DE2319502C3

DE2319502C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des Druckes in einem dicht verschlossenen Behälter

Info

Publication number: DE2319502C3
Application number: DE2319502A
Authority: DE
Inventors: Samuel O. Falmouth Mass. Raymond
Original assignee: Benthos Inc
Current assignee: Teledyne Benthos Inc
Priority date: 1972-06-09
Filing date: 1973-04-17
Publication date: 1981-06-04
Also published as: DE2319502A1; JPS5458175U; DE2319502B2; US3802252A; CA970872A; JPS4934376A; GB1379695A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen des Druckes in einem dicht verschlossenen Behälter mit zumindest einem elastischen Wandabschnitt, der durch ein sich änderndes Feld eines Elektromagneten in Schwingungen mit seiner Eigenfrequenz versetzt wird, die eine Funktion des Druckes in dem Behälter ist, bei dem weiterhin ~in elektrisches Wechselspannungssignal in Abhängigkeit von der Schwingungsbewegung des Wandabschnittes mit einer Frequenz erzeugt wird, die eine Funktion der Eigenfrequenz der Schwingungsbewegung ist und bei dem das ή> elektrische Wechselspannungssignal im Hinblick auf seine Frequenz ausgewertet wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Aus verschiedenen Gründen ist es bei Nahrungsmittelerzeugnissen, die in Behältern verpackt sind, in welchen ein Unterdrück herrscht, erwünscht, festzustellen, ob der gewünschte Unterdruck vorhanden ist, denn das Fehlen eines ausreichenden Unterdrucks oder das Vorhandensein eines Oberdrucks in einem solchen Behälter kann darauf hindeuten, daß der Behälter nicht m> nuF unzureichend evakuiert worden oder undicht ist, sondern daß bestimmte andere Fehler vorliegen. Beispielsweise zeigt Jas Vorhandensein eines Überdrucks in einem unter Aufbringen eines Unterdrucks verschlossenen Behälter häufig an, daß das verpackte h^r> Nahrungsmittelerzeugr.is 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 (US-PS 35 13 689, 34 16 360, 32 90 922, 31 37 160, 26 48 977, 26 08 089,19 56 30? und 18 69 067) 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 Diese bekannten Verfahren und Vorrichtungen liefern jedoch keine vollständig zufriedenstellenden Ergebnisse, und daher wird bei zahlreichen Verpackungs- und AbfüIIanlagen mit nicht zerstörungsfreien Prüfverfahren gearbeitet oder es wird eine Prüfung durch Besichtigung durchgeführt, um z. B. sogenannte Vakuumpackungen darauhin zu untersuchen, ob ihre Stirnwände nach außen vorgewölbt sind.

Bei einem dieser Verfahren bzw. Vorrichtungen (US-PS 26 08 089) ist eine der Anzahl C^: zu prüfenden Behältern in eiper Verpackungseinheit entsprechende Anzahl von Wandlerspulen vorgesehen, die nacheinander über eine Kommutatoranordnung angesteuert werden, wobei die Schwingungen der jeweiligen Behälterte-ε von einer Bedienungsperson abgehört werden. Diese bekannte Vorrichtung ermöglicht nur eine grobe Abschätzung des Innendrucks der Behälter und es lassen sich 'ediglich krasse Abweichungen feststellen.

Bei einer weiteren Vorrichtung der eingangs genannten Art (US-PS 32 90 922) wird der Behälter oder ein Teil dieses Behälters mit Hilfe einer Wandlerspule in mechanische Schwingungen versetzt, die ihrerseits über einen frequenzmodulierten Oszillator angesteuert wird. Die Wandlerbaugruppe weist hierbei weiterhin ein Mikrophon auf, das die mechanischen Schwingungen des Behälters in elektrische Signale umwandelt, die einem Breitbandverstärker zugeführt werden. Diesem Breitbandverstärker ist eine größere Anzahl von selektiven Frequenzdiskriminatorschaltungen zugeführt, die alle auf verschiedene Frequenzen abgestimmt sind und die es ermöglichen, die Amplitude der Schwingungen des Behälters bei bestimmten vnn dem frequenzmodulierten Oszillator bestimmten Frequenzen zu messen. Der der Frequenz der Eigenresonanz des Behälters zugeordnete Frequenzdiskriminatorkanal ergibt damit das höchste Ausgangssignal, so daß eine relativ differenzierte Messung des Innendruckes des Behälters möglich ist. Der Aufwand für diese Vielzahl von Frequenzdiskriminatorschaltungen, die alle entsprechend abstimmbare Filter aufweisen müssen, ist relativ hoch und weiterhin wird die Messung dadurch beehfluOt, daß nicht die freie Eigenschwingung des Behälterteils gemessen wird, sondern die Frequenz, bei der eine Eigenresonanz auf Grund der Anregung durch den frequenzmodulierten Oszillator auftritt. Der Behälter befindet sich immer im Kraftfeld der Wandlerspule, die vorzugsweise mit einer Frequenz angesteuert wird, die etwa der halben Frequenz der Eigenresonanz des Behälters entspricht, so daß sich immer eine Dämpfung der Schwingungen dieses Behälters ergibt. Weiterhin muß bei jedem Meßvorgang der gesamte mögliche Frequenzbereich relativ langsam durchlaufen werden, um die Eigenresonanz erkennbar zu machen, so daß der Meßvorgang zeitraubend ist. Eine schnelle Messung, die beispielsweise die Bewegung der Behälter auf einem Förderband während des Meßvorganges zulassen

würde, ist daher nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die eine schnelle Überwachung des Druckes in einem dicht verschlossenen Behälter ohne Beeinträchtigung oder Dämpfung und Verfälschung der Eigenschwingungen des Behälters ermöglicht, so daß sich ein genaueres Meßergebnis ergibt.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der elastische Wandabschnitt einem einzigen elektromagnetischen Kraftimpuls ausgesetzt wird, daß zumindest die Teile des Wechselspannungssignals durch Torsteuerung unterdrückt werden, die während der Ausübung des elektromagnetischen Kraftimpulses auf den Wandabschnitt erzeugt werden, und daß lediglich die Frequenzen des nicht unterdrückten Teils des

WcLMMnspaiiiiüiigSsigtialS äüägcwci ici wci'üen.

Dadurch, daß die Eigenfrequenz der Schwingung des elastischen Wandabschnittes des Behälters erst dann gemessen wird, wenn der elektromagnetische Kraftimpuls beendet ist, ergibt sich eine Messung einer vollständig freien Eigenschwingung, ohne Beeinflussung durch das Feld des Elektromagneten oder durch die Meßanordnung, so daß die Meßgenauigkeit wesentlich vergrößert wird. Weiterhin ergibt sich auf Grund der Verwendung eines einzigen elektromagnetischen Kraftimpulses eine wesentliche Beschleunigung des Meßvorganges, so daß es möglich ist, den Druck in dicht verschlossenen Behältern zu messen, die sich kontinuierlich auf einem Förderband an der Meßvorrichtung vorbeibewegen.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird durch die Torsteuerung nur der Teil der elektrischen Signale ausgewertet, der ausgehend von einem Zeitpunkt nach dem Ausüben des elektromagne tischen Kraftimpulses auf den Behälterabschnitt bis zu einem Zeitpunkt auftritt, zu dem die Amplitude der Schwingungen des Wandabschnittes des Behälters auf einen bestimmten Wert abgesunken ist. Auf diese Weise wird die Wirkung störender Echos. Reflexionen usw. anderer Arten von Schwingungen in dem Behälter oder von Schwingungen von in der Nähe des Behälters vorhandenen Gegenständen ausgeschaltet.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Wandlerspule zum Ausüben elektromagnetischer Kräfte auf den elastischen Wandabschnitt, mit einem Meß-Aufnehmer zur Erzeugung eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von den Schwingungen des elastisch verformbaren Wandabschnittes mit einer Frequenz, die eine Funktion der Eigenfrequenz des Wandabschnittes ist. und mit Schaltungseinrichtungen zur Auswertung der Frequenz des elektrischen Signals ergibt sich dadurch, daß eine Treiberschaltung zur Ansteuerung der Wandlerspule mit Einzelimpulsen vorgesehen ist daß Torschaltungen zur Weiterleitung des elektrischen Ausgangssignals des Meß-Aufnehmers vorgesehen sind und daß die Torschaltungen durch Verzögerungsschaltungen gesteuert sind, die die Torschaltungen sperrende Steuersignale zumindest während der Erzeugung des elektromagnetischen Kraftimpulses abgeben.

Es ist zwar bereits bekannt (Literaturstelle »The Review of Scientific Instruments«. Vol. 33. Nr. 11, November 1962, Seilen 1Ί65 und i !66). bei der NMR-Impulsanregung der Präzession der magnetischen Kernmomente ein Signal in der Nähe der Lamor-Frequenz des untersuchten Materials zu erzeugen, wobei dieses Signal frequenz- und zeitabhängig ist und von einem Sender erzeugt wird, dessen Ausgangsleistung während des Empfangsvorganges unterbrochen wird. Hierbei werden sowohl der Sender als auch der Empfänger in gegenseitig ausschließender Weise torgesteuert und es wird kein einzelner Impuls erzeugt, sondern eine Folge von Schwingungszügen.

Weiter vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. I einen senkrechten Schnitt durch eine Ausfiih· rungsform einer Wandler-Meß-Aufnehmerbaugruppe mit einer Wandlerspule und einem Mikrophon, die in der Nähe eines Endes einer Büchse angeordnet ist, die ein uriier cinciri Drück stehendes rUini criihäit;

Fig. 2 den Aufbau einer Ausführungsform einer Treiberschaltung für die Wandlerspule nach Fig. I;

F i g. 3 einen typischen, der Wandlerspule zugeführten Stromimpuls;

F i g. 4 einen typischen Ton. d. h. eine Schallwelle, dir durch die schwingende Stirnwand eines Behälters erzeugt wird;

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform di: Schaltung der Vorrichtung.

F i g. 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 F i g. 6:

F i g. 8 und 9 jeweils einen Teil einer zweiten Ausführungsform der Schaltung der Vorrichtung;

Fig 10 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zur Temperaturkompensation; und

F i g. 11 eine abgeänderte Ausführungsform der Vorrichtung.

In F i g. I ist eine Ausführungsform einer Wandler- und Meßaufnahmebaugruppe 2 mit einem Gehäuse 4 gezeigt, in dem eine Wandlerspule 6 untergebracht wird, deren Zuleitungen 8 aus dem Gehäuse herausgeführt und mit einer nachstehend beschriebenen Treiberschaltung verbunden sind. Das Gehäuse 4 weist einen rohrförmigen Ansatz 10 auf. auf dessen oberem Ende ein Meßaufnehmer 12. z. B. in Form eines Mikrophons 12 angeordnet ist. Mit dem Mikrophon 12 sind Zuleitungen 14 verbunden, die an eine noch zu beschreibende Schaltung angeschlossen sind

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform einer T >iberschaltung zum Zuführen von Impulsen zu der Wandlerspule 6. Diese Treiberschaltung weist einen Volweggleichrichter 16 mit vier Dioden 18 auf, die eine Brückenschaltung bekannter Art bilden. Zwei einander gegenüber liegende Knotenpunkte der Rückenschaltung sind mit den Enden der Sekundärwicklung eines Transformators 20 verbunden, dessen Primärwicklung über einen normalerweise offenen Schalter 22 und einen Ladewiderstand 24 an einen Stecker 26 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 Brückenschaltung 16 sind mit Leitungen 28 und 30 verbunden, welche ihrerseits über zwei Widerstände 32 und 34 sowie einen Kondensator 35 miteinander verbunden sind. Der Knotenpunkt zwischen dem Kondensator 36 und der Leitung 30 ist

geerdel. Zwischen den beiden Leitungen 28 und 30 liegt ein normalerweise geschlossener Schalter 38, der eine direkte Verbindung zwischen diesen Leitungen herstellen kann. Der Stnalter 38 ist mit dem Schalter 22 gekuppelt. Ein Energiespeicherkondensator 40 ist mit einer Klemme mit der Leitung 30 verbunden, während seine andere Klemme an den Knotenpunkt zwischen den Widerständen 32 und 34 angeschlossen ist. Parallel /um Kondensator 40 ist ein Lastwiderstand 42 angeschaltet. Das eine Ende der Wandlerspule 6 ist an den Knotenpunkt zwischen den Widerständen 32 und 34 angeschlossen, während das andere Ende über einen steuerbaren Siliziumgleichrichter 44 geerdet isi. Gemäß !'ig 2 ist der steuerbare Silizitimgleichrichler 44 mit einer Diode 46 überbrückt und seine Steuerelektrode ist über einen Widerstand 48 geerdet. Der Widerstand 48 ist durch eine weitere Diode 50 überbrückt. Zwischen der Steuerelektn de des Gleichrichters 44 und dem

zwischen de

Widerstand 34 und

Kondensator 36 liegt ein Photoschalter 52. Gegebenfalls kann der Photoschalter 52 durch einen mechanischen Schalter 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. Jet/.t 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 einer ausreichenden Pegel aufgeladen worden ist. der 7. 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 Wandlerspule 6 fließt. F i g. 3 zeigt eine typische Wellenform des während der Entladung des Kondensators 40 durch die Wandlerspule 6 fließenden Stroms. Je gröBer die Kapazität des Kondensators 40 und die Induktivität der Wandlerspule 6 sind, desto größer wird die Länge des Stromimpulses. Je größer dagegen der Widerstand des die Wandlerspule enthaltenden Stromkreises ist. desto langsamer nimmt die Stärke des Impulsstroms ab. In der Praxis werden die Schaltungsparameter, d h. die Kapazität, die Induktivität und der Widerstand, so gewählt, daß der Strom so gedämpft wird, daß er bis auf den Wert Null zurückgeht, so daß der Wandlerspule 6 jeweils praktisch nur ein einziger Stromimpuls zugeführt wird. Der steuerbare Siliziumgleichrichter 44 wird durch das Schließen des Schalters 54 oder durch den Prmtoschalter 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 oder 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 Schalter 22 wieder geöffnet wird, kann sich der Kondensator 40 entladen.

Für die folgende Beschreibung anhand von F i g. I und 4 sei angenommen, daß eine aus Aluminium bestehende Büchse 60. die ein unter einem Oberdruck stehendes Fluid enthält, z. B. eine Büchse, die mit Bier oder einem anderen kohlensäurehaltigen Getränk 62 gefüllt ist, gemäß F i g. I in der Nähe der Wandlerspule 6 angeordnet worden ist. Sobald durch die Spule ein Strom fließt, erzeugt die Spule gemäß Fig. I ein Magnetfeld 64, das sich ausbreitet und wieder zusammenbricht, während die Stärke des durch die Spule fließenden Stroms ansteigt und wieder abnimmt. Während sich das Magnetfeld ausbreitet, werden in der Wandlerspule 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 Zunahme des Magnetfeldes entstehenden Wirbelströme erzeugen eine Kraft, die bestrebt ist. die Stirnwand 66 der Büchse von der Wandlerspule weg zu entfernen. Auch bei Zusammenbrechen des Magnetfeldes entstehen Wirbelströme, die ebenfalls eine Kraft erzeugen, die bestrebt ist, die SiirnwanH fifi Ηργ Rürhw von der Wandl.'rspule weg zu entfernen. Auch beim Zusammenbrechen des Magnetfeldes entstehen Wirbelströme, die ebenfalls eine Kraft erzeugen, die bestrebt ist die Stirnwand 66 von der Wandlerspule 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 Figenfrequenz ausführt. Diese Biegefrequenz der Stirnwand 66 ist eine Funktion des auf die Stirnwand wirkenden Drucks, der Wandstärke und des Durchmessers der Stirnwand sowie des spezifischen Gewichtes 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 wir .enden Drucks. Führt die Stirnwand der Büchse Schwingungen aus, erzeugt sie Druckänderungen in der benachbarten Atmospnare, und diese Druckscnwingungen erzeugen einen schwingenden akustischen Impuls, .ier im folgenden als Ton bezeichnet wird, der von dem als Meß-Aufnehmer dienenden 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 herrscht. Die Frequenz des akustischen Impulses steht in einer Beziehung zum Innendruck der Büchse. F i g. 4 zeigt die Spannungswellenform des Ausgangssignals, daß 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 Magnetfeld magnetisch angezogen, und diese

ferromagnetische Anziehung bewirkt eine teilweise Auslöschung der auf die Wirbelströme zurückzuführenden Abstoßungskraft, 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 lu erzeugen, deren Amplitude ausreicht, um die Anwendung der Erfindung zu gestatten.

F i g. 5 zeigt eine erste Ausführungsform einer Schaltungseinrichtung, die es ermöglicht, Büchsen iuszuschneiden, in denen der Fluiddruck nicht dem tollwert entspricht. Gemäß F i g. 5 ist eine Büchse 60 auf iinem Förderband 68 unter der Wandler- und Weß-AufnehmerbaugrupDe 2 angeordnet. Seitlich nelen dem Förderband 68 befindet sich eine pneumatische tinrichtung 70, deren Kolbenstange an ihrem freien tnde mit einem Puffer 72 versehen ist, der da/u dient, lurückgewiesene Büchsen von dem Förderband herun-•erzuschieben. Der Zylinder der Einrichtung 70 ist an idem F.nde mit einem Einlaß versehen, und diese inlässe sind durch Schlauchleitungen 74a und 74b mit den beiden zugehörigen Auslassen eines Vierwege-Ma-Inetventils 76 verbunden. Ein dritter Auslaß des Ventils 6 dient zum Abführen von Druckluft, und eine vierte öffnung ist an eine nicht dargestellte Druckluftquelle Ingeschlossen. Die Wandlerspule 6 der Baugruppe 2 ist »lit der zugehörigen Treiberschaltung 78 verbunden, die lh der anhand von Fig. 2 beschriebenen Weise ausgebildet sein kann. Das Ausgangssignal des Mikrothons 12 der Baugruppe 2 wird zuerst einem Verstärker I) zugeführt, dessen Ausgangssignalamplitude begrenzt <*ird, um den Entscheidungs- oder Diskriminationsvorgang bei der Vorrichtung von Schwankungen der Amplitude der Töne unabhängig zu machen, die durch die verschiedenen zu prüfenden Büchsen erzeugt herden. Das Ausgangssignal des Verstärkers 80 wird tinem abstimmbaren Filter 82 zugeführt, das so eingestellt ist. daß es die Frequenz bzw. ein schmales Frequenzband durchläßt, das für eine einwandfreie büchse kennzeichnend ist. und daß es Frequenzen Iperrt, die für eine nicht einwandfreie Büchse kennzeichnend sind. Bei dieser Anordnung wird eine »epruiie Büchse dann ais einwandfrei betrachtet, wenn kr Innendruck einen vorbestimmten Mindestwert Iberschreitet. d. h. wenn der Druck im Fall einer Vakuumpackung unter dem Sollwert bzw. bei einem behälter mit einem darin vorhandenen Überdruck, über #em Sollwert liegt. In der Praxis kann die Bandbreite <es Filters 82 einstellbar sein, damit es möglich ist. alle iormalen Abweichungen zu berücksichtigen, die bei büchsen einer bestimmten Konstruktion auftreten, Weiche mit einem bestimmten Erzeugnis gefüllt sind. Das Ausgangssignal des Filters 82 wird einem Detektor 84 zugeführt der das Wechselspannungssignal in ein Gleichspannungssignal verwandelt Das Gleichspannungsausgangssignal des Detektors 84 wird dann einem rückstellbaren Integrator 86 zugeführt, der durch ein auf eine noch zu beschreibende Weise erzeugtes Rückstellsignal gesteuert wird. Der Integrator 86 erzeugt als Ausgangssignal eine ansteigende Spannung. Die Ausgangsklemme des Integrators 86 ist an ein Potentiometer 90 angeschlossen, das eine Einstellung eines Gut-Schlecht-Schwellwertpegels ermöglicht

Der Schleifkontakt des Potentiometers 90 ist gemäß Fig.5 mit dem Setzeingang eines RS-Flip-Flops 92 angeschlossen, dessen Q-Ausgang mit einem Eingang eines Und-Gliedes 94 verbunden ist dessen Ai.agangsleitung zu einer Elektromagnet-Treiberschaltung 96

führt, die einen Elektromagneten 96 steuert, der das Magnetventil 76 betätigt. Gegebenenfalls Kann der (^-Ausgang des Flip-Flops 92 an eine Lampentreiberschaltung 102 ang^schlossen sein, die eine Anzeigelampe 104 steuert.

Zu der Vorrichtung nach F i g. 5 gehören ferner zwei als monostabile Multivibratoren ausgebildete Impulsgeneratoren, und zwar ein Rückstellmultivibrator 106 und ein UND-Glied-Ansteuer-Multivibrator 108. Der monostabile Multivibrator 106 erzeugt einen relativ kurzen Rückstellimpuls, dessen Länge gewöhnlich I bis 2 ms beträgt, während der 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 Multivibrator 106 ist so angeschlossen, daß er durch die Treiberschaltung 78 für die Wandlerspule getriggert wird. Die Eingangsleitung des Multivibrators 106 ist an die in FiK 2 dargestellte AusKangsklemme 56 angc schlossen, so daß dieser Multivibrator jedesmal dann getriggert wird, wenn eine Triggerung des steuerbaren Siliziumpleichriihiers 44 erfolgt. Das Ausgangssignal des Multivibrators 106 dient dazu, den Multivibrator 108 zu betätigen, und es wird außerdem den Rückstelleingängen des Integrators 86 und des Flip-Flops 92 zugeführt. Das Ausgangssignal des Multivibrators 108 gelangt zu einem der Eingänge des Und-Gliedes 94 sowie zu einem Halbleiterschalter 110, der zwischen dem Erdanschluß und dem Ausgang des Verstärkers 80 liegt. Der Schalter 110 ist normalerweise geschlossen, so daß er normalerweise das Ausgangssignal des Verstärkers 80 kurzschließt. Sobald dem Schalter HC 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 und der Schaller HO praktisch einen steuerbaren Verstärker. Die gleiche Wirkung läßt sich erzielen, wenn man den Schalter 110 zwischen dem Erdanschluß und dem Eingang des Verstärkers 80 oder dem Ausgang des Filters 82 anordnet. Das Und-Glied 94 ist so ausgebildet, daß es durch die Hinterflanke des Betätigungsimpulses des Multivibrators 108 geöffnet wird; wenn dies geschient, erzeugt uas iiiiii-Giicd 54 cm Ausgangssignal, durch das die Treiberschaltung_96 für den Elektromagneten betätigt wird, wenn am (?-Ausgang des Flip-Flops 92 ein hoher Pegel erscheint, !st der Pegel an dem ^"Ausgang niedrig, erzeugt das Und-Glied 94 kein Ausgangssignal, durch das die Treiberschaltung 96 für den Elektromagneten betätigt wird.

Es hat sich gezeigt, daß das Erregen der Wandlerspule 6 den Meß-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 Wandlerspule 6 unter dem Einfluß des Magnetfeldes, die selbst dann auftritt wenn die Windungen der Wandlerspule in eine dichte Vergußmasse eingebettet sind. Ein zweiter Faktor besteht darin, daß Spannungen dadurch erzeugt werden, 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 Wandlerspule ausgesetzt wird. Dieser starke Störimpuis 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 ungehinde't Resonanzschwingungen ausführt, bis zu etwa 20 ms betragen kann. Jedoch ist dieser Ton während der ersten 5 bis ·' !Millisekunden am reinsten und stärksten. Beim letzten Teil des Tonimpulses besteht die Gefahr finer 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 Diskriminatorichaltung zu verzögern, bis der beim Betätigen des Wandlers entstehende Störimpuls abgeklungen ist. und dann die Diskriminatorschaltung während einer begrenzten Anlang<,periode des erzeugten Tons /ti betätigen, damit die beschriebenen Störsignale ausge- »chsltet werden. Die beiden monostabilen Multivibratoren 106 und 108 sind so ausgebildet, daß sie durch die Hinterflanke eines ihrem Eingang zugeführten Trigger Impulses getrigg»tt werden. Daher wird die Betätigung des Multivibrators 108 entsprechend der Dzuer des Ausgangsimpulses des Multivibrators 106 verzögert, der !einerseits 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 tinen 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 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 <?- Ausgang ein niedriger Pegel erscheint, woraufhin der Flip-Flop diesen neuen Zustand beibehält, bis er durch einen neuen Impuls zurückgestellt wird, der ihm von dem Multivibrator 106 aus zugeführt wird. Ist die gcpi UUC DÜl'II5C IHCHl CIlIWdIIUUCI, lldl Ud) UCIII 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 (^-Ausgang der hohe Pegel erhalten. Infolgedessen erzeugt das Und-Glied 94 beim Erscheinen der Hinterflanke des Steuerimpulses ein impulsförmiges Ausgangssignal, das die Treiberschaltung % für den Elektromagneten 98 betätigt. Dies hat zur Folge, daß der Elektromagnet 98 das Ventil 76 so betätigt, daß dem Zylinder der Betätigungseinrichtung 70 Druckluft über die Leitung 74a zugeführt wird. Wenn dies geschieht, wird die Kolbenstange der Betätigungseinrichtung 70 ausgefahren, so daß der Puffer 72 die Eurückgewiesene Büchse 60 erfaßt und sie von dem Förderband 68 herunterschiebt Ist die Büchse einwandfrei, erscheint am (^-Ausgang des Flip-Flops 92 ein hoher Pegel, so daß die Treiberschaltung 102 die Anzeigelampe 104 einschaltet Wird der Flip-Flop 92 durch den nächsten impuls des monostabilen Muitivi brators 106 zurückgestellt wird die Treiberschaltung 102 außer Betrieb gesetzt so daß die Anzeigelampe 104 erlischt Die Treiberschaltung 96 ist se 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 veranlaßt, den Puffer 72 wieder zurückzuziehen.

Alternativ kann man die Lampentreiberschaltung 102 an die Ausgangsleitung des Und-Gliedes 94 anschließen, so daß die Anzeigelampe 104 nur eingeschaltet wird, wenn das Vorhandensein einer nicht einwandfreien Büchse festgestellt wird.

Die Vorrichtung nach F i g. 5 ist geeignet, Büchsen zu prüfen, die längs einer Fertigungsstraße transportiert werden; hierbei ist der Wandler gemäß Fig. 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 Photoschalter 52 nach Fig. 2 oder den Schalter 54 betätigt werden. Diese 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 Aufneh.nerbaugruppe 2 nähert.

Ein Hauptmerkmal der Schaltung nach Fig. 5 sowie der im folgenden beschriebenen Ausführungsformen der Schallung 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 elektromagnetischem Wege erzeugter Kraftimpuls von gleichbleibender Größe aufgebracht, de' nach seiner Beendigung bewirki. 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 rviaglieifeiucs ciicugi, uuii.ii uic 3i_!i<t'uuiig vci αι uctici, um den Innendruck des betreffenden Behälter; zu beurteilen. Der Unterdrückung des Teils des Tonsignals, das die Stirnwand der Büchse abgibt, während auf sie die Kraft des Magnetfeldes wirkt, ist von besonderer Bedeutung, da sich die Schwingungen dieses Teils des Tonsignals von den Schwingungen unterscheiden, die auftreten, wenn die Büchse mit ihrer Eigenfrequenz schwingt.

F i g. 6 bis 9 zeigen eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung zum Prüfen des Innendrucks von auf einem sich bewegenden Förderband angeordneten Büchsen. Zur Unterscheidung von der Vorrichtung nach F i g. 5 wird die Ausführungsform im folgenden als »Vorrichtung mit zwei Frequenzdiskriminatoren« bezeichnet Bei dieser zweiten Ausführungsform sind Maßnahmen getroffen, um alle Amplitudenabweichungen, die bei ungleichförmigen Schallimpulsen 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 enmöglichen. Bei dieser Ausführuugsiorrn ist es einer die Fertigungsstraße überwachenden Person möglich, die Grenzen zu ermitteln, innerhalb welcher der Innendruck von Büchse

zu Büchse variiert, und den Wert einzustellen, bei dem das zu prüfende Erzeugnis als nichi einwandfrei ausgeschieden wird.

Gemäß Fig.6 weist die Vorrichtung eine Konsole 116 auf, 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 trägt eine Wand 118 der Konsole 116 oberhalb des Förderbandes 68 ein Gehäuse 120, in das die Wandler- und Meß-Aufnehmerbaugruppe 2 eingebaut ist, und zwar in eine öffnung im Boden des Gehäuses, so daß die Baugruppe in senkrechter Fluchtung mit dem Förderband 68 steht

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 verbunden. Die Kolbenstange der Betätigungseinrichtung ragt aus dem zugehörigen Zylinder heraus und ist in einer öffnung der Wand 118 gleitend geführt

Ferner ist in dem Gehäuse 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 123 schräg zu der Bahn fortpflanzt, längs welcher die Büchsen 60 durch das Förderband 68 transportiert werden. Das Gehäuse 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 das Gehäuse dicht zu verschließen, um das Eindringen von Staubteilchen und Wasser 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 45° gegen die Senkrechte geneigt, und gleichachsig mit der Lichtquelle 122 abgenordnet. 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 Lichtst rahl 123 auf das Objektiv der photoelektrischen Einrichtung 126 fallen kann und das Innere der Konsole 116 gegen das Eindringen von Wasser geschützt ist. Die Lichtquelle 122 und die photoelektrische Einrichtung 126 sind bezogen auf die Laufrichtung des Förderbandes 68 vor der Wandler- und Meß-Aufnehmerbaugruppe 2 an einem Punkt angeordnet, der entsprechend dem Durchmesser der Büchsen 60 so gewählt ist. daß die Treiberschaltung für die Wandlerspule gerade in dem 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 Einrieb tung 126 bezogen auf die Laufrichtung des Förderban des 68 vor der Wandler- und Meß-Aufnehmerbaugrup pe 2 in einem Abstand davon angeordnet, der et<* ι 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 Wandlerspulen-Treiberschaltung 78 zu zünden.

Auf der Frontplatte der Konsole 116 sind mehrere Kippschalter 130 und eine gleich große Anzahl von Lampen 132 angeordnet, bei denen es sich um

"' lichtemittierende Dioden handelt In der Konsole 116 sind die Treiberschaltung nach Fig.2 sowie die

Schaltungen nach Fig.8 und 9 auf nicht dargestellte Weise angeordnet F i g. 8 zeigt die Ausführungsform der Schaltung mit

in 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 Meß-Aufnehmerbaugruppe 2 sind

t~> 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 Einstellen der Verstärkung verbunden. Ein

2Ii 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 136 über einen Feldeffekttransistor 144 mit den Eingangsklem-

-'■> men von zwei abstimmbaren Filtern 146 und 148 mit einem niedrigen OWert verbunden. Zum Prüfen von unter einem Oberdruck stehenden, mit einem Getränk gefüllten Büchsen oder von evakuierten Büchsen, die ein Nahrungsmittel enthalten, wird das auf die höhere

ii' Frequenz abgestimmte Filter 146 so abgestimmt, daß seine Mittenfrequenz annähernd derjenigen einer einwandfreien Büchse entspricht während das auf eine niedrigere Frequenz abgestimmte Filter 148 so abgestimmt ist daß seine Mittenfrequenz annähernd der für

i> 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 154 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 invertierenden Eingang eines weiteren Operationsverstärkers 164 verbunden dessen nicht invertierender Eingang geerdet ist Zwischen dem Ausgang und dem invertierender Eingang des Verstärkers 164 sind ein Kondensator 16t

>" und ein Feldeffekttransistor 168 parallelgeschaltet.

Der Ausgang des Verstärkers 154 ist nher einer Widerstand 170 mit dem invertierenden lingang eine! Operationsverstärkers 172 sowie über einen weiterer Widerstand 173 mit dem invertierenden Eingang eine«

" Differenzverstärker* 174 verbunden. Der nicht invertie rende f ingang des Verstärkers 172 ist geerdet. Dei nicht invertierende Eingang des Verstärkers 174 ist Ubei einen Widerstand 175 mit dem Ausgang des Verstärker« 164 verbunden, an den auch der invertierende Eingang

'<» des Verstärkers 172 Über einen Widerstand 17/ angeschlossen ist Der Ausgang und der invortierende Eingang des Verstärkers 172 sind durch einer Festwiderstand 176 und einen veränderbaren Wider stand 178 überbrückt. Ein weiterer Festwiderstand IW

^h < überbrückt den Ausgang und den invertierender Eingang des Verstärkers 174. F.in Widerstand 179, dei an den Knotenpunkt zwischen dem nicht invertierender Eingang des Operationsverstärkers 174 und derr

Widerstand 175 angeschlossen ist, ist geerdet Die Ausgangsleitung des Verstärkers 172 ist an eine 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 172 ist ferner Ober einen Widerstand 181 mit dem invertierenden Eingang eines weiteren Operationsverstärkers 184 verbunden, dessen nicht invertierender Eingang geerdet ist Ein 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 kennzeichnet

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 1% und 198 mit dem Ausgang eines monostabilen Steuermultivibrators 200 verbunden ist. Die Basis des Transistors 194 ist mit dem Knotenpunkt zwischen den Widerständen 196 und 198 verbunden. Der Eingang des monostabilen Steuermultivibrators 200 ist cn den Ausgang eines monostabilen Rückstell-Multivibrators 202 angeschlossen, dessen Eingang mit der Klemme 56 dei Wandlerspulentreiberschaltung nach F i g. 2 verbunden ist.

Die Steuerelektroden der Feldeffekttransistoren 158 und 168 sind über Trennwiderstände 204 und 206 und einen mit diesen in Reihe geschalteten Widerstand 108 an eine Quelle für eine negative Gleichspannung angeschlossen. Der Knotenpunkt zwischen dem Widerstand 208 einerseits 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 angeschlossen. Der Ausgang des monostabilen Ruckstellmultivibrators 202 ist über einen Widerstand 214 mit der Basis des Transistors JIO verbunden

Der Pegel des Ausganpssignals des Verstärkers 136 der ein nicht invertiertes Signal liefert, wird mit Hilfe des Potentiometers 142 so eingestellt, daß man ein passendes Signal für den Fntscheidungs- oder Diskrimi nierungsvorgang der Vorrichtung innerhalb des Be reichs 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 Wethselspannungssignalen Gleichspannung* Ausgangssignale erzeugen Die Verstärker 154 und 164 arbeiten zusammen mit den Kondensatoren und Transistoren, welche ihre Ein- und Ausgänge überbrücken, als nukstellbare 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 Steuerprriode kurzzeitig eingeschaltet, um nur den

ίο

gewünschten Teil des durch das Mikrophon erzeugten Signals durchgelassen. Die Transistoren 158 und 168 sind ebenfalls normalerweise nicht leitfähig, doch werden sie während der Rückstellperiode zur Rückstellung der Integratoren durchgeschaltet, um diese Integratoren für den Empfang der Signale vorzubereiten, die von den Filtern während der Steuer- bzw. Öffnungsperiode weitergeleitet werden.

Zur Beschreibung der Wirkungsweise der Schaltung nach Fig.8 sei angenommen, daß die Stirnwand 66 einer mit einem kohlensäurehaltigen Getränk gefällten Büchse 60 in Abhängigkeit davon einen Ton erzeugt, daß auf sie durch Einschalten der Wandlerspule 6 eine elektromagnetische 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, cV>3 ein entsprechendes Wechselspannungssigna] erzeugt welches der Schaltung nach F i g. 8 über die Klemmen 138 und 140 zugeführt wird. Infolgedessen erzeugt der Verstärker 136 ein Ausgangssignai mit einer begrenzten Amplitude, das den Filtern 146 und 148 nur zugeführt wird, wenn der Transistor 144 leitfähig ist. Sobald der steuerbare Siliziumgleichrichter 44 der Wandlertreiberschaltung zündet veranlaßt das an der Klemme 56 erscheinende Triggersignal den monostabilen Rückstellmultivibrator 202, einen Rückstellimpuls mit einer Dauer von 1 ms zu erzeugen. Dieser Rückstellimpuls 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 Multivibrators 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 I ms genügt um den akustischen Störimpuls zurückzuhalten, der beim Einschalten der Wandlerspule 6 entsteht. Der Transistor 144 bleibt w: ι end 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 Filtern 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 Ausgangs signale der Filter 146 und 148 werden gleichgerichtet und den zugehörigen Integrationsverstärkern 154 und 164 zugeführt. Die Transistoren 158 und 168 sind normalerweise nicht leitfähig, doch werden sie kurzzeitig eingeschaltet, bevor der Steuertransistor eingeschal tet wird, um die Integratoren zurückzustellen Zu diesem /weck wird der RUtksteliimpuls des monostabilen Multivibrators 202 der Basis des Transistors 210 zugeführt, der normalerweise abgeschaltet ist. jedoch durch diesen Rücksteliimpuls 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 entladen. Die Transistoren 158 und 168 bleiben nur etwa I ms eingeschaltet, d. h. während der Dauer des Rückstellimpulses. Somit befinden sich die Integratoren 154 und 164 im zurückgestellten Zustand, bevor die Filter 146 und 148 die gewählten Frequenzen des Ausgangssignals des Verstärkers 136 weiterleiten.

Die Integratoren erzeugen während der öffnungEperiode 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 lassen. 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 in 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. Ist der Druck in der geprüften Büchse dem für eine einwandfreie Büctee geltenden Wert näher benachbart, wird der Pegel des an der Klemme 180 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 190 s'ärker 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.

F i g. 9 zeigt eine Ausführungsform einer Schaltung zum Steuern der Anzeigelampen XSl nach F i g. 6 und zum Betätigen der Einrichtung 70 zum Auswerfen nicht einwandfreier Büchsen. Wie in F i g. 9 uurch gestrichelte Linien angedeutet, kann man die Anzahl der nachstehend 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 Netzwerk 220 besitzt zwei Eingangsklemmen 222 und 224, an die mehrere in Reihe geschaltete Widerstände 228, 230, 232 und 234 mit vorbestimmten Widerstandswerten angeschlossen sind. Gemäß F i g. 9 sind ferner fünf Operationsverstärker 236,238,240, 242 und 244 sowie fünf bistabile Halbleiterspeichereinheiten 256,258,260,262 und 164 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.

Zu jeder Speichereinheit 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 der Deutlichkeit halber nur eine Steuerleitung dargestellt Die Speichereinheiten sind so aufgebaut, daß dann, ί wenn in der Steuerleitung 272 ein hoher Pegel erscheint, der Pegel an den Ausgangsleitungen 270 und 268 einen hohen bzw. niedrigen Wert annimmt, wenn der Pegel an der Eingangsleitung hoch ist und daß die Pegel an den Ausgangleitungen 270 und 268 einen niedrigen bzw.

to hohen Wert annehmen, wenn der Pegel an der Eingangsleitung niedrig wird. Nimmt das Signal an der Steuerleitung 272 einen niedrigen Pegel an, wird die Speichereinheit verriegelt d. h. die an den Ausgangsleitungen 270 und 268 erscheinenden Pegel bleiben unverändert und werden durch spätere Änderungen des Pegels an 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 bis 270 der Speichereinheiten 256 und 264 über einen Widerstand 292 bzw. einen Widerstand 294 mit den Basiselektroden der Transistoren 176 und 186 verbunden sind. Der Knotenpunkt zwischen den der Speichereinheit 256 zugeordnete Widerständen 288 und 290 ist über eine Diode 295 mit der Ausgangsleitung 268 der

Speichereinheit 258 verbunden. Gemäß F i g. 9 sind die

weiter aufeinander folgenden Speichereinheiten 258 bis 264 auf entsprechende Weise jeweils mitte's einer

Diode 295 gekoppelt. Die Emitter der Transistoren 276 bis 286 sind geerdet,

J5 während ihre Kollektoren an die Kathoden von lichtemittierenden Dioden 132a bis 132A angeschlossen sind.

Die Anoden dieser Dioden sind über einen Vorwiderstand 296 und eine Klemme 248 mit einer nicht dargestellten Quelle für eine positive nieichspannung 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 130/ verbunden.

Zu der Schaltung nach F i g. 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 UND-Gliedes 318 angeschlossen ist. Ein zweiter Eingang des UND-Gliedes ist mit der Klemme 222 verbunden, während der Ausgang dieses UND-Gliedes mit einem Einschalteingang des monostabilen Multivibrators 300 verbunden ist. Die Ausgangsleitung des Multivibrators 300 führt zu dem Elektromagneten 98 des Druckluftventils 76 nach F i g. 5.

Zur Beschreibung der Wirkungsweise 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 F ι g 8 an den Klemmen (88 und 182 erscheinen, sowie das an der Klemme 190 erscheinende Ausgangssignal werden gemäß Fig.9 Jen Klemmen 222, 224 bzw. 266 zugeführt. Das Ausgangssignal des monostabi len Steuermultivibrators 200 wird der Klemme 314 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 überschreitet Da sich die als Eingangssignal angelegten Bezugsspannungen schrittweise unterscheiden, benötigt der Verstärker 238 an der Klemme 266 einen größeren Signalpegel als der Verstärker 236, um ein Ausgangssignal zu erzeugen. Entsprechend benötigen die Verstärker 240, 242 und 244 jeweils entsprechend höherere Signalpegel an der Klemme 266, wenn sie ein Ausgangssignal erzeugen sollen. In den Ausgangsleitungen 270 der Speirhereinheiten 256 bis 264 erscheint ein to hoher Pegel, wenn ihren Steuerleitungen 272 ein Steuersignal zugeführt wird, und wenn ein Eingangssignal mit einem ausreichenden Pegel von den Verstärkern 236 bis 244 eintrifft. Ist der Signalpegel an der Klemme 26A zu niedrig, um an der Ausgangsleitung 270 der Speichereinheit 156 einen hohen Pegel erscheinen zu lassen, wird der Transistor 276 leitfähig, so daß die lichtemittierende Diode 132a eingeschaltet wird. Ist der Signalpegei an der Klemme so hoch, daß an der Ausgangsleitung 270 der Speichereinheit 2S6 ein hoher Pegel erscheint, schaltet der Transistor 276 die Diode 132a nicht ein, sondern der Transistor 278 wird leitfähig, um die lichtemittierende Diode 132b einzuscha'·. en. Ist der Signalpegel an der Klemme 266 so hoch, daß an der Ausgangsleitung 270 der Speichereinheit 258 ein hoher Pegel erscheint, wird der Transistor 280 leitfähig, so daß die lichtemittierende Diode 132c eingeschaltet wird. Gleichzeitig erscheint an der Ausgangsleitung 268 der Speichereinheit 258 ein niedriger Pegel, so 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 Diode 1326 nicht mehr einschalten kann. Hat der Signalpegel an der Klemme 266 eine solche Höhe, daß )5 an der Ausgangsleitung 270 der Speichereinheit 260 ein hoher Pegel erscheint, die jedoch nicht ausreicht, an der Ausgangsleitung 270 der Speichereinheit 262 einen hohen Pegel hervorzurufen, wird die Diode 132d eingeschaltet, während die Dioden 132a bis 132c abgeschaltet fc'siben. An der Klemme 266 muß ein noch höherer Signalpegel erscheinen, wenn die Diode 132e eingeschaltet werden soll. Die Diode 132/ wird eingeschaltet, wenn in der Ausgangsleitung 270 der Speichereinheit 264 ein hoher Pegel erscheint. Welche der lichtemittierenden Dioden eingeschaltet wird, richtet sich s».>mit dach dem Pegel des an der Klemme 266 erscheinenden Signals, das seinerseits durch die Resonanzfrequenz der Bürhsenstirnfläche bestimmt wird, die in Schwingungen versetzt wird. Je höher der so Druck in der geprüften BQv¹ISe ist, desto negativer wird der Signalpegel an der Klemme 266. Somit liefern die Dioden 132* bis 132/ relative oder proportionale Anzeigen des Drucks in den Büchsen. Eine Bedienungsperson, die die jeweils eingeschalteten lichtemittieren- den Dioden beobachtet, kann somit den Gütegrad der geprüften Büchsen ermitteln und die Häufigkeit 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 130a bis 130/ ermöglichen es der Bedienungsperson, diejenigen Büchsen zu wählen, die als einwandfrei bzw. als nicht einwandfrei betrachte; werden. Wird einer dieser Schalter geschlossen und wird der zugehörige Transistor der Transistoren 276 bis es 286 eingeschaltet, wenn eine Büchse einen Ton erzeugt, bewirkt der geschlossene Schalter, daß ein Signal in der Eingangsleitung des mom^tabilen Multivibrators 300 erscheint. Gleichzeitig erzeugt das UND-Glied 318 ein Einschaltsignal für den rnonostabilen Multivibrator, was zur Folge hat, daß der Multivibrator betätigt wird und den Auswerfer 70 veranlaßt, die betreffende Büchse von dem Förderband 68 herunterzuschieben. Die Differenzierschaltung 316 verzögert die Betätigung des UND-Gliedes 318 bis zum Ende der Sieuerimpulsperiode. 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 Diskriminatorschalturig 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 130/; die mit den lichtemittierenden Dioden 132a bis 132/ verbunden sind, welche in Abhängigkeit davon eingeschaltet werden, daß Signale erzeugt werden, die von nicht einwandfreien Büchsen herrrH-en. Wenn die Schalter 130a bi-· 130</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 Resonanzfrequenz um so niedriger, je geringer der Unterdruck in dem Behälter wird. Daher läßt sich, die beschriebene Vorrichtung auf ähnliche Weise 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 130/gewählt.

Die beschriebene Erzeugung positiver und negativer Bezugssignale 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 Dfücke in den Büchsen, sondern auf andere Faktoitn 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 Abhängigktit von der Temperatur variiert. Wenn z. B. eine Büchse, die mit einem kohlensäurehaltigen Getränk gefüllt ist, 3 Kaumeinheiten 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, daß die Büchse zurückgewiesen werden könnte, da ^;hr Innendruck unzureichend ist, obwohl sie tatsächlich unter dem richtigen Druck steht, da ein niedriger Druck deshalb angezeigt wird, weil sich die Büchsen auf einer niedrigeren Temperatur befindet. Die hierauf zurückzuführenden Fehler lassen sich vermeiden, wenn man die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen in der 1 ochstebend anhand von Fig. 10 beschriebenen Weise abändert. Nahe dem Förderband 68 wird ein Heißleiter 320 oder ein anderer schnell

reagierender Temperaturfühler 320 angeordnet, um die Temperatur der Büchsen zu fühlen. Der Temperaturfühler 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, das der Temperaturfühler 320 bei einer vorbestimmten Temperatur von z. B. 2ΓC liefert. Der Komparator 322 kann als Differenzverstärker ausgebildet sein. Das Fehler- oder Ausgleichssignal des Komparators wird einer Diskriminatorschaltung 326 zugeführt, bei der es sich z. B. um die Schaltung nach Fig.5 oder diejenige nach Fig. 8 handeln kann, und zwar derart, daß ihr Ausgangssignal in Abhängigkeit von dem Fehlersignal nachgestellt wird. Wenn z. B. Büchsen geprüft werden, in denen ein Überdruck vorhanden ist, und wenn die Prüfung bei einer Temperatur erfolgt, die tiefer liegt als die normale Prüftemperatur, wird das Fehlersignal dazu verwendet, das Ausgangssignal des Integrators nach F i g. 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 Verringerung des Ausgangssignals des Integrators nach F i g. 4 oder des Eingangssignals des Bezugsverstärkers 172 nach Fig. 8 um einen Betrag, durch den der Temperaturunterschied kompensiert wird. Somit liefert die Anzeigeschaltung nach Fig. 9 keine falsche Anzeige, und die Schaltung nach Fi g. 5 bzw. diejenige nach Fig. 9 bewirkt keine Betätigung des Auswerfers 70, so daß keine einwandfreien Büchsen ausgeschieden werden.

Fig. Il zeigt eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung. 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 Wandlerspule 6 und den Anschluß des Mikrophons J2 :r;:t ci~c~ Gchä-" "2 verbi-det άζζ ei"; Sch:!···"" enthält, zu der die Spulentreiberschaltung 78. der Verstärker 80, das Filter 82, die monostabilen Multivibratoren 106, 108 und der Festkörperschalter 110 gehören, die in der aus Fig. 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 Federspannung stehenden Druckknopfes 338 geschlossen werden kana Die Wandler- und Meß-Aufnehmerbaugruppe 2A kann über einer Büchse, z. B. einer Büchse 60A angeordnet werden, die sich in einem verschlossenen Kasten 340 aus Pappe oder dergleichen befindet und dann wird der Druckknopf 338 betätigt um den steuerbaren Siliziumgleichrichter 44 der Spulentreiberschaltung zu zünden. Nimmt man an. daß das Filter 82 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 Soildruck vorhanden ist Die die Fähigkeit des Benutzers, die richtige Entscheidung zu

treffen, wird dadurch gesteigert, daß der Verstärker so gesteuert wird, daß er den Störimpuls zurückhält, der durch das Magnetfeld erzeugt wird, und daß nur einen gewählten Teil des akustischen Signals durchläßt, da durch die freie Schwingungen ausführende Stirnwand der betreffenden Büchse erzeugt wird.

Ferner ist es möglich, daß die Ausiührungsform nach F i g. 11 z. B. auch den Detektor 84, den Integrator 86, das Flip-Flop 92, die Lampentreiberschaltung 102 und die Lampe 104 einschließt, so daß sich der Benutzer ausschließlich auf den Ton des Lautsprechers 334 oder des Kopfhörers 336 verlassen kann, um festzustellen, öl die geprüfte Büchse einwandfrei ist. 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 könnte man bei der Ausführungsform nach Fig. Il gegebenenfalls auch die Schaltung nach F i g. 9 vorse hen.

Die Anwendbarkeit der beschriebenen Vorrichtung beschränkt sich nicht auf das Prüfen von dich verschlossenen Büchsen aus Metall. Vielmehr läßt sie sich auch beim Prüfen von Behältern anwenden, die au! Glas oder einem anderen Werkstoff bestehen um mittels einer Metallkappe dicht verschlossen sind hierzu gehören z. B. unter Aufbringen eines Unter drucks verpackte lösliche Kaffeepulver oder Nahrungs mitte! fü*- Kleinkinder. Weiterhin ist es nicht erforder lieh, den Deckel oder eine Stirnwand des zu prüfenden Behälters zu Schwingungen zu veranlassen. Vielmehr is es auch möglich, eine Seitenwand eines Behälter; »anzustoßen«, in dem ein Unterdruck oder ein Überdruck herrscht. Hierbei kommt es lediglich darau an. daß ein Kraftimpuls auf einen Teil des Behälters aufgebracht wird, der Resonanzschwingungen ausführt, deren Frequenz eine Funktion des Innendrucks de Behälters ist.

Ferner braucht der Meß-Aufnehmer nicht al Mikrophon ausgebildet zu sein. Es ist nur erforderlich daß der Meß-Aufnehmer ein Signal erzeugt, dessen Frequenz eine Funktion der Resonanzfrequenz ist oder in Ro7iphnna 711 Hpr Resonanzfrequenz des Behälter: steht, der auf magnetischem Wege zum Schwingen gebracht wird. Beispielsweise könnte man auch einen kapazitiven oder induktiven Meß-Aufnehmer odei einen Widerstands-Meß-Aufnehmer verwenden Schließlich ist es nicht erforderlich, den Meß Aufneh mer mechanisch an der Wandlerspulenbaugruppe zu befestigen.

Das Verständnis der Arbeitsweise der Vorrichtung wird erleichtert, wenn man eine typische Anwendung der Vorrichtung nach Fig. 8 und 9 mit zwei Diskriminatoren betrachtet Es sei angenommen, daß die Vorrichtung dazu dienen soll, aus Aluminiun hergestellte, mit Bier gefüllte Büchsen zu prüfen, vot denen jede ein Gewicht von etwa 034 kg hat Normalerweise enthält jede Büchse drei Raumteile vor gelöster Kohlensäure, und wenn die Büchse in dei richtigen Weise gefüllt und verschlossen worden ist beträgt in ihr bei 21°C der Druck etwa 2.6 bar. Fernei sei angenommen, daß alle Büchsen als nicht einwandfre zu betrachten sind, deren Innendruck weniger als etwi 2.1 bar beträgt, während alle diejenigen Büchsen al: einwandfrei gelten, bei denen der Innendruck bei etws Zl bar oder darüber liegt Schließlich sei angenommen daß eine in Schwingungen versetzte Stirnwand einei Büchse mit einem Innendruck von etwa Z6 bai

Resonanzschwingungen ausführt, deren Spitzenenergie bei einer Frequenz von etwa 4 kHz liegt, während die Spitzenenergie der Resonanzfrequenz bei einer Büchse mit einem Innendruck von etwa 2,1 bar bei etwa 2 kHz liegt. In diesen Fällen werden die Filter 146 und 148. die einen relativ niedrigen (?-Wert von etwu 1,5 bis 2 kHz haben, auf eine Mittenfrequenz von etwa 4 bzw. etwa

2 kHz abgestimmt, wobei das Filter 146 ein Frequenzband von etwa 3 bis 5 kHz und das Filter 148 ein Frequenzband von etwa I bis 3 kHz durchläßt. Durch entsprechendes Schließen gewählter Schalter der Gruppe von Schaltern 130a bis HO/'kann man erreichen, daß die Vorrichtung diejenigen Büchsen ausscheidet, die nicht als einwandfrei zu bezeichnen sind.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Oberwachen des Druckes in einem dicht verschlossenen Behälter mit zumindest einem elastischen Wandabschnitt, der durch ein sich ^r> änderndes Feld eines Elektromagneten in Schwingungen mit seiner Eigenfrequenz versetzt wird, die eine Funktion des Druckes in dem Behälter ist, bei dem weiterhin ein elektrisches Wechselspannungssignal in Abhängigkeit von der Schwingungsbewe- κι gung des Wandabschnittes mit einer Frequenz erzeugt wird, die eine Funktion der Eigenfrequenz der Schwingungsbewegung ist und bei dem das elektrische Wechselspannungssigna! im Hinblick auf seine Frequenz ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Wandabschnitt einem einzigen elektromagnetischen Kraftimpuls ausgesetzt wird, daß zumindest die Teile des Wechselspannungssignals durch Torsteuerung unterdrückt werfen, die während der Ausübung des x> elektromagnetischen Kraftimpulses auf den Wandabschnitt erzeugt werden, und daß lediglich die Frequenzen des nicht unterdrückten Teils des Wechselspannungssignals ausgewertet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekenn- 2^r> zeichnet, daß durch die Torsteuerung der Teil der elektrischen Signale ausgewertet wird, der ausgehend von einem Zeitpunkt nach dem Ausüben des elektromagnetischen Kraftimpulses auf dem Behälterabscnnitt bis zu einem Zeitpunkt auftritt, zu «< dem die Amplitude der Schwingungen des Wandabschnittes des Behälters auf einen bestimmten Wert abgesunken ist

3. Verfahren nach Ansp.uch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswer ^signal entspre- » Chend der Signalenergie des elektrischen Wechsel-Spannungssignals innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbereichs erzeugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn-Eeichnet, daß eine Anzeige des Druckes in dem *o Behälter entsprechend dem Auswertesignal erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeige dafür erzeugt wird, daß der Druck in dem Behälter einem vorbestimmten « Sollwert entspricht, der durch das Auswertesignal festgelegt ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Behältern nacheinander überprüft wird und daß der so Behälter, deren Innendruck nicht dem vorgegebenen Sollwert entspricht, ausgestoßen werden.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Wandlerspule zum Ausüben elektromagnet!- ">"· Scher Kräfte auf den elastischen Wandabschnitt, mit einem Meß-Aufnehmer zur Erzeugung eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von den Schwingungen des elastisch verformbaren Wandabschnittes mit einer Frequenz, die eine Funktion der Eigenfre- «> qüenz des Wändabschnittes ist, und mit Schaltungseinrichtungen zur Auswertung der Frequenz des elektrischen Signals, dadurch gekennzeichnet, daß eine Treiberschaltung (40, 44, 52, 54; 78) zur Ansteuerung der Wandlerspule (6) mit Einzelimpul- *>^r> sen vorgesehen ist, daß eine Torschaltung (110,144) zur Weiterleitung des elektrischen Ausgangssignals des Meß-Aufnehmers (2) vorgesehen ist und daß die Torschaltung (110, 114) durch eine Verzögerung»· schaltung (106, 202) gesteuert ist, die die Torschaltung sperrende Steuersignale zumindest während der Erzeugung des elektromagnetischen Kraftimpulses abgibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungseinrichtungen zur Auswertung der Frequenz des elektrischen Signals Einrichtungen zur Bestimmung der Spitzenleistung des Ausgangssignals des Meß-Aufnehmers (2) bei einer vorgegebenen Frequenz einschließen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (102) zur Erzeugung eines Ausgangssignals, wenn die Spitzenleistung des Ausgangssignals des Meß-Aufnehmers (2) bei einer Frequenz außerhalb eines vorgegebenen Frequenzbandes liegt

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungseinrichtungen ein auf ein gewähltes Frequenzband abgestimmtes Bandpaßfilter (82), einen Verstärker (80) zum Zuführen der Ausgangssignale des Meß-Aufnehmers (2) an das Bandpaßfilter (82), eine Integrationseinrichtung (86), eine Gleichrichterschaltung (84) zum Zuführen der von dem Bandpaßfilter (82) weitergeleiteten Signale an die Integrationseinrichtung (86/ sowie eine Auswerteeinrichtung (92j einschließen, deren Eingang mit dem Ausgang der Integrationseinrichtung (86) verbunden ist und ein Ausgangssignal erzeugt wenn das Ausgangssignal aer Integrationseinrichtung (86) einen vorbestimmten Pegel überschreitet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Verzögerungsschaltung (106) mit einem Rückstelleingang der Integrationseinrichtung (86) verbunden ist und diese Integrationseinrichtung vor dem öffnen der Torschaltung (110) rücksiellt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (80) ein Begrenzerverstärker ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Verstärkers (80) durch die Torschaltung (110) sperrbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das die Integrationseinrichtung (86) rückstellende Steuersignal von der Verzöge rungsschaltung (100) wäh.end der Zuführung des Energieimpulses an die Wandlerspule (6) auftritt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungseinrichtungen ein erstes Bandpaßfilter (146) und ein zweites Bandpaßfilter (148) einschließen, die auf ein erstes bzw. zweites Frequenzband abgestimmt sind, daß der Eingang der Bandpaßfilter (146, 148) über die Torschaltung (144) mit dem Ausgang eines Verstärkers (136) für die Ausgangssignale des Meßaufnehmers (2) verbunden ist. daß jedem Bandpaßfilter (146, 148) je eine Detektorschaltung (150, 160) nachgeschaltet ist, deren Ausgangssignal jeweils dem Eingang je einer Integrationseinrichtung (154, 164) zugeführt ist und daß die Ausgänge der Integrationseinrichtungen (154,164) mit den Eingängen eines Differenzverstärkers (174) und mit den Eingängen von Signalverstärkern (172,184) verbunden sind, deren Ausgänge mit dem Eingang einer Anzeigeschaltung (220) verbunden sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch Anzeigeeinrichtungen (!32a bis 132/) zur Anzeige der Resonanzfrequenz des Wandabschnittes des Behälters (60) in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Differenzverstärkers (174) und ί der Signalverstärker (172!, 184).

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandlerspule (6) und der Meß-Aufnehmer (12) in der Nähe eines Förderbandes (68) zum Transportieren zu prüfender Behälter id (60) so angeordnet sind, daß auf jeden der aufeinanderfolgenden Behälter jeweils ein Kraftimpuls durch Zuführen elektrischer Energie zu der Wandlerspule (6) aufgebracht wird und daß der Meß-Aufnehmer (12) die Schwingungen des elasti- 1ί sehen Wandabschnittes jedes der aufeinanderfolgenden Behälter feststellt und daß eine Steuereinrichtung (122, 126) zur Ansteuerung der Treiberschaltung (78) in Abhängigkeit von dem Vorbeilauf eines Behälters (60) an der Wandlerspulen-Meß- >n Aufnehmer-Baugruppe vorgesehen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, gekennzeichnet durch eine Auswerfeinrichtung (70) zum Auswerfen bestimmter auf dem Förderband (68) vorbeilaufender Behälter (60) in Abhängig- >ί keit von dem Ausgangssignal der Schaltungseinrichtungen.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch Anzeigeeinrichtungen (132a bis 132/Jl die mit dem Ausgang eines Frequenzdiskriminators in (326) verbunden sind und das Vorhandensein eines vorgeschriebenen Druckes in einem Behälter anzeigen.