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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs
1 angegebenen Gattung.
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In
der Getränkeindustrie
und anderen Industriezweigen werden Flüssigkeiten zunehmend in Kunststoffflaschen,
insbesondere sogenannten PET-Flaschen, und in sonstigen elastischen
bzw. aus elastischen Materialien hergestellten Behältern abgefüllt, die
nachfolgend allgemein als Gefäße bezeichnet
werden. Wichtig dabei ist, daß derartige
Gefäße nach
dem Verschließen
mit einem Schraubverschluß od.
dgl. absolut dicht sein müssen,
da die Getränke
bzw. anderen Flüssigkeiten
sonst während des
Transports oder der Lagerung auslaufen oder schlecht und damit unbrauchbar
werden können. Durch
mangelnde Dichtigkeit verdorbene Getränke können außerdem ein gesundheitliches
Risiko für den
Konsumenten darstellen.
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Undichtigkeiten
können
bei den genannten Gefäßen schon
während
der Herstellung, aber auch beim Abfüllen und beim darauf folgenden
Verschließen
entstehen, wenn z. B. die Verschließeinrichtung nicht richtig
arbeitet und den Verschluß nicht
ordnungsgemäß anordnet.
Weiterhin sind Produktionsfehler der Verschlüsse denkbar. Bei wieder befüllbaren
Gefäßen wie
z.B. Mehrwegflaschen kommen außerdem
Beschädigungen
wie z. B. mutwillig mit Nadeln od. dgl. erzeugte Löcher oder
bei zunehmen dem Alter der Gefäße Risse
im Kunststoff in Betracht.
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Ein
besonders hohes Maß an
Dichtigkeit der Gefäße wird
verlangt, wenn Getränke
mit einem Gas wie z.B. Kohlendioxid oder Stickstoff versehen werden,
damit sich bei intakten Gefäßen ein
Innendruck in diesen aufbaut, mit dem insbesondere bei dünnwandigen
Gefäßen die
erforderliche Formstabilität erzielt
wird.
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Es
ist daher bereits eine Vorrichtung der eingangs bezeichneten Gattung
bekannt geworden, die eine Abtasteinrichtung aufweist, mittels derer
der Innendruck von längs
einer Förderbahn
transportierten, bereits fertig gefüllten und verschlossenen Gefäßen automatisch
ermittelt werden kann und die den Vorteil bietet, daß sie an
irgendeiner geeigneten Stelle der Produktionslinie angeordnet werden
kann, ohne das der kontinuierliche Transport der Gefäße unterbrochen
werden muß.
Die Abtasteinrichtung enthält
ein Abtastmittel in Form einer in die Förderbahn ragenden Andruckrolle,
die sich beim Vorbeigang eines Gefäßes an dessen Wand anlegt und
dadurch entweder in das Gefäß eingedrückt und/oder vom
Gefäß gegen
die Wirkung einer auf sie einwirkenden Feder quer zur Förderbahn
verschoben wird. Um welches Maß die
Gefäßwand eingedrückt wird und
um welches Maß eine
Verschiebung der Andruckrolle erfolgt, hängt vom jeweiligen Innendruck ab.
Ist dieser klein, dann wird die Gefäßwand vergleichsweise stark
deformiert und die Andruckrolle nicht oder nur wenig verschoben.
Ist der Innendruck eines Gefäßes dagegen
groß bzw.
normal, dann hat das eine nur geringe Eindrückung der Gefäßwand und
damit eine vergleichsweise große
Verschiebung der Andruckrolle zur Folge. Die Größe der Verschiebung wird daher
als ein Maß für die Größe des Innendrucks
verwendet und mit geeigneten Meßfühlern ermittelt,
wodurch es möglich
ist, Gefäße mit einem
zu niedrigen oder zu hohen Innendruck aus der Förderbahn zu entfernen.
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Wegen
der vergleichsweise großen
Masse der Andruckrolle und ihrer damit verbundenen Trägheit ist
die Zahl der mit ihr pro Zeiteinheit überprüfbaren Gefäße relativ gering. Wird beispielsweise
ein Gefäßtransport
von 50 000 Gefäßen pro
Stunde zugrunde gelegt, stehen pro Abtastzyklus weniger als 100
Millisekunden zur Ver fügung,
in denen die Andruckrolle von einem Gefäß verschoben und dann durch
Federkraft in die Förderbahn
zurückbewegt werden
muß. Der
zur Verfügung
stehende Meßzeitraum
ist daher sehr kurz. Das führt
dazu, daß die
Abtastgeschwindigkeit kleiner als die für andere Zwecke erzielbaren
Transportgeschwindigkeiten ist, was als Nachteil empfunden wird.
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Außerdem ist
beachtlich, daß die
Meßgenauigkeit
bei Anwendung der bekannten Vorrichtung von der Transportgeschwindigkeit
der Gefäße abhängt. Bei
hohen Transportgeschwindigkeiten ist die Zeit zum Verschieben der
Andruckrolle so kurz, daß sie
aufgrund ihrer trägen
Masse bei gleichem Innendruck stärker
in die Gefäßwand eingedrückt wird, als
dies bei kleineren Transportgeschwindigkeiten der Fall wäre. Aus
diesem Grund sind höhere
Transportgeschwindigkeiten nur beim Verzicht auf eine hohe Meßgenauigkeit
erzielbar, was ebenfalls als Nachteil empfunden wird.
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Der
Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, die Vorrichtung
der eingangs bezeichneten Gattung so auszubilden, daß sie auch
bei hohen Transportgeschwindigkeiten der Gefäße verwendbar ist und zu genauen
Meßergebnissen
führt, die
weitgehend unabhängig
von der im Einzelfall gewählten
Transportgeschwindigkeit sind.
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Zur
Lösung
dieses Problems dienen die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs
1.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
enthält anstelle
einer einzigen, vergleichsweise schweren Andruckrolle eine Vielzahl
von kleinen, vergleichsweise leichten Tastfingern, die nebeneinander
in einem Sensorrad angeordnet sind und nacheinander an vorbeilaufende
Gefäße angelegt
und mit diesen mitbewegt werden. Dadurch entfallen einerseits harte,
auf die Gefäßwände ausgeübte Stöße. Andererseits
brauchen die Tastfinger nicht während
des Vorbeitransports eines Gefäßes, d.h.
noch während
des Meßintervalls,
wieder in ihre am weitesten radial vorgeschobene Stellung zurückbewegt
werden, da sie erst nach etwas weniger als einer Umdrehung des Sensorrades
wieder in den Bereich der Förderbahn gelangen.
Daher sind ohne die Gefahr von Falschmessungen erheblich größere Transportgeschwindigkeiten
für die
Gefäße als bisher
möglich.
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Weitere
vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert. Es
zeigen:
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1 und 2 jeweils
schematisch in einer perspektivischen Ansicht und einer Draufsicht eine
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Ermittlung des Innendrucks von gefüllten, elastischen Gefäßen;
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3 eine
gegenüber 1 und 2 vergrößerte Draufsicht
auf ein Sensorrad der Vorrichtung;
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4, 4a und 5 schematisch
in vergrößerten Teilansichten
den Aubbau des Sensorrades nach 3 in perspektivischen
Darstellungen;
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6 und 7 schematisch
je eine teilweise und vergrößerte Draufsicht
auf das Sensorrad nach 3 beim Messen des Innendrucks
je eines mit hohem Innendruck bzw. mit geringem Innendruck gefüllten Gefäßes;
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8 und 9 schematisch
mit einer Meßeinrichtung
der Vorrichtung nach 1 und 2 erhaltene
elektrische Signale beim Messen je eines mit hohem oder geringem
Innendruck versehenen Gefäßes;
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10 schematisch
eine Auswertung der Signale nach 8 und 9;
und
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11 schematisch
eine Seitenansicht eines mit dem Sensorrad der Vorrichtung nach 1 und 2 gekoppelten
Impulsgebers zur Erzeugung von Taktimpulsen für die Auswertung nach 10.
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1 und 2 zeigen
eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Ermittlung des Innendrucks von Gefäßen 1, die aus einem
elastisch verformbaren Material wie z. B. Kunststoff (PET) hergestellt sind.
Die Gefäße 1 werden
in einer nicht dargestellten Anlage mit einem vorgewählten Innendruck
gefüllt
und mit einem Verschluß 2 (1)
versehen.
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Die
Vorrichtung enthält
eine vorzugsweise geradlinige, an einem Grundgestell 3 montierte
Förderbahn 4,
die eine Längsachse 5 (2)
und z. B. eine in Richtung eines Pfeils 6 bzw. in Richtung
der Längsachse 5 angetriebene
Transportkette 7 od. dgl. aufweist, auf der die z. B. von
einer Füllanlage
kommenden Gefäße 1 nacheinander
abgestellt und dann in Richtung des Pfeils 6 transportiert
werden. An der Förderbahn 4 ist
eine Abtaststation vorgesehen, die insbesondere eine auf einer Seite
der Förderbahn 4 angeordnete
Abtasteinrichtung 8 und eine dieser gegenüber liegende,
auf der anderen Seite der Förderbahn 4 angeordnete
Gegenführung 9 aufweist.
Die Abtasteinrichtung 8 und die Gegenführung 9 bilden einen
im wesentlichen dem Durchmesser bzw. der Breite der Gefäße 1 entsprechenden
Kanal, der von allen auf der Förderbahn 4,
transportierten, gleichartigen Gefäßen 1 durchlaufen
wird.
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Der
von den Gefäßen 1 zu
durchlaufende Kanal wird auf der einen Seite von wenigstens einem, vorzugsweise
von zwei parallel und mit Abstand angeordneten Riemen 10 der
Abtasteinrichtung 8 und auf der anderen Seite von wenigstens
einem Riemen 11 der Gegenführung 9 begrenzt.
Bei den Riemen 10, 11 handelt es sich um Endlosriemen,
die auf drehbaren Rollen 12 bzw. 14 gehalten sind
und beim Vorbeitransport der Gefäße 1 in
Richtung des Pfeils 6 (2) mitbewegt
werden können.
Besonders vorteilhaft ist es, wenigstens je eine der Rollen 12, 14 mittels
eines nicht dargestellten Antriebs in Richtung der eingezeichneten
Pfeile mit einer solchen Drehzahl anzutreiben, daß die Riemen 10, 11 mit
einer im wesentlichen der Transportgeschwindigkeit der Gefäße 1 entsprechenden
Geschwindigkeit bewegt werden. Zu diesem Zweck können die Rollen 12, 14 z.
B. entweder über
ein Getriebe mechanisch mit einem nicht dargestellten Antrieb für die Transportkette 7 oder
mit je einem elektrischen Antriebsmotor, insbesondere einem Servomotor
verbunden sein, der durch elektrische Signale gesteuert wird, die
aus der Bewegungsgeschwindigkeit der Transportkette 7 abgeleitet
werden. Dadurch bewegen sich die Riemen 10, 11 synchron
zu den Gefäßen 1,
so daß sie
beim Anliegen an den Gefäßwänden, wie
insbesondere aus 2 ersichtlich ist, nicht die
Lage und/oder die Geschwindigkeit der Gefäße beeinflussen.
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Die
eigentliche Abtastung der Gefäße 1 erfolgt
mit Hilfe eines Sensorrades 15, das gemäß 1 zweckmäßig an einer
Stelle zwischen den beiden Riemen 10 der Abtasteinrichtung 8 angeordnet ist.
Um beim Abtastvorgang vom Sensorrad 15 auf die Gefäße 1 quer
zur Transportrichtung ausgeübte Kräfte aufzufangen,
ist hinter den an den Durchlaufkanal für die Gefäße 1 grenzenden Trums
der Riemen 10, 11 zweckmäßig je eine Andrückplatte 16, 17 angeordnet,
die Querbewegungen der Gefäße 1 während der
Abtastung sicher verhindert.
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Zum
Ausgleich von Toleranzen in den Durchmessern bzw. Breiten der Gefäße 1 kann
zumindest die mit den Gefäßen 1 in
Berührung
kommende Oberfläche
des Riemens 11 mit einem elastischen Belag versehen sein.
Im übrigen
bilden die Abtasteinrichtung 8 mit den Riemen 10,
den Rollen 12, dem Sensorrad 15 und der Andrückplatte 16 einerseits und
die Gegenführung 9 mit
dem Riemen 11, den Rollen 14 und der Andrückplatte 17 andererseits
vorzugsweise je eine kompakte Baueinheit, deren Abstand voneinander
auf dem Gestell 3 in nicht näher dargestellter Weise in
Richtung von Pfeilen 18 verändert werden kann, um dadurch
eine Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Durchmesser bzw. Breiten
der Gefäße 1 zu
ermöglichen.
In entsprechender Weise kann es zweckmäßig sein, diese Baueinheiten
auch in Richtung von Pfeilen 19 (1) in der
Höhe einstellbar
zu machen, damit das Sensorrad 15 bei unterschiedlich hohen
Gefäßen 1 stets
in einem optimalen Bereich der Gefäßwände zur Einwirkung gebracht
werden kann.
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Einzelheiten
des erfindungsgemäßen Sensorrades 15 sind
insbesondere in 3 bis 7 dargestellt.
Danach enthält
das Sensorrad 15 in einem äußeren, ring- oder scheibenförmigen kreisrunden
Abschnitt 20 eine Vielzahl von radial und im Umfangrichtung
nebeneinander angeordneten Tastfingern 21, die in Kanälen 22 (4a und 5)
radial verschiebbar gelagert sind. Die Kanäle 22 sind durch ebenfalls
radial angeordnete, keilförmige
Führungsstege 23 gebildet.
An einem radial innen liegenden Ende weist der Abschnitt 20 eine
Vielzahl von auf einem Kreis angeordneten Anschlägen 24 auf, die die Kanäle 22 nach
hinten begrenzen und wie die Führungsstege 23 erhaben
vom Boden des Abschnitts 20 aufragen.
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Die
Tastfinger 21 sind, wie in 5 in einer teilweise
geschnittenen Ansicht angedeutet ist, U-förmig ausgebildet und mit je
einem, in radiale Richtung erstreckten Mittelsteg 25 versehen,
an den sich je ein vorderer und hinterer Quersteg 26 und 27 anschließt. Die
beiden Querstege 26, 27 sind im wesentlichen parallel
zu einer 3 angedeuteten, stationär zum Grundgestell 3 angeordneten
Mittelachse 28 des Sensorrades 15 angeordnet und
mit ihren Enden so am Boden des Abschnitts 20 abgestützt, daß die hinteren
Querstege 27 entsprechend 5 jeweils
auf der radial innen liegenden Seite des betreffenden Anschlags 24 zu
liegen kommen. Dadurch entsteht zwischen den Anschlägen 24 und
den vorderen Querstegen 26 jeweils ein Freiraum, in dem
gemäß 4 und 5 je
eine Feder 29, vorzugsweise eine Schraubendruckfeder, angeordnet
ist, deren eines Ende sich am Anschlag 24 und deren anderes
Ende sich am vorderen Quersteg 26 abstützt. Dabei ist zum besseren
Verständnis
in 5 ein mittlerer Kanal 22 gezeigt, in
dem weder ein Tastfinger 21 noch eine Feder 29 angeordnet
ist. In einen daneben liegenden, ebenfalls mittleren Kanal 22 ist
in 5 nur eine Feder 29 eingelegt, und in
den beiden übrigen, außen liegenden
Kanälen 22 ist
sowohl einer der Tastfinger 21 als auch eine der Federn 29 vorhanden. Dagegen
zeigt 4a das Sensorrad 15 völlig ohne eingesetzte
Tastfinger 21 und Federn 29. Im übrigen kann
das Sensorrad 15 auf seiner Oberseite zusätzlich mit
einem nicht dargestellten Deckel abgedeckt sein.
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Der
radiale Abstand der beiden Querstege 26, 27 der
Tastfinger 21 ist so bemessen, daß vordere Stirnflächen 30 der
Querstege 26 entsprechen 5 und 7 normalerweise
durch die Federn 29 in einer radial am weitesten nach außen vorgeschobenen
Lage gehalten sind, in welcher ihre hinteren Querstege 27 an
den Anschlägen 24 anliegen
und eine weitere Verschiebung nach vorn bzw. außen verhindern. Die Tastfinger 21 können jedoch
durch Ausübung
einer Kraft auf ihre vorderen Stirnflächen 30 entgegen den
Federkräften
in Richtung eines Pfeils 31 (4) unterschiedlich
weit radial nach innen geschoben werden, wie in 4 für drei der
vier gezeigten Tastfinger 21 angedeutet ist. Bei Freigabe ihrer
vorderen Stirnflächen 30 kehren
die Tastfinger 21 wieder in ihre Ausgangsstellungen zurück, in welchen
die Querstege 27 an den Anschlägen 24 anliegen. In
dieser Lage können
die Federn 29 je nach Bedarf völlig entspannt oder leicht
vorgespannt sein.
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Das
Sensorrad 15 ist, wie insbesondere 2 erkennen
läßt, so nahe
an der Förderbahn 4 angeordnet,
daß eine
radial außen
liegende Stirnfläche 33 des
Abschnitts 20 (vgl. auch 4 und 5) einen
geringen Abstand von hier vertikalen Gefäßwänden 34 hat. Gleichzeitig
stehen die Tastfinger 21 radial um ein vorgewähltes Maß von z.
B. 5 mm bis 12 mm radial über
die Stirnflächen 33 vor,
damit sie beim Vorbeitransport eine Gefäßes 1 mit der Gefäßwand 34 in
Wechselwirkung treten können.
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Im übrigen ist
die Anordnung bei der beschriebenen Vorrichtung vorzugsweise so
gewählt, daß beim bestimmungsgemäßen Gebrauch
die Förderbahn 4 horizontal
angeordnet ist, während
die Achsen der Rollen 12 und 14, des Sensorrades 15 und
der Gefäße 1 vertikal
verlaufen.
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Die
Wirkungsweise der beschriebenen Abtaststation ergibt sich insbesondere
aus 6 und 7 in Verbindung mit 1 und 2.
Läuft ein Gefäß 1 in
die Abtaststation ein, wird ihre Verschiebbarkeit in Querrichtung
auf der Seite der Gegenführung 9 durch
den Riemen 11 und die Andrückplatte 17 begrenzt.
Gleichzeitig wird dieses Gefäß 1 auf
der Seite der Abtasteinrichtung 8 durch die Riemen 10 und
die Andruckplatte 16 gegen die Gegenführung 9 gedrückt und
dadurch in Querrichtung positioniert. Da die Tastfinger 21 gemäß 4 und 5 im
entspannten Zustand der Federn 29 über den Abschnitt 20 des
Sensorrades 15 hinausragen und damit in die Förderbahn 4 hineinragen,
sind beim Vorbeitransport eines Gefäßes 1 an der Abtaststation
im wesentlichen drei Fälle
möglich.
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In
einem ersten Fall ist das Gefäß 1 mit
einem so hohen Innendruck gefüllt,
daß es
beim Vorbeigang am Sensorrad 15 den mit seiner Wand 34 in Berührung kommenden,
in einer Meßposition
befindlichen Tastfinger 21 radial völlig in das Sensorrad 15 hineindrückt, wie
in 5 für
einen Tastfinger 21a angedeutet ist. In einem zweiten Fall
ist das Gefäß 1 mit
einem so geringem Innendruck gefüllt,
daß es beim
Vorbeigang an dem Sensorrad 15 keinen der Tastfinger 21 radial
bewegen kann, sondern umgekehrt seine Wand 34 von den Tastfingern 21 eingedrückt wird,
wie in 7 durch Tastfinger 21b, 21c und 21d angedeutet
ist. Dabei wird die Gefäßwand 34z.
B. längs
einer Linie 35 eingedrückt
(der ursprüngliche
Verlauf der Gefäßwand 34 ist
in 7 durch eine gestrichelte Linie dargestellt).
Voraussetzung dabei ist nur, daß die
Kraft der Federn 29 ausreichend groß ist, um die Gefäßwand 34 um
ein merkliches Stück
radial einzudrücken.
Schließlich sind
in einem dritten Fall zahlreiche zwischen den beiden Extremstellungen
nach 6 und 7 liegende Stellungen der Tastfinger 21 denkbar,
in denen diese in Abhängigkeit
vom Innendruck des jeweiligen, in der Meßposition befindlichen Gefäßes 1 teilweise
dessen Wand 34 eindrücken
und gleichzeitig radial teilweise in Richtung der Mittelachse 28 des Sensorrades 15 verschoben
werden. Außerdem
zeigen 6 und 7, wie diejenigen Tastfinger 21, die
in Transportrichtung der Gefäße 1 unmittelbar
vor oder hinter dem in der Meßposition
befindlichen Tastfinger 21a bzw. 21c angeordnet
sind, aufgrund der Kreisform und der Drehbewegung des Sensorrades 15 allmählich mit
der Gefäßwand 34 in
Wechselwirkung treten bzw. allmählich
wieder aus dem Wirkungsbereich mit der Gefäßwand 34 herausbewegt werden.
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Als
Maß für den Innendruck
des jeweiligen Gefäßes 1 wird
erfindungsgemäß das Maß der radialen
Verschiebung der betreffenden Tastfinger 21 angesehen.
Zu diesem Zweck wird in einer mittleren, vom Abschnitt 20 frei
gelassenen Aussparung des ringförmigen
Abschnitts 20 ein Meßfühler 38 einer Meßeinrichtung
angeordnet, der im Gegensatz zum Sensorrad 15 stationär am Grundgestell 3 oder
in der die Riemen 10, die Rollen 12, das Sensorrad 15 und die
Andrückplatte 16 enthaltenden
Baueinheit (2) befestigt ist. Der Meßfühler 38 ist
entsprechend 6 und 7 außerdem so
positioniert, daß er
die Verschiebung eines ausgewählten,
in der Meßposition
befindli chen Tastfingers (z. B. 21a in 6 oder 21c in 7)
messen kann. Die Meßposition,
die der Lage der Tastfinger 21a und 21c entspricht,
ist dabei gegenüber
den Lagen der anderen vorhandenen Tastfinger 21 vorzugsweise
dadurch ausgezeichnet, daß sich
der in der Meßposition
angeordnete Tastfinger 21a, 21c gemäß 6 und 7 radial
genau zwischen der Mittelachse der Gefäße 1 und dem Meßfühler 38 bzw.
der Mittelachse 28 (3) des Sensorrades 15 befindet
und damit derjenigen Position entspricht, in welche der betreffende
Tastfinger 21 von einem mit einem Innendruck gefüllten Gefäß in der
Regel am weitesten radial nach innen verschoben wird.
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Der
Meßfühler 38 ist
vorzugsweise als Abstandsensor ausgebildet, der seinen Abstand A
von dem in der Meßposition
befindlichen Tastfinger 21 mißt, wie in 3, 6 und 7 angedeutet
ist, und beispielsweise ein optischer oder induktiver Abstandsensor.
Die Eindrücktiefe
wird in diesem Fall über
das Ausmaß der
Verschiebung der Tastfinger 21, bezogen auf ihren Ausgangszustand
in der am weitesten radial nach außen vorgeschobenen Stellung
entsprechend den Tastfingern 21a und 21c in 6 und 7 ermittelt.
Alternativ können
auch beliebige andere Sensoren für
den Meßfühler 38 verwendet
werden, sofern die von ihnen abgegebenen Ausgangsgrößen mit
der Eindrücktiefe
der Gefäße 1 in
Beziehung stehen.
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8 und 9 zeigen
mit dem Meßfühler 38 erzeugte,
elektrische Meßsignale
in Form von Ausgangsspannungen U (Ordinate) in Abhängigkeit von
der Zeit t (Abszisse). Dabei zeigt 8 ein Signal
für den
Fall der 6, in dem ein in Meßposition befindlicher
Tastfinger 21 (z. B. 21a) maximal entsprechend
einer Spannung U1 eingedrückt
wird, während 9 den
Fall eines Gefäßes 1 mit
geringem Innendruck zeigt, das den betreffenden Tastfinger 21 entsprechend
der gemessenen Spannung U2 nur wenig verschiebt. Daraus folgt, daß die Eindrücktiefe
proportional zur Spannung U am Meßfühler 38 ist, d. h.
je weniger die Gefäßwand 34 eingedrückt wird
(6 und 8), um so kleiner ist das vom Meßfühler 38 abgegebene
Spannungssignal U1.
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Die
Auswertung der vom Meßfühler 38 abgegebenen
Ausgangssignale erfolgt mit Hilfe einer über eine Leitung 39 (2)
an diesen angeschlossenen Auswerteschal tung 40 der Abtasteinrichtung 8.
Ergibt die Auswertung, daß der
Innendruck eine Gefäßes 1 unterhalb
oder oberhalb eines vorgewählten
Schwellwertes liegt, wird das betreffende Gefäß 1 mittels eines
geeigneten Ausstoßmechanismus 41 aus
der Förderbahn 4 ausgelenkt,
wie es bei andere Inspektionsvorrichtungen zur Füllstands-, Seitenwand- oder Bodeninspektion
insbesondere in der Getränkeindustrie
allgemein üblich
ist, wenn z. B. die Füllhöhe oder
der Verschmutzungsgrad kritische Werte überschreitet. Im einfachsten
Fall genügt
hier die Anwendung eines Schwellwertschalters, der für den Fall, das
die Ausgangsspannung U einen vorgegebenen Schwellwert über- oder
unterschreitet, dem Ausstoßmechanismus 41 über eine
Leitung 42 ein Ausstoßsignal
zuführt.
Alternativ wäre
es möglich,
zur Auswertung der Eindrücktiefe
diejenigen Mittel (z. B. Mikroprozessoren od. dgl.) mit zu verwenden,
die für
andere Zwecke, z. B. eine Füllstandskontrolle 43 (2), ohnehin
vorhanden sind.
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Da
im beschriebenen Ausführungsbeispiel der
in 7 gezeigte Zustand, bei dem die Tastfinger 21 beim
Vorbeigang eines Gefäßes 1 praktisch
gar nicht verschoben werden, demjenigen Zustand entspricht, der
sich auch beim Fehlen eines Gefäßes 1 in
der Meßposition
ergibt, wird zweckmäßig eine
stationär
angeordnete Triggereinrichtung vorgesehen, die z. B. gemäß 2 eine
Lichtschranke mit einem Lichtsender 44 und einen Lichtempfänger 45 aufweist,
der über
eine Leitung 46 mit der Auswerteschaltung 40 verbunden
ist. Sobald ein mittels der Förderbahn 4 zugeführtes Gefäß 1 die
Lichtschranke 44, 45 erreicht, wird der Auswerteschaltung 40 ein entsprechendes
Triggersignal zugeführt
mit der Folge, daß ein
jetzt vom Meßfühler 38 abgegebenes
Signal richtig einem unerwünschten
Gefäß 1 und
nicht einem Zwischenraum zwischen zwei Gefäßen 1 zugeordnet wird.
Außerdem
ermöglicht
ein Signal von der Lichtschranke 44, 45 eine verbesserte
Genauigkeit bei der Aktivierung des Ausstoßmechanismus 41.
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10 zeigt
die zeitliche Auswertung des am Ausgang des meistens analog arbeitenden
Meßfühlers 38 abgegebenen
Spannungssignals U. Längs der
Abszisse sind Zeitpunkte T angegeben, zu denen z. B. über eine
UND-Funktion jeweils diejenigen Spannungen U abgerufen werden, die
zum Zeitpunkt T gerade am Ausgang des Meßfühlers 38 anstehen. Die
Zeitpunkte T sind dabei so gewählt,
wie dem Durchlauf der Tastfinger 21 durch die Meßposition
(z. B. Tastfinger 21a, 6) entspricht.
Sind beispielsweise 72 Tastfinger 21 im Sensorrad 15 angeordnet, werden
demnach 72 Taktsignale zu den Zeitpunkte T nach 10 pro
Umdrehung des Sensorrades 15 erzeugt. Dadurch wird erreicht,
daß die
Auswerteschaltung 40 für
jeden Tastfinger 21 nur jeweils ein Abtastsignal pro Umdrehung
erzeugt. In 8 und 9 ist dies
für Zeitpunkte
T1 und und T2 dargestellt.
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Damit
die Taktsignale zu den Zeitpunkte T möglichst immer dann erzeugt
werden, wenn sich eine der Tastfinger 21 genau mittig in
der Meßposition
befindet, wird zweckmäßig ein
mit dem Sensorrad 15 gekoppelter Impulsgeber 47 (11)
in Form eines Drehgebers od. dgl. vorgesehen. Der Impulsgeber 47 ist
z. B. mit zur optischen oder magnetischen Abtastung geeigneten Markierungen
und entsprechenden Abtastmitteln versehen, die z. B. beim Vorhandensein
von 72 Tastfingern 21 pro Winkelumdrehung von je 5° je einen
Taktimpuls erzeugen und so justiert sind, daß die Taktsignale genau zu
den beschriebenen Zeitpunkten T erscheinen. Dies ist in 11 beispielhaft
dargestellt, wonach ein elektrischer Servomotor 48 als
Antrieb für
das Sensorrad 15 vorgesehen ist. Der Servomotor 48 ist
mittels eines Winkelgetriebes 49 mit einer Antriebswelle 50 des
Sensorrades 15 verbunden. Eine Verlängerung der Antriebswelle 50 ist
zur entgegen gesetzten Seite hin aus dem Winkelgetriebe 49 herausgeführt und mechanisch
mit dem beschriebenen Impulsgeber 47 verbunden. Alternativ
können
zur Erzeugung der Taktimpulse auch Mittel verwendet werden, wie
sie bei Servomotoren ohnehin in der Regel vorhanden sind. Der Impulsgeber 47 ist
gemäß 2 über eine Leitung 51 mit
der Auswerteschaltung 40 vorbunden.
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Das
Sensorrad 15 weist beispielsweise einen Durchmesser von
280 mm und insgesamt 72 Tastfinger 21 auf, deren vordere
Stirnflächen 30 (4)
z. B. eine in Drehrichtung gemessene Breite von ca. 12 mm besitzen.
Das führt
z. B. bei üblichen 11-PET-Flaschen mit einem
Durchmesser von ca. 80 mm dazu, daß entsprechend 6 und 7 ca.
je drei Tastfinger 21 gleichzeitig an der Gefäßwand 34 anliegen.
Wird dabei das Sensorrad 15 in bevorzugter Weise mit einer
solchen Drehzahl betrieben, daß die vorderen
Stirnflächen 30 im
wesentlichen mit derselben Umfangsgeschwindigkeit umlaufen, mit
der die Gefäße 1 längs der
Förderbahn 4 bewegt
werden, dann ergibt sich einerseits ein besonders schonendes, allmählich erfolgendes
Eindrücken
der Gefäßwände 34 bis
zum Erreichen des jeweiligen tiefsten Eindrückzustandes in der Meßposition
(z. B. Tastfinger 21a in 6). Andererseits
braucht ein eingedrückter
Tastfinger 21 (z. B. 21b in 7)
erst nach nahezu einer vollen Umdrehung des Sensorrades 15 wieder
seine radial am weitesten vorgeschobene Stellung erreichen, die
der Stellung eines Tastfingers 21e in 6 entspricht,
so daß die
Ermittlung der Eindrücktiefe
mit einer hohen, von der aktuellen Geschwindigkeit der Gefäße 1 praktisch
unabhängigen Geschwindigkeit
erfolgen kann.
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Schließlich zeigt 11 schematisch
eine beispielhafte Anordnung des Meßfühlers 38 im Sensorrad 15.
Das Sensorrad 15 weist in diesem Fall einen oberhalb der
Tastfinger 21 angeordneten Deckel 52 auf, der
z. B. auf den Führungsstegen 23 nach 4 und 5 aufliegt
und mit diesen fest verbunden ist. Dadurch kann in einem mittleren
Teil des Abschnitts 20 eine in 11 nur
im rechten Teil angedeutete, ringförmige Aussparung 53 vorgesehen werden
(vgl. auch 6 und 7), in welcher
der Meßfühler 38 so
angeordnet ist, daß er
radial hinter den Tastfingern 21 liegt und die Drehbewegung
des Sensorrades nicht behindert.
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Die
Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, das
auf vielfache Weise abgewandelt werden könnte. Das gilt z. B. für den Durchmesser
des Sensorrades 15 und die Zahl der in ihm vorhandenen
Tastfinger 21, die auch größer oder kleiner als 72 sein
kann. Ferner können
andere als die beschriebenen Meßfühler, Impulsgeber und
Auswerteschaltungen verwendet werden. Schließlich versteht sich, daß die verschiedenen Merkmale
auch in anderen als den beschriebenen und dargestellten Kombinationen
angewendet werden können.