DE2608040A1

DE2608040A1 - Anordnung zum ueberpruefen des haltbarkeitszustandes von waren in konservenbehaeltern

Info

Publication number: DE2608040A1
Application number: DE19762608040
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr Ing Fliege; Juerg Mueller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-02-27
Filing date: 1976-02-27
Publication date: 1977-09-01
Also published as: DE2608040C3; CH632596A5; DE2608040B2

Description

Anordnung zum Überprüfen des Haltbarkeitazustandes von Waren
in Konservenbehältern.
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Überprüfen des Haltbarkeitszustandes von Waren, vorzugsweise von Lebensmitteln in Konservenbehffltern, bei denen zumindest der Deckel aus einem ferromagnetischen Material besteht und bei denen zwischen Dekkel und Ware ein Zwischenraum ist, in dem normalerweise ein Unterdruck herrscht.
Stand der Technik In der Lebensmittelbranche ist es üblich, verderbliche Nahrungsmittel durch.Konservierung Ub.er einen gewissen Zeitraum beständig zu halten. Auch auf dem Gebiet der Medizin ist es gebräuchlich, bis zur Benutzung steril zu haltende Verbrauchsgüter in konservierter Form aufzubewahren, Bisher war es bei geschlossenen Konservenbehãltern nur unter Schwierigkeiten und wenig exakt festzustellen, ob der Inhalt noch gut bzw. steril ist oder nicht. Für einen Hersteller von hochwertigen Konservengütern stellt dieses einen großen Nachteil dar, da der Qualitätsbegriff auch von einer stets einwandfreien Beschaffenheit des Konserveninhalts geprägt wird.
AufRabe und Lösung Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine günstige L8-sung zum überprüfen von geschlossenen Konservenbehältern auf den Haltbarkeitszustand der darin befindlichen Ware anzugeben.
Durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung wird die vorgenannte Aufgabe gelost.
Vorteile Die durch die Erfindung gemäß den Ansprüchen erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin» daß eine automatisch, im Durchlaufverfahren b erührun gsfrei erfolgende Überprüfung gegeben ist » die einen exakten Rückschluß auf den Haltbarkeitszustand der Ware im betrffenden Konservenbehälter gestattet.
Beschreibung der Erfindung Anhand von zwei Ausführungsbeispielen wird die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 das Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung, bei der ein Rauschgenerator die Signalquelle der Gebereinrichtung bildet.
Fig. 2 das Blockschaltbild eines zweiten AusfUhrungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung , bei der ein Tonfrequenzgenerator die Signalquelle der Gebereinrichtung bildet.
Die gebräuchlichsten Konservenbehälter bestehen entweder aus einem Blechbehälter, der sog, WeißblechdoseF oder einem Glasgefäß. Der Verschluß erfolgt durch einen den Behälter hermetisch abschließenden Deckel aus einem ferrornagnetischen Material, z.B. Stahlblech. Zwischen Deckel und Füllgut ist ein gewisser Zwischenraum, in dem bei einwandfreier Beschaffenheit des Konserveninhalts ein bestimmter Unterdruck herrscht. Es wurde erkannt, daß das Maß des Jeweils herrschenden Unterdrucks ein Maß für den Haltbarkeitszustand der Konserve ist.
Wie hinlänglich z.B. von Instrumentensaiten bekannt ist, bewirkt eine zunehmende Spannung eines Gegenstandes bei entsprechender Erregung ein Ansteigen der Tonhöhe = Resonanzfrequenz. Diese physikalische Eigenschaft trifft auch auf die Deckel von Konservenbehältern zu. Hierbei entsteht die Spannung durch den Unterdruck. Die nachfolgend beschriebenen Anordnungen machen sich diesen Effekt zu Nutze, indem sie mit tels einer Gebereinrichtung den Deckel des Jeweiligen Konservenbehälters auf elektromagnetischem Wege in Schwingung versetzen und über eine auswertende Empfängereinrichtung aus der Höhe der Deckelresonanzfrequenz eine Gut/Schlecht-Entscheidung treffen.
Beim ersten Ausführungsbeispiel» wie es Fig. 1 in schematischer Blockdarstellung zeigt ist als Signalquelle der Gebereinrichtung ein Rauschgenerator 1 vorgesehen, der vorzugsweise weißes Rauschen erzeugt. Dieser Rauschgenerator 1 ist über ein Bandpaßfilter 2 an einen Leistungsverstärker 3 angeschlossen, dessen Ausgangssignal an der Spule 4 eines Elektromagneten 4/5 liegt. Das Bandpaßfilter 2 schränkt das Rsuschspektrum auf den zur Prüfung notwendigen Bereich von z.B. 800 bis 3500 Hz ein. Der Kern des Elektromagneten 4/5 befindet sich in einem geringen Abstand über dem Deckel 6 eines zu überprüfenden Konservenbehälters 7. Das vom Elektromagneten 4/5 abgegebene Wechselfeld das dem eingeschränkten Rauschspektrum entspricht, wirkt auf den Deckel 6 ein und erregt diesen vorzugsweise auf der Resonanzfrequenz. Je nach dem» welcher Unterdruck im Konservenbehälter 7 herrscht, schwankt die Resonanz frequenz innerhalb gewisser Grenzen.
Der Elektromagnet 4/5 stellt für den Leistungsterstãrker 3 eine nahezu rein induktive Last dar, da der Abstand zum Dekkel 6 für den magnetischen Fluß verhältnismäßig groß ist. Dadurch nimmt der den Elektromagneten 4/5 erregende Strom mit zunehmender Frequenz annähernd linear ab, so daß auch die magnetische Feldstärke mit höher werdender Frequenz entsprechend abnimmt. Es ist aus technischen Gründen anzustreben, daß der Dekkel 6 über den ganzen Frequenzbereich eine möglichst gleich starke Erregung erfährt. Dieses wird dadurch erreicht, daß der Dämpfungsverlauf des Bandpaßfilters 2 so eingestellt ist daß dieser im Durchlaßbereich mit zunehmender Frequenz derart linear abnimmt, daß der den Magneten 4/5 erregende Strom und damit das den Deckel 6 erregende Magnetfeld nahezu konstant ist.
Dieses kann durch eine geeignete Bemessung des Bandpaßfilters 2 oder mehrere C/R-Glieder erreicht werden.
In unmittelbarer Nachbarschaft des Elektromagneten 4/5 ist ebenfalls dicht über dem Deckel 6, ein Mikrofon 8 angeordnet.
Dieses Mikrofon bildet die Eingangsstufe der auswertenden Empfängereinrichtung. Es nimmt die durch die Erregung des Deckels 6 erzeugten akustischen Schwingungen auf und gibt sie als elektrische Signale an eine Resonanzfrequenzmeßstufe weiter. Diese besteht aus einem Verstärker mit nachgeschaltetem Frequenzlaleichspannungswandler 10 und einem Schwellenschalter 11. Auf den Eingang des Frequenz/Gleichspannungswandlers 10 gelangt somit ein verstärktes Rauschsignal» dessen Amplituden um die Resonanzfrequenz des Deckels 6 des gerade zu überprüfenden KonservenbehElters 7 stark angehoben sind. Der Frequenz/Gleichspannungswandler 10 ist so ausgebildet, daß er eine in der Hohe von der maximalen Amplitude im angebotenen Rauschsinal abhängige Gleichspannung abgibt. In den Frequenz/Gleichspannungswandler 10 ist ein Bandpaßfilter integriert. Dieses begrenzt den Durchlaßbereich des Frequenz/Gleichspannungswandlers auf den Frequenzbereich, der zwischen der unteren Grenzfrequenz des Bandpaßfilters 2 und der Grenzfrequenz liegt die das Entscheidungskriterium für wGut" oder "Schlecht" bei dem Prüfvorgang bildet. Alle in diesem Durchlaßbereich auftretenden Resonanzfrequenzen zeigen an, daß der Unterdruck in dem zugehörigen Konservenbehälter unterhalb eines Grenzwertes liegt und die Konserve somit nicht mehr als gut anzusehen ist. Die in diesen Fällen vom Frequenz/Gleichspannungswandler 10 abgegebenen Gleichspannungen gelangen auf den nachgeordneten Schwellenschalter 11. Die Empfindlichkeit dieses Schalters ist mittels eines Potentiometers 12 einstellbar. Sein Schwellwert ist dabei so eingestellt, daß der Schwellenschalter 11 nur anspricht, wenn ein Resonanzfall im Durchlaßbereich des Bandpaßfilters auftritt. Die Schalterfunktion kann zum Betätigen einer Signaleinrichtung 13 dienen oder einen Steuervorgang auslösen, der z.B. bewirkt, daß der betreffende Konservenbehälter aussortiert wird.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, in der die mit Fig. 1 funktionsgleichen Teile gleiche Bezugszeichen haben, ist anstelle eines Rauschgenerators 1 ein Tonfrequenzgenerator 15 vorgesehen, dessen Frequenz durch einen weiteren Generator 16, z.B. einen S§gezahngenerator, in dem zur Überprüfung notwendigen Bereich von beispielsweise 800 bis 3500 Hz gewobbelt wird. Der Generator 16 ist so eingestellt» daß bei einer Überprüfung im Durchlauf, z.B. am Fließband, dieser Frequenzbereich während der Zeit, in der sich der Konservenbehälter 7 unter dem Elektromagneten 4/5 befindet» mindestens einmal durchfahren wird.
Weil der Tonfrequenzgene rator 15 nur die zur Prüfung notwendigen Frequenzen erzeugt, ist kein Bandpaßfilter 2 (Fig. 1) zur Einengung des Frequenzbandes am Eingang des Leistungsverstärkere 3 notwendig. Es genügt sbmit ein frequenzabhängiges Glied 17 dessen Dämpfung in dem zur Prüfung vorgesehenen Frequenzbereich annähernd linear mit der Frequenz abnimmt. Dieses frequenzabhändige Glied 17 kann z.B. aus einem oder mehreren C/R-Gliedern bestehen und bewirkt, wie zu Fig. 1 beschrieben» eine gleich starke Erregung des Deckels 6 über den eingestellten Frequenzbereich.
Die Erkennung einer fehlerhaften Konserve erfolgt durch eine Einrichtung die mit der zu Fig. 1 beschriebenen Emprangseinrichtung identisch ist. Eine Wiederholung erübrigt sich daher.
Lediglich die Signalform, mit der die Resonanzfrequenzmeßstufe angesteuert wird, ist eine andere. Im vorliegenden Fall besteht diese aus einer Folge diskreter Frequenzen.
Zum Einstellen der vorbeschriebenen Anordnungen auf verschiedene Arten von Konservenbehältern bzw. Deckelarten ist es zwe.ckmäßig, das Entscheidungskriterium des Frequenz/Gleichspannungswandlers 10 stetig oder in Stufen veränderbar zu machen.
Für die gleichzeitige Prüfung mehrerer Konservenbehglter 7, z.B. am Fließband, können an einen Leistungsverstärker 3 mehrere Elektromagnete 4/5 angeschlossen werden von denen Jeder einen Deckel 6 erregt, Die von den Deckeln 6 erzeugten akustischen Schwingungen lassen sich dann von einem oder mehreren Mikrofonen 8 erfassen und in der beschriebenen Weise auswerten. Hierzu ist wahlweise eine oder eine Anzahl von Anordnungen mit Je einem Verstärker 9, einem Frequenz/Gleichspannungswandler 10 und einem Schwellenschalter 11 vorzusehen.
6 Patentansprüche 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patent ansprtlche Anordnung zum Überprdfen des Haltbarkeitszustandes von Waren, vorzugsweise von Lebensmitteln in Konservenbehgltern, bei denen zumindest der Deckel aus einem ferromagnetischen Material besteht und bei denen zwischen Deckel und Ware ein Zwischenraum ist, in dem normalerwelse ein Unterdruck herrscht, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gebereinrichtung vorgesehen ist, die im Bereich eines ausgenahezu wählten Frequenzspektrums ein magnetisches Wechselfeld!konstanter Amplitude erzeugt, daß eine Empfängereinrichtung vorgesehen ist, die einen elektromechanischen Wandler als Eingangsstufe und eine nachgeordnete Resonanzfrequenzmeßstufe hat daß der das magnetische Wechselfeld erzeugende Teil der Gebereinrichtung und der elektromechanische Wandler dicht benachbart sindAnd daß eine Kopplung der Geb er-und der Empfängereinrichtung über den Deckel eines Konservenbehälters erfolgt,
2. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet daß die Gebereinrichtung aus einem Rauschgenerator (1) einem Bandpaßfilter (2), einem Verstärker (3) und einem Elektromagneten (4/5) besteht wobei das Bandpaßfilter (2) 80 ausgebildet ist, daß die Dämpfung im Durchlaßbereich derart mit steigender Frequenz abnimmt, daß die Erregung des Elektromagneten (4/5) annähernd konstant ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebereinrichtung einen Tonfrequenzgenerator (15) hat, dessen Frequenz durch einen zweiten Generator (16) im Bereich des ausgewählten Frequenzspektrums gewobbelt wird» daß dem Tonfrequenzgenerator (15) ein frequenzabhängiges Glied (17) ein Verstärker (3) und ein Elektromagnet (4/5) nachgeschaltet sind, wobei die Dämpfung des frequenzabhängigen Gliedes (17) im Bereich des ausgewählten Frequenzspektrums derart mit steigender Frequenz abnimmt daß die Erregung des Elektromagneten (4/5) annhShernd konstant ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektromechanische Wandler der Empfängereinrichtung ein Mikrofon (8) und die Resonanzfrequenzmeßstufe ein Frequenz Gleichspannungswandler (10) ist, daß beide (8,10) über einen Verstärker (9) miteinander verbunden sind und daß dem Frequenz 1 Glei chspannungswandler (10) ein Schwellenschalter (11) nachgeordnet ist.
5. Anordnung nach Anpruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenz/Gleichspannungswandler (10) einen Bandpaß enthält, dessen obere Grenzfrequenz das Gut/Schlecht-Kriterium des Prüfvorganges ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Grenzfrequenz des Frequenz/Gleichspannungswandlers (10) stetig oder in Stufen veränderbar ist.