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Vorrichtung zur Eichung von Gefäßen, insbesondere Glasgefäßen Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Eichung von Gefäßen, insbesondere Glasgefäßen.
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Für Glasgefäße, die im Gastgewerbe verwendet werden, besteht gesetzliche
Eichpflicht. Die Toleranzen, welche das Gesetz vorschreibt, sind klein, und es ist
daher notwendig, daß das Eichen in den Glashütten sehr genau vorgenommen wird.
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Bisher wurde die Eichung meist im Handbetrieb durchgeführt, wobei
jedes Glas zuerst von Hand mit Wasser gefüllt, die Höhe des Flüssigkeitsspiegels
angezeichnet, das Glas entleert und die Bezeichnung durch Gravur, Sandstrahlung,
Atzung, Siebdruck usw. vorgenommen wird. Dieses Verfahren enthält infolge der Vielzahl
von Arbeitsgängen zahlreiche Fehlermöglichkeiten, ist sehr zeitraubend und daher
ziemlich teuer. Um die Kosten zu senken, wird meistens schnell gearbeitet, so daß
die Ungenauigkeit noch größer wird, was häufig zu Beanstandungen führt.
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Es hat nicht an Bestrebungen gefehlt, das geschilderte manuelle Verfahren
zu verbessern, wobei man allerdings weniger Wert auf eine Verbesserung der Genauigkeit
legte, als auf Senkung der Kosten durch möglichst schnelles Arbeiten. Die bekanntgewordenen
Verfahren beschränken sich meist darauf, daß man das Füllen mit immer gleicher Wassermenge
erleichtert, indem man es maschinell durchführt. Die anderen Arbeitsprozesse blieben
dabei aber so wie geschildert. Die erreichte Verbilligung ist daher nur gering.
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Es ist ein Verfahren zum Auslitern und Bezeichnen von Gefäßen, wie
Gläser, Krüge, Kelche u. dgl., bekanntgeworden, bei dem die zum Auslitern erforderliche
Menge einer Flüssigkeit in einem mit einem ebenen Deckel versehenen, in gewisser
Weise auf die Glasform abgestimmten Beutel aus einem schmiegsamen, jeder Form sich
anpassenden Stoff, wie Gummi oder Kunststoff, abgefüllt ist und so in das Gefäß
eingeführt wird, daß der Beutel an der Innenwand überall zur Anlage kommt, worauf
die durch den Deckel angezeigte Eichmarke auf die Gefäßwand aufgebracht wird. Durch
dieses Verfahren wird ein halbautomatisches Arbeiten erzielt. Es kann jedoch das
zu eichende Gefäß jeweils nur mit einer Eichmarke - entsprechend dem jeweiligen
Beutelinhalt - versehen werden.
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Im Gegensatz zu diesem halbautomatischen Eichverfahren erfolgt der
Eichvorgang bei der vorliek genden Erfindung vollautomatisch, was eine wesentlich
raschere Durchführbarkeit der Eichung zur Folge hat. Überdies wird durch die Erfindung
ermöglicht, ein und dasselbe Gefäß in einfacher und rascher
Weise mit mehreren Eichmarken
für verschiedene Mengen zu versehen, was oft erforderlich bzw. erwünscht ist.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
sie einen Arbeitsteller zum zentrierten Festhalten des zu eichenden Gefäßes während
des Eichvorganges und eine Füllvorrichtung aufweist, die aus einem die Eichflüssigkeit
aus einem Vorratsbehälter über ein Saugdruckventil ansaugenden Füllzylinder mit
Kolben besteht, der über einen Feintrieb mit einem Antriebskolben verbunden ist,
daß in der um die Eichmenge entleerten Füllzylinder entsprechenden Stellung des
Kolbens die Rückbewegung dieses Kolbens und damit die neuerliche Ansaugung von Eichflüssigkeit
in den Füllzylinder sowie die Vertikalbewegung eines Trägers eingeleitet werden,
auf dem ein Fühler und eine Markiereinrichtung angeordnet sind, und daß bei Erreichung
des Flüssigkeitsspiegels durch den Fühler die Vertikalbewegung des Trägers gestoppt
und die Tätigkeit der Markiereinrichtung eingeleitet wird.
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Soll die Vorrichtung nur zur Eichung durchsichtiger oder durchscheinender
Gefäße Verwendung finden, dann kann erfindungsgemäß der Fühler aus einer Lichtquelle
und einem lichtempfindlichen Widerstand in zueinander fixierbarer Anordnung bestehen.
Diese sind so eingestellt, daß der Liclltstrahl nur bei durch die in das zu eichende
Gefäß eingefüllte Eichmenge unbehindertem Strahlengang auf den lichtempfindlichen
Widerstand auftrifft,
wobei die Achse Lichtquelle-lichtemplindlicher
Widerstand exzentrisch zum Arbeitsteller verläuft, was die Funktionssicherheit der
Vorrichtung erhöht.
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Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung kann der Fühler aus zwei
Elektroden bestehen.
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Durch diese Ausbildung der Fühleinrichtung, die sowohl für sich allein
als auch zusätzlich zur erwähnten elektro-optischen vorgesehen sein kann, wird auch
die Eichung undurchsichtiger Gefäße ermöglicht. Die Ausnutzung des photoelektrischen
Effektes oder der Widerstandsänderung zwischen Elektroden für Steuerungsaufgaben
ist allgemein bekannt.
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Wenn ferner erfindungsgemäß dem Arbeitsteller ein die zu eichenden
Gefäße diesem einzeln zuführendes Eintragsystem vorgeschaltet ist, kann der gesamte
Eichprozeß noch weiter automatisiert werden.
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Die Eichung erfolgt also erfindungsgemäß im wesentlichen durch einen
elektrisch-hydraulisch betriebenen Vollautomaten, der außer elektrischem Strom noch
Druckluft und Vakuum verwendet. Der in sich geschlossene Hydraulikkreis wird über
eine von einem Elektromotor angetriebene Hydraulikpumpe erzeugt. Die Steuerung erfolgt
durch Schützen bzw. Relais und kann als Schützenfortschaltung ausgeführt werden.
Es können aber auch - dies insbesondere bei der beim Eichen mittels eines Sandstrahlgebläses
notwendigen Unterdrückung der Drehbewegung des Arbeitstellers - nach weiteren Merkmalen
der Erfindung Teile der Steuervorgänge oder das gesamte Steuerprogramm über ein
Programmschaltwerk mit vorzugsweise zeitlich veränderlichen Programmtakten erfolgen.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden an Hand der
Zeichnung erläutert, in der F i g. 1 den grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen
Vorrichtung im Aufriß im Schema und Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für eine Markierein
richtung ebenfalls im Schema zeigt.
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Wichtig ist, daß das zu eichende Gefäß zentrisch auf den Arbeitsteller
kommt, was bei der Einbringung der Gefäße von Hand dadurch bewerkstelligt werden
kann, daß auf den Arbeitsteller der Glasform angepaßte Ringe aufgesetzt werden,
womit das Glas zentrisch aufsitzt. Um das Glas während der Arbeitstakte in der gewünschten
Stellung festzuhalten, kann es durch Vakuum, das durch die Drehachse des Arbeitstellers
zugeführt wird, angesaugt werden.
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Das Arbeitsprogramm wird durch einen Drucktaster ausgelöst. Hierbei
wird als erstes aus einem Füllzylinder 5 mittels der Bewegung eines Kolbens 6 über
ein Ventil 11 aus einem Vorratsbehälter 7 die Eichflüssigkeit, z. B. Wasser, in
das zu eichende Gefäß 1 eingebracht. Die Ausgangsstellung des Kolbens 6 entspricht
der Endstellung des Kolbens 8 eines Hydraulikzylinders 9, welcher Kolben 8 kraftschlüssig
mit dem Kolben 6 des Füllzylinders 5 verbunden ist. Durch einen Feintrieb 10 kann
eine Relativverschiebung der Kolben 6 und 8 gegeneinander vorgenommen werden, was
für die genaue Festlegung der Eichmenge wesentlich ist. Der Kolben 8 des Hydraulikzylinders
9 wird nun so lange bewegt, bis seine Bewegung durch die auf den Kolben 6 des gefüllten
Zylinders 5 mitgeteilte Bewegung die Eichmenge in das Gefäß 1 eingepumpt hat. Die
Kolbenendstellung wird durch einen Mikro-
schalter bestimmt, der den Rücklauf des
Hydraulikkolbens 8 auslöst, wodurch in den Füllzylinder 5 über das Ventil 11 aus
dem Vorratsbehälter 7 neuerlich Flüssigkeit augesaugt wird und somit im Füllsystem
wieder die Ausgangslage hergestellt ist.
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Gleichzeitig wird mit dem Mikroschalter die Bewegung eines Trägers
13 ausgelöst, auf dem eine Fühleinrichtung zum Abtasten des Flüssigkeitsspiegels
und eine Markiereinrichtung angeordnet sind.
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In der Zeichnung sind zwei Arten des Fühlers schematisch als Beispiele
dargestellt, die einzeln oder beide gleichzeitig vorgesehen sein können. Im letztgenannten
Fall müssen die Elektroden aus dem Bereich des zu eichenden Gefäßes bringbar, z.
B. ausschwenk- oder demontierbar sein, damit sie bei Eichung mittels der elektro-optischen
Fühleranordnung nicht die Eichung beeinträchtigen.
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Es sei zunächst eine elektro-optische Fühleranordnung beschrieben,
die sich für die Eichung durchsichtiger oder durchscheinender Gefäße eignet.
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Hierbei wird mittels eines hydraulischen Antriebes 12 der Träger
13 gehoben. Auf dem Träger 13 sind in gegeneinander fixierter Lage, jedoch dem Träger
13 gegenüber einstellbar, eine Lichtquelle 14, aus der ein möglichst paralleler
Lichtstrahl 17 möglichst kleinen Durchmessers austritt, ein lichtempfindlicher Widerstand
15 und der Teil 16, der die Markierung auf dem Glas durchzuführen hat, angeordnet.
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Die Justierung Lichtquelle-lichtempfindlicher Widerstand ist so vorgenommen,
daß der unbehinderte Lichtstrahl 17 auf den Widerstand 15 auftrifft.
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Die Achse Lichtquelle-lichtempfindlicher Widerstand ist gemäß einem
vorzugsweisen Merkmal der Erfindung gegen die Drehachse des Drehtellers 2 verschoben,
damit der Lichtstrahl 17, wenn ein Glas 1 auf dem Arbeitsteller 2 steht, nicht senkrecht
auf die Glasoberfläche auftrifft, was, wie erwähnt, die Funktionssicherheit der
Vorrichtung erhöht.
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Trifft der Lichtstrahl 17 auf ein Gefäß, so erfährt er bei einem
ungefüllten Gefäß praktisch keine Ablenkung, da sich bei gleicher Schichtdicke und
gleicher Krümmung der jeweiligen Oberflächen zwei einander kompensierende Parallelverschiebungen
ergeben. Ist jedoch das Gefäß mit Flüssigkeit gefüllt, so tritt eine Ablenkung ein,
die so stark ist, daß der Lichtstrahl 17 den Widerstand 15 nicht erreicht.
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Wenn der Lichtstrahl 17 die Grenze Flüssigkeit-Luft, also den Flüssigkeitsspiegel,
überschreitet, kann daher der Schaltvorgang ausgelöst werden. Diese Arbeitsweise
ist besser, als eine gefärbte lichtabsorbierende Flüssigkeit zu verwenden und den
Lichtstrahl durch die Glasachse treten zu lassen, was ebenfalls möglich wäre.
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Durch das nach der Brechung des Lichtstrahles 17 erfolgende Zurückschwenken
in die Ausgangslage bei Passieren des Flüssigkeitsspiegels wird die Hubbewegung
mit Hilfe einer Schützen- und Ventilsteuerung gestoppt. Damit gleichzeitig ist auch
der Teil, der die Markierung vorzunehmen hat, in die erforderliche Arbeitshöhe gekommen.
Während die Verwendung eines Lichtstrahles nur bei durchsichtigen oder durchscheinenden
Gefäßen möglich ist, kann bei nicht durchsichtigem Material des zu eichenden Gefäßes
erfindungsgemäß die Auslösung der Stoppung des Trägers 13 durch den sich beim Auftreffen
von Elektroden22 auf die Flüssigkeitsoberfläche ergebenden Stromfluß erfolgen. Bei
dieser
Variante bewegt sich der Träger 13 nicht von unten nach oben,
sondern von oben nach unten.
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Das Einfüllen der Flüssigkeit geschieht bereits so, daß nach dem
Füllen praktisch keine Flüssigkeitsbewegung vorhanden ist. Während der Trägerbewegung,
deren Geschwindigkeit vorzugsweise regulierbar ist, ist das gefüllte Glas in völliger
Ruhe, so daß für den Meßvorgang ideale Verhältnisse gewährleistet sind.
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Man kann den Flüssigkeitsspiegel auch mechanisch mittels eines Schwimmers
oder pneumatisch durch Druckveränderungen anzeigende Luftaggregate abtasten. Hinsichtlich
Genauigkeit und geringster Störanfälligkeit ist aber von den genannten Systemen
dasjenige mit dem eintauchenden Elektroden vorzuziehen.
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Es wäre auch möglich, die Stoppung anders als hydraulisch zu bewerkstelligen,
was jedoch zu unkontrollierbaren Ungenauigkeiten führt.
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Der Stoppvorgang selbst wird zur Auslösung der weiteren Arbeitstakte
benutzt, nämlich zum Drehen und Markieren.
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Im folgenden sei als Beispiel für eine Markiereinrichtung ein Schreiber
angenommen. Über eine Zahnstange 18 und ein Zahnrad 4 wird nun mittels eines hydraulischen
Antriebes 3 der Drehteller 2 in Bewegung gesetzt. Die Bewegung der Zahnstange 18
wird über eine Mikroschalter-Schützensteuerung dazu benutzt, um die Drehbewegung
zu begrenzen und während der Drehung die Markierung anzubringen.
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Hierzu wird der Schreiber 16 an das Glas 1 angefahren, die Betätigung
des Schreibers 16 ausgelöst, die Betätigung des Schreibers 16 beendet und der Schreiber
16 wieder in die Ausgangslage zurückgefahren.
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Die dabei möglichen Glasverarbeitungsverfahren sind: a) Anbringung
eines Farbstriches (Reifel): Ein Farbbehälter 19 (F i g. 2) wird z. B. durch Druckluft
mit Druck beaufschlagt, wodurch die Farbe20 durch eine Düse 21 auf das Glas 1 aufgetragen
wird. b) Eine Turbine wird mit Druck beaufschlagt, wodurch ein in der Turbine sitzender
Stift eine Markierung in das Gefäß 1 einschleift.
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Durch die von der Drehbewegung abgeleiteten Bewegungen des Schreibers
16 ist es möglich, die Länge der Markierungen zu verändern, so daß man diesbezüglich
allen Wünschen gerecht werden kann.
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Eine weitere Variante der Markiereinrichtung besteht darin, ohne
Drehbewegung statt mit einem Schreiber mit dem Kopf eines Sandstrahlgerätes eine
fixe, als Schablone vorhandene Marke in das Glas zu strahlen.
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Ist der Endpunkt der Drehbewegung erreicht, so wird der Drehteller
2 in seine Ursprungslage zurückgedreht. Gleichzeitig fährt der Träger 13 mit Lichtquelle
14, lichtempfindlichem Widerstand 15 und Markierungsteil 16 in seine Ausgangslage
zurück, so daß alle Teile der Maschine wieder in ihrer Ausgangsstellung sind.
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Mit Beendigung der Rückdrehung kann nun wieder der Eintragtakt ausgelöst
werden, womit gleichzeitig mit dem Einschwenken eines noch zu bearbeitenden Glases
das Ausschwenken des eben bearbeiteten Glases 1 vorgenommen wird. Dieses Glas 1
wird
dann aus der Eintragvorrichtung herausgezogen und an seine Stelle ein noch zu
bearbeitendes Glas gesteckt. Die in dem Glas 1 befindliche Flüssigkeit wird in eine
Auffangvorrichtung gegossen und fließt in den Vorratsbehälter 7 zurück. Es kann
aber auch in das auf dem Drehteller 2 stehende Glas 1 nochmals zusätzlich eine Menge
Flüssigkeit eingefüllt und die weiteren Arbeitstakte ausgelöst werden. Erst nach
Abschluß dieser Prozesse wird das Glas 1 dann ausgetragen und ein noch zu bearbeitendes
Glas eingetragen.
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Durch die jedesmalige Rückführung in die Ausgangslage ist gewährleistet,
daß in einem solchen Fall Striche jeweils an dem gleichen Anfangs- und Endpunkt
beginnen.
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Die Vorrichtung hört erst zu arbeiten auf, wenn der letzte Arbeitstakt
des eingestellten Programms abgeschlossen ist.
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Die Systemwahl erfolgt erfindungsgemäß mittels eines Programmschalters,
der auch sämtliche für die Inbetriebnahme und Programmjustierung erforderlichen
Stellungen besitzt.
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Mit dieser Schaltung ist es möglich, vollautomatisch sowohl die Anbringung
einer Marke wie auch von zwei oder mehr Marken an einem Glas durchzuführen, was
den vielseitigen Einsatz des Automaten gewährleistet.
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Zweckmäßig ist es, um die Steuerorgane und die Hydraulikanlage sowie
die Bedienungsperson besser auszulasten, eine Mehrstellenausführung einzusetzen.