DE2202893B2 - Gerät zum Prüfen der Festigkeit von Hohlgegenständen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Prüfen der Festigkeit von Hohlgegenständen mit im wesentlichen rundem Querschnitt, die in einer Reihe hintereinander durch eine Prüfstation bewegt werden, wobei die Prüfstation über eine mit der Wand des Hohlgegenstandes längs einer beträchtlichen vertikalen Länge in Eingriff bringbare Rolleinrichtung und über einen an der der Rolleinrichtung gegenüberliegenden Seite des Hohlgegenstandes befindlichen von einem Träger getragenen und um eine sich parallel zur Förderrichtung erstreckende Achse verschwenkbaren Schuh mit einer Gegenlagerfläche verfügt, sowie mit einer Vorspannungseinrichtung, die an der Gegenlagerfläche angreift und einen seitlichen Druck auf die Hohlgegenstände ausübt.

Ein Gerät dieser Art ist durch die DE-AS 21 14 203 vorgeschlagen worden. Bei diesem Gerät ist die gesamte Rolleinrichtung, die eine relativ große Masse hat. verstellbar, um mit der Wand der zu prüfenden Behälter in Eingriff gebracht werden zu können. Aufgrund dieses Konstruktionsmerkmales ergibt sich eine gewisse Ansprechträgheit, die keine Lohen Durchlaufgeschwindigkeiten des Prüfgutes zuläßt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zum Prüfen der Festigkeit von Hohlgegenständen mit im wesentlichen rundem Querschnitt anzugeben, dessen Ansprechgeschwindigkeit in Anbetracht des kontinuierlich in Reihe hintereinander erfolgenden Durchlaufs der Hohlgegenstände möglichst groß ist

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes geht aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß die Andrückkraft auf die zu prüfenden Hohlgege.istände durch eine Vorspannungseinrichtung über einen von einem Drehzapfen getragenen Schuh übertragen wird. Die Vorspannungseinrichtung hat dadurch keine großen Massen zu bewegen, woraus sich eine hohe Ansprechgeschwindigkeit und in direkter Folge eine hohe Arbeitsleistung des Prüfgerätes ergibt, die bei 240 Behältern pro Minute und mehr liegt und gegenüber bisher bekannten Leistungen eine Steigerung von etwa 70% darstellt

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Prüfgerätes nach der Erfindung an einer Glasbehälterförderanlage,

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Teil des Gerätes nach F i g. 1, die einen Teil der Bahn der Behälter durch den Prüfplatz zeigt,

F i g. 3 einen Vertikalschnitt in größerem Maßstab mit Einzelheiten der Vorspannungseinrichtung,

F i g. 4 einen Vertikalschnitt gemäß der Linie 4-4 in Fig. 3,

F i g. 5 eine Draufsicht mit den Abstandsverhältnissen der Behälter, wenn ein Behälter gerade an den Schuh gebracht wird und ein anderer von ihm entfernt wird, und

F i g. 6 eine der F i g. 5 ähnliche Ansicht, wo aber ein Behälter sich in der Mitte seiner Bahn am Schuh befindet.

Zur besseren Darstellung wird das Druckprüfgerät an einer üblichen Einstrecken-Glasbehälter-Strecke 10 gezeigt, die sich in einer Fertigungsanlage befindet Die Behälter werden in einer einzigen Linie (F i g. 2) auf einem horizontalen Förderband geführt. Die einzelnen Behälter sind Einwegflaschen 12 für kohlensäurehaltiges Bier. Es wird angenommen, daß die Förderrichtung die des Pfeiles in F i g. 2 ist, d. h. von links nach rechts, obwohl das Prüfgerät auch in der entgegengesetzten Richtung betrieben werden kann.

Das Prüfgerät 13 enthält eine Grundplatte oder einen Ständer 14, der bzw. die auf schwenkbaren Rollen 16 läuft, durch die das ganze Gerät 13 in oder aus der Anlage geführt werden kann. Zum Ausrichten oder Abheben der Rollen 16 vom Boden dienen einstellbare Stellschrauben 17, die das Gerät in seine Arbeitslage bringen.

Der Prüfmechanismus für sich besteht in einem Prüfkopf 18, der an einem vertikal einstellbaren Träger oder einer Säule 21 gehalten wird, die in einem Gehäuse oder einer Muffe 22 gleitet. Die Säule 21 kann durch eine Kurbel 23 in Verbindung mit einem Getriebemechanismus 24 (nicht dargestellt) vertikal verschoben

werden. Das Gehäuse 22 ist bei 27 mit dem Gestell der Förderanlage 10 verschraubt.

Der Prüfkopf enthält die Behälterroll- oder Antriebseinrichtung in Form eines drehbaren Rades 22, das vorzugsweise einen Polyurethan-Reifen 3i an seinem Umfang trägt, der an die Oberfläche des Behälters 12 angreift. Das Rad 30 dreht sich um eine koaxial zur Welle 21 verlaufende Achse 34 und dient zum Prüfen von Behältern mit Durchmessern im Bereich von 25 bis 114 mm, der Reifen 31 besitzt einen Durchmesser von etwa 560 mm. Das Rad 30 wird von einem Motor 32 mit umkehrbarer Drehrichtung und veränderbarer Geschwindigkeit über ein Reduktionsgetriebe 33 angetrieben. Der Antrieb 32 soll Umfangsgeschwindigkeiten am Reifen im Bereich von 15,7 bis 78 Meter pro Minute zum Prüfen von Behältern mit den erwähnten Durchmessern ermöglichen.

Die F i g. 1 und 2 zeigen, daß die Rotationsachse 34 des Rades 30 seitlich des Förderbandes 11 steht. Die Behälter 12 auf dem Band 11 greifen somit d?n Reifen 31 eher schief als diametrisch an. Die Behälter sind durch eine feste Führung oder durch Leitschienen 36 so ausgerichtet, daß sie den Rand des Reifens 31 mit ungefähr ³U des Abstandes zwischen der Achse 34 und dem Ende einer radialen Linie senkrecht zum Band 11 angreifen. Das Rad 30 wird nach F i g. 2 in Rechtsrichtung angetrieben und verschiebt den Behälter seitlich oder quer zum Band 11, so daß der Behälter während seiner Bewegung am Schuh oder am Kissen 37 fast vollständig von der Fördereinrichtung abgebogen ist und praktisch nur vom Rand und vom Schuh an gegenüberliegenden Seiten (Fig. 1) gehalten wird. Sei einem Bruch des Behälters fallen die Scherben vom Prüfraum scheinbar unbehindert durch die Förderanlage 12 oder das Prüfgerät, wie in F i g. 1 durch einen Pfeil angezeigt ist, in einen Scherbenbehälter oder eine Rinne 38, die sie an eine Scherbenförderanlage 39 abgibt.

Der Schuh 37 und der zugehörige Haltemechanismus werden über dem Gehäuse 22 konsolartig von einem Gestell oder Gehäuse 42 getragen. Das Gestell 42 hängt über der Förderanlage 10 und verläuft quer zu ihr und über ihre Seiten hinaus gegenüber dem Teil, mit dem das Prüfgerät bei 27 verschraubt ist. Das Gerät 42 enthält parallel in Abstand und horizontal verlaufende Bahnen oder Führungen 43 (F i g. 3 und 4). Diese Führungen nehmen die Schuhhalteeinrichtung auf und tragen sie bei 44, um sie zum Rad 30 zu führen. Die Schuhhalteeinrichtung 44 enthält einen Träger oder Schlitten 46 und einen Winkelhebel 53. Der Träger 46 besitzt Seitenflansche, die in den Bahnen 43 gleiten können, und eine nach unten gerichtete Rippe 47, an der der Winkelhebel 53 hängt. Der Hebel 43 ist an Zapfen gelagert, damit er sich um eine horizontale Achse 54 drehen kann. Die Bahnen 43 sind an jeder Seite mit einer Reihe von Befestigungsschrauben oder Klammern 48 versehen. Ein Endanschlag am Gestell 42 kann so eingestellt werden, daß er gegen das Ende des Trägers 46 stößt und so eine Querverschiebung des Trägers zur Radachse 34 begrenzt.

Der Winkel- oder Schuhhaltehebel 53 ist dreieckig und an Drehzapfen an seinen Ellbogen gelagert, so daß er um diesen schwingen kann. Die Achse 34 verläuft parallel zur Gesamtlinie der Behälterbahn am Band 11. Die Rippe 47 des Trägers ist an gegenüberliegenden vertikalen Seiten zur Aufnahme von Gewindestiften 56 eingerichtet, die die Rollenlager 57 am Winkelhebel 53 tragen.

Der Winkelhebel 53 besitzi zwei ähnliche, im Abstand angeordnete Seiten 55, von denen jsde einen nach unten gerichteten Schenkel 59 aufweist. Die gegenüberliegenden Seiten 55 sind miteinander verbunden und durch eine Innen- oder Rippenstruktur 61 verstärkt.
Der Schuh 37 wird zwischen den Seitenwänden 55 des Winkelhebels 53, insbesondere zwischen dessen Schenkeln 58 getragen und enthält insbesondere ein doppelseitiges oder umkehrbares Glied 63 mit getrennten konkaven Verschleißflächen 64 an gegenüberliegenden Seiten. Das umkehrbare Glied 63 ist in Lagern 66 gehalten und wird von einer Ansatzschraube 95 getragen. Das Glied kann über einen kleinen Winke! geschwenkt werden, um solche Kippkräfte zu ermöglichen, wie sie infolge der Winkelstellungen der Behälteroberfläche dort wirken können, wenn sich der Behälter dorthin bewegt. Eine Arretierung 67 an jeder Winkelhebelseite 55 bringt eine gegebene Fläche 64 an eine Stelle, wo sie an den Behälter angreift. Nach Abnutzung einer Fläche 64 nach langem Gebrauch kann eine zweite Fläche 64 zur Verwendung durch Drehen des Gliedes 63 um 180° um die Lager 66 in Arbeitsstellung gebracht werden. Das Anbringen einer neuen Verschleißfläche bedarf nur einer geringen Unterbrechung der Prüfung.

Die Verschleißfläche 64 ist vorzugsweise aus Polyurethan und besitzt eine Stahleinlage und ist an ihren Enden mit dem Glied 63 verschraubt. Jede Fläche 64 ist konkav (F i g. 2 und 6) und ungefähr in der Mitte der Krümmung befindet sich die Achse 34 (dies ist jedoch nicht besonders kritisch, weil der ganze Schuhträger auf den Bahnen 43 zu und von der Achse 34 beweglich ist). Die Bogenlänge der Fläche 64 sollte dem halben Umfang des zu prüfenden Behälters entsprechen oder ihn überschreiten. Zum Prüfen verschiedener Flaschen mit Durchmessern im Bereich von 25 bis 115 mm sollten drei verschiedene Größen von Schuhen 64 vorgesehen werden, z. B. einen mit einer Bogenlänge von etwa 107 mm, den zweiten von etwa 145 mm und die dritte von etwa 176 mm für Flaschen in den Bereichen von 25 mm, 70 bis 95 mm bzw. 95 bis 115 mm.

F i g. 3 zeigt, daß sowohl der Winkelhebel 53 als auch

der Schuh 37 am Lagerzapfen 54 hängen. Der Winkelhebel 53 ist um den Zapfen 54 in Richtung zum Tragen des Schuhes 37 zum Reifen 31 vorgespannt, so daß der Behälter 12 zwischen dem Reifen und dem Schuh zusammengedrückt wird. Die Vorspannungskraft wird durch ein Luftkissen oder ein pneumatisches Polster 71 angelegt. Das Kissen 71 ist zwischen einer oberen horizontalen Fläche 72 des Trägers 46 und einer

so horizontalen Rippe 73 des hinteren Schenkels 59 des Winkelhebels 53 angeordnet. Der nach unten gerichtete Druck des Luftkissens ist im Bereich des Kissens und der Bewegung des Schuhes bei einer Prüfung und bei einem gegebenen Luftdruck im Kissen 71 konstant, ändert sich aber mit dem Luftdruck. Um verschiedene Kräfte anlegen zu können, wie es für das Prüfen von Behältern verschiedener Größen und Formen notwendig ist, kann der Luftdruck im Kissen 71 über einen Druckregelknopf 60 an der Einlaßleitung 74 von einer üblichen (nicht dargestellten) Druckluftquelle eingestellt werden. Die Druckleitung 74 (und somit der Druck im Luftkissen) wird an einem Druckmesser 76 (F i g. 1) am Gehäuse 42 angezeigt.

Praktische Prüfungen haben eine viel raschere Ansprech- oder Umlaufzeit des Mechanismus im Vergleich mit den bisher benutzten Luftkolben erbracht. Dies ist eine wesentliche Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit von einer früheren Grenze von 140 auf

240 Behälter pro Minute mit dem neuen Gerät bei Behältern derselben Art.

Beim Bruch eines Behälters verschwindet die nach rechts gerichtete Reaktionskraft des Behälters am Schuh 37 und die Vorspannkraft des Luftkissens läßt den Winkelhebel 53 und den Schuh scharf nach rechts oder nach links schwenken und läuft über die richtige Stelle, um den nächsten Behälter zu ergreifen. Die überlaufene Strecke wird durch einen Stoßdämpfer 77 (F i g. 3) aufgefangen und begrenzt. Dieser enthält einen Bolzen 78, der von der Fläche 72 des Trägers 46 über eine Öffnung 49 der Winkelhebelrippe 73 verläuft. Am Bolzen 78 unter der Rippe 73 ist durch eine Handeinstellschraube 82 ein elastischer Kissenblock oder ein Gummipuffer 81 befestigt, der die Rechtsdrehung des Winkelhebels um den Zapfen 54 begrenzt. Dieser Mechanismus fängt das Überlaufen auf. Ferner bewirkt der Block 81 unabhängig von einem Bruch, daß der Schuh 37 zum Eingreifen des nächsten folgenden Behälters richtig eingestellt wird.

Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Prüfmechanismus keine besondere Einrichtung zum Herstellen von Abständen zwischen den Behältern benötigt. Obwohl auch ankommende Behälter auf dem Band 11 dicht nebeneinander liegen können, wie die F i g. 2, 5 und 6 zeigen, werden durch das Prüfgerät während der Prüfung zwischen ihnen Abstände hergestellt, so daß nur jeweils ein Behälter der Druckkraft unterworfen ist und die Kraft am Behälter am Kissen konstant bleibt. Dies geschieht durch Einhalten des Verhältnisses von Radgeschwindigkeit zu Behälterdurchmesser, Prüfraumbogenlänge und Fördergeschwindigkeit.

Für einen maximalen Durchsalz oder Prüfgeschwindigkeit sollte die Umfangsgeschwindigkeit am Rad etwa gleich dem Behälterumfang mal der Zahl der pro Zeiteinheit auf der Förderstrecke bewegten Behälter sein. Das Gerät kann bei dieser Geschwindigkeit mindestens etwa 240 Behälter pro Minute aufnehmen. Wenn dieses Verhältnis eingehalten wird, wird jeder Behälter an seinem Umfang vollständig geprüft, aber nicht mehr, und der Behälter wird quer zum Prüfplatz gebracht, bevor der nächste Behälter an den Eingang des Prüfplatzes gelangen kann, auch wenn sich die Behälter dicht nebeneinander auf der Förderanlage befinden.

Dies kann durch ein Beispiel erläutert werden, in dem Behälter mit einem Nenndurchmesser von 70 mm auf der Förderstrecke in gegenseitiger Kantenberührung mit einer Fördergeschwindigkeit von 240 pro Minute ankommen. Der Reifen 31 mit einem Durchmesser von 56 cm dreht sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von ca. 50,8 Meter pro Minute. Der Krümmungsradius der Schuhfläche 64 beträgt etwa 340 mm und die Länge der bogenförmigen Fläche 64 ist etwa die Hälfte des Umfanges eines Behälters oder 110mm. Wie Fig.5 zeigt, tritt gerade ein Behälter 84 in den Prüfplatz 85 /wischen dem Rad und der Schuhfläche 64 in dem Moment ein, in dem der vorhergehende Behälter den Ausgang am anderen Ende des Platzes 85 verläßt. Bis zu und an diesem Momcnl befindet sich der Behälter 84 nicht unter der Kontrolle des Reifens 31 und seine Geschwindigkeit ist die der Förderanlage. Wenn der Behälter 84 von dem Reifen 31 und der Schuhflächc 64 ergriffen wird, wird er rasch beschleunigt und wird über die Schuhfläche 64 in derselben Zeil geführt, die benötigt wird, damit der nächste Behälter 87 den Eingang der Druckstelle 85, d. h. den vom Behälter 85 in F i g. 5 eingenommenen Punkt erreicht, der Platz zwischen den Behältern wird somit im Prüfgebiet 85 vergrößert (F i g. 6), wird aber auf den ursprünglicher Platz an seiner in Förderrichtung liegenden Seite erweitert.

ίο Bei einer Blockierung oder einer Stillegung in Förderrichtung versuchen die Behälter, sich auf dem Band 11 rechts vom Prüfkopi 18 in Fig. 2 zu stapeln Unter diesen Umständen ist es wünschenswert, die Prüfeinrichtung abzuschalten. Anderenfalls würde das Rad 30 die Flaschen in einen bereits gestapelten oder gedrängten Zustand bringen. Hierfür wird eine Störungsmeldeeinrichtung 88 zum Anhalten des Rades vorgesehen (F i g. 2). Die Störung wird durch seitlichen Druck, der durch die aufgestapelten Behälter auf eine schwenkbare Leitschiene oder einen Mikroschalterarm 90 ausgeübt wird, festgestellt. Der Schalterarm 90 isl durch eine Feder 93 in Rechtsrichtung vorgespannt, wie die ausgezogen dargestellte Stellung zeigt. Wenn dei Arm 90 nach außen in die gestrichelt dargestellte Lage geschwenkt wird, betätigt er infolge der Anhäufung vor Behältern zwischen den gegenüberliegenden Führungen 91 und 92 einen Mikroschalter 94, der den Motor 31 abschaltet, so daß die Prüfung unterbrochen wird, bis die Anhäufung beseitigt worden ist.

Beim Bruch eines Behälters fallen die Scherben in der Abfallbehälter 38 ohne wesentliche Anhäufung auf dem Förderband 11. Die überhängende Deckelplatte 95 (Fig. 1) schirmt die Fläche über dem Behälter, der sich in der Prüfung befindet, und die Flächen übei vorübergehende und folgende Behälter ab und verhindert somit, daß herumfliegende Scherben in benachbarte Behälter fallen. Der Bruch eines Behälters schaltei nicht notwendigerweise die Leitung ab oder verzögen sie, da das Luftpolster 71 rasch umläuft, so daß dei nächste folgende Behälter ohne Unterbrechung geprüfi werden kann. Durch die Erfindung kann offensichtlich jeder einzelne an einer Behälterstraße hergestellte Gegenstand geprüft werden, während er sich an dei Förderanlage befindet. Fehlerhafte Gegenstände werden automatisch durch Brechen entfernt und die Scherben können leicht abgesondert und weggeschafft werden. Die Prüfung bedingt keine Verzögerung dei Fertigungsstrecke, da die Gegenstände über die Prüfanlage während ihrer mit normaler Geschwindigkeit erfolgenden Führung an die Förderstrecke beweg! werden. Der Mechanismus kann leicht auf Gegenstände verschiedener Größen eingestellt werden, da die Winkelhebelanordnung leicht von der einen Strecke zui anderen gebracht und dort befestigt werden kann.

F i g. 2 zeigt, daß das Prüfgerät mit Ausnahme de! Störungsmelders 88 an jeder Seite der Achse 3Ί symmetrisch ist. Dies gibt eine geeignete Verwendung mit Richtungsumkehrung der Förderstrecke zur dargestellten Richtung. Die Drehrichtung des Motors 32 wire

Wi in einfacher Weise durch einen Umkehrschaltei umgekehrt. Der Mechanismus 88 wird bei Verwendung bei einer solchen Umkehrung zurückgestellt, da er ar der in Förderrichtung liegenden Seite arbeitet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Gerät zum Prüfen der Festigkeit von Hohlgegenständen mit im wesentlichen rundem Querschnitt, die in einer Reihe hintereinander durch eine Prüfstation bewegt werden, wobei die Prüfstation über eine mit der Wand des Hohlgegenstandes längs einer beträchtlichen vertikalen Länge in Eingriff bringbare Rolleinrichtung und über einen an der der Rolleinrichtung gegenüberliegenden Seite des Hohlgegenstandes befindlichen von einem Träger getragenen und um eine sich parallel zur Förderrichtung erstreckende Achse verschwenkbaren Schuh mit einer Gegenlagerfläche verfügt, sowie mit einer Vorspannungseinrichtung, die an der Gegenlagerfläehe angreift und einen seitlichen Druck auf die Hohlgegenstände ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (46) des Schuhs (37) einen Hebel (53) aufweist, der an einem horizontal verlaufenden Drehzapfen (54) gelagert ist und der den Schuh (37) trägt, und daß die Vorspannungseinrichtungen ein elastisches Vorspannelement (71) enthält, welches eine Kraft auf den um den Drehzapfen (54) drehbaren Hebel (53) und den Schuh (37) ausübt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (53) ein Winkelhebel ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schuh (37) unter dem Drehzapfen (54) am Hebel (53) befindet.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannelement (71) ein pneumatisches Kissen ist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein elastischer Anschlag (81) zur Begrenzung der Bewegung des Hebels (53) um seinen Zapfen (54) in Richtung zur Rolleinrichtung (30) vorgesehen ist.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (46) mit dem Hebel (53) in seine Lage zur Rolleinrichtung (30) verstellbar ist.

7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannelement (71) zwischen dem Träger (43) und dem Hebel (53) angeordnet ist.