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CH689126A5 - Resistant with a resistance test facility. - Google Patents

Resistant with a resistance test facility. Download PDF

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Publication number
CH689126A5
CH689126A5 CH177194A CH177194A CH689126A5 CH 689126 A5 CH689126 A5 CH 689126A5 CH 177194 A CH177194 A CH 177194A CH 177194 A CH177194 A CH 177194A CH 689126 A5 CH689126 A5 CH 689126A5
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CH
Switzerland
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test
containers
mandrel
test table
rotating
Prior art date
Application number
CH177194A
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German (de)
Inventor
Martin Lehmann
Original Assignee
Martin Lehmann
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/32Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
    • G01M3/3209Details, e.g. container closure devices

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Description

       

  
 



  Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtigkeits-Prüfanlage für eigensteife Behältnisse, insbesondere Kunststoffflaschen, bei welcher nacheinander zugeführte Behältnisse auf einem rotierenden Prüftisch innerhalb einer Durchlaufstrecke geprüft werden, indem während des Durchlaufes die am Kopf des Behältnisses vorgesehene \ffnung vorübergehend mittels Verschliesseinrichtungen verschlossen und der Behältnisinnenraum an eine eigentliche Prüfvorrichtung angeschlossen wird, dabei über die Verschliesseinrichtung ein Gasdruck im Behältnisinnenraum aufgebaut, stabilisiert und einer Differenzdruckmessung ausgesetzt wird, um ein gegebenenfalls vorhandenes Leck festzustellen und ein gegebenenfalls leckes Behältnis auszusondern. 



  Bei bekannten Prüfanlagen der vorstehend beschriebenen Art werden die Behältnisse vereinzelt bevor sie dem rotierenden Prüftisch mit der mitrotierenden Prüfvorrichtung übergeben und nach erfolgter Prüfung wieder abgenommen werden. 



  Die Vereinzelung erfolgt z.B. über eine Vereinzelungsschnecke oder unterschiedlich schnell laufende Transportbänder und die Mitnahme über sogenannte Sterne mit dem Format der Behältnisse angepassten Mitnehmern. 



  Die eigentliche Dichtigkeitsprüfung basiert auf einer Differenzdruckmessung eines zu Prüfzwecken vorübergehend in die Behältnisse eingeblasenen Gases und ist z.B. in EP-A 0 313 678 ausführlich beschrieben. 



  Das Hauptproblem besteht darin, dass die Umstellung der Prüfanlage auf jeweils ein neues Format des zu prüfenden Behältnisses ausserordentlich aufwendig ist, dadurch bedingt, dass der Prüftisch, der damit verbundene Rotationskopf mit Verschliesseinrichtungen und die ebenfalls mitdrehenden eigentlichen Prüfvorrichtungen eine Einheit bilden, welche nur unter grossem Zeitaufwand und unter Beizug von Fachkräften an neue Formate angepasst werden kann. 



  Der Austausch der Einheit durch eine auf ein anderes Format eingerichtete Einheit ist insbesondere wegen der eigentlichen Prüfeinrichtung aus Kostengründen praktisch ausgeschlossen (läuft praktisch auf eine neue Anlage hinaus). 



  Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Schaffung einer Dichtigkeits-Prüfanlage, welche sich sehr rasch und einfach auf neue Formate der Prüflinge bei zumutbarem finanziellem Aufwand umstellen lässt. 



  Diese Aufgabe wurde bei einer Prüfanlage der eingangs definierten Art erfindungsgemäss durch die Merkmale gemäss kennzeichnendem Teil von Anspruch 1 gelöst. 



  Besondere Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. 



  Dank der erfindungsgemässen Lösung kann die Anlage auch ohne Hilfe von spezialisierten Fachkräften sehr schnell auf ein neues Format umgestellt werden, indem die formatabhängigen  Elemente als Einheit ausgebildet und als solche austauschbar sind, während die übrigen Teile stationär in der Anlage angeordnet sind und dort für jedes Format verbleiben. 



  Der Kern der Lösung liegt in der Drehdurchführung zwischen Prüftisch bzw. Rotationskopf und stationären Teilen der Anlage, welche die Verbindung eines aufgebauten Gasvolumens bzw. Gasdruckes von einem rotierenden auf einen stationären Teil ermöglicht. 



  Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels noch etwas näher erläutert. Es zeigt: 
 
   Fig. 1 eine erfindungsgemässe Dichtigkeits-Prüfanlage rein schematisch von vorn und von oben, mit zwei möglichen austauschbaren Prüftisch-Rotationskopf Einheiten, welche im Gestell der Anlage montiert werden können; 
   Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch einen mit Rotationskopf ausgerüsteten Prüftisch; 
   Fig. 3 eine Ansicht auf die Einrichtung nach   Fig. 2 von oben; 
   Fig. 4 das Gestell einer Prüfanlage mit den feststehenden Anlageteilen, d.h. dem Prüftischantrieb, der Drehdurchführung und weiteren stationären Teilen der eigentlichen Prüfeinrichtung; 
   Fig. 5 die Anlage von Fig. 4 von oben, und 
   Fig. 6 einen Längsschnitt durch das Kernstück der Erfindung, d.h. durch die Drehdurchführung. 
 



  Fig. 1 der Zeichnung zeigt rein schematisch in zwei Ansichten (Stirnansicht und Draufsicht) eine Dichtigkeits-Prüfanlage 1 mit Zuführ- und Wegführtransportband 2 bzw. 3 für Behälter 4 aus Kunststoff. 



  Die Anlage 1 besteht im wesentlichen aus einem Gestell 5, in welchem die zu prüfenden Behälter auf einen Prüftisch 6 mit Mitnahmestern 7 geführt, während der Durchlaufzeit auf dem Prüftisch 6 durch eine mitrotierende Verschliesseinrichtung 8 vorübergehend verschlossen und mittels einer Gasdruckprobe (z.B. Differenzdruckmethode) während der Durchlaufzeit auf Dichtigkeit geprüft werden. 



  Die Messungen erfolgen mittels einer eigentlichen, im Steuerschrank 9 untergebrachten stationären Prüfvorrichtung. Gegebenenfalls lecke Behälter werden nach der Prüfanlage automatisch ausgesondert. 



  Wie bereits erwähnt, sind derartige Prüfmethoden bekannt und z.B. in EP-A 0 460 511 beschrieben. 



  Diese Druckschrift wird zum integrierenden Bestandteil der vorliegenden Beschreibung erklärt. 



  Wie aus der Prinzipskizze (Fig. 1) hervorgeht, werden die zu prüfenden Behälter mittels des Transportbandes direkt dem Prüftisch 6 zu- bzw. von diesem weggeführt (bei anderen Konstruktionen werden die Behälter vor dem Prüftisch mittels eines Drehkreuzes vereinzelt und dann dem Prüftisch zugeführt). 



  Selbstverständlich können mit einer Prüfanlage der gezeigten Art grundsätzlich beliebig dimensionierte Behältnisse aus eigensteifem Material, wie z.B. Kunststoffbehälter oder -flaschen, auf Dichtigkeit geprüft werden. 



  Dazu kann immer dieselbe eigentliche Prüfvorrichtung verwendet werden. Abgeändert bzw. ausgetauscht werden müssen die Mitnehmer und die Verschliesseinrichtung. 



  Da bisher mit dem Prüftisch auch die Verschliesseinrichtung und die eigentliche Prüfvorrichtung mitrotierten (die Prüfdaten wurden elektrisch an die stationäre Steuerung übertragen), war eine Umrüstung nur durch speziell ausgebildete Fachleute und mit relativ grossem zeitlichen Aufwand möglich. 



  Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, für jedes Format der Prüflinge den Prüftisch mit daran angeordneten Mitnehmern und Rotationskopf (mit Verschliesseinrichtung) als Einheit austauschbar zu gestalten. Ein solcher Austausch ist sehr einfach und kann auch ohne Beizug von Spezialisten sehr rasch durchgeführt werden. 



  Jeder Prüftisch kann z.B. für 4 bis 8, vorzugsweise 6 Behältnisaufnahmen ausgerüstet sein. 



  Fig. 2 und 3 der Zeichnung zeigen eine solche austauschbare Einheit 10, mit Drehtisch 11, Mitnehmern 12 und 13, sowie einer Anzahl von verschliesseinrichtungen 14 für zu prüfende Behälter 15. Alle diese Bestandteile sind über eine Hohlwelle 16 miteinander drehverbunden. 



  Die ganze Einheit kann im Maschinengestell auf einfachste Weise ausgebaut und gegen eine andere Einheit (verschiedenes Format) ausgetauscht werden, indem sie am unteren Ende der  zentralen Hohlwelle 16 auf einen zur Maschine gehörenden Antrieb aufgesetzt wird. 



  Da die zu prüfenden Behälter, nach deren dichtem Verschliessen mittels der Verschliesseinrichtungen unter Gasdruck zu setzen sind und der Gasdruck über passende Leitungen an die eigentliche Prüfvorrichtung weiterzuführen ist, besteht bei dieser Anlage die Schwierigkeit, rotierende Gasleitungen ohne Druckverluste nach aussen an eine stationäre Prüfvorrichtung zu leiten. 



  Dies erfolgt mittels einer sogenannten Drehdurchführung 20, wie sie in Fig. 4, insbesondere aber in Fig. 6, dargestellt ist. 



  Fig. 4 und 5 zeigen das Maschinengestell mit dem Antrieb 17, 18 für den Prüftisch (hier noch nicht aufgesetzt), wobei auch Teile der stationären Einrichtung gezeigt sind, welche eine Gaszufuhr vom stationären Teil zum rotierenden Teil der Anlage erlauben. Diese Teilen bleiben unabhängig von der Grösse des Prüftisches immer dieselben, d.h. sie müssen nicht ausgewechselt werden. 



  Fig. 6 zeigt das Kernstück der vorliegenden Erfindung, nämlich die Drehdurchführung 20: 



  Ein zentraler Dorn 21 ist mit Längsbohrungen 22, 23 etc. versehen, von denen jede einer der Verschliessvorrichtungen für die \ffnungen der zu prüfenden Behälter zugeordnet ist. Jede dieser Bohrungen 22, 23 ist zudem an Gasleitungen für die nach bekanntem Prinzip durchzuführenden Messungen anschliessbar. 



  Das obere Ende des zentralen Dorns 21 wird auf der Unterseite des Prüftisches an die rotierenden Teile angeschlossen und, z.B. über Leitungen, welche durch die Hohlwelle 16 (Fig. 2) führen, an die verschiedenen Verschliesseinrichtungen angeschlossen. 



  Jede Längsbohrung 22, 23 etc. führt nach einer bestimmten Länge radial nach aussen, über eine Bohrung 22 min , 23 min etc. 



  Der im Betrieb rotierende Dorn 21 wird von einer Anzahl stationärer ringförmiger Elemente 24-28, welche über Spannschrauben 29 gegeneinander verspannt sind, umgeben. 



  Jedes Element 24-28 weist an der Innenwand einen zum Dorn 21 hin offenen Ringkanal 24 min -28 min  auf, so dass jede Bohrung 22 min , 23 min  etc. mit jeweils einem dieser Ringkanäle 24 min -28 min  kommuniziert. Jeder Ringkanal 24 min -28 min führt über eine zugehörige Radialbohrung 24 min  min -28 min  min nach aussen, so dass jeder Ausgang A-E, welcher mit einer bestimmten Verschliesseinrichtung verbunden ist, an die Prüfvorrichtung angeschlossen werden kann. 



  Jeder Ringkanal 24 min -28 min  ist durch geeignete Ringdichtungen 30 gegenüber dem rotierenden Dorn 21 abgedichtet, so dass unverfälschte Messungen gewährleistet sind. 



  
 



  The present invention relates to a leak test system for inherently rigid containers, in particular plastic bottles, in which containers supplied one after the other are tested on a rotating test table within a passage by temporarily closing the opening provided at the head of the container by means of closing devices and the interior of the container during the passage an actual test device is connected, a gas pressure is built up in the interior of the container, stabilized and subjected to a differential pressure measurement in order to determine a leak that may be present and to separate a possibly leaked container.



  In known test systems of the type described above, the containers are separated before they are transferred to the rotating test table with the co-rotating test device and are removed again after the test has been carried out.



  The separation takes place e.g. by means of a singling screw or conveyor belts running at different speeds and being taken along by so-called stars with drivers adapted to the format of the containers.



  The actual leak test is based on a differential pressure measurement of a gas temporarily blown into the containers for test purposes and is e.g. described in detail in EP-A 0 313 678.



  The main problem is that the conversion of the test system to a new format of the container to be tested is extremely complex, due to the fact that the test table, the associated rotating head with locking devices and the also rotating actual test devices form a unit that is only very large Time and with the help of specialists can be adapted to new formats.



  Replacing the unit with a unit set up for a different format is practically impossible, particularly because of the actual test facility, for cost reasons (practically amounts to a new system).



  The object of the present invention was to create a leak test system which can be quickly and easily converted to new formats of the test specimens with a reasonable financial outlay.



  This object was achieved according to the invention in a test system of the type defined at the outset by the features according to the characterizing part of claim 1.



  Particular embodiments of the subject matter of the invention are defined in the dependent claims.



  Thanks to the solution according to the invention, the system can be converted to a new format very quickly, even without the help of specialized specialists, in that the format-dependent elements are designed as a unit and can be exchanged as such, while the other parts are arranged stationary in the system and there for each format remain.



  The essence of the solution lies in the rotating union between the test table or rotary head and stationary parts of the system, which enables the connection of a built-up gas volume or gas pressure from a rotating to a stationary part.



  The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawing. It shows:
 
   1 shows a leak test system according to the invention purely schematically from the front and from above, with two possible interchangeable test table rotation head units which can be mounted in the frame of the system;
   2 shows a vertical section through a test table equipped with a rotary head;
   3 shows a view of the device according to FIG. 2 from above;
   Fig. 4 shows the frame of a test system with the fixed system parts, i.e. the test table drive, the rotating union and other stationary parts of the actual test facility;
   Fig. 5 shows the system of Fig. 4 from above, and
   Fig. 6 is a longitudinal section through the core of the invention, i.e. through the rotating union.
 



  Fig. 1 of the drawing shows purely schematically in two views (front view and top view) a leak test system 1 with feed and removal conveyor belt 2 or 3 for containers 4 made of plastic.



  The system 1 essentially consists of a frame 5, in which the containers to be tested are guided to a test table 6 with driving star 7, temporarily closed during the cycle time on the test table 6 by a rotating sealing device 8 and by means of a gas pressure test (e.g. differential pressure method) during the Throughput time to be checked for leaks.



  The measurements are carried out by means of an actual stationary test device housed in the control cabinet 9. Leaky containers are automatically rejected after the test system.



  As already mentioned, such test methods are known and e.g. in EP-A 0 460 511.



  This document is declared an integral part of the present description.



  As can be seen from the schematic diagram (Fig. 1), the containers to be tested are conveyed directly to and from the test table 6 by means of the conveyor belt (in other constructions, the containers are separated in front of the test table by means of a turnstile and then fed to the test table) .



  Of course, with a test system of the type shown, containers of any dimension made of their own rigid material, such as Plastic containers or bottles are checked for leaks.



  The same actual test device can always be used for this. The drivers and the locking device must be changed or replaced.



  Since the closing device and the actual test device also co-rotated with the test table (the test data were transmitted electrically to the stationary control), retrofitting was only possible by specially trained specialists and with a relatively large amount of time.



  The essence of the present invention now consists in designing the test table with carriers and rotating head (with closing device) interchangeable as a unit for each format of the test specimens. Such an exchange is very simple and can be carried out very quickly even without the involvement of specialists.



  Each test table can e.g. for 4 to 8, preferably 6 receptacles.



  2 and 3 of the drawing show such an exchangeable unit 10, with a rotary table 11, drivers 12 and 13, and a number of closing devices 14 for containers 15 to be tested. All of these components are rotatably connected to one another via a hollow shaft 16.



  The entire unit can be easily removed in the machine frame and exchanged for another unit (different format) by placing it on the lower end of the central hollow shaft 16 on a drive belonging to the machine.



  Since the containers to be tested, after their tight sealing by means of the closing devices, have to be put under gas pressure and the gas pressure has to be passed on to the actual test device via suitable lines, there is the difficulty with this system to direct rotating gas lines to a stationary test device without pressure losses .



  This is done by means of a so-called rotary feedthrough 20, as shown in FIG. 4, but in particular in FIG. 6.



  4 and 5 show the machine frame with the drive 17, 18 for the test table (not yet attached here), parts of the stationary device are also shown which allow gas to be supplied from the stationary part to the rotating part of the system. These parts always remain the same regardless of the size of the test table, i.e. they do not have to be replaced.



  6 shows the core of the present invention, namely the rotating union 20:



  A central mandrel 21 is provided with longitudinal bores 22, 23 etc., each of which is assigned to one of the closing devices for the openings of the containers to be tested. Each of these bores 22, 23 can also be connected to gas lines for the measurements to be carried out according to the known principle.



  The upper end of the central mandrel 21 is connected to the rotating parts on the underside of the test table and, e.g. Connected to the various closing devices via lines which lead through the hollow shaft 16 (FIG. 2).



  Each longitudinal bore 22, 23 etc. leads radially outwards over a certain length, via a bore 22 min, 23 min etc.



  The mandrel 21 rotating during operation is surrounded by a number of stationary annular elements 24-28 which are clamped against one another by means of clamping screws 29.



  Each element 24-28 has on the inner wall an annular channel open to the mandrel 21 for 24 minutes -28 minutes, so that each bore 22 minutes, 23 minutes, etc. communicates with one of these annular channels for 24 minutes -28 minutes. Each ring channel leads 24 min -28 min to the outside via an associated radial bore 24 min min -28 min min, so that each outlet A-E, which is connected to a specific locking device, can be connected to the test device.



  Each ring channel 24 min -28 min is sealed against the rotating mandrel 21 by suitable ring seals 30, so that unadulterated measurements are guaranteed.


    

Claims (6)

1. Dichtigkeits-Prüfanlage für eigensteife Behältnisse, insbesondere Kunststoffflaschen, bei welcher nacheinander zugeführte Behältnisse auf einem rotierenden Prüftisch innerhalb einer Durchlaufstrecke geprüft werden, indem während des Durchlaufes die am Kopf des Behältnisses vorgesehene \ffnung vorübergehend mittels Verschliesseinrichtungen verschlossen und der Behältnisinnenraum an eine eigentliche Prüfvorrichtung angeschlossen wird, dabei über die Verschliesseinrichtung ein Gasdruck im Behältnisinnenraum aufgebaut, stabilisiert und einer Differenzdruckmessung ausgesetzt wird, um ein gegebenenfalls vorhandenes Leck festzustellen und ein gegebenenfalls leckes Behältnis auszusondern, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Format der zu prüfenden Behältnisse angepasste rotierend angetriebene Prüftisch mit Mitnehmern und der oberhalb des Prüftisches angeordnete,     1.Tightness test system for rigid containers, in particular plastic bottles, in which containers that are fed one after the other are tested on a rotating test table within a passage by temporarily closing the opening provided at the head of the container by means of closing devices and the container interior to an actual test device is connected, a gas pressure is built up in the interior of the container, stabilized and subjected to a differential pressure measurement via the closing device, in order to determine a possibly existing leak and to separate out a possibly leaky container, characterized in that the rotating-driven test table with drivers adapted to the format of the containers to be tested and the one located above the test table, über eine zentrale Hohlwelle mit dem Tisch drehverbundene die Verschliesseinrichtung für eine Mehrzahl von Behältnissen tragende Rotationskopf als Ganzes austauschbar angeordnet ist, während die eigentliche Prüfvorrichtung mit Differenzdruckmesseinrichtung separat stationär angeordnet ist, wobei jede einzelne Verschliesseinrichtung über mitrotierende Leitungen und eine Drehdurchführung in jeweils eine Zwischenkammer eines stationären Elementes und von dieser individuell zur Prüfvorrichtung führt.  Via a central hollow shaft that is rotatably connected to the table, the closure device carrying a plurality of containers as a whole is interchangeably arranged, while the actual test device with differential pressure measuring device is arranged separately in a stationary manner, with each individual closure device via co-rotating lines and a rotary leadthrough in each case in an intermediate chamber of a stationary one Element and from this leads individually to the test device. 2. 2nd Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehdurchführung einen zylindrischen, von der Unterseite des Prüftisches nach unten abstehenden Dorn aufweist, welcher mit einer der Anzahl der Verschliesseinrichtungen entsprechenden Anzahl Längsbohrungen versehen ist, welche mit gegenseitigem Längsabstand seitwärts ausmünden und jeweils in einen innenliegenden Ringkanal der stationären, den Dorn umschliessenden Elemente münden, welche Ringkanäle individuell über Leitungen zur Prüfvorrichtung führen.  System according to claim 1, characterized in that the rotary leadthrough has a cylindrical mandrel projecting downwards from the underside of the test table, which is provided with a number of longitudinal bores corresponding to the number of closing devices, which open out sideways with a mutual longitudinal spacing and each into an internal annular channel of the stationary elements enclosing the mandrel, which ring channels lead individually via lines to the test device. 3. Anlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine der Anzahl der Verschliesseinrichtungen entsprechende Anzahl von ringförmigen stationären Elementen aneinandergereiht auf dem rotierenden Dorn montiert sind, wobei diese Elemente vorzugsweise über mehrere Zugschrauben miteinander verspannt sind. 3. Plant according to claim 1 and 2, characterized in that a number of the closing devices corresponding number of annular stationary elements are mounted in a row on the rotating mandrel, these elements are preferably clamped together via a plurality of lag screws. 4. 4th Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der innenliegende Ringkanal jedes stationären Elementes entlang beider Kanalränder mittels Dichtungsringen gegenüber dem Dorn abgedichtet sind.  System according to claim 3, characterized in that the inner ring channel of each stationary element along both channel edges are sealed off from the mandrel by means of sealing rings. 5. Anlage nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschliesseinrichtung für jedes einzelne Behältnis über durch die Hohlwelle unter den Prüftisch führende Leitungen in einen mit der Hohlwelle drehverbundenen Dorn führen, in welchem für jede Zuleitung ein längsverlaufender Kanal vorgesehen ist, wobei diese Kanäle in Abständen nach aussen in jeweils einen innen liegenden Ringkanal eines auf dem Dorn sitzenden, ringförmigen stationären Elementes münden, welche Ringkanäle über jeweils eine Bohrung nach aussen führen. 5. System according to one of claims 1-4, characterized in that the closing device for each individual container via lines leading through the hollow shaft under the test table lead into a mandrel rotatably connected to the hollow shaft, in which a longitudinal channel is provided for each supply line, these channels opening outward at intervals into an inner ring channel of an annular stationary element seated on the mandrel, which ring channels lead outwards through a respective bore. 6. 6. Anlage nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung der zu prüfenden Behältnisse durch eine direkt zum Prüftisch führende Transportbahn erfolgt und dass die Vereinzelung durch die Mitnehmer des Prüftisches erfolgt.  System according to one of claims 1-5, characterized in that the containers to be tested are fed by a transport path leading directly to the test table and that the separation is carried out by the drivers of the test table.  
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