Einrichtung zur Kontrolle von Flaschen auf Sauberkeit Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kon trolle von Flaschen auf Sauberkeit.
Der Hauptgedanke, Flaschen zu kontrollieren, in dem man sie durchleuchtet und mit einer anzeigenden Photozelle den Sauberkeitszustand der Flasche fest stellt, ist bekannt und ist vielfach benutzt worden. Es bestehen aber noch Schwierigkeiten, kleine Schmutz teilchen in der Flasche festzustellen, insbesondere in Milchflaschen, deren Böden Ungleichheiten in der Dicke aufweisen, die irgendeinen Grat aufweisen oder eine Beschriftung irgendeiner Art tragen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaf fung einer gegenüber der bekannten Einrichtung ver besserten Kontrolleinrichtung.
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung zur Kontrolle von Flaschen auf Sauberkeit mit einer Fla- schen-Kontrollzone, in welcher eine Flasche von einer Seite beleuchtet und von der anderen Seite durch eine photoelektrische Vorrichtung abgetastet wird, welche ein vom Sauberkeitszustand der Flasche abhängiges Ausgangssignal liefert, sowie mit einer die Flasche durch die Kontrollzone bewegenden Vorrichtung.
Diese Einrichtung zeichnet sich erfindungsgemäss dadurch aus, dass im Bereich aller die Flasche durch setzenden Lichtstrahlen vor dem photoempfindlichen Glied der photoelektrischen Abtastvorrichtung ein drehbares Element angeordnet ist, welches Licht von aufeinanderfolgenden Abschnitten des Flaschenbo dens, die sowohl das Zentrum des Flaschenbodens als auch Bereiche der Peripherie enthalten, zum photo empfindlichen Glied gelangen lässt, wobei die Rota tionsachse des drehbaren Elementes durch den Fla schenboden geht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Fi guren beispielsweise erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausfüh- rungsbeispieles der erfindungsgemässen Kontrollein- richtung; Fig. 2 eine im Zusammenhang mit dem Ausfüh rungsbeispiel verwendete Sektorscheibe; Fig. 3 ein Diagramm verschiedener Charakteristi ken der Kontrolleinrichtung;
Fig. 4 einen Schaltplan der Einrichtung gemäss Fig.1 und Fig. 5 und 6 andere Sektorplatten, die im Zusam menhang mit dem Ausführungsbeispiel benutzt werden können.
Fig. 1 zeigt schematisch eine beispielsweise Ausfüh rungsform der Erfindung. Die zu kontrollierende Flasche 10 wird in eine Kontrollzone gebracht. Die Mittel, welche die Flaschen in diese Zone bringen und aus dieser entfernen, sind hier ohne Bedeutung. Sie sind hier beispielsweise als ein erstes Förderband 12, welches die Flaschen in die Kontrollzone bringt, und ein zweites Förderband 14, welches sie aus der Kon- trollzone entfernt, dargestellt. In der Kontrollzone sind Mittel 16 für die Beleuchtung der Flaschen von einer Seite angeordnet, sowie eine Abtastvorrichtung 18 auf der anderen Seite.
Die Beleuchtung erfolgt durch eine Glühlampe 20, die in der Nähe einer zerstreuenden Glasplatte 22 angeordnet ist. Es kann irgendeine be kannte Anordnung zur Erzeugung eines diffusen Lich tes verwendet werden, z. B. Opalglas, Teflon (ge schützte Marke) usw. Die Abtasteinrichtung enthält eine Photozelle 24. Zwischen der Photozelle 24 und der Flasche 10 befindet sich ein Zylinder 26, welcher eine Linse 28 für die Bündelung der Lichtstrahlen enthält, welche durch die Flasche auf eine Sektorscheibe 30 fallen. Diese Lichtstrahlen werden dann von der Photo zelle aufgenommen.
Alles von der Photozelle aufge nommene Licht muss im wesentlichen die Sektorscheibe durchsetzt haben. Es wird deshalb vorzugsweise die Sektorscheibe unter der Photozelle angeordnet. Die Sektorscheibe muss deshalb in bezug auf den drehenden Zylinder 26 und die Linse 28 zentriert werden.
Nach Fig. 2 besteht die Sektorscheibe 30 aus einer Scheibe mit abwechselnd durchsichtigen und undurch sichtigen Kreissektoren 32, 34. Vorzugsweise enthält die Sektorscheibe eine ungerade Zahl undurchsichtiger und durchsichtiger Felder.
Der Motor 36 treibt ununterbrochen ein Antriebs rad 38, welches an den Zylinder 26 stösst und ihn so in Drehung versetzt. Auf Grund der verwendeten drehen den Sektorscheibe zwischen der Photozelle und der Flasche können kleinere Schmutzteile als vorher fest gestellt werden. Wenn sich kleine Schmutzteile in der Flasche befinden, entsteht am Ausgang der Photozelle während der Kontrollzeit ein starkes Signal, das im wesentlichen ein Gleichstromsignal darstellt, da sich der Gesamtwert des auf die Photozelle fallenden Lich tes trotz der Drehung der Sektorscheibe nicht ändert.
Sollte sich ein Schmutzteilchen 40 in der Flasche be finden, so befinden sich die undurchsichtigen Felder der sich drehenden Sektorscheibe abwechselnd über dem Schmutzteilchen und bedecken es und geben es an schliessend wieder frei. Wenn das Schmutzteilchen be deckt ist, ist die auf die Photozelle fallende Lichtmenge dieselbe wie bei einer sauberen Flasche. Wenn aber das Schmutzteilchen unbedeckt ist, ist die auf die Photo zelle fallende Lichtmenge verringert. Infolgedessen er gibt sich am Ausgang der Photozelle ein Wechselstrom signal, dessen Frequenz im wesentlichen durch die Drehgeschwindigkeit der Sektorscheibe, multipliziert mit der Anzahl der Sektorpaare, bestimmt ist.
Wenn nach Fig. 1 die Flasche 10 in die Kontrollzone eintritt, betätigt sie einen Mikroschalter 42. Dieser Mikroschal ter 42 bewirkt bei Betätigung die Sperrung einer ersten Flip-Flop-Schaltung 44 und macht einen Flaschen- Zurückweise -Kreis mit einer Röhre 47 unwirksam. Dieser Mikroschalter kann beliebiger Art sein, wie z. B. eine Photozelle, welche das Eintreten einer Flasche in die Kontrollzone oder das Verlassen feststellt. Die Schaltung für den Flip-Flop 44 wird später gezeigt.
Es wird hier nur erwähnt, dass die Flip-Flop-Schaltung eine bistabile Schaltung ist, welche durch ein an ihrem Eingang auftretendes Signal in den einen oder den an deren stabilen Zustand gebracht werden kann. Die Flip-Flop-Schaltung 44 befindet sich in dem Zurück weise -Zustand.
Der Ausgang der Photozelle 24 ist an einen Gleich strom-Verstärker 46 angeschlossen. In Fig. 3 sind, ein ander überlagert, drei Charakteristiken gezeigt, welche am Ausgang des Gleichstrom-Verstärkers bei drei ver schiedenen Flaschenzuständen als Funktion der Fla schenlage im Verhältnis zur Kontrollzone erreicht wer den. In Fig. 3 sind nur die Gleichstromkomponenten gezeigt. Die Kurvenform 48 tritt auf, wenn sich eine saubere Flasche unter der Abtasteinrichtung befindet. Man sieht, dass das Signal in der Scheitelumgebung der Kurve im wesentlichen Gleichstrom ist. Die Amplitude dieses Signals reicht aus, um die Flip-Flop-Schaltung 44 in ihren stabilen Flanken-Durchlass -Zustand zu bringen.
Eine schmutzige Flasche ruft ein Ausgangs signal hervor, wie es durch die Kurve 50 gezeigt ist. Eine sehr schmutzige Flasche ruft ein Gleichstrom- Ausgangssignal niedriger Amplitude hervor, wie es durch die Kurve 52 dargestellt ist. Das durch die Sek torscheibe hervorgerufene Wechselstromausgangssignal wird dem durch die mittlere Beleuchtung hervorgeru fenen Gleichstromsignal überlagert. Alle Signale unter halb der Linie 49, welche einen ausreichenden Wert anzeigt, haben keine ausreichende Amplitude, um die Flip-Flop-Schaltung 44 umzuschalten. Infolgedessen wird die Flasche ausgeschieden.
Bei einer Flasche, die einen sehr kleinen Gegenstand oder ein sehr kleines Schmutzteilchen enthält, ist es möglich, dass das sich ergebende Wechselstromsignal einem Gleichstrom mit einem die Linie 49 (Fig. 3) übersteigenden Wert über lagert ist. Dies könnte eine Umschaltung der Flip-Flop- Schaltung 44 in ihren Durchlass -Zustand bewirken. Jedoch kann die in Fig. 1 gezeigte, dem Gleichstrom verstärker 46 folgende Schaltung eine solche Möglich keit verhindern. Die Wechselstromsignale passieren einen Sperrkreis 48 und werden anschliessend durch einen Wechselstromverstärker 50 verstärkt.
Der Aus gang des Wechselstromverstärkers 50 ist an einen De tektorkreis 52 geführt, dessen Ausgang einen Flip- Flop 54 schaltet. Dieser Flip-Flop 54, ähnlich dem Flip-Flop 44, hat einen stabilen Zurückweise -Zu- stand, in welchen er durch den Ausgang des Detektors 52 gebracht wird, und einen stabilen Durchlass - Zustand.
Die Ausgänge der Flip-Flop-Schaltungen 44 und 54 führen an das Gitter einer Röhre 47, wenn diese Flip- Flop-Schaltungen sich in ihrem Zurückweise -Zu- stand befinden. Die Röhre 47 betätigt, wie vorher er wähnt, den Ausscheidemechanismus. Wenn die Flasche 10 genügend weit aus der Kontrollzone herausbewegt ist, gibt sie den Mikroschalter 42 frei, so dass die Röhre 47 arbeiten kann und stromleitend wird, wenn entweder eine der Flip-Flop-Schaltungen 44 oder 54 oder beide sich in ihrem stabilen Zurückweise -Zustand befin den.
Die Röhre 47 bewirkt einen Stromfluss durch ein nicht dargestelltes Solenoid, das eine mechanische Aus scheidungseinrichtung 56 steuert, die einen Kolben 58 betätigt, welcher die Flasche von dem Transportband in eine Ausscheidungsrutsche stösst. Gleichzeitig mit der Betätigung des Kolbens 58 wird ein Schalter betä tigt (hier nicht gezeigt), welcher die Flip-Flop-Schal- tungen 44 und 54 in ihre stabile Durchlaufslage zurück schaltet. Der Schalter wird durch den Ausstossmecha nismus 56 betätigt.
Fig. 4 ist ein detailliertes Schaltbild des in Fig. 1 ge zeigten Ausführungsbeispieles. Es enthält die Photo zelle 24, deren Ausgang an eine Verstärkerröhre 60 an geschlossen ist. Diese Verstärkerröhre 60 ist als Katho denverstärker geschaltet, und das von der Kathode ab geleitete Signal wird einer zweiten Verstärkerröhre 62 zugeführt. Die Röhren 60 und 62 sind direkt gekuppelt und bilden den Gleichstromverstärker 46. Der Ausgang der Röhre 62 ist an eine Diode 64 geführt, welche in Serie mit einem Kondensator 66 geschaltet ist. Der Kondensator ist mit der Erde verbunden.
Der Ausgang der Röhre 62 ist gleichzeitig mit dem Gitter der Röhre 68 verbunden. Eine Vorspannung ist an die Diode 64 angelegt, um sie normalerweise nichtleitend zu ma chen. Diese Vorspannung wird an einem Spannungs- teiler abgegriffen, der aus den beiden Widerständen 70 und 72 besteht, welche zwischen die positive Klemme der Speisespannung und die Kathode der Röhre 62 ge schaltet sind.
Der Sperrkreis 48, der den Widerstands-Spannungs- teiler, die Diode 64 und den Kondensator 66 enthält, arbeitet wie folgt: Wenn ein Signal an das Gitter der Röhre 62 gelangt, welches eine Amplitude aufweist, die einen solchen Strom bewirkt, dass die Kathodenseite der Diode 64 unter das vom Spannungsteiler 70, 72 an ihre Anode angelegte Potential absinkt, wird die Diode leitfähig. Hierdurch wird ein Teil des Wechselstromes über den Kondensator 66 zur Erde abgeleitet. Infolgedessen ver hindert der Sperrkreis wirksam die Zuführung irgend eines Wechselstromes zu dem nachfolgenden Wechsel stromverstärker, solange an dem Steuergitter der Röhre 62 eine Gleichstromkomponente ausreichender Höhe anliegt.
Diese ausreichende Höhe der Gleichstrom komponente wird festgesetzt als der minimale Anzeige wert einer sauberen Flasche, welche durch die Photo zelle abgetastet wird. Dies ermöglicht einige Variatio nen, welche durch Änderungen der Glasstärke und andere Gründe bewirkt werden, die nicht auf Schmutz zurückzuführen sind. Der Sperrkreis stellt sicher, dass kein Wechselstromsignal, das von fremden Einflüssen herrührt, eine falsche Betätigung der Ausscheidevor- richtung hervorruft.
Wie bereits erwähnt, wird beim Eintritt einer Fla sche 10 in die Kontrollzone ein Mikroschalter 42 be tätigt. Der Mikroschalter hat zwei Kontakte, den nor malerweise geschlossenen Kontakt 42A und den nor malerweise offenen Kontakt 42B. Durch den normaler weise geschlossenen Kontakt 42A wird ein Stromfiuss durch einen Spannungsteiler bewirkt, der zwischen -(-230 V und Erde angeschlossen ist. Der Spannungs- teiler enthält die Widerstände 74 und 76. Wenn der Kontakt infolge einer Betätigung des Mikroschalters 42 geöffnet wird, macht ein positiver Impuls auf das Steuergitter der Röhre 44A diese leitend.
Dadurch wird die Röhre 44B gesperrt. 44A und 44B sind die beiden Röhren der Flip-Flop-Schaltung 44, deren Wirkungs weise bekannt ist, so dass eine weitere Beschreibung hier nicht erforderlich ist. Bei Leitfähigkeit der Röhre 44A befindet sich der Flip-Flop-Kreis 44 in seinem sta bilen Zurückweise -Zustand. Ein zweiter Kontakt des Mikroschalters 42, der mit 42B bezeichnet ist, dient zur Überbrückung eines Widerstandes 78, der einer der beiden Gitterableitwiderstände für die Röhre 47 ist, welche die Ausstosseinrichtung betätigt. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Röhre auf irgendwelche ihr zugeführten Signale anspricht, ohne dass die Flasche 10 den Mikroschalter 42 passiert hat.
Mit der Flip-Flop-Schaltung 44, die sich in ihrem stabilen Zurückweise >Zustand befindet, wird ein ausreichendes Ausgangssignal von der Anode der Röhre 62 zum Gitter der Röhre 44B geführt, wenn die Flasche 10 die Kontrollage erreicht und wenn sie sau ber ist oder nur sehr kleine Schmutzteile enthält, so dass die Flip-Flop-Schaltung 44 und die Leitfähigkeit der Röhre 44B umgeschaltet wird und ihren stabilen Durchlass -Zustand einnimmt.
Wenn der Wert der Gleichstromkomponente in dem erhaltenen Signal unterhalb des Wertes liegt, für welchen der Sperrkreis mittels der Widerstände 70, 72 vorgespannt ist, wird die Wechselstromkomponente dem Wechselstromver- stärker 50 zugeführt, dessen Eingang die Röhre 68 ent hält. Diese Röhre hat in ihrem Anodenkreis einen ab gestimmten Kreis, der aus einem parallel zu einer In duktivität 82 geschalteten Kondensator 80 besteht.
Diese Teile sind derart abgestimmt, dass sich eine maxi male Leitfähigkeit und Ansprechempfindlichkeit der Röhre auf Wechselstromsignale ergibt, die eine durch die Geschwindigkeit der Drehung, multipliziert mit der Anzahl der Sektorpaare der Sektorscheibe, bestimmte Frequenz aufweisen. Bei einer beispielsweisen Ausfüh rungsform der Erfindung hatte die Sektorscheibe sieben Abblendungs- oder undurchsichtige Felder und sieben durchsichtige Felder. Die Sektorscheibe wurde mit einer Geschwindigkeit von 157 Umdrehungen pro Se kunde angetrieben.
Der Grund für die Verwendung einer ungeraden Zahl von Sektoren ist der, dass eine gerade Zahl von Sektoren Irrtümer bewirkt, wenn qua dratische Flaschen kontrolliert werden.
Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung -44, der von der Anode der Röhre 44B abgeht, ist an das Steuergitter der Röhre 47 geführt. Die Röhre spricht jedoch nur an, wenn der Kontakt 42B des Mikroschalters 42 geöffnet ist. Ein Ausgangssignal, das die Röhre 47 betätigen kann, wird von der Flip-Flop-Schaltung 44 nur dann abgeleitet, wenn diese sich in ihrem stabilen Zurück weise -Zustand befindet. Die Röhre 47 spricht nur auf eine von der Anode der Röhre 44B abgeleitete positive Ausgangsspannung an.
Der Ausgang der Röhre 68 ist dem Wechselstrom verstärker zugeführt, welcher die in bekannter Weise miteinander verbundenen Röhren 84 und 86 enthält, so dass sie ein Wechselstromsignal verstärken. Der Aus gang der Röhre 86 ist dem Detektorkreis 52 zugeführt, welcher einen Spannungsverdopplerkreis mit beiden Dioden 88, 90 und den beiden Kondensatoren 92, 94 enthält. Der Kondensator 92 wird durch die positiven Halbwellen des Wechselstromsignals geladen, während der Kondensator 94 durch die negativen Halbwellen des Wechselstromsignals geladen wird. Die Ladungen auf diesen beiden Kondensatoren werden addiert.
Das Ausgangssignal wird dem Steuergitter einer Röhre 54A zugeführt, wodurch diese leitfähig wird und der Flip- Flop 54, der aus den Röhren 54A und 54B besteht, in den stabilen Zurückweise -Zustand gebracht wird. Ein positives Ausgangssignal wird von der Anode der Röhre 54B abgeleitet und dem Gitter der Röhre 47 zu geführt.
Wenn der Mikroschalter 42 nicht betätigt ist und die Kontakte 42B geöffnet sind, wird ein Strom- fiuss durch die Röhre 47 und damit die Erregung des Solenoids 56 nur dann ermöglicht, wenn an der Röhre 47 ein Ausgangssignal einer der Flip-Flop-Schaltungen 54 oder 44 oder von b,iden zugleich liegt. Für den Fall, dass keine der beiden Flip-Flop-Schaltungen einge schaltet ist, ist die Flasche sauber. Für den Fall, dass die Röhre 47 ausgesteuert wird, wird die Flasche ausge schieden. Während der Zeit der Ausscheidung schliesst das Solenoid 56 den Kontakt 56A.
Dieser verbindet die mit B bezeichneten Punkte der Flip-Flop-Schaltungen 54 und 44 mit der Erde. Hierdurch wird ein negatives Potential an das Steuergitter der Röhren 54A und 44A gelegt, welche eine Rückschaltung der Flip-Flop-Schal- tungen in ihren Durchlass -Zustand bewirken, wenn sie nicht bereits zurückgeschaltet sind.
Die Fig. 5 und 6 zeigen Abwandlungen, welche die Sektorscheiben aufweisen können. Anstelle einer genau radialen Anordnung von abwechselnd undurchsichti gen und durchsichtigen Sektoren können diese spiral förmig begrenzt sein, wie es in Fig. 5 gezeigt ist, oder sie können schachbrettartig angeordnet sein, wie es Fig. 6 zeigt. Wesentlich ist bei diesen verschiedenen Sektor scheiben, dass sie sich vor der Photozelle befinden und sich drehen, so dass alle in dem Licht enthaltenen Infor mationen oder alles Licht, das von der abgetasteten Fläche ausgeht, durch die Sektorscheibe zur Photozelle gelangt.
Das Muster der Sektorscheibe ist derart, dass auf der betrachteten Fläche ein Punkt durch eine ab wechselnd undurchsichtige und durchsichtige Fläche der Sektorscheibe abgetastet wird.
Obwohl das Ausführungsbeispiel der Erfindung in Verbindung mit einem Gleichstromverstärker 46 und einer Flip-Flop-Schaltung 44 sowie einem Wechsel stromverstärker 50 und einer Flip-Flop-Schaltung 54 beschrieben und gezeigt ist, wird eine ausreichende Wirkung auch ohne den Gleichstromverstärker 46 und die Flip-Flop-Schaltung 44 erreicht, wobei der Kon trollapparat mit einer minimalen Schwelle für den Wechselstromausgang der Photozelle arbeitet. Irgend ein Wechselstromsignal oberhalb dieser Schwelle zeigt die Anwesenheit von Schmutz an und schaltet den Flip- Flop 54, welcher die kontrollierte Flasche ausscheidet.
Flip-Flop 54 wird dann durch Betätigung der Aus scheidungseinrichtung zurückgeschaltet, wie es vor stehend beschrieben ist.
Die Erfindung betrifft also eine zuverlässig arbei tende Flaschenkontrolleinrichtung, mit der es selbst tätig möglich sein soll, kleinere Schmutzteile als bisher festzustellen. Infolge des diffusen Lichtes bewirken Markierungen oder Beschriftungen im Glas der Flasche keine falsche Betätigung der die Flaschen auf Schmutz teile kontrollierenden Einrichtung. Die Tatsache, dass eine in die Kontrollzone eintretende Flasche als zu rückzuweisen angezeigt wird, ist ein Schutz gegen un vorhergesehene Einflüsse, durch die eine schmutzige Flasche passieren kann. Die Flasche muss ein Signal auslösen, dass sie sauber ist. Die bisher bekannte Ein richtung lässt eine Flasche passieren, wenn sie sich selbst nicht als schmutzig anzeigt.
Für den Fall eines zeitweiligen Netzausfalles, schlechter Lage der Flasche oder anderer Gründe ist es mit solch einer Einrichtung möglich, dass eine schmutzige Flasche durchgelassen wird. Die drehende Sektorscheibe stellt sicher, dass Schmutzteilchen, die bisher nicht feststellbar waren, wenn eine schnelle selbsttätige Arbeitsweise gewünscht wurde, festgestellt werden und die Flasche ausgeschie den wird. Ferner ist Sauberkeit sichergestellt. Bei den bekannten Einrichtungen riefen Änderungen in der Glasdicke und/oder der Glasfärbung falsche Ausschei dungssignale hervor. Mit der vorliegenden Erfindung, welche eine drehende Sektorscheibe verwendet, geben Hintergrundänderungen infolge solcher Gründe kein Wechselstromsignal, sondern ein Gleichstromsignal.
Auf diese Weise können Schmutzteilchen trotz Ände rungen des Hintergrunds leicht festgestellt werden.
Device for checking bottles for cleanliness The invention relates to a device for checking bottles for cleanliness.
The main idea of checking bottles by examining them and using a photocell to determine the cleanliness of the bottle is known and has been used many times. However, there are still difficulties in detecting small dirt particles in the bottle, especially in milk bottles whose bottoms have inequalities in thickness, which have some kind of burr or are labeled with some kind.
An object of the present invention is to create a ver improved control device compared to the known device.
The invention is based on a device for checking bottles for cleanliness with a bottle control zone in which a bottle is illuminated from one side and scanned from the other side by a photoelectric device which supplies an output signal dependent on the cleanliness of the bottle , as well as a device moving the bottle through the control zone.
According to the invention, this device is characterized in that a rotatable element is arranged in the area of all the light rays that set the bottle in front of the photosensitive member of the photoelectric scanning device, which light from successive sections of the bottle base, both the center of the bottle base and areas of the periphery contained, can get to the photosensitive member, the axis of rotation of the rotatable element going through the bottle bottom.
The invention is explained below with reference to the Fi gures, for example. It shows: FIG. 1 a schematic representation of an exemplary embodiment of the control device according to the invention; Fig. 2 is a sector disk used in connection with the Ausfüh approximately example; Fig. 3 is a diagram of various characteristics of the control device;
Fig. 4 is a circuit diagram of the device according to Fig.1 and Fig. 5 and 6 other sector plates that can be used in connexion with the embodiment.
Fig. 1 shows schematically an example Ausfüh approximately form of the invention. The bottle 10 to be checked is brought into a control zone. The means that bring the bottles into and out of this zone are irrelevant here. They are shown here, for example, as a first conveyor belt 12, which brings the bottles into the control zone, and a second conveyor belt 14, which removes them from the control zone. In the control zone there are means 16 for illuminating the bottles from one side and a scanning device 18 on the other side.
The lighting is provided by an incandescent lamp 20 which is arranged in the vicinity of a diffusing glass plate 22. Any known arrangement for generating a diffuse Lich tes can be used, for. B. opal glass, Teflon (protected trademark GE), etc. The scanning device contains a photocell 24. Between the photocell 24 and the bottle 10 is a cylinder 26 which contains a lens 28 for focusing the light rays through the bottle on a Sector disk 30 fall. These light rays are then picked up by the photo cell.
All of the light recorded by the photocell must essentially have passed through the sector disk. The sector disk is therefore preferably arranged under the photocell. The sector disk must therefore be centered with respect to the rotating cylinder 26 and the lens 28.
According to FIG. 2, the sector disk 30 consists of a disk with alternating transparent and opaque circular sectors 32, 34. The sector disk preferably contains an odd number of opaque and transparent fields.
The motor 36 continuously drives a drive wheel 38 which abuts the cylinder 26 and thus sets it in rotation. Due to the rotating sector disk used between the photocell and the bottle, smaller dirt particles can be found than before. If there are small pieces of dirt in the bottle, a strong signal is generated at the output of the photocell during the control time, which essentially represents a direct current signal, since the total value of the light falling on the photocell does not change despite the rotation of the sector disk.
If there is a dirt particle 40 in the bottle, the opaque fields of the rotating sector disk are alternately above the dirt particle and cover it and then release it again. When the dirt particle is covered, the amount of light falling on the photocell is the same as with a clean bottle. But if the dirt particle is uncovered, the amount of light falling on the photo cell is reduced. As a result, he is at the output of the photocell an alternating current signal, the frequency of which is determined essentially by the speed of rotation of the sector disk, multiplied by the number of sector pairs.
When according to Fig. 1, the bottle 10 enters the control zone, it actuates a microswitch 42. This microswitch 42 causes the blocking of a first flip-flop circuit 44 when actuated and makes a bottle reject circuit with a tube 47 ineffective. This microswitch can be of any type, such as B. a photocell, which detects the entry or exit of a bottle in the control zone. The circuit for flip-flop 44 will be shown later.
It is only mentioned here that the flip-flop circuit is a bistable circuit which can be brought into one or the other stable state by a signal appearing at its input. The flip-flop circuit 44 is in the reject state.
The output of the photocell 24 is connected to a direct current amplifier 46. In Fig. 3, superimposed on another, three characteristics are shown, which at the output of the DC amplifier in three different bottle states as a function of the bottle position in relation to the control zone who achieved the. In Fig. 3, only the DC components are shown. Waveform 48 occurs when a clean bottle is under the scanner. It can be seen that the signal in the apex of the curve is essentially direct current. The amplitude of this signal is sufficient to bring the flip-flop circuit 44 into its stable edge-on-state.
A dirty bottle will produce an output as shown by curve 50. A very dirty bottle will produce a low amplitude DC output as shown by curve 52. The alternating current output signal caused by the sector disk is superimposed on the direct current signal caused by the central lighting. All signals below half the line 49, which indicates a sufficient value, do not have sufficient amplitude to switch the flip-flop circuit 44. As a result, the bottle is excreted.
In the case of a bottle containing a very small object or particle of dirt, it is possible that the resulting AC signal is superimposed on a DC current having a value greater than line 49 (Fig. 3). This could cause the flip-flop circuit 44 to switch to its on-state. However, the circuit shown in Fig. 1, the DC amplifier 46 following circuit prevent such a possibility. The alternating current signals pass through a trap circuit 48 and are then amplified by an alternating current amplifier 50.
The output of the AC amplifier 50 is led to a De tektorkreis 52, whose output a flip-flop 54 switches. This flip-flop 54, similar to the flip-flop 44, has a stable rejection state, in which it is brought by the output of the detector 52, and a stable transmission state.
The outputs of the flip-flop circuits 44 and 54 lead to the grid of a tube 47 when these flip-flop circuits are in their reject state. The tube 47 operates, as previously mentioned, the removal mechanism. When the bottle 10 has moved sufficiently far out of the control zone, it releases the microswitch 42 so that the tube 47 can operate and become conductive if either one of the flip-flop circuits 44 or 54 or both are in their stable rejection - State.
The tube 47 causes a current to flow through a solenoid, not shown, which controls a mechanical separating device 56 which actuates a piston 58 which pushes the bottle from the conveyor belt into a waste chute. Simultaneously with the actuation of the piston 58, a switch is actuated (not shown here) which switches the flip-flop circuits 44 and 54 back to their stable flow position. The switch is operated by the mechanism 56 Ausstossmecha.
Fig. 4 is a detailed circuit diagram of the embodiment shown in Fig. 1 GE. It contains the photo cell 24, the output of which is connected to an amplifier tube 60 at. This amplifier tube 60 is connected as a cathode amplifier, and the signal derived from the cathode is fed to a second amplifier tube 62. The tubes 60 and 62 are directly coupled and form the DC amplifier 46. The output of the tube 62 is fed to a diode 64 which is connected in series with a capacitor 66. The capacitor is connected to earth.
The output of tube 62 is also connected to the grid of tube 68. A bias voltage is applied to the diode 64 to make it normally non-conductive. This bias voltage is tapped off at a voltage divider, which consists of the two resistors 70 and 72 which are connected between the positive terminal of the supply voltage and the cathode of the tube 62.
The blocking circuit 48, which contains the resistive voltage divider, the diode 64 and the capacitor 66, works as follows: When a signal reaches the grid of the tube 62 which has an amplitude that causes such a current that the cathode side When the diode 64 drops below the potential applied to its anode by the voltage divider 70, 72, the diode becomes conductive. As a result, part of the alternating current is diverted to earth via capacitor 66. As a result, the blocking circuit effectively prevents the supply of any alternating current to the subsequent alternating current amplifier as long as a direct current component of sufficient magnitude is applied to the control grid of the tube 62.
This sufficient level of direct current component is set as the minimum display value of a clean bottle, which is scanned by the photo cell. This allows for some variation caused by changes in glass thickness and other reasons not due to dirt. The blocking circuit ensures that no alternating current signal, which originates from external influences, causes incorrect actuation of the separation device.
As already mentioned, a microswitch 42 is actuated when a bottle 10 enters the control zone. The microswitch has two contacts, normally closed contact 42A and normally open contact 42B. The normally closed contact 42A causes a current to flow through a voltage divider which is connected between - (- 230 V and earth. The voltage divider contains resistors 74 and 76. If the contact is opened as a result of actuation of microswitch 42, a positive pulse on the control grid of tube 44A makes it conductive.
This locks the tube 44B. 44A and 44B are the two tubes of the flip-flop circuit 44, the effect of which is known, so that a further description is not required here. When the tube 44A is conductive, the flip-flop circuit 44 is in its stable reject state. A second contact of the microswitch 42, which is denoted by 42B, is used to bridge a resistor 78, which is one of the two grid discharge resistors for the tube 47 which actuates the ejector device. In this way it is prevented that the tube responds to any signals applied to it without the bottle 10 having passed the microswitch 42.
With the flip-flop 44 in its stable reject state, a sufficient output signal is provided from the anode of tube 62 to the grid of tube 44B when bottle 10 reaches control and when it is clean or contains only very small dirt particles, so that the flip-flop circuit 44 and the conductivity of the tube 44B are switched and assume their stable transmission state.
If the value of the direct current component in the signal obtained is below the value for which the blocking circuit is biased by means of the resistors 70, 72, the alternating current component is fed to the alternating current amplifier 50, the input of which is contained in the tube 68. In its anode circuit, this tube has a tuned circuit consisting of a capacitor 80 connected in parallel to a capacitor 80.
These parts are coordinated in such a way that a maximum conductivity and sensitivity of the tube to alternating current signals results which have a frequency determined by the speed of rotation multiplied by the number of sector pairs of the sector disk. In an exemplary embodiment of the invention, the sector disk had seven anti-glare or opaque fields and seven transparent fields. The sector disk was driven at a speed of 157 revolutions per second.
The reason for using an odd number of sectors is that an even number of sectors causes errors when checking square bottles.
The output of the flip-flop circuit -44, which originates from the anode of the tube 44B, is fed to the control grid of the tube 47. However, the tube only responds when contact 42B of microswitch 42 is open. An output signal which the tube 47 can operate is derived from the flip-flop circuit 44 only when it is in its stable rejection state. Tube 47 is only responsive to a positive output voltage derived from the anode of tube 44B.
The output of tube 68 is fed to the AC amplifier which includes tubes 84 and 86 connected in a known manner to amplify an AC signal. The output of the tube 86 is fed to the detector circuit 52, which contains a voltage doubler circuit with two diodes 88, 90 and the two capacitors 92, 94. The capacitor 92 is charged by the positive half waves of the AC signal, while the capacitor 94 is charged by the negative half waves of the AC signal. The charges on these two capacitors are added together.
The output signal is fed to the control grid of a tube 54A, whereby this becomes conductive and the flip-flop 54, which consists of the tubes 54A and 54B, is brought into the stable reject state. A positive output is derived from the anode of tube 54B and applied to the grid of tube 47.
If the microswitch 42 is not actuated and the contacts 42B are open, a current flow through the tube 47 and thus the excitation of the solenoid 56 is only enabled when an output signal from one of the flip-flop circuits 54 or 44 or from b, iden at the same time. In the event that neither of the two flip-flop circuits is switched on, the bottle is clean. In the event that the tube 47 is controlled, the bottle is eliminated. During the time of elimination, solenoid 56 closes contact 56A.
This connects the points labeled B of the flip-flop circuits 54 and 44 to earth. As a result, a negative potential is applied to the control grid of the tubes 54A and 44A, which cause the flip-flop circuits to switch back to their on-state if they are not already switched back.
FIGS. 5 and 6 show modifications which the sector disks can have. Instead of an exactly radial arrangement of alternating opaque and transparent sectors, these can be bounded in a spiral shape, as shown in FIG. 5, or they can be arranged in a checkerboard manner, as shown in FIG. It is essential with these different sector disks that they are in front of the photocell and rotate so that all information contained in the light or all light emanating from the scanned area reaches the photocell through the sector disk.
The pattern of the sector disk is such that a point is scanned on the observed surface through an alternately opaque and transparent surface of the sector disk.
Although the embodiment of the invention is described and shown in connection with a direct current amplifier 46 and a flip-flop circuit 44 and an alternating current amplifier 50 and a flip-flop circuit 54, a sufficient effect is achieved even without the direct current amplifier 46 and the flip-flop circuit. Reached flop circuit 44, the control apparatus operating with a minimum threshold for the AC output of the photocell. Any alternating current signal above this threshold indicates the presence of dirt and switches the flip-flop 54, which rejects the controlled bottle.
Flip-flop 54 is then switched back by actuating the elimination device, as described above.
The invention thus relates to a reliably working bottle control device, with which it should be possible even to detect smaller pieces of dirt than before. As a result of the diffuse light, markings or labels in the glass of the bottle do not cause incorrect actuation of the device controlling the bottles for dirt. The fact that a bottle entering the control zone is indicated as being rejected is a protection against unforeseen influences through which a dirty bottle can pass. The bottle must give a signal that it is clean. The previously known device allows a bottle to pass if it does not indicate that it is dirty.
In the event of a temporary power failure, bad position of the bottle or other reasons, it is possible with such a device that a dirty bottle is let through. The rotating sector disk ensures that dirt particles, which were previously not detectable when a fast automatic operation was desired, are detected and the bottle is rejected. Furthermore, cleanliness is ensured. In the known devices, changes in the thickness of the glass and / or the color of the glass caused incorrect discharge signals. With the present invention employing a rotating sector disk, changes in the background due to such reasons do not give an AC signal but a DC signal.
In this way, dirt particles can easily be detected despite changes in the background.