deckel oder eine Stirnwand des zu prüfenden Behälters zu Schwingungen zu veranlassen. Vielmehr ist es auch möglich, eine Seitenwand eines Behälters "anzustoßen", in dem ein Unterdruck oder ein Überdruck herrscht. Hierbei kommt es lediglich darauf an, daß ein Kraftimpuls auf einen Teil des Behälters aufgebracht wird, der Resonanzschwingungen ausführt, deren Frequenz eine Funktion des Innendrucks des Behälters ist.

Ferner braucht der Aufnehmer nicht als Mikrophon ausgebildet zu sein. Es ist nur erforderlich, daß der Aufnehmer ein Signal erzeugt, dessen Frequenz eine Funktion

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der Resonanzfrequenz ist oder in Beziehung zu der •Resonanzfrequenz des Behälters steht, der auf magnetischem Wege zum Schwingen gebracht wird. Beispielsweise könnte man auch einen kapazitiven oder induktiven Aufnehmer oder einen Widerstandswufnehmer verwenden» Schließlich ist es nicht erforderlich, den Aufnehmer mechanisch an der Wandlerspulenbaugruppe zu befestigen.

Das Verständnis der Erfindung wird erleichtert, wenn man eine typische Anwendung der Vorrichtung nach iig. 8 und 9 mit zwei Diskriminatoren betrachtete Es sei angenommen, daß die Vorrichtung dazu dienen soll, aus Aluminium hergestellte, mit Bier gefüllte Büchsen zu prüfen, von denen jede ein Gewicht von etwa 0,34 kg hat« Normalerweise enthält jede Büchse drei Raumteile von gelöster Kohlensäure, und wenn die Büchse in der richtigen Weise gefüllt und verschlossen worden ist, beträgt in ihr bei 21° C der Druck etwa 2,6 bar.Ferner sei angenommen, daß alle Büchsen als nicht einwandfrei zu betrachten sind, deren Innendruck weniger als etwa 2,1 bar beträgt, während alle diejenigen Büchsen als einwandfrei gelten, bei denen der Innendruck bei etwa 2,1 bar oder darüber liegt. Schließlich sei angenommen, daß eine in Schwingungen versetzte Stirnwand einer Büchse mit einem Innendruck von etwa 2,6 bar Resonanzschwingungen ausführt, deren Spitzenenergie bei einer frequenz von eta 4 kHz liegt, während die Spitzenenergie der Resonanzfrequenz bei einer Büchse mit einem Innendruck von etwa 2,1 bar bei etwa 2 kHz liegte In diesen Fällen-werden die Filter 146 und 148, die einen relativ niedrigen Q-Yfert von etwa 1,5 bis 2 haben, auf eine Mittenfrequenz von etwa 4 bzw. etwa 2 kHz abgestimmt, wobei das Filter 146 ein Frequenzband von etwa 3 bis 5 Hz und das Filter 148 ein Frequenzband von etwa 1 bis 3 kHz durchläßt. Durch entsprechendes Schließen gewählter Schalter der Gruppe von Schaltern 13Oa bis 13Of kann man erreichen, daß die Vorrichtung diejenigen Büchsen ausscheidet, die nicht als einwandfrei zu bezeichnen sind.

Ansprüche: 309851/0331

Claims

1 Ii S P H Ü C fi E

1. I Verfahren zum überwachen bzw. Lrmitteln des Drucks einem dicht verschlossenen Behälter, der mindestens

einen elastischen Wandabschnitt aufweist, bei dem dieser lfvandabschnitt auf eine solche Weise durchgebogen bzw» elastisch verformt wird, daß er veranlaßt wird, Schwingungen mit einer Frequenz auszuführen, die eine Funktion des i'luddrucks in dem Behälter sind, und bei dem alternierende elektrische Signale in Abhängigkeit von der Schwingungebewegung und entsprechend der üchwingungsbewegung des ftandabschnitts erzeugt ^werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Vvandabschnitt dadurch elastisch verformt wird, daß er im wesentlichen nur einem einzigen Kraftimpuls ausgesetzt wird, daß die elektrischen Signale so gesteuert werden, daß diejenigen Teile der Signale zurückgehalten werden, die erzeugt werden, während der Wandabschnitt des Behälters' dem Kraftimpuls ausgesetzt ist, und daß die nicht zurückgehaltenen Teile der Signale entsprechend ihren Frequenzen unterschieden werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Signale so gesteuert werden, daß die it-auschsignale zurückgehalten werden, die auftreten, während sich die Amplitude der Schwingungen des Wandabschnitts des Behälters dem Wert Null nähert»

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Ausgangssignal entspre- ' chend dem Energieinhalt der elektrischen Signale innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs erzeugt wird.

4ο Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß nach Bedarf eine Anzeige des Drucks

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in dem Behälter entsprechend dem Ausgangssignal bewirkt wird·

5«.' Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach ^edarf angezeigt wird, ob der Druck in dem Behälter einem vorbestimmten Sollwert entspricht, der durch das Ausgangssignal gegeben ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren bei einem Satz von aufeinander folgenden Behältern angewendet wird, und daß Maßnahmen durchgeführt werden, um nach Bedarf in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal Behälter zurückzuweisen bzw. auszutreiben, bei denen der Innendruck nicht dem vorbestimmten Sollwert entspricht.

7. Vorrichtung zum überwachen bzw. Ermitteln des Innendrucks eines dicht verschlossenen Behälters mit einem flexiblen bzw. elastisch, verformbaren Wandabschnitt, bei der eine Wandlerspule vorhanden ist, ferner eine Einrichtung zum Abgeben optischer Energie an die Wandlerspule derart, daß eine Kraft erzeugt wird, durch die der flexible Wandabschnitt des Behälters in Bewegung gesetzt wird, um hierdurch in dem Behälter eine Schwingungswelle zu erzeugen, so daß der flexible wandabschnitt Schwingungen mit einer Eigenfrequenz ausführt, die eine Eunktion des Innendrucks ist, und bei der ein Aufnehmer vorhanden ist, der ein oszillierendes elektrisches Signal in Abhängigkeit von Schwingungen des flexiblen Wandabschnitts erzeugt, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung (78) vorhanden ist, die dazu dient, der Wandlerspule ₌ (6) einen elektrischen Energieimpuls derart zuzuführen, daß im wesentlichen nur ein einziger Kraftimpuls erzeugt wird, durch den der Wandabschnitt (66) des Behaltets (60) in Bewegung gesetzt wird, daß eine Schaltung vorhanden ist, die dazu dient, die Frequenz des elektrischen Signals zu überwachen, und daß eine Einrichtung vorhanden ist, die das elektrische Signal so steuert, daß die Schaltung äaran gehindert wird, auf denjenigen ieil des elektrischen

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Signals anzusprechen, das während derjenigen ^eit erzeugt wird, während welcher der Wandabschnitt des Behälters dem Kraftimpuls ausgesetzt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß zu der Schaltung eine Einrichtung (84) zum Ermitteln der Scheitelfrequenz der elektrischen Signale gehört.

8. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß zu der Schaltung eine Einrichtung (102), die ein Ausgangssignal erzeugt, sobald die Scheitelfrequenz der elektrischen Signale außerhalb eines vorbestimmten Frequenzbandes liegt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (104) vorhanden ist, die in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal eine Anzeige bewirkt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 7 t dadurch gekennzeichnet, daß zu der Schaltung ein auf ein gewähltes 5'requenzb.and abgestimmtes ^andpaßfilter (82) gehört, ferner eine Einrichtung (80) ztm Zuführen der elektrischen Signale zu dem Bandpaßfilter als Eingangssignale, eine Integrationseinrichtung (86), eine Einrichtung (84) zum Zuführen der von dem Bandpaßfilter durchgelassenen Signale zu der Integrationseinrichtung sowie eine Ausgabeeinrichtung (92), die an die Integrationseinrichtung angeschlossen ist und auf ihr Ausgangssignal anspricht, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, wenn das Ausgangssignal der Integrationseinrichtung einen vorbestimmten Pegel erreicht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch Einrichtungen (106, 108), die die Integrationseinrichtung (86) so betätigen, daß nur ein gewählter '-i-'eil der elektrischen Signale integriert wird.

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13» Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Einrichtungen zum Zuführen der elektrischen Signale zu dem Bandpaßfilter ein Verstärker (80) gehört«

14o Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (80) so eingestellt ist, daß er die Amplitude des dem Bandpaßfilter (82) zugeführten Eingangssignals begrenzt.

15ο Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (106) geeignet ist, das Ausgangssignal des Verstärkers (80) zu steuern. -

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (106), die die Integrationseinrichtung (86) zurückstellt, wenn der elektrische Energieimpuls der Spule (6) zugeführt wird.

17· Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß zu der Schaltung ein erstes Bandpaßfilter (146) und ein zweites Bandpaßfilter (148)^ gehören, daß das eine Bandpaßfilter auf ein erstes Frequenzband und das andere Bandpaßfilter auf ein zweites anderes Frequenzband abgestimmt ist, ferner Einrichtungen (136, 144) zum Zuführen der elektrischen Signale zu den beiden Bandpaßfiltern als Eingangs signale, Einrichtungen (1-5O₉ 160) zum getrennten Nachweisen der gefilterten, der Integrationseinrichtung zuzuführenden Ausgangssignale der beiden Filter, sowie eine Ausgabeeinrichtung zum Erzeugen eines analogen Signals, das die Resonanzfrequenz des Wandabschnitts (66) des Behälters (60) repräsentiert und entsprechendden Änderungen der Größe der Amplitudendiffereas zwischen den Ausgangssignalen der zum Nachweisen dienenden Einrichtungen und der Integrationseinrichtung variiert«

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet , daß Einrichtungen (132a bis 132f)

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vorhanden sind, die auf das Ausgangssignal der Ausgabeeinrichtung ansprechen, um die Resonanzfrequenz des Wandabschnitts (66) des Behälters (60) anzuzeigen.

19· Vorrichtung nach Anspruch 17» dadurch g e k e η η zeichnet^ daß die Wandlerspule (6) und der Aufnehmer (12) in der Nähe eines Förderbandes (68) zum Transportieren zu prüfender Behälter (60) so angeordnet sind, daß es möglich ist, auf jeden der aufeinander folgenden Behälter jeweils einen Kraftimpuls durch Zuführen elektrischer Energie zu der Wandlerspule aufzubringen, und es dem Aufnehmer möglich ist, die Schwingungen des elastischen Wandabschnitts jedes der aufeinander folgenden Behälter zu fühlen, und daß eine Steuereinrichtung vorhanden ist, die es ermöglicht, die Einrichtung (78) zum Zuführen elektrischer Energieimpulse zu veranlassen, die 'ftandlerspule wiederholt entsprechend der Anzahl der Behälter zur Wirkung zu bringen, die je Zeiteinheit an der Wandlerspule und dem Aufnehmer vorbeigeführt irerden.

Vorrichtung nach Anspruch 7> gekennzeichnet durch eine Einrichtung (70), die es nach Bedarf ermöglicht, bestimmte auf dem Förderband (68) vorhandene Behälter (60) entsprechend der Resonanzfrequenz des flexiblen Wandabschnitts (66) des betreffenden Behälters zurückzuweisen bzw. auszuscheiden»

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, gekennzeichnet durch Anzeigeeinrichtungen (132a bis 132f) die an den Frequenzdiskriminator (326) so angeschlossen sind, daß sie nach Bedarf anzeigen, in welchen Behältern (60) ein Fluddruck vorhanden ist, der einem vorbestimmten Sollwert entspricht.

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