DE1286783B

DE1286783B - Pruefvorrichtung zum Ermitteln von Materialfehlern in strahlungsdurchlaessigen Behaeltern

Info

Publication number: DE1286783B
Application number: DEO10228A
Authority: DE
Inventors: Fry William Landis
Original assignee: Owens Illinois Inc
Current assignee: OI Glass Inc
Priority date: 1963-10-21
Filing date: 1964-07-02
Publication date: 1969-01-09
Also published as: ES300395A1; SE317523B; ES294203A1; GB1061298A; FR1398391A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Prüfvorrichtung zum das Strahlenbündel in einer zur Drehachse des Behäl-Ermitteln von Materialfehlern in strahlungsdurch- ters senkrechten Ebene unter einem spitzen Winkel lässigen Behältern, mit einer Behälter-Drehvorrich- auf die Behälteroberfläche gerichtet ist. tung, mindestens einer^ein Strahlenbündel erzeugen- Entsprechend kann die Erfindung auch so aus-

den Strahlungsquelle, einer zum Fokussieren des 5 gestaltet werden, daß bei der Ermittlung von Mate-Strahlenbündels in einen Brennfleck auf der Behäl- rialfehlern im Übergangsbereich zwischen dem Hals teroberfläche dienenden Einrichtung und mindestens und dem Körper des Behälters das Strahlenbündel einem mit einer Blende versehenen strahlungsemp- in spitzem Winkel zu einer zur Drehachse des Behälfindlichen Element, das in einem Bereich, der von ters senkrechten Ebene und zur Behälteroberfläche fehlerbedingt reflektierten Strahlen, jedoch nicht vom io gerichtet ist.

primären Strahlenbündel durchsetzbar ist, angeord- . Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit ist danet ist. "'■- durch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer

Prüf vorrichtungen, der angegebenen Art sind be- strahlungsempfindlicher Elemente zwischen den einkannti'Sie haben den Nachteil, daß sie nur für einen zelnen strahlungsempfindlichen Elementen Abschirverhältnismäßig geringen Bereich von Reflexions- 15 mungen vorgesehen sind.

winkeln, d. h. nur bei Materialfehlern einer allge- Die Erfindung wird im folgenden an Hand von

meinen Vorzugsrichfehgs eine zuverlässige Fehleran- Ausführungsbeispielen näher beschrieben, die in den zeige ergeben. Obwohl die bei zu prüfenden Behäl- Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigt tern auftretenden Fehler zu einem beträchtlichen Teil F i g. 1 eine perspektivische Teilansicht einer er-

in bestimmten Vorzugsrichtungen orientiert sind, ist 20 findungsgemäßen Prüfvorrichtung, es doch erwünscht, auch andere, weniger häufig auf- Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf einen Teil

tretende Fehler mit Sicherheit zu erfassen. Zu diesem der in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung, Zweck sind andere Prüfvorrichtungen vorgeschlagen F i g. 3 eine schematische Ansicht eines Teils der

worden, bei denen der zu prüfende Fehler mit durch- in F i g. 1 gezeigten Vorrichtung, gehendem Licht untersucht wird; dabei ist jedoch die 25 F i g. 4 eine perspektivische, auseinandergezogene erzielbare Empfindlichkeit geringer als bei Re- Ansicht eines strahlungsempfindlichen Elements, das flexionsverfahren, und bei Beschränkung auf scharf , in der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung verwendet gebündelte Strahlengänge ergibt sich ebenfalls wieder wird,

die Schwierigkeit, daß nur geringe Winkelbereiche Fig. 5 eine Teilansicht im Schnitt nach der

erfaßt werden können. Die in diesem Zusammenhang 30 Linie 5-5 in F i g. 4, vorgeschlagene Möglichkeit, mehrere unter verschie- ' Fig. 6 eine Teilansicht im Schnitt nach der denen Winkeln zu der Beobachtungsstelle angeord- Linie 6-6 in F i g. 5,

nete Strahlungsempfänger zu verwenden, ist um- Fig. 7 eine auseinandergezogene, perspektivische

ständlich und kostspielig und leidet unter dem grand- . Ansicht eines anderen strahlungsempfindlichen EIesätzlichen Nachteil, daß Fremdlichteinstreuungen um 35 mentes, das in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verso störender sind, je größer der auf diese Weise er- wendet wird, faßte Abstrahlungs-Winkelbereich ist. F i g. 8 eine Vorderansicht der in F i g. 7 gezeigten

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine Vorrichtung,

kontinuierlich betreibbare Prüfvorrichtung zum Er- Fig. 9 eine Teüansicht im Schnitt nach der

mitteln von Materialfehlern in strahlungsdurchlässi- 40 Linie 9-9 in F i g. B, und

gen Behältern zu schaffen, die mit einfachsten Mit- ... Fig. 10 eine Teilansicht im Schnitt nach der teln einen großen Bereich von möglichen Fehlern ' Linie 10-10 in F i g. 8. zuverlässig und störungsfrei erfaßt. In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Fördern eines

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Behälters C zu einer Prüfstation 11 mit einem För-Prüfvörrichtung der"eingangs angegebenen Art ge- 45 derbandlO dargestellt, welches die Behälter C in ein löst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Blende intermittierend umlaufendes Sternrad 12, eingeführt, aus einem strahlungsundurchlässigen Körper mit das die Behälter durch die als Prüfstation dienende mehreren zum Brennfleck gerichteten tunnelartigen Behälter-Drehvorrichtung 11 bewegt. In dieser Prüf-Strahlungsdurchlässen=besteht. station 11 wird der Behälter C von einem- FiIz-

Bei der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung wird 50 polster P erfaßt, angehoben und um seine Achse gedurch die tunnelartigen Strahlungsdurchlässe dafür dreht. Anschließendes Bewegen des Sternrades 12 gesorgt, daß nur von Fehlern reflektiertes Licht auf bringt den Behälter C wieder zurück auf das Förderdas strahlungsempfindliche Element gelangen kann, band 10. An einer nachfolgenden Station wird der und je nach der Anzahl der in verschiedenen.Rieh- Behälter aussortiert, falls von der Prüfvorrichtung ein tungen vorhandenen tunnelartigen Strahlungsdurch- 55 Ausstoßimpuls abgegeben worden ist. lasse kann der erfaßte Winkelbereich zufriedenstel- Die Erfindung umfaßt weiter eine Strahlungsquelle

lend groß gewählt werden. Die tunnelartigen 15, welche ein Lichtstrahlenbündel in einem spitzen Strahlungsdurchlässe bilden eine ausgezeichnete Winkel abwärts richtet, vorzugsweise unter 45°, und Abschirmung gegen Fremdlicht, so daß die Prüf- in einen Brennfleck S fokussiert, der in der Höhe des Vorrichtung ohne besondere Maßnahmen unter 60 Übergangsbereichs von Hals und Köprer des Behälschwankenden Umgebungsbeleuchtungen verwendet ters liegt. Wenn der Behälter C gedreht wird, tastet werden kann. das Strahlenbündel somit den Hals des Behälters C

Vorzugsweise ist die Länge der tunnelartigen ab. Falls ein in einer waagerechten Ebene verlaufen-Strahlungsdurchlässe mindestens doppelt so groß wie der Materialfehler vorhanden ist, wird ein Teil des ihr jeweiliger Durchmesser. 65 Strahlenbündels nach oben in einen Empfänger 16

Eine weitere Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfin- reflektiert, in welchem ein strahlungsempfindliches dung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei der Er- Element 24 vorhanden ist, das dann einen Impuls mittlung von Materialfehlern im Hals des Behälters erzeugt.

Die F i g. 2 und 3 erläutern in schematischen Darstellungen die Wirkungsweise der in F i g. 1 dargestellten Prüfvorrichtung. Ein von einer Strahlungsquelle 17, z. B. einer mit einem Glühfaden 18 versehenen Glühbirne, erzeugtes Strahlenbündel wird in der mit den Linsen 19 und 20 sowie einem Umlenkspiegel 21 versehenen Fokussiereinrichtung in einen Brennfleck S fokussiert. Der Brennfleck S ist vorzugsweise rechteckig, wobei die größte Abmessung senkrecht verläuft.

Ein Strahlungsempfänger 16 ist mit einer Blende aus nicht reflektierendem und strahlungsundurchlässigem Material, z. B. schwarzem Glimmer, versehen. Der Körper 22 dieser Blende enthält mehrere tunnelartige Strahlungsdurchlässe 23, deren Achsen zum Brennfleck S im Hals des Behälters C konvergieren. Hinter dem Körper 22 der Blende befindet sich das lichtempfindliche Element 24 des Strahlungsempfängers 16. Dieses lichtempfindliche Element wird somit erregt, wenn von einem waagerecht verlaufenden Materialfehler im Hals des Behälters C Lichtstrahlen durch mindestens einen der Durchlässe 23 reflektiert werden. Die Erregung des strahlungsempfindlichen Elementes 24 löst über einen Verstärker einen Ausstoßmagneten aus, der den fehlerhaften Behälter aussortiert.

In den F i g. 1 bis 3 ist eine weitere Prüfvorrichtung 25 dargestellt, deren Strahlenbündel so gerichtet ist, daß es im Übergangsbereich zwischen dem Hals und dem Körper des Behälters im spitzen Winkel zu einer zur Drehachse des Behälters senkrechten Ebene und zur Behälteroberfläche in einem Brennfleck T auftrifft. Der spitze Winkel beträgt vorzugsweise 45°. Wenn der Behälter C gedreht wird, wird der Ubergangsbereich zwischen Hals und Körper von dem Brennfleck T auf senkrechte Fehler untersucht; von solchen Fehlern reflektiertes Licht gelangt zu einem Strahlungsempfänger 26.

Wie aus den F i g. 2 und 3 zu erkennen ist, besteht die Strahlungsquelle 25 aus einer Glühbirne 26' mit Glühfaden 27, und das von dieser Strahlungsquelle abgegebene Strahlungsbündel wird mit der von den Linsen 28, 29 und dem Spiegel 30 gebildeten Fokussiereinrichtung in den Brennfleck T fokussiert. Vorzugsweise ist der Brennfleck T rechteckig, wobei die größte Abmessung senkrecht verläuft.

Der Strahlungsempfänger 26 enthält ebenfalls eine Blende mit einem nicht reflektierenden und strahlungsundurchlässigen Körper 31, z. B. aus schwarzem Glimmer. In diesem Körper sind mehrere tunnelartige Strahlungsdurchlässe 32 vorgesehen, die zum Brennfleck T des Strahlenbündels hin konvergieren. Hinter den Strahlungsdurchlässen 32 befindet sich ein strahlungsempfindliches Element 33, das bei Durchgang von fehlerbedingt reflektierten Strahlen durch mindestens einen der tunnelartigen Strahlungsdurchlässe 32 erregt wird und dann ebenfalls den Ausstoßmagneten auslöst.

In den F i g. 4 bis 6 ist der Strahlungsempfänger 16 mit seinem Blendenkörper 22 und dessen Strahlungsdurchlässen 23, die auf den Brennpunkt/⁷ gerichtet sind, dargestellt. Zum besseren Verständnis sind Teile des Blendenkörpers 22 bei 34 weggeschnitten. Das strahlungsempfindliche Element 24 enthält mehrere Silizium-Fotoelemente 35, die auf einer Kovar-Platte 35 α angeordnet und parallelgeschaltet sind. Diese Silizium-Fotoelemente 35 befinden sich unmittelbar hinter den Strahlungsdurchlässen 23.

Zwischen dem Empfänger 24 und einer Abdeckplatte 37 ist eine Filzlage 36 vorgesehen.

In den F i g. 7 bis 10 ist der Strahlungsempfänger 26 mit seinem Blendenkörper und dessen Strahlungsdurchlassen 32, die auf den Brennpunkt F' gerichtet sind, dargestellt. Das strahlungsempfindliche Element 33 enthält mehrere Silizium-Fotoelemente 38, die auf einer Kovar-Platte 38 α angeordnet und parallelgeschaltet sind. Diese Silizium-Fotoelemente 38 befinden sich unmittelbar hinter den Strahlungsdurchlässen 32. Zwischen dem Empfänger 33 und einer Deckplatte 40 ist eine Filzlage 39 vorgesehen.

Wie in den Zeichnungen dargestellt, haben die Strahlungsdurchlässe 23 im Blendenkörper 22 sowie die Durchlässe 32 im Blendenkörper 31 eine Länge, die größer ist als ihr größter Durchmesser, so daß sich ein begrenzter Sichtwinkel für die strahlungsempfindlichen Elemente 24 und 33 ergibt. Wenn die Strahlungsempfänger 16 und 26 entsprechend den

ao ihnen zugeordneten Strahlenbündeln auf die Brennflecke S bzw. T eingestellt sind, kann nur fehlerbedingt reflektiertes Licht durch die Strahlungsdurchlässe 23 bzw. 32 zu den lichtempfindlichen Elementen 24 bzw. 33 gelangen. Streulicht kann nicht zu den strahlungsempfindlichen Elementen 24 und 33 gelangen, und daher wird die Entstehung fehlerhafter Impulse weitgehend vermieden. Wenn der Behälter C mit großen Ansätzen oder Gewinde versehen ist, wodurch falsche Impulse erzeugt werden könnten, können die in der Mitte liegenden Strahlungsdurchlässe 23 bzw. 32 mit Klebeband 41 (Fig. 4) abgedeckt werden.

Nach F i g. 1 ist an der Beleuchtungseinrichtung 15 eine Abschirmung M vorgesehen, die einen waagerechten Teil (F i g. 2) aufweist, um alles Licht L₁ abzuschirmen, das vom Brennfleck T her durch das Innere des Behälters C zum Strahlungsempfänger 16 reflektiert werden könnte. Ähnlich erstreckt sich ein Teil der Abschirmung M senkrecht nach unten (F i g. 3), um Licht L₂ abzuschirmen, das vom Brennfleck S zum Strahlungsempfänger 26 hin reflektiert werden könnte.

Claims

Patentansprüche:

1. Prüfvorrichtung zum Ermitteln von Materialfehlern in strahlungsdurchlässigen Behältern, mit einer Behälter-Drehvorrichtung, mindestens einer ein Strahlenbündel erzeugenden Strahlungsquelle, einer zum Fokussieren des Strahlenbündeis in einen Brennfleck auf der Behälteroberfläche dienenden Einrichtung und mindestens einem mit einer Blende versehenen strahlungsempfindlichen Element, das in einem Bereich, der von fehlerbedingt reflektierten Strahlen, jedoch nicht vom primären Strahlenbündel durchsetzbar ist, angeordnet ist, dadurchgekennzeichnet, daß die Blende aus einem strahlungsundurchlässigen Körper (26) mit mehreren zum Brennfleck gerichteten tunnelartigen Strahlungsdurchlassen (32) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der tunnelartigen Strahlungsdurchlässe (32) mindestens doppelt so groß ist, wie ihr jeweiliger Durchmesser.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittlung von Materialfehlern im Hals des Behälters (C) das Strahlenbündel in einer zur Drehachse des Be-

hälters senkrechten Ebene unter einem spitzen Winkel auf die Behälteroberfläche gerichtet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittlung von Materialfehlern im Übergangsbereich zwischen dem Hals und dem Körper des Behälters das Strahlenbündel in spitzem Winkel zu einer zur Drehachse des Behälters senkrechten Ebene und zur Behälteroberfläche gerichtet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung mehrerer strahlungsempfindlicher Elemente zwischen den einzelnen strahlungsempfindlichen Elementen Abschirmungen (M) vorgesehen sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen