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Kontrollvorrichtung für rundeBehälteröffnungen Die Erfindung betrifft
eine Kontrollvorrichtung zur Feststellung von Toleranzabweichungen der ringförmigen
Öffnung am oberen Ende eines Behälters.
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Bei Behältern, wie Glasflaschen und dergleichen, ist es bei mit hoher
Geschwindigkeit laufenden Füll-und Verschlußmaschinen wesentlich, daß bestimmte
Abmessungstoleranzen bei der Herstellung dieser Behälter, insbesondere an der Oberseite
derselben, eingehalten werden. Die kritischen Toleranzen schließen eine Höhenabweichung
der Oberfläche des Randes auf seinem Umfang, die allgemein als Verwerfung oder Vertiefung
bekannt ist, sowie die Ebene oder die Neigung des Randes, was allgemein als verkanteter
Rand bekannt ist, und die Höhe ein.
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In einer älteren Anmeldung der Anmelderin ist ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur gleichzeitigen Kontrolle des Randes eines Behälters beschrieben,
bei dem eine Prüfung auf übermäßiges Verwerfen, übermäßige Vertiefungen sowie auf
Vertiefungen
und im Hinblick auf einen verkanteten Rand und auf
die Höhe durchgeführt wird. Grundsätzlich umfaßt die in der betreffenden Anmeldung
beschriebene und unter Schutz zu stellende Erfindung das Abtasten des Randes des
Behälters, die Erzeugung eines Spannungssignals in Abhängigkeit von der Abweichung
des Behalterrandes in der Höhe und eine Analyse sowie einen VergleicYi der Abweichungen
in der Spannung, um festzustellen, ob diese Spannung vorbestimmte Grenzen überschreitet,
was einen Ausschuß des Behälters erforderlich machen wurde. Nach dieser Anmeldung
wird der Behalter in eine Stellung in die Nähe eines Kopfes gebracht, der mehrere
Berührungskörper in Form von Rollen aufweist, die den Rand des Behälters berühren
und abtasten. Eine dieser Rollen ist mit dem Wern eines Differentialtransformators
verbunden, und die Bewegung der Rolle sowie die des Kernes erzeugt ein Wechselstromspannungssignal
als ausgangssignal des Differentialtransformators. Das Signal wird dann analysiert
und mit genormten Größen verglichen, um festzustellen, ob der Behälter Ausschuß
ist.
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Die Erfindung ge?-t aus von einer bekannten Vorrichtung mit einer
um eine vertikale Achse drehbar angetriebenen rntützplatte für den Behälter und
wenigstens zwei am Ende des Behälters angreifenden Berührungskörpern, von denen
einer zur Erfassung von Toleranzabweichungen dienend beweglich der zu prüfenden
Kontur des Beh lters folgend angeordnet und mit einer Vorrichtung zur Erzeugung
von Signalen verbunden ist, die der Stellung dieses Berührungskörpers entsprechen,
während der andere Berührungskörper
zur otabilisierung des auf
der Stützplatte befindlichen Behälters während der Drehung desselben dient.
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Diese bekannte Kontrollvorrichtung dient zur Feststellung von Toleranzabweichungen
der Rundheit der Behälteröffnung, wobei die am Xnde des Behälters angreifenden Elemente,
nämlich jeweils zwei Rollenpaare, an der äußeren zylindrischen Fläche anliegen und
sich um vertikale Achsen drehen, wobei nur eine Rolle eines jeden Paares zur Erzeugung
von Signalen relativ zur Drehachse beweglich ist, während die andere zugehidrige
diametral gegenüberliegende Rolle in dieser Beziehung unbeweglich ist. Diese Anordnung
kann zu Fehlmessungen führen, denn wenn der äußere Behälteröffnungsrand an diametral
gegenüberliegenden stellen unrund sein sollte, also oval ist und diese Unrundheiten,
bezogen auf die Behälterachse, noch innerhalb des Toleranzbereiches liegen, wird
der Behälter durch die bewegliche Tastrolle gegen die fest angeordnete Rolle gekippt
oder verschoben, und beide Unrundheiten addieren sich und können dadurch eine Ausschußanzeige
abgeben, obwohl kein Ausschuß vorliegt. Außerdem ist die Anordnung verhältnismäßig
aufwendig und derart, daß die Behälteröffnung vollständig überdeckt ist, was erfindun---gsgemäß
vermieden werden soll.
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Mit der Erfindung soll eine Sontrollvorrichtung geschaffen werden,
die zur Feststellung von Höhenabweichungen der oberen Stirnfläche der Beîälteröffnung
dient. Die Vorrichtung soll einfach im Aufbau sein und den Zugang zum oben offenen
Ende des Behälters mqichst wenig behindern, damit einmal ein leichtes
Einführen
der BehElter in die Kontrollvorrichtung ermöglicht und zum anderen die Scglichkeit
geschaffen wird, weitere Tastelemente, falls erwünscht, vorsehen zu können.
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Diese aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei
sich über den auf der Stützplatte aufgenommenen Behälter erstreckende Hebel unabhängig
voneinander auf einer gemeinsamen horizontalen, in seitlichem Abstand zu dem auf
der Stützplatte befindlichen 3ehälter verlaufenden Achse schwenkbar gelagert sind
und jeweils an ihren freien Enden einen der Berührungskörper tragen, die beide federnd
an der oberen radialen Fläche der Behälteröffnuw an diametral gegenüberliegenden
Stellen anliegen und daß das durch das eine Tastelement erzeugte Signal seiner vertikalen
Stellung entspricht und daß das andere Tastelement einen Teil einer Haltevorrichtung
für den auf der Stützplatte aufgenommenen Behälter bildet.
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Eine zweckmäßige Musgestaltung des Erfindungsgegenstandes sieht vor,
daß die Berührungskörper an sich bekannte, in einer radialen Ebene über der Stützplatte
liegende, auf je einer sich horizontal erstreckenden Achse gelagerte Rollen sind.
Die Rollen können so lang bemessen sein, daß ein verhältnismäßig großer Durchmesserbereich
von Behälteröffnungen von ihnen erfaßt werden kann, so daß ein Auswechseln der Rollen
bei sich änderndem Öffnungsdurchmesser möglich ist.
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Um die Abwärtsbewegung der Rollen bei von der Stützplatte entfernten
Behältern zu begrenzen und dadurch das Einführen zu prüfender
Behälter
zu erleichtern, sieht die Erfindung vor, daß die Ab, ärtsschwenkbewegung der Hebel
durch verstellbare Anschläge begrenzt ist. Hierbei. können die Hebel jeweils mittels
einer daran angreifenden Feder in ihre tiefste Stellung gedrückt werden.
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In vorteilhafter Zusammenwirkung mit der den Behälter auf der S+ützplatte
stabilisierenden federnd am oberen Behälterrand angreifenden Rolle sieht die Erfindung
vor, daß die Stützplatte mehrere Durchgangsöffnungen aufweist, die mit einem an
der Stützplatte befestigten, sich abwärts in eine Unterdruckkammer erstreckenden
Rohr in Verbindung steht, welches einen Durchgang aufweist, der in der oberen Arbeitsstellung
der Stützplatte eine Verbindung zwischen der Unterdruckkammer und dem Rohr zu den
Durchgangsöffnungen der Stützplatte zur Halterung der Behälter herstellt, der jedoch
die Verbindung in der unteren Stellung der Stützplatte unterbricht.
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Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung
in Verbindung mit den Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles hervor. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung nach der Erfindung, teilweise
im Schnitt, Fig. 2 eine Darstellung des oberen Abschnittes der in Fig. 1 gezeigten
Vorrichtung teilweise im Schnitt und
Fig, 3 eine Draufsicht auf
die Vorrichtung mit teilweise fortgebrochenen Teilen.
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Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Kontrolle des oberen Cffnungsrandes
von Behältern, wie Glasgefäße J. Der Behalter J wird durch eine Flaschenübertragungsvorrichtung
in die Kontrollstellung gebracht, wobei diese Vorriclfltung von beliebiger, bekannter
Art sein kann.
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Die Kontrollvorrichtung besteht aus einer Stützplatte 10, auf die
der Behälter J durch die Übertragungsvorrichtung gesetzt wird. Die Stützplatte 10
kann auf und abwärts bewegt werden, um in ihrer unteren Stellung den Behälter J
aufzunehmen und ihn zur Kontrolle in die obere Stellung zu bewegen.
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An einer senkrechten Stütze 12 ist ein Prüfkopf 11 angeordnet, der
eine am oberen ende der Stütze 12 befestigte latte 13 und eine an der Platte. 13
befestigte Konsole 14 aufweist. An der Konsole 14 ist mittels einer Klemmvorrichtung
16 eine waagerechte querachse 15 befestigt (Fig. 3). Am sunde 19 der Achse 15, die
mit seitlichem Abstand zur Drehachse über der stützplatte 10 angeordnet ist, sind
mittels Rollenlagern 20, 21 zwei Hebel 17, 18 unabhängig voneinander schwenkbar
gelagert. Gemäß der Darstellung in den Zeihcnungen ist jeder Hebel 17, 18 als Winkelhebel
mit einem langen wasgerechten Arm 22 und einem kurzen senkrechten Arm 23 ausgebildet
An den unteren Enden der kurzen Arme 23 der winkelhebel 17, 18 sind zylindrische
Rollen 24, 25 angeordnet, deren Achsen normalerweise miteinander fluchten und
SiCll
von den Armen 23 waagerecht nach außen erstrecken. Die gemeinsame Achse der Hollen
24, 25 verläuft auf einem Durchmesser der Jtützplatte 10 und somit des Behälters
J.
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An jedem winkelhebel 17, 18 greift eine Zugfeder 26 an, deren eines
bunde an einem hochstehenden Stift 27 befestigt ist, der sich radial von dem gelagerten
nde des Winkelhebels forterstreckt.
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Die anderen Enden der Feder 26 greifen an einem waagerechten Stift
28 an, der an einer mit der Achse 15 verbundenen Platte 29 befestigt ist. Zur Bestimmung
der unteren Stellung eines jeden Winkelhebels und damit der daran gelagerten Rollen
sind einstellbare Anschläge vorgesehen. Jeder Anschlag besteht aus einer Schraube
30, die in eine schmale Platte 31, die sich von der Platte 29 waagerecht nach außen
erstreckt, eingeschraubt ist.
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Die Federn 26 drücken somit Stifte 27 nachgiebig gegen die Enden der
Schrauben 30 und begrenzen' dadurch die abwärts gerichtete Schwenkbewegung der Winkelhebel
17, 18.
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Wenn der Stützplatte 10 ein Behälter J zugeführt und die Stützplatte
10 angehoben wird, wird der obere Öffnungsrand F des Behälters J mit den Rollen
24, 25 in Berührung gebracht. Beim Umlauf der Stützplatte 10 müssen die Rollen den
Rand überqueren. sinne der Rollen 24 ist mittels eines Schwenkhebels 33 mit einem
Verbindungsglied 32 aus plastischerl oder anderem nicht magnetischen Material verbunden.
Das Verbindungsglied 32 erstreckt sich aufwörts in ein Gehäuse 34, das eine Signalvorrichtung,
beispielsweise einen Differentialtransformator 35, aufnimmt. Das obere Ende des
Verbindungsgliedes 32 wird in einen Kern 36 des Transformators
eingeschraubt.
In das obere sunde des Kernes ist ein Verlrngerungsglied 37 eingeschraubt und erstreckt
sich durch den Oberteil des Gehäuses 34, wobei auf sein Ende eine Mutter 38 geschraubt
ist. Das Verbindungsglied 32 kann leicht am Schwenkhebel 33 zur einstellung des
Transformatorkernes 36 auf eine bestimmte Behälterhöhe eingestellt werden. Der gekordelte
Abschnitt 32a des Verbindungsgliedes dient hierbei zur Einstellung. Die Mutter 38
schlägt an einem Federarm 39 an und betätigt einen Mikroschalter 40, um den Transformator
zu entregen, wenn sich das Verbindungsglied 32 in seiner untersten Stellung befindet.
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Der Differentialtransformator und seine Wirkungsweise sind bekannt
und brauchen daher nicht weiter beschrieben zu werden.
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Ein solcher Differentialtransformator besteht bekanntermaßen aus einer
Primärwicklung und zwei Sekundärwicklungen, die in Reihe geschaltet sind. Es ist
eine Nullstellung des Kernes 36 vorgesehen, so daß bei einer Bewegung des Kernes
nach oben oder nach unten ein positives oder negatives Signal mit Bezug auf die
Nullstellung erzeugt wird. In der gezeigten Anordnung entspricht die Nullstellung
des Kernes 36 der Sollhöhe des Öffnungsrandes des Behälters J, und daher wird die
Hrhe des Behälters an jedem beliebigen Punkt durch das Ausgangssignal des Transformators
angezeigt. Wenn der Behälteröffnungsrand übermäßig stark verformt ist, wird der
Kern 36 um ein das zulässige Toleranzmaß übersteigendes Maß aus der Nullstellung
verschoben.
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Diese Bewegungen werden durch den Differentialtransformator in Spannungssignale
umgewandelt und auf eine Elektronenvorrichtung
übertragen, die
die Signale mit den zulässigen Toleranzmaßen vergleicht und den Behälter auswirft,
falls dessen Maße nicht innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen liegen.
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Während die Rolle 24, die sich über den Rand F hinweg abwälzt, die
Kontrolle durchfuhrt, dient die Rolle 25 zur Stabilisierung, um den Behälter auf
der Stützplatte 10 in seiner Stellung zu halten. Zusätzlich ist die Stützplatte
10 hohl ausgebildet, um die Anordnung und das Halten des Behälters J auf der Stützplatte
zu erleichtern, und es wird durch ein senkrechtes Rohr 41 ein Unterdruck an die
Platte 10 herangeführt. Die Löcher 40 im Oberteil der Platte 10 übertragen den Unterdruck
auf den Behälter J. Das Rohr 41 erstreckt sich durch eine feststehende Unterdruckkammer
42 nach unten, der der Unterdruck durch ein Zufuhrrohr 43 zugeführt wird. Das Rohr
43 steht mit dem Raum 44 in der Unterdruckkammer 42 in Verbindung, der seinerseits
über die Offnungen 45 im Rohr 41 mit dessen Inneren verbunden ist.
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Durch diese Anordnung wird beim Drehen der Stützplatte 10 in ihrer
angehobenen Stellung ständig ein Unterdruck an die Löcher 40 herangeführt. Der Unterdruck
wird automatisch beim Absenken der Stützplatte 10 abgesperrt, wobei die diametral
angeordneten Öffnungen 45 unter den Raum 44 und aus ihrer Verbindungsstellung mit
dem Zufuhrrohr 43 herausbewegt werden.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist die Stützplatte 10 in geeigneter Weise
angetrieben und auf- und abwärts beweglich. Die Einrichtungen sind jedoch nicht
Gegenstand der Erfindung und brauchen daher auch nicht im einzelnen beschrieben
zu werden.
fiurc j ie erfindungsgemäße Anordnung wird während der
Prüfung zu einem größeren Teil des Umfanges des Öffnungsrandes ein Zugang gewährt.
Dies ist in Fig. 3 deutlicher zum Ausdruck gebracht. Es ist somit möglich, zusätzliche
Kontrollvorrichtungen an dieser Stelle anzuordnen. Beispielsweise können optische
EontrollvorrichtunçJen vorgesehen werden. tuch können die langlichen Rollen leicht
Öffnungsränder mit verschieden großen Durchmessern abtasten, ohne eine Veränderung
oder Einstellung der Vorrichtung erforderlich zu machen.
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Diese Vorrichtung sieht außerdem ein sehr einfaches Abtasten des Randes
vor. Da die Winkelhebel 17, 18 um eine waagerechte Achse im Bereiche und nicht in
Überlagerung der Platte 10 verschwenkt werden, ist es möglich, den Behälter J auf
der Stützplatte in Stellung zu bringen, ohne durch die Lagerung der Winkelhebel
behindert zu werden, so daß nur eine sehr geringe Auf- und Abbewegung der Stützplatte
erforderlich ist. Bei genauer Einstellung ist es tatsächlich möglich, den Behälter
unter den Rollen entlang auf die Stützplatte 10 zu bewegen, ohne die Stützplatte
10 abwärts zu bewegen. Dies kann durch eine Bewegung des Behälters in Richtung der
in Fig. 3 gezeigten Pfeile erreicht werden, wenn er auf die Stützplatte 10 geführt
wird, d,h. allgemein parallel zu den Winkelhebeln 17, 18 und von der Achse 15 fort
in derselben Richtung wie die Winkelhebel 17, 18.