DE1548291B2 - Vorrichtung zum selbsttaetigen feststellen von schwan kungen der wandstaerke eines dielektrischen hohlkoerpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttätigen Feststellen von Schwankungen der Wandstärke eines dielektrischen Hohlkörpers. Solche dielektrischen Hohlkörper können Flaschen, insbesondere geblasene Glasflaschen, oder andere Gefäße sein.

Bei der Herstellung von Glasflaschen in automatischen Formmaschinen ist es erforderlich, nach dem Ausformen der Flaschen zu prüfen, ob die für die Stärke der Flaschenwand vorgegebenen Toleranzgrenzen eingehalten werden.

Zur Durchführung dieser Prüfung sind Vorrichtungen der eingangs genannten Art bekannt, bei denen der Hohlkörper in dem von einer von einem Hochfrequenzgenerator gespeisten Sendeelektrode erzeugten elektrischen Feld gedreht wird und eine oder mehrere Meßelektroden mit einer Spannungsvergleichsschaltung verbunden sind, die Änderungen der in den Meßelektroden durch das von der Sendeelektrode ausgehende und vom dielektrischen Hohlkörper beeinflußte elektrische Feld erzeugten Spannungen anzeigt, wobei die Sendeelektrode und die Meßelektroden innerhalb des Prüfkopfes gegeneinander abgeschirmt sind (USA.-Patentschrift 2 573 824, deutsche Patentschrift 1 081 677).

Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist jedoch des Meßergebnis von Schwankungen der Amplitude des der Sendeelektrode zugeführten Hochfrequenzsignals abhängig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art zu schaffen, mit welcher die Abweichungen der zu messenden Wandstärke des dielektrischen Hohlkörpers von einer Normal-Wandstärke mit Hilfe eines Bezugssignals angezeigt werden können, wobei das Meßsystem jedoch frei von Amplitudenschwankungen sein soll, welche durch Schwankungen des der Sendeelektrode eingegebenen Hochfrequenzsignals verursacht werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das elektrische Feld der Sendeelektrode sowohl auf den zu prüfenden dielektrischen Hohlkörper als auch auf eine in einem einstellbaren Abstand von der Sendeelektrode angeordnete Empfangs-Bezugselektrode für Hochfrequenzstrahlung ausgestrahlt wird und daß die Ausgangsspannung der Bezugselektrode über ein Eichglied und einen Phasenschieber auf die Spannungsvergleichsschaltung gegeben wird.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung können mehrere einen geringen Querschnitt aufweisende Meßelektroden mit Abstand voneinander senkrecht untereinander angeordnet werden. Weiter kann an der Frontseite jeder Meßelektrode eine Glaslinse angekittet sein, deren konvexe Außenfläche über die Ebene der Vorderseite des Prüfkopfgehäuses vorsteht.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das Meßergebnis der Vorrichtung unabhängig von Amplitudenschwankungen ist, die durch Schwankungen des der Sendeelektrode zugeführten Hochfrequenzsignals verursacht werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, F i g. 3 einen die Anordnung der Sendeelektrode und der Meßelektroden zeigenden Schnitt entlang der Linie3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 3,

Fig. 6 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch eine Meßelektrode,

F i g. 7 in perspektivischer Darstellung die Anordnung der Vorrichtung gemäß F i g. 1 und

F i g. 8 das Prinzipschaltbild der Vorrichtung nach der Erfindung.

Mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird jede einzelne einer Reihe aufeinanderfolgender Flaschen in einen rotierenden Träger eingegeben, der sie vor ein Prüfgerät befördert. Vor dem Prüfgerät wird jede Flasche um ihre dabei senkrecht gehaltene Achse gedreht, wobei der in unmittelbarer Nähe des Prüfgerätes befindliche Wandteil der Flasche in einem festen, bekannten Abstand vom Prüfgerät gehalten wird.

Unzulässige Abweichungen der geprüften Wand- ^ stärke vom vorgegebenen Wert erzeugen einen elektrischen Impuls, der über ein elektrisches System eine Mechanik betätigt, welche die mangelhafte Flasche später aussondert.

Das in den F i g. 1 und 2 dargestellte Gehäuse 10 der Vorrichtung ist mit einem ankommenden Förderband 11 verbunden, das die zu prüfenden Flaschen B trägt, die auf dem Förderband 11 so aufgereiht sind, daß sie ohne Stauungen von den Taschen im Träger 12 aufgenommen werden.

Der genannte Träger 12 hat die Form zweier paralleler, mit Abstand voneinander angeordneter »Micarta«-Scheiben 13 und 14, die durch einen Block 15 verbunden und auf Abstand gehalten sind. Der Träger 12 wird über eine Welle 13 zwischen zwei Meß vorgängen schrittweise um 45° gedreht.

Die Scheiben 13 und 14 sind mit Schlitzen 17 und 18 versehen, die den Hals und den Unterteil der Flaschen aufnehmen und selbst so in Richtung des Pfeiles 19 nacheinander in die Prüfstellung vor den Prüfkopf 20 befördern. / _

Auf ihrem Wege vom ankommenden Förderband w 11 zum Ausgang werden die Flaschen durch zwei Schienenpaare 21 und 22 geführt und dadurch in den Schlitzen 17 und 18 der Träger 12 gehalten. Die Schienen 21 sind auf ihrer Stirnseite mit einem Reibungswerkstoff belegt, so daß die Flaschen B während ihres Weges vom Förderband 11 in die Prüfstellung um ihre Achse rotieren. Wenn die Flaschen die Prüf stellung erreicht haben, werden sie durch einen mit einer Rolle 24 versehenen Förderarm 23, der etwa in halber Höhe der Flaschen wirksam ist, aus den Schlitzen 17 und 18 nach außen geführt.

Wenn eine Flasche in die in den F i g. 2 und 7 dargestellte Position kommt, gelangt der Boden der Flasche auf eine von einem Motor 29 über eine Riementransmission 26,27,28 angetriebene Rolle 25, die eine Drehbewegung der Flasche um ihre Achse bewirkt. Die Flasche wird mit der Rolle 25 durch eine Feder 30 im Eingriff gehalten, die am oberen Ende der Flasche angreift. Um die Wand jeder Flasche in einem konstanten Abstand von der Oberfläche des Prüfkopfes 20 zu halten, werden die Seiten jeder in dieser Position befindlichen Flasche durch zwei Abstandsrollen 31 und 32 an zwei senkrecht untereinanderliegenden Punkten erfaßt und geführt.

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Das Unterteil eines die Welle 26 mit der Rolle 25 nahe den Sendeelektroden 48 und 49 mit öffnungen tragenden Blockes 35 hat einen Ausschnitt 40, in dem versehen. In allen vier Öffnungen ist eine Empfangsdas Ende 41 eines an einem Winkel 43 verstellbar Bezugselektrode 57 angeordnet. Diese Elektroden angebrachten Schraubenbolzens 42 drehbar befestigt haben die Aufgabe, für die Meßspannung eine Abist. Durch Verstellung der Länge des Schrauben- 5 gleich- oder Nullspannung zu erzeugen,
bolzens 42 kann der Block 35 um Achsen 36 und 37, Aus den F i g. 3, 5 und 7 ist zu ersehen, daß drei die in Wandteilen 38 und 39 gelagert sind, gedreht Meßelektroden 51 verwendet werden, so daß die werden, so daß sich die Rolle 25 hebt oder senkt. Wandstärke der Flaschen in drei senkrecht unter-Diese Verstellmöglichkeit dient dazu, eine Abnutzung einanderliegenden Zonen ermittelt wird. Nach dem der Rolle ausgleichen zu können. Durch einen an io Prüfen werden die Flaschen von dem Träger 12 einem Befestigungsblock 45 am Prüfkopf 20 be- schubweise zu einem abführenden Förderband 58 festigten Stab 44 werden die Flaschen so geführt, daß bewegt.

sie beim Erreichen der Prüfstelle sicher von der Rolle An der Seite des Gehäuses 10 ist ein Abwurf-

25 gedreht werden. mechanismus 59 angeordnet, der als elektromagne-

Die Schienen 21 auf der Zuführungsseite sind, wie 15 tisch betätigter Strömungsmittelmotor 60 mit einem bereits erwähnt, mit Oberflächen hoher Reibung ver- hin- und herbewegbaren Arbeitsglied 61 ausgebildet sehen, so daß die Flaschen eine Präzessionsbewegung sein kann. Bei der dargestellten Lage des Gliedes 61 ausführen bzw. im Uhrzeigersinn rotieren. Dadurch können die zum Förderband 58 kommenden wird die anfängliche Reibung gegen die Drehung der Flaschen nicht aus den im Träger 12 gebildeten Flaschen überwunden, so daß sie beim Erreichen der ao Taschen herausgeschoben werden. Sie werden in die Prüfstelle schon eine geringe Reibung im Uhrzeiger- durch die leeren Taschen 62 dargestellte Position besinn haben. Durch die Rolle 25 werden die Flaschen fördert, aus der sie aus der Maschine geworfen werdann zusätzlich im Uhrzeigersinn gedreht. Eine an- den. Wenn eine gemessene Flasche eine annehmbare fängliche Drehung der Flaschen vor ihrem Kontakt Wandstärke hat, wird das Glied 61 zurückgezogen, mit der Rolle 25 ist erwünscht, damit ein gleich- 25 so daß die Flasche auf dem Band 58 weiterbefördert mäßiger Übergang der Flaschen in die Prüfstellung werden kann.

gewährleistet ist und Schwingungen der Flaschen, die In F i g. 8 ist das elektrische Schaltbild der Vor-

den Meßvorgang nachteilig beeinflussen könnten, richtung nach der Erfindung dargestellt,

ausgeschlossen bleiben. Die Sendeelektroden 48 und 49 werden von einem

Aus den F i g. 3 bis 6 ist der Prüf kopf 20 zu er- 30 geeigneten Hochfrequenzgenerator gespeist, der ein sehen, der mit einem rechteckigen Kasten aus z. B. durch die Fenster 46 und 47 nach außen strahlendes Aluminium umgeben ist. Die Vorderseite 33 des elektrisches Feld erzeugt, das zu den Meßelektroden Kastens ist mit zwei rechteckigen Öffnungen 46 und 51 zurückgeworfen wird. Die Lage der Fenster 46 47 versehen, hinter denen zwei Sendeelektroden 48 und 47 in bezug auf die Sendeelektroden und die und 49 angebracht sind. Diese Sendeelektroden sind 35 Meßelektroden bestimmt den Ausbreitungsweg des in Form von Zylinderkörperhälften ausgebildet und auf den Meßelektroden endenden elektrischen Feldes, bestehen aus Aluminium. Ein die Meßelektroden und Da sich die zu prüfenden Flaschen sehr nahe an den die Bezugselektrode tragender Befestigungsblock er- Meßelektroden 51 befinden, breitet sich das elekstreckt sich über die Breite des Prüfkopfes 20. Die trische Feld durch das von der Flasche gebildete Meßelektroden 51 sind in F i g. 6 genauer dargestellt. 40 Dielektrikum aus. Die an den Meßelektroden er-Der Block 50 ist mit drei senkrecht untereinander- zeugte Spannung ist damit ein Maß für die Dicke liegenden Bohrungen versehen, in denen sich je eine der Glasflasche, insbesondere für die Dicke des Messinghülse 52 befindet. In jeder Messinghülse 52 Teiles der Glasflasche, das sich direkt gegenüber den ist eine im wesentlichen zylindrische Hülse 53 aus Meßelektroden befindet. Gleichzeitig erzeugt das von Polytetrafluoräthylen angeordnet. In jeder Hülse 53 45 den Sendeelektroden 48 und 49 ausgestrahlte elekist eine Messingschraube 54 eingeschraubt, mit der trische Feld an der Bezugselektrode 57 eine Spanein Kupferleiter 55 verbunden ist, der durch die Boh- nung. Der Abstand der Bezugselektrode von den rung der Hülse 53 führt. Die Messingschraube, an Sendeelektroden ist einstellbar, so daß die Amplitude deren konkaver Außenseite eine konvexe Glaslinse des an den Bezugselektroden entstehenden Signals 56 angekittet ist, dient als Meßelektrode. 5° durch die räumliche Anordnung der Bezugselektrode

Die Glaslinse 56 steht mit ihrer konvexen Außen- gegenüber den Sendeelektroden verändert werden

seite über die Ebene der Vorderseite 33 des Prüf- kann. Das an den Bezugselektroden erzeugte Signal

kopfes vor. Es wurde festgestellt, daß die Vorrichtung wird einem zur Amplitudeneichung dienenden

auch ohne die Linse 56 funktioniert, jedoch durch Dämpfungsglied 53 zugeführt. Das Ausgangssignal

eine an die Meßelektrode 51 angekittete und über die 55 dieses Dämpfungsgliedes wird seinerseits über einen

Vorderseite des Prüfkopfes vorstehende Linse die Phasenschieber 64 einem Mischer 65 zugeführt.

Meßspannung erhöht. Diesem Mischer wird ebenfalls das Signal von den

Der Abstand der Seitenwandung jeder Flasche von Meßelektroden 51 zugeführt. Das Ausgangssignal des der Meßelektrode ist wichtig, da sein Betrag zwischen Mschers 65 wird einem Zwischenfrequenzverstärker zwei aufeinanderfolgenden Messungen konstant 60 66 zugeführt. Das Signal von der Bezugselektrode bleiben muß, wenn die Vorrichtung genau arbeiten wird in dem Mischer gegen das Meßsignal absoll. Es ist daher wichtig, daß die Lage der Meßelek- geglichen, so daß ein Differenzbetrag an den Vertrode in bezug auf die Flaschenwandung während der stärker weitergegeben wird, dessen Ausgang ein Prüf- oder Meßperiode konstant bleibt. Gleichrichter 67 nachgeschaltet ist. Die Ausgangs-

AlIe in den F i g. 3 und 5 dargestellten Elektroden 65 gleichspannung von diesem Gleichrichter wird einem

51 sind wie oben beschrieben aufgebaut. Außer den Zeigerinstrument oder einem schwebenden Meß-

Meßelektroden 51 trägt der Block 50 Wellen für die instrument 68 oder, wie dies in F i g. 8 dargestellt ist,

Rollen 31 und 32. Er ist weiter (s. Fig. 4 und 5) über ein Spannungsfolgeglied einer Thyratronröhre

zugeführt. Das Thyratron steuert über ein Relais einen Elektromagneten, der den Motor 60 für die Aussonderung der Flaschen schaltet. Reicht das Signal am Gleichrichter 67 zum Zünden der Thyratronröhre aus, so wird das Relais betätigt und über den Motor 60 eine bestimmte Flasche ausgeworfen. Das das Relais steuernde Signal ist verzögert, so daß die richtige Flasche ausgeworfen wird.

Claims (3)

Patentansprüche: IO

1. Vorrichtung zum selbsttätigen Feststellen von Schwankungen der Wandstärke eines drehbaren dielektrischen Hohlkörpers, bei der der Hohlkörper in dem von einer von einem Hochfrequenzgenerator gespeisten Sendeelektrode erzeugten elektrischen Feld gedreht wird und eine oder mehrere Meßelektroden mit einer Spannungsvergleichsschaltung verbunden sind, die Änderungen der in den Meßelektroden durch das von der Sendeelektrode ausgehende und vom dielektrischen Hohlkörper beeinflußte elektrische Feld erzeugten Spannungen anzeigt, wobei die Sendeelektrode und die Meßelektroden innerhalb des Prüfkopfes gegeneinander abgeschirmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld der Sendeelektrode (48, 49) sowohl auf den zu prüfenden dielektrischen Hohlkörper (B) als auch auf eine in einem einstellbaren Abstand von der Sendeelektrode angeordnete Empfangs-Bezugselektrode (57) für Hochfrequenzstrahlung ausgestrahlt wird und daß die Ausgangsspannung der Bezugselektrode über ein Eichglied (63) und einen Phasenschieber (64) auf die Spannungsvergleichsschaltung (65, 66) gegeben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere einen geringen Querschnitt aufweisende Meßelektroden (51) mit Abstand voneinander senkrecht untereinander angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Frontseite jeder Meßelektrode (51) eine Glaslinse (56) angekittet ist, deren konvexe Außenfläche über die Ebene der Vorderseite (33) des Prüfkopfgehäuses (20) vorsteht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen