DE3927938A1 - Verfahren und vorrichtung zum testen des ablassdruckes eines gefaess-verschlusses, insbes. von kronenkorken an flaschen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Testen des Ablaß­ druckes eines Gefäß-Verschlusses, insbes. von Kronenkorken an Flaschen. Darüber hinaus bezieht sich die Erfindung auf ein Testgerät für einen Flaschen- oder sonstigen Gefäßver­ schluß, das insbesondere zur Durchführung des genannten Verfahrens geeignet ist.

Zum Überprüfen des Ablaßdruckes von Flaschenverschlüssen ist es bekannt, eine durch Bohrung eines Loches präparierte Flasche zusammen mit nicht präparierten Flaschen den übli­ chen Abfüll- und Verschließvorgang durchlaufen zu lassen. Allerdings findet beim manuellen oder maschinellen Aufbrin­ gen des Verschlusses kein Druckaufbau im Inneren der präpa­ rierten Flasche statt, der mit dem in einer nicht präpa­ rierten Flasche bei normalem Abfüll- und Verschließablauf vergleichbar wäre. Infolgedessen ergibt die nachfolgende Überprüfung des Ablaßdruckes der präparierten Flasche im Testgerät nur unbefriedigende Aussagen über die Qualität der Verschlüsse unpräparierter und unbehandelter Flaschen aus einer normalen Produktionscharge. Dieses Problem wird zwar durch eine weitere bekannte Methode angegangen, nach der der Verschluß einer stichprobenartig ausgesuchten, un­ präparierten Flasche aufgebohrt, das Loch mit Gummi abge­ dichtet und dann die Flasche unter Wasser gesetzt wird, um bei fehlerhaft ablassendem Flaschenverschluß Blasen zu de­ tektieren. Jedoch werden auch hier reale Bedingungen ver­ fälscht, wenn beim Einpressen des Gummis auf den Verschluß, z.B. Kronenkorken, eine Kraft ausgeübt wird.

Demnach ergibt sich ein beachtliches Bedürfnis nach einem Verfahren und/oder einem Gerät zum Testen von Flaschen- oder sonstigen Gefäßverschlüssen, mit dem die Verschlüsse von aus einer beliebigen Serienproduktion stichprobenartig ausgesuchten Flaschen unter echten, unverfälschten Bedin­ gungen und ohne manuelle Arbeitsvorgänge überprüft werden können. Zur Lösung dieses Problems wird bei dem eingangs genannten Verfahren erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Gefäß in einen Meßbehälter mit zwei voneinander durch Dich­ tungsmittel abgegrenzten Kammern so eingesetzt wird, daß der Verschluß in der ersten Kammer und der sonstige Gefäß­ teil gegenüber der ersten abgedichtet in der zweiten Kammer verbleibt, dort die Gefäßwand durchlöchert und dann der Druck soweit erhöht wird, bis in der ersten Kammer eine Druckerhöhung aufgrund Ablassens des Verschlusses detek­ tiert wird.

Über das Bohrloch in der Gefäßwand wird der Verschluß, der seit seinem maschinellen Aufbringen auf das mit Originalab­ füllung versehene Gefäß nicht mehr verändert wurde, einer Druckdifferenz unterworfen. Diese kommt durch einseitige Druckerhöhung in der zweiten Kammer des Meßbehälters zu­ stande. Hält der Verschluß dem Differenzdruck zwischen der ersten und der zweiten Kammer nicht mehr stand, wird er un­ dicht und läßt Druckluft, Gas oder sonstiges Fluid in die bisher unter Unterdruck stehende erste Kammer einfließen. Dieser Vorgang kann mit an sich bekannten Druckmeßumfor­ mern, die die Wand des Meßbehälters bis zur ersten Kammer durchsetzen, festgestellt werden.

Um zu überprüfen, ob der Ablaßdruck eine spezifizierte Min­ destschwelle über- bzw. unterschreitet, ist nach einer Wei­ terbildung vorgesehen, daß die Drücke in beiden Kammern ständig (mit Drucksensoren) gemessen, (über die Meßzeit) protokolliert oder abgespeichert werden und/oder die Druck­ differenz zwischen beiden Kammern errechnet wird. Hierdurch lassen sich absolute Daten über die Festigkeit des Gefäß- Verschlusses gewinnen. Zudem läßt sich nachträglich der zunächst in der zweiten Kammer und gegebenenfalls dann in der ersten Kammer erfolgte Druckaufbau überprüfen. Umge­ kehrt ist es nach einer anderen Variante der Erfindung denkbar, die Durchlöcherung der Gefäßwand und/oder die Druckerhöhung in der zweiten Kammer - vor Beginn des ei­ gentlichen Testvorganges - in eine Vielzahl von Einzel­ schritten oder Stufen zu zerlegen, und dann das gesamte Verfahren mit einer entsprechend automatisierten Testein­ richtung wie spezifiziert ablaufen zu lassen. Der damit er­ zielte Vorteil besteht in einer erhöhten Flexibilität ge­ genüber in einem weiten Bereich unterschiedlichen Anwen­ dungsfällen und Anforderungen. So kann beispielsweise der gesamte Prüfvorgang über 255 Schritte mit entsprechender Testzeit und aufzubauendem Maximaldruck in der zweiten Kam­ mer definiert werden; selbst eine Druckreduzierung kann vorgesehen sein.

Die zunehmende Druckerhöhung in der zweiten Kammer führt zu einer steigenden Anpreßkraft des Gefäßes an die Dichtungs­ mittel bzw. Dichtung. Da diese zweckmäßig aus elastischem Material, z.B. Gummi, hergestellt ist und dem Anpreßdruck nachgibt, wird das Volumen der ersten Kammer für den Gefäß- Verschluß verkleinert. Dies führt zu einer schwer kalku­ lierbaren Veränderung der Druckverhältnisse dort, was sich in unerwünschten Unsicherheiten im Testergebnis nieder­ schlägt. In dieser Hinsicht besteht eine besonders vor­ teilhafte Ausbildung der Erfindung darin, daß vor der Druc­ kerhöhung in der zweiten Kammer das Gefäß auf der Basis des zur Verfügung stehenden Maximaldrucks an die Dichtung ge­ genüber der ersten Kammer gepreßt wird, und dann - bei Ein­ leitung des Druckaufbaus in der zweiten Kammer - die An­ preßkraft entsprechend, insbesondere proportional zur Drucksteigerung, erniedrigt wird. Hierdurch läßt sich der steigende Druck auf das Gefäß in der zweiten Kammer aus­ gleichen sowie die Anpreßkraft auf die Dichtung und das Vo­ lumen der ersten Kammer konstant halten.

Im Rahmen der Erfindung wird die Flüssigkeit, die nach dem Aufbohren aus dem Gefäß in die zweite Kammer gelaufen ist, ausgelassen, um den späteren Druckaufbau nicht durch Volu­ menverkleinerung in der zweiten Kammer zu beeinflussen. Aus Sicherheitsgründen ist es anzustreben, daß nach Detektion der Druckerhöhung in der ersten Kammer oder sonstiger Been­ digung des Druckaufbaus das in den Meßbehälter eingeführte Druckmedium abgelassen wird.

Zur Lösung der oben geschilderten Probleme wird bei einem Testgerät der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorge­ schlagen, einen Meßbehälter vorzusehen, in dessen Innerem Dichtungsmittel derart angeordnet sind, daß nach Einsetzen des Gefäßes dessen Verschluß und ein davon beabstandeter Gefäßteil je von einer ersten bzw. zweiten gasdichten Kam­ mer umgeben sind, wobei in der zweiten Kammer für den beab­ standeten Gefäßteil ein Einlaß für eine Gefäßwand-Bohrein­ richtung sowie für Druckluft, und in der den Verschluß um­ gebenden ersten Kammer ein Sensor für Druckanstieg vorgese­ hen sind. Dieses Gerät ist insbesondere geeignet, die oben geschilderten Verfahrensmerkmale zumindest teilweise durch­ zuführen. Die Dichtungsmittel, z.B. ein an der Innenwand des Meßbehälters befestigter Gummi- oder Kunststoffring, sowie - bei eingesetztem und aufgebohrtem Gefäß - die Ge­ fäßwand bilden die Trennung zwischen der ersten und der zweiten Kammer des Meßbehälters.

Um das Volumen der ersten Kammer, die den Gefäß-Verschluß umgibt, entsprechend den obigen Ausführungen konstant zu halten, ist in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gerätes eine das Gefäß in der zweiten Kammer gegen die Dichtungs­ mittel drückende Anpreßeinrichtung angeordnet, welche ein Ausgleichsorgan aufweist, das die Preßkraft mit zunehmendem Druckanstieg in der zweiten Kammer erniedrigt. Eine zweck­ mäßige Realisierungsmöglichkeit für die Anpreßeinrichtung besteht in einem Hubzylinder, insbesondere einem auf dem Markt erhältlichen Standard-Kurzhubzylinder, der erfin­ dungsgemäß mit einem maximal beim Gerät verfügbaren Luft­ druck gekoppelt ist. Dessen Hebebühne ist dann mit maxima­ ler Druckkraft ausgelenkt, wodurch das Gefäß gegen die Dichtmittel gepreßt wird. Die Auslenkung erfolgt gegen die Kraft einer Ausgleichsfeder, welche bei steigendem Druck in der zweiten Kammer die vom Hubzylinder ausgeübte An­ preßwirkung so reduziert, daß insgesamt die Anpreßkraft konstant bleibt.

Bei dieser Ausführung mit einfach wirkendem Hubzylinder stellt sich allerdings das Problem, daß vor allem die Feder der aus Gefäßinhalt oder Kühlflüssigkeit herrührenden Feuchtigkeit ausgesetzt wird. Dies führt zu einer schnellen Korrosion und Funktionsbeeinträchtigung. Zur Lösung wird deshalb nach einer alternativen Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Anpreßeinrichtung als Hubzylinder realisiert ist, dessen Hebebühne von einer Dichtungsmembran zwischen zwei Druckkammern verstellt wird, von denen die erste unter einem maximal verfügbaren Gas- bzw. Luftdruck, und die zweite unter dem Gas- bzw. Luftdruck der zweiten Kammer des Meßbehälters steht. Erreicht die zweite Kammer den maximal möglichen Gasdruck, ist die für die Hebefunk­ tion des Hubzylinders maßgebliche Druckdifferenz zwischen dessen beiden Druckkammern praktisch Null. Das Gefäß jedoch wird wegen des Maximaldrucks in der zweiten Kammer weiter mit maximalem Anpreßdruck an die Dichtungsmittel des Meßbe­ hälters gedrückt. Die beiden Kammern dieses doppelt wirken­ den Hubzylinders sind naturgemäß gasdicht ausgeführt und mithin auch vor Eindringen von Feuchtigkeit geschützt.

Zur Verstärkung des Schutzes vor korrosiven und funktions­ beeinträchtigenden Auswirkungen von Feuchtigkeit sind in Weiterführung dieses Gedankens ein Feuchtigkeitsfilter und/oder eine gasdichte Flüssigkeitsdose in die Verbin­ dungsleitung von der zweiten Meßbehälter-Kammer zur zweiten Hubzylinder-Druckkammer eingefügt.

Der erleichterten Unterbringung von solchen und anderen Funktions- oder Baukomponenten dient es, wenn die Erfindung mit einem externen Sammelblock zur Aufnahme des Feuchtig­ keitsfilters, gegebenenfalls mit dazugehörigen Drucksammel­ kammern am Ein- und Ausgang, der Flüssigkeitsdose, eines Schalldämpfers und/oder zum Abgreifen oder Einsteuern von Gasdruck in wenigstens einer der Hubzylinder- oder Meßbe­ hälter-Kammern mittels Druckleitungen, Drucksensoren bzw. Ventile.

Damit die Bohreinrichtung auf die Wand des in den Meßbehäl­ ter eingesetzten Gefäßes einwirken kann, und zudem eine Ab­ führung der aus dem Gefäß entweichenden Flüssigkeit und/oder von Kühlflüssigkeit für den Bohrer möglich ist, ist das erfindungsgemäße Gerät vorteilhaft mit zwei in die Wand des Meßbehälters eingelassene Absperrorgane ausgestat­ tet, von denen das erste als dicht verschließbarer Durch­ gangskanal für die Bohreinrichtung und das zweite als Ab­ flußkanal für Gefäßinhalt und/oder Bohr-Kühlflüssigkeit dient. Dabei kann das Absperrorgan für die Bohreinrichtung bzw. der entsprechende Durchgangskanal mit ein oder mehre­ ren Kugellagern versehen bzw. umgeben sein. Diese ergeben - neben den im Absperrorgan eigentlich angebrachten Dichtun­ gen - während des Bohrvorganges eine zusätzliche Dichtung und bilden außerdem Drehlager für einen rotierenden Bohr­ meisel bzw. dessen Spannfutter. Der Durchmesser der Bohr­ einrichtung kann sich dabei vorteilhaft mit dem Innendurch­ messer der Kugellager decken, so daß der Durchgangskanal vor Flüssigkeitsaustritt sicher geschützt ist. Zur Reali­ sierung des Bohrer-Durchgangskanals ist ein Hahn als Ab­ sperrorgan zweckmäßig, der automatisch betätigbar ist; vor­ zugsweise ist er mit einem Küken in Kugelform versehen, das während einer konstanten Stellzeit z.B. von einem Elektro­ motor in die Sperr- und Freigabestellung für den Hahn be­ wegbar ist. Die Sicherheit vor unerwünschtem Flüssig­ keitsausfluß durch das Bohrer-Absperrorgan erhöht es wei­ ter, wenn dort mehrere in Durchflußrichtung beabstandete Dichtungen und ein quer zur Durchflußrichtung abstehendes Sicherheitsrohr vor der auslaufseitig letzten Dichtung an­ geordnet sind. Bei Ausfall einer der dem Bohrloch nächst­ liegenden Dichtungen des Absperrorgans bildet das Sicher­ heitsrohr gleichsam ein Auslaßventil für gespeicherte Druc­ kenergie; zudem ist beim Zurücknehmen des Bohrers nach beendigtem Bohrloch eine geringfügige Mitnahme von Flüssig­ keit unvermeidlich, die dann durch das Sicherheitsrohr kon­ trolliert abgeleitet wird.

Eine konstruktiv zweckmäßige Ausbildung für den Meßbehälter besteht darin, daß dieser aus einem Unterteil und einem darauf anbringbaren Oberteil zusammensetzbar ist; die dabei sich im Hinblick auf den Druckaufbau ergebenden Sicherheitsprobleme lassen sich durch eine pneumatisch be­ tätigbare Spannvorrichtung bewältigen, die Unter- und Ober­ teil des Meßbehälters zuammenhält. Wegen der notwendig druckfesten Ausführung des Meßbehälters ist zur Herstellung mechanisch außerordentlich fester Werkstoff mit hohem Ge­ wicht zu verwenden. Unter diesem Gesichtspunkt ist es von Vorteil, zwischen dem Ober- und Unterteil einen hydrauli­ schen oder pneumatischen Hubantrieb zwischenzuschalten, der ein manuelles und mithin unfallträchtiges Abheben des Ober­ teils zwecks Herausnehmen des Gefäßes ersetzt.

Mit Vorteil werden die Arbeitsabläufe der Einzelkomponenten (Bohreinrichtung, Einlaß-/Auslaßventile zum Druckaufbau, Absperrorgane) übergreifend von einem Steuerungsmanagement- Modul koordiniert, der zweckmäßig als (Multi-)Mikro-Rech­ nersystem ausgeführt ist. Dieses kann über entsprechende Schnittstellen die Bohreinrichtung und gegebenenfalls damit synchronisiert auch das erste und zweite Absperrorgan betä­ tigen; zudem kann das Mikrorechnersystem die Ansteuerung, Erfassung und Protokollierung des Druckanstiegs in der er­ sten und/oder zweiten Kammer in einem Speichermedium in die Wege leiten, wobei vor allem die Protokollierung in das Speichermedium vorteilhaft mit einer Echtzeituhr verknüpft ist. Zum Schutz vor unbefugter Benutzung und im Hinblick auf das Gefahrenpotential kann in dem Rechner eine Testge­ rät-Betätigungssperre einprogrammiert sein, die nur nach Überprüfung der Benutzungsberechtigung anhand eines manuell eingegebenen Codezeichens gegebenenfalls überwindbar ist.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine aufgeschnittene Seitenansicht eines erfindungs­ gemäßen Testgeräts,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Testgeräts, bei dem ein Hubantrieb angebracht ist,

Fig. 3 einen schematischen Funktionsplan für eine Ausfüh­ rung der Erfindung,

Fig. 4 u. 5 Pneumatik-Schaltpläne zur Veranschaulichung des Funktionsprinzips und weiterer Merkmale der Erfindung,

Fig. 6 ein schematisches Blockschaltbild eines Multi- Meikrorechnersystems für das erfindungsgemäße Testgerät.

Das in Fig. 1 dargestellte Testgerät weist einen Meßbehäl­ ter 1 auf, der aus einem Unterteil 2 und einem Oberteil 3 zusammengesetzt ist, die von einer im Beispiel mechanisch ausgeführten Spannvorrichtung 4 zusammengehalten werden. Das Unterteil 2 und das darauf aufgesetzte Oberteil 3 bil­ den zusammen einen etwa zylindrischen Hohlraum, in den eine Flasche 5 mit Kronenkorken 6 als Verschluß einsetzbar ist. Die Flasche 5 liegt an ein ringförmiges Dichtungsband 7 z.B. aus Gummi an. Der notwendige Anpreßdruck auf die Fla­ sche 5 gegen das Dichtungsband 7 wird von einem Hubzylinder 8 erzeugt, dessen Hebestempel 9 gegen den Boden der Flasche 5 drückt. Über den Eingang 10 wird die untere Druckkammer 11 des Hubzylinders 8 mit dem maximal verfügbaren Druck p_max einer nicht dargestellten Luftdruckquelle versorgt. Hierdurch wird der Stempel 9 gegen die Kraft einer um ihn herumgewickelten Spiralfeder 12 axial gegen den Flaschenbo­ den verstellt.

Durch das Anliegen der Flasche 5 an das kreisringförmige Dichtungsband 7 an der Innenwand des Oberteils 3 wird der Hohlraum des Meßbehälters 1 in eine erste Kammer 13, die den Flaschenvrschluß 6 umgibt, und in eine zweite ringför­ mige Kammer 14 aufgeteilt, in der der übrige Teil der Fla­ sche 5 zum Durchlöchern bzw. Durchbohren verbleibt. Der von maximalem Systemdruck p_max ausgehende Hubzylinder 8 sorgt in Verbindung mit seiner Ausgleichsfeder 12 dafür, daß die Flasche 6 stets mit konstanter Erstreckung in die erste Kammer 13 einragt, so daß sich dessen Volumen während eines Druckaufbaus in der zweiten Kammer 14 nicht verändert. Mit dem gasdicht abgeschlossenen Hohlraum der ersten Kammer 13 steht ein erster Druckumformer 15 und mit dem der zweiten Kammer 14 ein zweiter Druckumformer 16 in Verbindung. Durch die Wand des Meßbehälters 1 führen ferner Einlaß- und Aus­ laßleitungen 17, 18 für Luft- oder sonstigem Fluiddruck, ein erstes Absperrorgan 19 zur Bildung des Durchgangskanals für die Bohreinrichtung 20 und ein zweites Absperrorgan 21, durch das Flüssigkeit 22, die entweder aus der Flasche 5 stammt, oder zum Kühlen des Bohrermeisels 23 der Bohrein­ richtung 20 dient, abfließen kann. Die beiden Absperrorgane 19, 21 stehen zu ihrer Betätigung jeweils mit einer elek­ trischen Antriebseinheit 24, 25 in Wirkungsverbindung und werden von diesen gesperrt oder freigegeben. Der Bohran­ triebsteil 26 ist zu seinem Vorschub auf einem Führungs­ schlitten 27 von einem (nicht gezeichneten) Stellantrieb linear verschiebbar gelagert. Der Bohrermeisel 23, der von einem am Bohrantriebsteil 26 angebrachten Spannfutter 28 aus das erste Absperrorgan 19 durchsetzt, ist im dort ge­ bildeten Führungskanal von in Durchflußrichtung hinterein­ ander beabstandet angeordneten Dichtungen 29, Kugellagern 30, und einem Kugelküken 31 zur Realisierung der Absperr­ funktion umfaßt. Die Innendurchmesser der genannten Teile 29, 30, 31 entsprechen dem Außendurchmesser des Bohrermei­ sels 23, so daß während des Bohrvorgangs ein Flüssigkeits­ durchtritt praktisch unmöglich ist. Zur weiteren Sicherheit ist noch ein senkrecht zur Durchflußrichtung des Kugelkü­ kens abstehendes Sicherheitsrohr 32 angebracht. Nachzutra­ gen bleibt noch die Zuflußleitung 33 für Kühlflüssigkeit, die durch die Wand des Meßbehälters 1 etwa zum Bereich des ersten Absperrorgans 19 führt.

Im weiteren wird die Funktionsweise des Testgeräts gemäß Fig. 1 erläutert:
Zunächst wird das vorher in geschlossener Stellung befind­ liche Kugelküken 31 mittels der ersten elektrischen An­ triebseinrichtung 24 in die in Fig. 1 gezeigte Stellung für Freigabe gedreht, und unmittelbar danach die Bohrein­ richtung 20 längs des Führungschlittens 27 parallel zu de­ sen Führungsrichtung 34 so verschoben, daß der Bohrmeisel 23 durch das erste Absperrorgan 19 hindurch die Flaschen­ wand 35 durchbohren kann. Dann wird die zweite elektrische Antriebseinrichtung 25 beispielsweise von einem Steuerungs­ system gemäß Fig. 6 so angesteuert, daß das damit ver­ bundene zweite Absperrorgan 21 für den Ablauf des flüssigen Flascheninhalts freigegeben ist. Nach fertiggestellter Boh­ rung wird die Bohreinrichtung 20 längs der Führungsrichtung 34 zurückverschoben, und damit synchron dem Kugelküken 31 eine Drehung 36 von der Antriebseinrichtung 24 erteilt, bis es sich wieder in Sperrstellung befindet. Nun kann über die Einlaßleitung 17 in der zweiten Druckkammer 14 der Druck P₂ kontinuierlich erhöht werden. Proportional zur Druckerhö­ hung wird die Anpreßkraft durch den Hebestempel 9 des Hub­ zylinders 8 aufgrund der ausgleichenden Wirkung der Feder 12 erniedrigt, so daß das Volumen der ersten Kammer 13 kon­ stant bleibt. Die über den zweiten Meßumformer 16 über­ wachte Druckerhöhung führt schließlich zu einem Nachlassen des Flaschenverschlusses 6 bzw. zum Ablassen des in der zweiten Kammer 14 befindlichen Druckes p₂. Daraus resul­ tiert eine Erhöhung des Druckes p₁ in der ersten Kammer 13, welche mit dem ersten Meßumformer 15 erfaßbar ist. Mit Hilfe der beiden Meßumformer 15, 16 kann der Differenzdruck zwischen der zweiten Kammer 14 und der ersten Kammer 13 p₂ -p₁, der dem Ablaßdruck entspricht, z.B. im Rechnersystem gemäß Fig. 6 bestimmt werden. Nach fertiggestelltem Test wird über die Auslaßleitung 18 der Druck aus der zweiten Kammer 14 abgelassen, ebenso der aus der Druckkammer 11 des Hubzylinders 8. Nach Öffnen der mechanischen Spannvorrich­ tung 4 und Abnehmen des Oberteils 3 des Meßbehälters 1 kann eine neue Flasche für einen neuen Testvorgang eingesetzt werden.

Zur Erleichterung des Abnehmens des Oberteils 3 sowie zur allgemeinen Erhöhung der Arbeitssicherheit bzw. des Automa­ tisierungsgrades ist gemäß Fig. 2 ein pneumatischer Huban­ trieb vorgesehen. Dieser besteht im wesentlichen aus einem Stellzylinder 37 und dazu parallel verlaufenden Führungszy­ lindern 38. Bei Betätigung dieses Hubantriebs werden die Zylinder 37, 38 teleskopartig parallel zur Vertikalrich­ tung 39 auseinandergezogen, wie gestrichelt angedeutet. Der im Stellzylinder linear angetriebene Hubstempel 40 treibt gegen eine Kupplungsplatte 41, die mit ausziehbaren Füh­ rungsstempeln 42 in den Führungszylindern 38 verbunden ist. Ferner ist die Kupplungspslatte 41 mit dem Oberteil 3 des Meßbehälters 1 fest verbunden, während die Gehäuse der Füh­ rungszylinder 38 am Unterteil 2 des Meßbehälters 1 ange­ bracht sind. Beim teleskopartigen Auseinanderfahren der Stempel 37, 38 wird der Oberteil 3 vom Unterteil 2 abgeho­ ben, wie gestrichelt angedeutet. Derartige Hubantriebe sind auf dem Markt unter der Typenbezeichnung FEN-25 erhält­ licht.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Testanordnung ist weiter in dem Funktionsplan der Fig. 3 erläutert. Bei dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel ist anstelle eines einfach wirkenden Hubzylinders wie nach Fig. 1 ein doppelt wirkender Hubzylinder 43 mit einer ersten Druckkammer 44 und einer zweiten Druckkammer 45 verwendet. Die erste, un­ tere Kammer 44 steht über ein magnetisches Drei/Zwei-Wege­ ventil 46 mit einer Pumpe oder sonstigen Fluid- bzw. Luft­ druckquelle 47 in Verbindung und wird von dort mit dem ma­ ximalen Systemdruck p_max beaufschlagt. Die zweite Druckkam­ mer 45 steht über mehrere nachfolgend erläuterte Komponen­ ten unter dem in der zweiten Kammer 14 des Meßbehälters 1 vorherrschenden Druck p₂. Zwischen den beiden Druckkammern 44, 45 ist eine Membran 48 beweglich angeordnet und ver­ stellt - je nach der zwischen den beiden Druckkammern 44, 45 vorherrschenden Druckdifferenz p_max - p₂ - eine Hebe­ bühne 49, auf der die zu testende Flasche 5 steht. Die Ver­ stellrichtung ist in der Zeichnung mit dem Bewegungspfeil 50 angedeutet. Die Funktion entspricht der des oben be­ schriebenen Hubzylinders (vgl. Ziff. 8 in Fig. 1), nämlich einen Ausgleich zwischen dem zunehmenden Druck p₂ in der zweiten Kammer 14 und der vom Hubzylinder 43 ausgeübten An­ preßkraft auf das Dichtungsband 7 an der Innenwand des Meßbehälters 1 herbeizuführen. Gemäß Fig. 3 ist außerdem ein Sammelblock 51 extern vom Meßbehälter 1 vorgesehen. Darin sind baulich integriert ein Schalldämpfer 52, eine erste, zweite und/oder dritte Drucksammelkammer 53, 54 bzw. 55 so­ wie ein Feuchtigkeitsfilter 56 angeordnet. Die erste Druck­ sammelkammer 53 steht mit der ersten Kammer 13 des Meßbe­ hälters 1 in Verbindung und ermöglicht es, den darin vor­ herrschenden Druck p₁ mit dem ersten Druckumformer 15 vom Meßbehälter 1 räumlich entfernt zu erfassen. Dies hat hin­ sichtlich Meßgenauigkeit und Sicherheitstechnik Vorteile. Die zweite Drucksammelkammer 54 erfaßt über die Leitung 57 den in der zweiten Druckkammer 45 des Hubzylinders 43 vor­ herrschenden Druck p₂, der sich über das Feuchtigkeitsfil­ ter 26 in die dritte Drucksammelkammer 55 fortpflanzt. Der zweite, oben erwähnte Druckumformer 16 für den in der zwei­ ten Kammer 14 des Meßbehälters 1 vorherrschenden Druck kann für dieselbe Funktion auch direkt an der dritten Drucksam­ melkammer 55 angebracht werden, wie in Fig. 3 dargestellt.

Eine weitere Leitung 58 führt aus der dritten Drucksammel­ kammer 55 in eine gasdichte Wasserdose 59, welche ebenfalls feuchtigkeitsfilternde Funktion besitzt. Von dort führt eine weitere Leitung 60 zur zweiten Kammer 14 des Meßbehäl­ ters 1. Dort kann der Druck p₂ erhöht werden, indem über das magnetische Zwei/Zwei-Einlaßventil die Fluiddruckquelle 47 den Druck p₂ in der zweiten Drucksammelkammer 54 und mithin in der Drucksammelkammer 55 erhöht. Diese Druckerhö­ hung pflanzt sich über die Wasserdose 59 in die zweite Kam­ mer 14 des Meßbehälters 1 fort, wobei ggf. in der Was­ serdose 59 angesammelte Flüssigkeit 62 in die zweite Kammer 14 rückgepumpt und über den Abfluß 63 (entsprechend dem obigen zweiten Absperrorgan 21) abgelassen wird. Über den umgekehrten Weg kann der Druck p₂ in der zweiten Kammer 14 mittels des magnetischen Zwei/Zwei-Auslaßventils 64 zur freien Umgebung hin abgelassen werden.

Die in Fig. 3 umkreisten Buchstaben a-h beziehen sich je­ weils auf Eingangs-/Ausgangsleitungen, die im Pneumatik- Schaltplan der Fig. 4 dargestellt sind. Die bisherigen Bezugszeichen sind für entsprechende Teile weiterverwendet. Zudem sind noch folgende Weiterbildungen erkennbar: Beim Anschluß d zur Kühlwasserquelle sind in Serie eine Drossel 65 zur Einstellung der Stromstärke sowie ein magnetisches Zwei/Zwei-Wegeventil 66 für Durchlaß bzw. Sperren geschal­ tet. Anschluß e deutet die alternative Möglichkeit an, den zweiten Druckumformer 16 nicht am Sammelblock 51, sondern direkt am Meßbehälter 1 anzubringen. Ferner sind noch Dros­ seln 67, 68 dem Einlaßventil 61 zur zweiten Drucksammelkam­ mer 54 bzw. Wasserdose 59 und dem Drei/Zwei-Wegenventil 46 zur ersten Druckkammer des Hubzylinders 43 nachgeschaltet (vgl. Anschlüsse f-h).

Weitere, ergänzende Merkmale ergeben sich aus den Funkti­ onsschaltbildern der Fig. 5, Teile a, b u. c.

Gemäß Fig. 5a wird der Vorschub der Bohreinrichtung 20 (vgl. Fig. 1) durch einen pneumatischen Linear-Antrieb 69 bewirkt, der sich durch besonders hohe Stellgeschwindigkeit auszeichnet. Dieser wird von einem magnetischen Fünf/Zwei- Wegeventil betätigt, der zwei Anschlüsse 71, 72 zur Ver­ stellung des Linear-Antriebs 69, einen weiteren Anschluß 73 für den Einlaß von einer Druckluftquelle und zwei Auslaßan­ schlüsse 74, 75 zum Ablassen von Luft bzw. Fluid in die Um­ gebung besitzt. In den Einlaßanschluß 73 ist ein Druckmin­ derer 76, und in die zur Umgebung gerichteten Auslaßan­ schlüsse 74, 75 sind Schalldämpfer 77 eingefügt.

Wie bereits weiter oben erwähnt, kann der mechanische Span­ ner 4 (vgl. Fig. 1) durch einen Pneumatik-Spanner 78 gemäß Fig. 5b ersetzt werden. Dieser wird ebenfalls von einem ma­ gnetischen Fünf/Zwei-Wegeventil (80) betätigt, welches ähn­ lich wie in Fig. 5a verschaltet ist. Jedoch sind - im Ver­ gleich zu Fig. 5a - gemäß Fig. 5b sowohl die Drossel 79 als auch der Druckminderer 76 weggelassen, um den Meßbehälter mit maximal möglicher Dynamik verschließen zu können.

In Fig. 5c ist die pneumatische Funktionsweise des Hub-bzw. Hebeantriebs gemäß Fig. 2 veranschaulicht: auch hier wird ein magnetisches Fünf/Zwei-Wegeventil 80 verwendet, welches wie zuvor erläutert verschaltet ist, wobei allerdings in die zum Stellzylinder 37 führenden Leitungen je eine Dros­ sel 79 eingefügt ist. Diese dienen der Reduktion der Durch­ strömmenge und mithin der Verminderung der Hebegeschwindig­ keit für das Oberteil vom Unterteil des Meßbehälters.

In Fig. 6 ist die Grundstruktur eines Multi-Mikrorechner- Systems mit den Rechnerkernen µC₁, µC₂ .... µC_n dargestellt. Die Drücke p₁, p₂ in der ersten und zwei­ ten Kammer 13, 14 des Meßzylinders 1 können über die Druck­ umformer 15, 16 und den Analog/Digital-Wandler A/D dem Rechnersystem eingegeben werden. Eine Rechnerschnittstelle IF1 erlaubt die Betätigung der genannten Funktionskomponen­ ten durch die Binärsignale 81 (Bohrer-Drehung), 82 (erstes Absperrorgan bzw. Kugelhahn für Bohrer), 83 (Absperrorgan für Abwasser), 84 (Kurzhubzylinder in Meßkammer), 85 (Ein­ laß Kühlwasser), 86 (Druckluft-Auslaß aus der zweiten Kam­ mer des Meßbehälters), 87 (Druckluft-Einlaß in die zweite Kammer des Meßbehälters), 88 (langsamer/schneller Vorschub für Bohreinrichtung), 89 (Bohrervorschub ein/aus) und 90 (Vor-/Rücklauf des Bohrers). Über eine weitere Schnittst­ selle IF2 kann mittels Bildschirm und Tastatur eine Viel­ zahl von Bedienmöglichkeiten entsprechend obigen Gesichts­ punkten realisiert werden. Am Rechner-Kommunikationssystem BUS sind noch ein Protokollierungsspeicher PRAM und eine Echtzeituhr RTC angekoppelt, die batterie- oder akkugepuf­ fert sein können.

Claims (19)

1. Verfahren zum Testen des Ablaßdruckes eines Gefäß- Verschlusses, insbesondere von Kronenkorken an Fla­ schen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gefäß (5) in einen Meßbehälter (1) mit zwei voneinander durch Dichtungsmittel (7) abgegrenzte Kammern (13, 14) so angeordnet wird, daß der Verschluß (6) in der ersten Kammer (13) und der sonstige Gefäßteil gegenüber der ersten abgedichtet in der zweiten Kammer (14) ver­ bleibt, dort die Gefäßwand (35) durchlöchert und dann der Fluid- bzw. Gas-Druck soweit erhöht wird, bis in der ersten Kammer (13) eine Druckerhöhung aufgrund Ablassens des Verschlusses (6) detektiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drücke in beiden Kammern (13,14) ständig ge­ messen (15, 16), protokolliert, abgespeichert und/oder deren Differenz (_p2-_p1) festgestellt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchlöcherung der Gefäßwand (35) und/oder die Druckerhöhung in der zweiten Kammer in einer Vielzahl von vorab spezifizierten Einzelschrit­ ten oder Stufen erfolgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Druckerhöhung in der zweiten Kammer (14) das Gefäß (5) entsprechend dem erreichbaren Maximaldruck an die Dichtung (7) ge­ genüber der ersten Kammer (13) gepreßt wird, und mit zunehmender Drucksteigerung die Anpreßkraft entspre­ chend erniedrigt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Durchlöchern des Gefäßes (5) in der zweiten Kammer (14) ggf. vorhan­ dene Flüssigkeit ausgelassen (21) wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Detektion der Druc­ kerhöhung in der ersten Kammer (13) oder sonstiger Beendigung des Druckaufbaus das Druckmedium abgelas­ sen wird.

7. Testgerät für einen Flaschen- oder sonstigen Gefäß­ verschluß, insbesondere zur Durchführung des Verfah­ rens nach einem der vorherigen Ansprüche, gekenn­ zeichnet durch einen Meßbehälter (1), in dessen Inne­ ren Dichtungsmittel (7) derart angeordnet sind, daß nach Einsetzen des Gefäßes (5) dessen Verschluß (6) und ein davon beabstandeter Gefäßteil je von einer ersten bzw. zweiten fluid- bzw. gasdichten Kammer (13, 14) umgeben sind, wobei in der zweiten Kammer (14) für den beabstandeten Gefäßteil ein Einlaß (19, 17) für eine Gefäßwand-Bohreinrichtung (20) sowie für Druckluft oder sonstiges Fluid, und in der ersten Kammer (13) für den Verschluß ein Sensor (15) für Druckveränderungen vorgesehen sind.

8. Testgerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine das Gefäß in der zweiten Kammer gegen die Dichtungs­ mittel (7) drückende Anpreßeinrichtung (8, 43), welche ein Ausgleichsorgan (12, 11, 44, 45) aufweist, das die Preßkraft mit zunehmendem Druckanstieg in der zweiten Kammer (14) erniedrigt.

9. Testgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßeinrichtung als Hubzylinder (8) reali­ siert ist, dessen Hebebühne (9) pneumatisch mit einem maximal verfügbaren Gas- oder Fluiddruck (p_max) gegen eine Federkraft (12) verstellt ist.

10. Testgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßeinrichtung als Hubzylinder (43) reali­ siert ist, dessen Hebebühne (49) von einer Dichtungs­ membran (48) zwischen zwei Druckkammern (44, 45) ver­ stellt wird, von denen die erste (13) unter einem ma­ ximal verfügbaren Gas- bzw. Fluiddruck (p_max), und die zweite (14) unter dem Gas- bzw. Fluiddruck (p₂) der zweiten Kammer (14) des Meßbehälters (1) steht.

11. Testgerät nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein Feuchtigkeitsfilter (56) und/oder eine gasdichte Flüssigkeitsdose (59), die in die Verbindungsleitung (57, 58, 60) von der zweiten Meßbehälter-Kammer (14) zur zweiten Hubzylinder-Druckkammer (45) eingefügt sind.

12. Testgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekenn­ zeichnet durch einen externen Sammelblock (51) zur Aufnahme des Feuchtigkeitsfilters (56), gegebenen­ falls mit Sammeldruckkammern (54, 55) an dessen Ein- und Ausgang, der Flüssigkeitsdose (59), eines Schall­ dämpfers (52) und/oder zum Abgreifen, Messen oder Einsteuern von Fluid- bzw. Gasdruck in wenigstens einer der Hubzylinder- oder Meßbehälter-Kammern (11, 13, 14, 44, 45) mittels Druckleitungen, Drucksenso­ ren (15, 16) bzw. Ventile (46, 61) .

13. Testgerät nach einem der Ansprüche 7-12, gekenn­ zeichnet durch wenigstens zwei in die Wand des Meßbe­ hälters (1) eingelassene Absperrorgane (19, 21), von denen das erste (19) als dicht verschließbarer Durch­ gangskanal für die Bohreinrichtung (20) und das zweite (21) als Abflußkanal für Gefäßinhalt und/oder Bohr-Kühlflüssigkeit dient.

14. Testgerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgangskanal von ein oder mehreren Kugel­ lagern (30) umgeben ist.

15. Testgerät nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bohrer-Durchgangskanal durch einen automatisch betätigbaren Hahn (19) realisiert ist, dessen vorzugsweise kugeliges Küken (31) in die Sperr- und Freigabestellung innerhalb einer konstan­ ten Stellzeit bewegbar ist.

16. Testgerät nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan (19) mehrere in Durchflußrichtung beabstandete Dichtungen (29) und ein quer abstehendes Sicherheitsrohr (32) vor der in Auslaufrichtung letzten Dichtung aufweist.

17. Testgerät nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbehälter (1) einen Unter­ teil (2) und einen darauf dicht aufsetzbaren Oberteil (3) aufweist, welche durch eine vorzugsweise pneumatisch betätigbare Spannvorrichtung (78) zusammengehalten werden.

18. Testgerät nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen hydraulischen oder pneumatischen Hubantrieb (37) zum Heben des Oberteils (3) vom Unterteil (2, Fig. 2).

19. Testgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Multi-Mikrorechnersystem (µC₁-µC_n) zur Betätigung der Bohreinrichtung (20), gegebenenfalls synchronisiert mit der Betätigung des ersten und/oder zweiten Absperrorgans (19, 21), zur Ansteuerung, Erfassung und Protokollierung des Druckanstiegs in der ersten und/oder zweiten Kammer in einem Speichermedium (PRAM), ggf. verknüpft mit einer Echtzeituhr (RTC), und/oder zur Überprüfung der Benutzungsberechtigung anhand eines manuell eingegebenen Codezeichens.