DE2545678A1

DE2545678A1 - Pruefvorrichtung fuer glasflaschen

Info

Publication number: DE2545678A1
Application number: DE19752545678
Authority: DE
Inventors: Bernd Ellinger; Konrad Holler
Original assignee: KRONSEDER HERMANN
Current assignee: KRONSEDER HERMANN
Priority date: 1975-10-11
Filing date: 1975-10-11
Publication date: 1977-04-14
Also published as: FR2327189B1; DE2545678C3; GB1530927A; US4083637A; DE2545678B2; FR2327189A1

Description

1975-10-10 pat-ha-vh

Hermann Kronseder, 8404 Wörth/Donau, Pegensburger Straße PRÜFVORRICHTUNG FÜR GLASFLASCHEN

Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zur Ermittlung von Fremdkörpern im Bodenbereich von Glasflaschen mit einem angetriebenen Rotor, dessen Stirnfläche in der Bildebene einer Projektionseinrichtung für den beleuchteten Flaschenboden liegt und mit einem radialen Hohlspiegelsegment versehen ist, welches die auftreffende Strahlung auf ein ortsfestes fotoelektronisches .Bauelement fokussiert·, sowie mit einer Auswertungseinrichtung für die Ausgangssignale des fotoelektronischen Bauelements; die bai einer bestimmten Verringerung der einfallenden Lichtmenge ein Signal abgibt.

Es ist bereits eine derartige Prüfνorrichtung bekannt, bei welcher die Abtastung des Flaschenbodens auf Fremdkörper ausschließlich durch das von der Drehachse der Stirnfläche bzw. des Rotors aus radial nach außen verlaufende Spiegelsegment erfolgt, das bei einer vollständigen Umdrehung des Rotors den gesamten Flasehenboöen prüft. Diese bekannte Prüfvorrichtung bringt in der Praxis im allgemeinen gute Ergebnisse. Kleine Fremdkörper jedoch, die genau im Zentrum des Flaschenbodens liegen, werden nicht immer erkannt. Sie werden vom Hohlspiegelsegment nur teilweis'=' erfaßt und die Änderung der auf das fotoelektronische Bauelement fallenden Lichtmenge während einer Umdrehung des Spi^gelsegments ist entsprechend gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Prüfvorrichtung der eingangs genannten Art mit einfachen Mitteln dahingehend zu verbessern, daß auch genau im Zentrum des Flaschenbodens liegende kleine Fremdkörper mit großer Zuverlässigkeit erkannt v/erden.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im Bereich, der Drehachse der Rotorstirnfläche ein zweites, die vom Zentrumsbereich des Flaschenbodens ausgehende Strahlung aufnehmendes und zu einem zweiten ortsfesten fotoelektronischen Bauelement lenkendes optisches Element angeordnet ist, wobei die radiale Abmessung des von dem radialen Hohlspiegelsegment ' bestrichenen Inspektionsfeldes ein Mehrfaches der radialen Abmessung des vom zweiten optischen Element bestrichenen Inspektionsfeldes beträgt, und daß das zweite fotoelektronische Bauelement mit einer eigenen Auswertungseinrichtung verbunden ist, die bei einer bestimmten Verringerung der einfallenden Iiichtmenge durch Fremdkörper in der Mitte des Flaschenbodens ein Signal abgibt.

Die Erfindung basiert auf dem Gedanken, den Flaschenboden in zwei verschiedene Inspektionszonen einzuteilen, nämlich den relativ kleinen kreisförmigen Zentrumsbereich einerseits und den sich nach außen an den Zentrumsbereich anschließenden, wesentlich größeren Randbereich, und jeder der beiden Inspektionszonen eine eigene Prüfeinheit mit je einem optischen Mittel, einem fotoelektronischen Bauelement und einem Verstärker mit Diskriminator oder dgl. zuzuordnen. Die beiden Prüfeinheiten können ihren speziellen Verwendungszwecken kompromißlos angepaßt werden. Pur das zweite optische Element genügt eine wirksame Fläche von wenigen Quadratmillimetern, so daß bereits sehr kleine, im Zentrum des Flaschenbodens liegende Fremdkörper zu einer starken oder vollständigen Verdunkelung des entsprechenden fotoelektronischen Bauelements führen. Die äußere, große Randzone dagegen wird durch das rotierende Spiegelsegment und das zugehörige fotoelektronische Bauelement mit bekannter Zuverlässigkeit geprüft.

Für die Ausführung des zweiten optischen Elements gibt es verschiedene Möglichkeiten. Es kann eine kreisförmige oder streifenförmige Form haben und konzentrisch oder versetzt zur Drehachse der Stirnfläche des Rotors angeordnet werden. Es kann durch einen Lichtleiter oder einen Hohlspiegel gebildet werden.

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Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung als lichtleiter, die einen äußerst unkomplizierten Aufbau ermöglicht. Der Lichtleiter ist vorzugsweise in einer konzentrisch zur Drehachse im Rotor und in der Rotorwelle liegenden Bohrung angeordnet, wobei das zweite fotoelektronische Bauelement an dem ύοώ. der Stirnseite mit den optischen Elementen abgewandten Wellenende liegt.

Auch die Ausbildung als Hohlspiegel hat verschiedene Vorteile und ermöglicht z.B., die beiden fotoelektronischen Bauelemente in unmittelbarer Nähe auf einer gemeinsamen Platine anzuordnen. Eines der beiden Elemente ist ringförmig ausgebildet und konzentrisch zum anderen angeordnet. Die Zuordnung der fotoelektronischen Bauelemente ist dann abhängig von der Ausbildung der beiden Hohlspiegel.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Nachstehenden mehrere Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Pig. 1 die schematische Seitenansicht einer Prüfvorrichtung für Getränkeflaschen mit einem als Lichtleiter ausgebildeten optischen Element, teilweise im Schnitt

Pig. 2 die Draufsicht auf die Stirnfläche des Rotors nach Pig.

Pig. 3 die Draufsicht auf eine geringfügig abgeänderte Ausführung des Rotors nach Pig. 1 und 2

Pig. 4 die schematische Seitenansicht einer Prüfvorrichtung für Getränkeflaschen mit einem als Hohlspiegel ausgebildeten optischen Element, teilweise im Schnitt

Pig. 5 die Draufsicht auf die Stirnfläche des Rotors nach Pig.

Pig. 6 einen Schnitt durch den Zentrumsbereich des Rotors nach Pig. 4 und 5 in vergrößerter Darstellung

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Pig. 7 die Draufsicht auf eine geringfügig abgeänderte Ausführung des Rotors nach Pig. 5 und 6.

Die Prüfvorrichtung nach Pig. 1 und 2 ist zur Kontrolle von leeren G-etränkeflaschen 1 aus Glas auf Verunreinigungen eingerichtet und ist Teil einer nicht weiter dargestellten automatischen Plascheninspektionsmaschine. Pie zu prüfenden Plaschen werden durch ein Sternrad 2 hängend über eine Lichtquelle 3 hinwegbewegt, die durch eine Opalglasscheibe 4 abgedeckt ist. Der Piaschenboden wird somit diffus beleuchtet. Ein Bild des beleuchteten Piaschenbodens wird durch eine über der Piaschenmündung angeordnete ortsfeste JJinse 5 auf die nach unten gerichtete Stirnseite eines Rotors 6 projeziert, der auf der Welle 7 eines Motors 8 befestigt ist und durch diesen in schnelle Rotation versetzt wird. Auf der Stirnseite des Rotors 6 ist ein schmales, radial verlaufendes Hohlspiegelsegment 9 ausgebildet, welches die Strahlung des jeweils abgetasteten Seilbildes des Piaschenbodens auf eine ortsfeste erste Solarzelle 10 fokussiert. Hierzu ist die Drehachse 20 des Rotors bzw. des Motors 8 geringfügig gegenüber der Piaschenachse bzw. der optischen Achse der Linse 5 geneigt.

Wird während einer Rotation des Hohlspiegelsegments 9 ein Bereich des Piaschenbodens mit einem Premdkörper abgetastet, so verringert sich vorübergehend die reflektierte Lichtmenge und die Ausgangsspannung der Solarzelle 10 sinkt entsprechend. Dieses Signal wird in eine der Solarzelle 10 nachgeschalteta Auswertungseinrichtung 11 mit einem Verstärker 12 und einem Diskriminator 13 weitergeleitet und bewirkt dort die Abgabe eines Ausstoßsignals über Steuerleitungen 14 zu einer nicht gezeigten Ausscheidungseinrichtung für die beanstandete PIasche.

Der Rotor 6 und die mit ihm verbundene Welle 7 sind mit einer durchgehenden, konzentrisch zur Drehachse 20 liegenden Bohrung von einem Durchmesser von z.B. 4 mm versehen. In dieser Bohrung

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ist ein aus mehreren einzelnen Fasern bestehender lichtleiter 15 bekannter Bauart befestigt, der am oberen Ende der Welle 7 und an der Stirnseite des Rotors 6 jeweils bündig abschließt. Der Lichtleiter 15 niiümt die von einem kreisrunden Zentralbereich des Flaschenbodens ausgehende Strahlung auf und leitet &ie weiter zu einer dem oberen Ende der Welle 7 mit geringem Abstand gegenüberliegenden zweiten ortsfesten Solarzelle 16. Deren Ausgangsspannung hängt somit allein von der .vom Zentrum des Piaschenbodens ausgehenden Lichtmenge ab. Die zweite Solarzelle 16 ist gleichfalls mit einer Auswertungseinrichtung 21 verbunden, die aus einem Verstärker 17 und einem Diskriminator 18 besteht. Die Ausgangssignale der beiden Auswertungseinrichtungen 11 und 21 sind über ein ÜHD-Gatter 19 mit den Steuerleitungen 14 verbunden, so daß bei Verdunkelung einer Solarzelle durch Fremdkörper im Bereich des Flaschenbodens unabhängig vom Zustand der anderen Solarzelle ein Ausscheidungsimpuls weitergeleitet wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist die im Bereich der Stirnseite des Rotors 6 liegende Stirnseite des Lichtleiters 15 kreisförmig ausgebildet und liegt konzentrisch zur Drehachse 20. Das Ende des Lichtleiters kann jedoch, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, abgeflacht und radial von der Drehachse ausgehend angeordnet werden. Durch die in etwa rechteckige oder streifenförmige Stirnfläche des Lichtleiters wird bei einer Rotation des Rotors 6 dementsprechend ein kreisförmiger Inspektionsbereich bestrichen, der in Fig. 3 strichpunktiert eingezeichnet ist. Bei beiden Ausführungsformen schließen sich nach außen hin an die Lichtleiter 15 die Hohlspiegelsegmente 9 an, wobei sich bei der Ausführung nach Fig. 3 die Inspektionsbereiche des Lichtleiters 15 und des Hoh3.spiegelsegments 9 überschneiden.

Die Prüfvorrichtung nach Fig. 4 bis 6 entspricht mit Ausnahme der Ausbildung des zweiten optiseilen Elements und der zweiten Solarzelle der Vorrichtung nach Fig. 1 und 2. Hier ist in die Stirnfläche des Rotors 6 konzentrisch zur Drehachse 20 ein kreisrunder Hohlspiegel 22 eingesetzt, der einen Durchmesser

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von beispielsweise 5 mm aufweist. Wie aus Pig. 6 ersichtlich ist, ist die optische Achse 23 des Hohlspiegels 22 gegenüber der Drehachse 20 des Rotors 6, die mit der optischen Achse des Eohlspiegelsegments 9 übereinstimmt, geringfügig geneigt. Die Neigung und Krümmung des Hohlspiegels 22 sind derart gewählt,, daß die auftreffende Strahlung auf eine ringförmige zweite Solarzelle? 24 fokussiert wird, wobei der lichtfleck bei einer Drehung des Rotors auf der Solarzelle umläuft. Die zweite Solarzelle 24 ist konzentrisch zur ersten Solarzelle 10 ange-, ordnet und ist mit dem Verstärker 17 der Auswertungseinrichtung 21 verbunden. Anstelle eines vollständigen Hohlspiegels kann auch ein streifenförmiges Hohlspiegelsegment eingesetzt werden, wie in I¹Ig. 7 dargestellt ist. Das Hohlspiegelsegment stellt einen Teil eines Hohlspiegels gemäß Fig. 5 und 6 dar und fokussiert daher die auftreffende Strahlung gleichfalls auf der ringförmigen Solarzelle 24. Auch eine exzentrische Anordnung eines Hohlspiegelsegments ähnlich der Anordnung des Lichtleiters in Fig. 3 ist möglich.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Prüfvorrichtung zur Ermittlung von Fremdkörpern im Bodenbereich von Glasflaschen mit einem angetriebenen Rotor, dessen Stirnfläche in der Bildebene einer Projektionseinrichtung für den beleuchteten Piaschenboden liegt und mit einem radialen Hohlspiegelsegment versehen ist, welches die auftreffende Strahlung auf ein ortsfestes fotoelektronisches Bauelement fokussiert, sowie mit einer Auswertungseinrichtung" für die Ausgangssignale des fotoelektronischen Bauelements, die bei einer bestimmten Verringerung der einfallenden Lichtmenge ein Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Drehachse (20) der Stirnfläche des Rotors (6) ein zweites, die vom Zentrumsbereich des Flasehenbodens ausgehende Strahlung aufnehmendes und zu einem zweiten ortsfesten fotoelektronischen Bauelement (16,24) lenkendes optisches'Element (15*22,25) angeordnet ist, wobei die radiale Abmessung des von dem radialen Hohlspiegelsegment (9) bestrichenen Inspektionsfeldes ein Mehrfaches der radialen Abmessung des vom zweiten optischen Element bestrichenen Inspektionsfeldes beträgt, und daß das zweite fotoelektronische Bauelement mit einer eigenen Auswertungseinrichtung (21) verbunden ist, die bei einer bestimmten Verringerung der einfallenden Lichtmenge durch Fremdkörper in der Mitte des I¹IaschenbOders ein Signal abgibt.

2. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, β.ε-β die wirksame Fläche des zweiten optischen Elements (15» 22) kreisrund ausgebildet und konzentrisch durch Drehachse (20) der Rotorstirnfläche angeordnet ist.

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3. Prüfvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Fläche des zweiten optischen Elements (15, 25) streifenförmig ausgebildet und radial zur Drehachse (20) der Rotorstirnflache angeordnet ist.

4. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite optische Element durch einen Lichtleiter (15) gebildet wird, der einerseits im Zentrumsbereich der Rotorctirnflache und andererseits gegenüber dem zweiten fotoelektronischen Bauelement (16) endet.

5. Prüfvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der lichtleiter (15) in einer konzentrisch zur Drehachse (20) liegenden Bohrung im Rotor (6) und in der Rotorwelle (7) angeordnet ist und das zweite fotoelektronische Bauelement (16) an dem von der Stirnseite mit· den optischen Bauelementen abgewandten Ende der Rotorwelle liegt.

6. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite optische Element durch einen Hohlspiegel (22,25) gebildet wird, der die auftreffende Strahlung auf das zweite fotoelektrönische Bauelement (24) fokussiert.

7. Prüfvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die optische Achse eines der beiden Hohlspiegel (9) mit der Drehachse (20) des Rotors (.6) zusammenfällt und er die auftreffende Strahlung auf ein scheibenförmiges fotoelektronisches Bauelement (10) fokussiert, und daß die optische Achse (23) des anderen. Hohlspiegels (22) gegenüber der Drehachse des Rotors geneigt ist und er die auftreffende Strahlung auf ein ringförmiges, konzentrisch zum scheibenförmigen fotoelektronischen Bauelement liegendes fctoelektronisches Bauelement (24) fokussiert,

8. Prüfvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der streifenförmig ausgebildete und radial zur Drehachse (20) der Rotorstirnfläche liegende zweite Hohlspiegel (25) mit dem ersten Hohlspiegelsegraent (9) einen Winkel von ca. 90 G-rad einschließt.

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