DE2129043A1

DE2129043A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen und Sortieren von Verschlußkappen

Info

Publication number: DE2129043A1
Application number: DE19712129043
Authority: DE
Inventors: Roger Warren Waukegan 111. Melton (V.St.A.)
Original assignee: Continental Can Co Inc
Current assignee: Continental Can Co Inc
Priority date: 1970-07-01
Filing date: 1971-06-11
Publication date: 1972-01-05
Also published as: CA927319A; JPS5219462B1; DE2129043B2; US3633742A; DE2129043C3

Description

3603 r

PATENTANWÄLTE

EWIBCXXHU 2129043

DR.-INQ. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

Continental Can Company, Inc. 633, Third Avenue, Few York, IT.Y. / USA

"Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen und Sortieren von

Verschlußkappen"

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen und Sortieren von Verschlußkappen in Abhängigkeit von den Ausbiegestellungen des flexiblen Kappenspiegels unter Einwirkung von Druckunterschieden.

Aus der US-Patentschrift 3 160 302 ist eine Verschlußkappe für G-lasgefäße od. dgl. zur Aufnahme von unter Vakuum verpacktem Inhalt bekannt, welche einen flexiblen Kappenspiegel aufweist, der aufgrund seiner Stellung anzeigen soll, ob in dem Behälter noch das erforderliche Vakuum vorhanden ist oder nicht. Eine solche Kappe wird als eine Kappe mit bistabilem Kappenspiegel bezeichnet.

Derartige Kappenspiegel sollen auf Druckunterschiede durch entsprechende merkliche Ausbiegung reagieren. Von der nor-

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malen Herstellung her ist ein solcher Kappenspiegel im wesentlichen eine domförmige Scheibenfeder. Menn ein unter Vakuum verpackter, mit einer solchen Kappe versehener Behälter der Atmosphäre ausgesetzt wird, wirkt auf den Zr.woenspiegel eine Druckdifferenz, welche ein schnappartigej Haeh-unten-Ausbiegen des Kappenspiegels verursacht. Der Zapponspiegel nimmt dann in typischen Fällen eine Tchalenfömige Gestalt an. Die Behälter sind in allgemeinen relativ voll-

ψ gefüllt und der schnappartig seine Stellung vorändeme ICcvopenspiegel ist aufgrund seiner Federeigenschaft in starZzen Umfange in Richtung auf die nach außen -gerichtete doriförriige Stellung vorgespannt. Wenn also eine .kleine IIen;;e lvi:?t in den Behälter eindringt und die Druckdifferenz ausreichon/· vermindert, schnappt schließlich der Kappenspiegel wieder In seine normale domförmige Stellung zurück. Damit kann der Endkäufer leicht durch Betrachtung oder durch Fühlen feststellen, ob ein Behälter einen zuverlässigen Vakuumgeho.lt hat oder nicht.

Nach dem Verpacken unter Vakuum werden die Behälter, Vielehe solche Kappen mit bistabiler Stellung des Kappenspiegels aufweisen, für gewöhnlich darauf geprüft, ob der Iiappenspie-? gel ordnungsgemäß nach unten ausgebogen ist. Wenn der Kappenspiegel nicht die beschriebene schalenförmige Gestp.lt besitzt, wird der Behälter als nicht brauchbar ausgesondert, da er offenbar nicht das gewünschte Vakuum besitzt. Es wird ein automatischer Abweiser durch ein Fehlersignal einge-

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schaltet, um den entsprechenden Behälter aus der Produktionslinie auszusondern.

Dieses Prüfsystem während der Verpackung der Behälter hat sich allgemein als zufriedenstellend erwiesen. Dieses System vermag jedoch nicht ein abnormales Ausbiegungsverhältnis des ivappenspie^els zu berücksichtigen. Sollte beispielsweise ein besonderer Deckelspiegel in zu starkem Ma^e flexibel sein, kann ein nicht ordnungsgemäß abdichtender Behälter in der Produktionslinie verbleiben bzw. kann der Deckelspiegel ohne Rückfederung in der sehalenförmigen Stellung verbleiben. Auf der anderen Seite kann ein übermäßig steifer Deckelspiegel selbst bei Vorliegen einer ausreichenden Abdichtung nicht nach unten durchbiegen, so daß er das Vorliegen einer fehlenden Abdichtung vortäuscht, selbst dann, wenn der Behälter ordnungsgemäß abgedichtet ist. Damit vermag das bekannte Prüfungsverfahren etwaig vorliegende variierende Ausbiegungseigenschaften des Deckelspiegels nicht zu berücksichtigen. Insbesondere aber vermag dieses Prüfungsverfahren nicht sicherzustellen, ob der Deckel bei Nachlassen des Vakuums die ausreichende Rückfederung besitzt, um die domförmige Stellung wieder einzunehmen. Die Verpackungsperson muß sich daher vollständig auf den Kappenlieferanten verlassen, daß dieser Kappen liefert, bei denen jede Kappe die gewünschten flexiblen Eigenschaft besitzt.

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Eine Qualitätskontrolle bei der Massenherstellung von Kappen mit bistabilem Deckelspiegel erfordert eine komplizierte, genau arbeitende Prüftechnik. Derartige Prüfverfahren sind daher in erheblichem Umfange teuer und in vielen Fällen bezüglich der gewünschten Überwachung nicht ganz zuverlässig.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein'Verfahren und eine zum Ausführen des Verfahrens dienende Vorrichtung zum Prüfen und Sortieren von Verschlußkappen der eingangs näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß eine zuverlässige Feststellung der Ausbiegungseigenschaften von Kappen bei der Massenherstellung der Kappen ermöglicht wird, so daß die Verpackungsindustrie sich vollständig auf die Anlieferung von Kappen mit den gewünschten Eigenschaften verlassen kann, wobei gewährleistet ist, daß bereits bei der Herstellung alle Kappen 100 $-ig auf ihre Ausbiegungseigenschaften mit einfachen Mitteln überwacht werden kön- f nen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kappenspiegel nacheinander zwei verschiedenen Druckunterschieden ausgesetzt wird, daß die Stellungen des Kappenspiegels bei den verschiedenen Druckunterschieden jeweils mit einer vorgegebenen SolHsfcellung verglichen und von dabei sich ergebenden Abweichungen jeweils Signale erzeugt und gespeichert werden, und daß schließlich die gespeicherten Abwei-

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chungssignale abgefragt und zur Aussonderung von Verschlußkappen mit Abweichungen verwendet werden.

Hierbei werden also zwei verschiedene vorbestimmte Druckunterschiede nacheinander zur Einwirkung auf den ausbiegbaren Kappenspiegel gebracht. Damit gelangt bei normalem flexiblem Verhalten des Kappenspiegels dieser nacheinander in zwei vorbestimmte Ausbiegestellungen. Wenn der Kappenspiegel diese Stellungen nicht erreicht, weist er ein von dem normalen Verhalten abweichendes flexibles Verhalten auf und ist daher für die Qualitätskontrolle nicht geeignet. Die Druckdifferenzen lassen sich vorteilhafterweise dadurch erzeugen, daß in der Kappe ein Vakuum hergestellt wird, welches normalerweise ein ITaoh-Unten-Schnappen des Deckelspiegels verursacht, vorauf man das Vakuum verringert, um den Differenzdruck entsprechend zu verkleinern. Dadurch wird der Deckelspiegel bei normaler Ausbildung veranlaßt, wieder in die Anfangsstellung zurückzufedern.

Jede Stellung des Kappenspiegels wird ertastet und mit einer vorbestimmten oder Normsteilung verglichen, welche der angelegten Druckdifferenz entspricht. Durch Erzeugung eines Vakuums von hohem und anschließend von niedrigerem Wert in vorbestimmter Folge werden die flexiblen Erholungseigenschaften des Kappenspiegels durch Bestimmung und Vergleichen der Stellungen unter Verhältnissen widergespiegelt, welche die der Praxis simulieren. Wenn eine der beiden erzeugten Stel-

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lungen Abweichungen von den Sollstellungen zeigt, wird ein Signal erzeugt und einer Speichereinrichtung sureleitet und dort in einem vorbestimmten Signalmodus gespeichert. Bei der nachfolgenden Abfrage signalisiert die Speichereinrichtung eine Abweichung in bezug auf eine der beiden erzeugten Stellungen, so daß die entsprechende ilappe danach klassifiziert werden kann, ob sie annehmbar oder nicht annehmbar in bezug auf die beiden Stellungen ist, entsprechend dem Ergeb-™ nis der Abfragung der Speichereinrichtung.

Das neue Verfahren ist vorzüglich für das rasche Sortieren von Kappen geeignet, die in einer ununterbrochenen Reihe entlang einer Bearbeitungslinie weitergeführt v/erden.

Zum Ausführen des neuen Verfahrens sieht die Erfindung eine Vorrichtung vor, welche sich kennzeichnet durch eine Einrichtung, um die Kappenspiegel nacheinander unterschiedlichen k Druckdifferenzen zu unterwerfen, eine Vergleichseinrichtung, um die Stellung des Kappenspiegels bei der Einwirung der Druckdifferenzen mit vorgegebenen Sollstellungen zu vergleichen, eine Speichereinrichtung mit einem das Wiederauffinden des gespeicherten Wertes ermöglichenden Elements, das nach einem vorbestimmten Modus eingestellt werden kann, um bei Abfragen der Speichereinrichtung den Modus zu signalisieren, sowie durch eine Signalerzeugungseinrichtung, welche

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auf die Verijleichseinriehtung anspricht und ein das Element der opeichereinrichtung betätigendes Signal erzeugt, wobei schließlich eine Abfrageeinrichtung für das Element und eine Steuereinrichtung vorgesehen sind, um die Einrichtungen in vorbestimmten wiederkehrenden Reihenfolgen zu steuern.

Die Vorrichtung kann zweckmäßigerweise einen Tisch mit einer lleihe von Hocken und einen über dem Tisch rotierenden Träger umfassen, der einen Arm aufweist, welcher beim Rotieren der Trageinrichtung über die Nocken läuft. Der Arm trägt eine Reihe von Steuerschaltern, die in Stufen durch entsprechende Hocken betätigt werden, und zwar in einer vorbestimmten Reihenfolge, um ein Vakuum zu erzeugen, die Stellung des Kappenspiegels zu fühlen und ein entsprechendes Signal zu erzeugen, und das Signal in einer Speichereinrichtung einzuspeichern und diese abzufragen. Der Arm trägt weiterhin einen Kappenhalter, der so angeordnet ist, daß er das Innere der Kappe abzudichten vermag, um eine Kammer zu begrenzen, die auf der einen Seite durch den Kappenspiegel gebildet wird. Die Kammer wird dann über eine Steuer- oder Regeleinrichtung mit einem Vakuumsystem verbunden. Weiterhin ist eine Abweisedüse zur Erzeugung eines Luftstrahls auf dem Arm gegenüber dem Kappenhalter angeordnet.

Die Speichereinrichtung weist ein zum Wiederauffinden des Signals geeignetes Element auf mit einem ersten und einem

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zweiten Zweig, welche alternierenden Signalarten entsprechen. Ein Flip-Flop-Element ist so eingestellt, um die eine Signalart darzubieten, wird jedoch bei Erhalten eines Abweichungssignals von dem den Kappenspiegel abtastenden I¹UhIeleraent in die andere Signalart umgeschaltet. Jeder Zweig ist mit getrennten Steuerschaltern verbunden, die parallel zueinander mit einem die Abweiseeinrichtung steuernden Ventil verbunden sind. Die Schalter und die zugehörigen Focken sind so angeordnet, daß die Abweiser-Steuereinrichtung zunächst für einen kurzen Augenblick mit einem eine Abweichung widersmegehden Signalzweig zur Abfragung verbunden wird. Wenn ein entsprechendes Signal vorliegt, wird der betreffende Kappenabweiser betätigt, der die Kappe vom Halter abbläst. Danach wird die Steuerung für den Abweiser mit dem der normalen Signalart entsprechenden Zweig verbunden. Wenn zuvor kein Abweichungssignal vorlag, liegt nunmehr ein entsprechendes Signal vor. Eine in dieser Stellung noch im Halter vorhandene Kappe ist eine annehmbare Kappe und wird durch Steuerung des zweiten Signals aus dem Kappenhalter entfernt. In einer weiteren Stufe wird durch einen Hocken ein Steuerschalter betätigt, der die Speichereinrichtung wieder in den ursprünglichen Zustand versetzt, bei dem die Speichereinrichtung den Zustand einnimmt, der der normalen Signalart entspricht. Damit ist die Vorrichtung für die Wiederholung eines Arbeitszyklusses vorbereitet.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Behälterkappe mit einem

das Vakuum anzeigenden Kappenspiegel. Pig. 2 ist ein Plußdiagramm zur Yeranschaulichung des

Arbeitszyklusses des neuen Verfahrens. Pig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Vorrichtung

zum Ausführen de3 Verfahrens. Pig. 4 ist eine Stirnansicht auf den Kappenhalter und den

!asterkopf der Vorrichtung nach Pig. 3 Pig. 5 ist ein Diagramm und zeigt die Vakuumanlage der neuen Vorrichtung,

während
Pig. 6 ein Schaltdiagramm für das Signal- und Steuersystem der Vorrichtung nach Pig. 3 ist.

Gemäß Pig. 1 ist eine Behälterkappe 10 mit einem "bistabilen Deckelspiegel vorgesehen, der normalerweise eine domförmige Gestalt aufweist, wie dies in ausgezogenen linien in Pig. 1 wiedergegeben ist. Die physikalischen Eigenschaften und die normale Krümmung des Deckelspiegels 11 sind so ausgewählt, daß dann, wenn die Verschlußkappe auf einem Behälter aufgebracht und unter Vakuum von einem vorgeschriebenen normalen Wert abgedichtet wird, die sich ergebende Druckdifferenz den Kappenspiegel veranlaßt, in die nach unten gerichtete

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schalenförmige Gestalt umzuspringen, die bei (11) ^ strichpunktiert wiedergebenen ist. Sollte das Vakuum in dem Behälter merklich abnehmen, z.B. durch Eindringen von Luft, nimmt auch die Druckdifferenz ab. Diese Abnahme sorgt zusammen mit der Vorspannung des Deckelspiegels in Richtung auf die normale domförmige Gestalt dafür, daß der Deckelspiegel 11 in die nach oben gerichtete Stellung springt, die bei (11)p angedeutet ist, und die nahe der ursprünglichen domförmigen Stellung entspricht.

Die flexiblen Eigenschaften des Deckelspiegels unterliegen aufgrund der Herstellung verschiedenen kleinen Änderungen. Es ist daher wünschenswert,'daß jeder Deckelspiegel direkt in bezug auf diese Eigenschaften untersucht wird, bevor die Kappe auf einen Behälter aufgebracht wird.

Gemäß der Erfindung wird jede Kappe sowohl bezüglich iher nach unten gebogenen Stellung als auch bezüglich ihrer domförmigen ausgebogenen Stellung unter Druckdifferenzverhältnissen untersucht, welche die Verhältnisse in der Praxis simulieren.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Prüfen und klassifizieren dieser Kappen verläuft in folgenden Schritten:

1. Die Kappe wird einer Aufnahmestation zugeführt.

2. Es wird ein hohes Vakuum in der Kappe erzeugt.

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Z» ^s wird die Lage des Deckelspiegels geprüft. Wenn eine Abweichung festgestellt wird, wird ein Signal einer Speichervorrichtung zugeleitet.

A. Es wird ein niedrigeres Vakuum in der Kappe erzeugt.

5. Es wird die Lage des Deckelspiegels erneut geprüft. Wenn eine Abweichung von einer vorgegebenen Sollstellung vorliegt, wird ein Signal einer Speichervorrichtung zugeleitet.

6. Es wird das Vakuum vollständig aufgehoben.

7. Es wird die Speichervorrichtung abgefragt und die betreffende Verschlußkappe nach dem Ergebnis als nicht annehmbar oder annehmbar klassifiziert.

Für eine Sortierung während der Herstellung werden die Kappen in fortlaufender Reihe der Vorrichtung zugeführt. !lach dor Klassifizierung wird jede Kappe einer von zwei verschiedenen Sammelstellen zugeführt, und zwar je nach dem Ergebnis der Klassifizierung.

Das Schlußbild der !Pig. 2 veranschaulicht das Verfahren für ein Klassifizieren und Sortieren während der Herstellung« Bei A werden die Verschlußkappen eingespeist, wobei von dieser Stelle an die Kappen in einer Reihenfolge einer Station mit hohem Vakuum zugeführt werden, in welcher der nach unten gerichtete Ausbiegungszustand der Kappenspiegel bestimmt

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werden soll. Diese Station ist mit B bezeichnet. In dieser Station wird die Stellung des Deckelspiegels gefühlt und mit einem vorbestimmten Stellungswert verglichen. Wenn die erzeugte Stellung des Deckelspiegels als abweichend vom Sollwert festgestellt wird, wird ein .Signal erzeugt und einer Speichereinrichtung J? über den Signalweg E zu geführt. In der nächsten Station O wird die Verschlußkappe einem kleinen Vakuum unterworfen. Die Stellung des Deckelspiegels wird erneut gefühlt und mit einem weiteren Stellungssollwert für diesen niedrigeren Vakuumzustaiid verglichen* Wenn die festgestellte Stellung vom Sollwert abweicht, wird ein entsprechendes Signal der Speichereinrichtung übeij&ie Leitung D zugeleitet.

Wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, ist die Speichereinrichtung so ausgebildet, daß sie alternierend verschiedene Informationsstellungen einnehmen kann. Ein Zweig dieser Einrichtung ist auf eine normale Signalart voreingestellt, welche vorliegt, bis ein Signal von den Pühleinrichtungen B oder G zugeleitet wird. Der andere Zweig ist auf eine andere Signalart eingestellt und spricht an, wenn ein Signal von einer der Stationen B oder C der Speichereinrichtung zugeleitet wird. In der Klassifizierungsstufe G- wird der zweite, eine Abweichung angebende Zweig des Speichers P abgefragt. W_enn im Speicher diese Signalart vorliegt, bedeutet dies, daß der Deckelspiegel fehlerhaft ist, so daß die Verschlußkappe

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im Abschnitt als H₂ als nicht annehmbar gekennzeichnet wird. Anschließend wird der normale Signalzweig abgefragt. Wenn sich in dieser Abfragestufe eine Verschlußkappe in der Vorrichtung befindet, befindet sich das betreffende Signalwiedergabeelement des Speichers in der normalen Art und zeigt eine annehmbare Kappe an, wie dies bei £L in dem Plußdiagraram wiedergegeben ist. Je nach dem Vorliegen der Kennzeichnung wird eine Kappe über den Weg I₁ oder den Weg I₂ in eine Sammelstelle K für annehmbare oder in eine Sammelstelle 1 für nicht annehmbare Kappen überführt.

In Mg. 3 ist eine für das Ausführen des Verfahrens bevorzugte Einrichtung wiedergegeben. Hierbei handelt es sich um eine rotierende Maschine mit einem umlaufenden Arm 12 und einem feststehenden Tisch 13. Die dargestellte einarmige Ausbildung ist geeignet für die Untersuchung jeweils einer Verschlußkappe pro ^ümdrehung des Armes. Bs könnte aber auch ein mehrarraiges rotierendes Element vorgesehen sein mit entsprechenden Steuersystemkommutatoren, welche Anordnung im wesentlichen ähnlich dem gezeigten Apparat ist. Hiermit ließe sich bei gleicher Drehgeschwindigkeit des rotierenden Elementes in ein- und derselben Produktionsleitung die überwachung der Verschlußkappen mit entsprechend höherer Geschwindigkeit ausführen.

Der Arm 12 ist auf einer senkrechten Welle H rotierend ange-

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ordnet und durch eine nicht dargestellte Einrichtung antreibbar. Der Arm 12 brint nacheinander Verschlußkappen oberhalb des Tisches 13 in eine Kreisbewegung. Der Tisch 13 unterstützt eine Anzahl von Hocken, Vielehe die verschiedenen Arbeitsvorgänge in vörbestimmter zeitlicher Besiehung bei jedem Kappendurchlauf auslösen. Zu diesem Zweck sind auf der Unterseite des Armes 12 Begrenzungsschalter 15 angeordnet, die mit zugehörigen Nocken auf der Oberseite des Tisches zusammenarbeiten. Die Nocken sind in entsprechender './eise den zugehörigen Schaltern gegenüberliegend angeordnet, ui diese jeweils zu entsprechenden Zeiten zu betätigen und für entsprechende Dauer geschlossen zu halten, jedesmal, wenn der Arm 12 über den Tisch 13 fährt. Die verschiedenen Arbeitsstä'ionen sind durch die Bezugsziffern H-IX bezeichnet und sind als zeitlich hintereinander zur Wirkung kommend wiedergegeben, obwohl auch verschiedene Arbeitsvorgänge gleichzeitig stattfinden, bzw. sich überlappen können, wie nachfolgend noch beschrieben wird.

Die Stationsziffern sind auf der Oberseite des Tisches eingezeichnet. Hinweislinien geber,|die Auslösungsstellen für die jeweiligen Arbeitsvorgänge sowie die Startpunkte der zugehörigen Nockenelemente wieder. Ein Hauptsteuerschalter 30 und eine Speichereinrichtung 31 sind in einem Kasten 35 angeordnet.

Die Verschlußkappen werden in einer fortlaufenden Reihe in

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eine Halteeinrichtung 16 eingeführt, -wobei der Arm jeweils für jede Umdrehung eine Kappe aufnimmt. Die Kappen können mittels Hand zugeführt werden. Bei Herstellungsanlagen hoher Leistung können die Kappen vorzugsweise jedoch von einer Fördereinrichtung zugeführt werden, die synchron mit der Drehbewegung des Armes 12 arbeitet, was für den Fachmann nicht n-lher erläutert zu werden braucht. Die Halteeinrichtung 16 unterstützt eine lasteinrichtung mit einem Stellungsfühlzylinder 17. Die Halteeinrichtung 16 und die zugehörigen Teile sind am besten aus Pig. 4 erkennbar. Die Punktion dieses Teils der Vorrichtung besteht darin, eine Verschlußkappe so anzuordnen und abzudichten, daß in der Kappe ein Vakuum erzeugt werden und die Stellung des Deckelspiegels 11 ^^nter dem Einfluß des Vakuums gefühlt werden kann. Ein Satz von iHihrungen 18 dient zum Zentrieren und zum Halten der Kappe 10 auf einem Kissen 19. Das Kissen dichtet gegen eine Lippe 20 ab. Zu diesem Zweck ist das Kissen vorzugsweise rms nachgiebigem Material, z.B. Gummi, hergestellt. Alternativ dazu kann die Oberfläche 21 eine Abdichtungsfläche aus G-umrai oder Plastik aufweisen. Das Kissen 19 dient weiterhin als Vakuum-Verteilerleitung, indem in dem Kissen ein Kanal 22 zur Verbindung der Kammer 23, die zwischen der Fläche 21 und dem Kappenspiegel gebildet wird und einer Vakuumquelle, hergestellt wird. Der bistabile Deckelspiegel 11 bildet, wie gesagt, die obere Wand der Kammer 23. Ein Meßgerät 60 dient zum Ablesen des Vakuumwertes in der Kammer 23.

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Das im Ausführungsbeispiel verwendete System zum Tasten der Lage des Deckelspiegels weist einen Beruhrungsfühler auf. Es kann jedoch auch ein Annäherungsfühler nach Wunsch verwendet werden. Ein Luft zylinder 1"7 ist an einem Halterahmen 30 so festgeklemmt, daß seine Kolbenstange sich nach unten in Richtung auf das Kissen 19 erstreckt. Die Kolbenstange ist an einem Ende mit einem Halter 28 für einen Tastkopf verklemmt, dessen anderes Ende mit einem Führungsauge 26 versehen ist, das auf Abschnitt 75 des Rahmens 30 verschiebbar ist, so daß der Halter 28 in senkrechter Richtung zusammen mit der Kolbenstange 24 auf und ab bewegt werden kann. Eine einstellbare Anschlagschraube 74 an der Spitze der Stange 25 begrenzt den nach unten gerichteten Hub der Kolbenstange und des Halters 28 durch Anschlagen an der Oberseite des Kissens 19. Ein zwei Stellungen einnehmender Mikroschalter 25 wird auf dem Halter 28 getragen, dessen Schalterkolben 27 der Mitte des bistabilen Deckelspiegels 11 gegenüberliegen. Die Anschlagschraube 74 wird so eingestellt, daß sie eine tiefste Taktstellung des Kolbens 27 bestimmt, bei dem sich die Spitze des Kolbens 27 gerade noch außer Berührung mit dem Deckelspiegel 11 in dessen oberster,der tiefsten Sollstellung befindet. In dieser Taststellung des Kolbens ist der Schalter 25 offen.

Das Signalsystem ist am besten aus dem Diagramm der Pig. 1 erkennbar. Es ist so ausgelegt, daß es ein Signal aussendet,

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a) die Deckelstellung (H)₁ sich oberhalb der betreffenden Sollstellung befindet oder

b) wenn die Stellung (11)2 sich unterhalb der betreffenden 2. Sollstellung befindet.

Die beiden Stellungen werden in der angegebenen Reihenfolge ertastet. Der Schalterkolben 27 trägt ein Kontaktstück 34* Wenn sich der Schalterkolben 27 in der tiefsten Stellung befindet, und zwar im Abstand vom Spiegel 11,ist das Kontaktstück 34 vom Schalterkontakt (25).. frei. Wenn der Deckelspiegel 11 nach unten ausbiegt in einem Ausmaß kleirec als die für ein hohes Vakuum vorgeschriebene Ausbiegung, hebt der Deckelspiegel 11 in seiner unannehmbaren höheren Stellung den Schalterkolben an, so daß das Kontaktstück 34 den Kontakt (2S)₁ schließt und ein Signal an eine weiter unten zu beschreibende Speichereinrichtung liefert.

Der Schalter 25 in der gezeigten Ausführungsform ist ein Gleitschalter, wobei das Kontaktstück 34 entlang der linie (25), zwischen unteren und oberen Begrenzungskontaktpunkten (25).4 und (25)2 verschiebbar ist. Es ist ersichtlich, daß jede andere geeignete Schalteranordnung mit zwei Stellungen verwendet werden kann, ggfs. zusammen mit einem Bewegungsverstärker.

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Nach dem Ertasten der Deckelspiegelstellung bei starkem Vakuum wird ein niedrigeres Vakuum angewendet. Dadurch wird der Deckelspiegel 11 veranlaßt, nach oben zurückzufedern in die Stellung (11)₂ . Dabei wird der Schalterkolben 27 unter Mitnahme des Kontaktstückes 34 nach oben angehoben, und zwar entgegen der Wirkung der Vorspannung der Schalterfeder 29. Wenn die erreichte Stellung (I1)p niedriger als die vorgegebene Stellung ist, schließt das Kontaktstück 34 den Kon-

* takt (25)o in cLer Leitung (25) der Speichereinrichtung 31. Wenn jedoch der Deckelspiegel in die vorgegebene höhere Stellung zurückfedert, wird das Kontaktstück 34 in die Offenstellung gegenüber dem Schalter 25 bewegt. Das bedeutet, daß die geschlossenen Schalterstellungen bei (25)^ und (25)₂ Abweichungen in bezug auf die nach unten gerichteten bzw. nach oben gerichteten Stellungen des Deckelspiegels wiedergeben. Der Schalter 25 ist vorzugsweise bezüglich der Kontaktwege einstellbar, um eine Anpassung an verschieden hohe Vakuum-Bereiche oder Veränderungen der Deckelspiegelbewegungen in Abhängigkeit von Kappengröße oder Ausführungsform zu ermöglichen. Unter Bezugnahme auf Pig. 3 werden nachfolgend die Steuerbetätigung und die Arbeitsweise der verschiedenen Komponenten und Systeme in Verbindung mit der Beschreibung der Arbeitsweise in den verschiedenen Stufen beschrieben unter Hinweis auf die Fig. 5 und 6 bezüglich der verwendeten Vakuum- Betätigungs- und elektrischen Steuerkreise.

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Bei der automatischen Arbeitsiveise läuft der Arm 12 kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit um. In der Station I unmittelbar nach Einspeisung einer Verschlußkappe wird der am weitesten innenliegende Schalter 37 durch Nocken 36 ausgelöst und ein Hochvakuum-Regulierungsventil 51 betätigt. Das Ventil 51 ist mit einem nicht dargestellten Vakuumsystem verbunden und steht mit der Kammer 23 über Leitung 61 und Durchgang 22 nach Fig. 4 in Verbindung. Dadurch wird entsprechend vorbestimrates hohes Vakuum in der Kammer 23 erzeugt und die Verschlußkappe auf dem Kissen 19 festgeklemmt und abgedichtet. Die Erzeugung des Vakuum veranlaßt außerdem, daß der ^eckelspiegel der Kappe nach unten in die Stellung (H)₁ nach Fig. 1, die der Hochvakuumstellung entspricht, schnappt.

Unmittelbar danach schließt in der Station II der Hocken 3B den Schalter 39,der in Reihe mit dem Solenoidventil 32 liegt. Das Solenoidventil steht mit einer Druckluftleitung in Verbundung, die nicht gezeigt ist, sowie mit einem zur Betätigung des Fühlers dienenden Zylinder 17. Hierzu dient die Leitung 33. Nach Öffnen des Ventils 32 wird Druck in den Zylinder 17 eingeleitet, so daß die Kolbenstange 24 zur Ausführung eines vorbestimmten Hubes bewegt wird. Dabei nehmen die Halteeinrichtung 20 und der Schalter 25 die Taststellung nach Fig. 4 ein.

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In der Station III schließt der Nocken 42, der knopfartig ausgebildet ist, momentan den Schalter 43, wodurch der Schalter 25 mit der Speichereinrichtung 31 verbunden wird. Wenn sich der Schalter 25 in seiner geschlossenen Stellung befindet, wie dies zuvor "beschrieben wurde, ist die Verschlußkappe in bezug auf die nach unten ausgebogene Stellung nicht annehmbar. In einem solchen Fall wird ein Signal in den Speicher 31 eingespeichert, wobei der Schalter 25 zum Einstellen des Informationswidergabeelementes dient. Einzelheiten der Speichereinrichtung, der Einschaltung und der Abfragung· werden weiter unten beschrieben.

In der Station IV schließt der Nocken 44 den Schalter 45, wodurch das Vakuum-regulierungsventil 63 für niedriges Vakuum in eine teilweise Entlüftungsstellung gebracht wird, wodurch das Vakuum in der Kammer 23 auf einen niedrigeren Wert eingestellt wird, der der nach oben geschnappten.Stellung (11 )p nach Fig. 1 des Deckelspiegels 11 entspricht. Das verbleibende Vakuum reicht aus, um die Verschlußkappe auf dem Kissen 19 in Abdichtung zu halten. Der Kappenspiegel springt jedoch nach oben und hebt dabei den Schalterkolben 27 in eine obere Stellung und hält den Kolben in dieser Stellung, wobei die Deckelstellung bei niedrigerem Vakuum gefühlt wird. Danach schließt der Hocken 46 momentan den Schalter 47, wodurch der Fühlschalter 25 erneut mit der Speichereinrichtung 31 verbunden wird. Wenn die gefühlte Stellung unterhalb der Nor-

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malstellung liegt, wird ein Signal in die Speichereinrichtung 31 eingespeichert, wie dies der Fall ist "bei der Abweichung in der Station III, die oben beschrieben wurde. Das Signal stellt entsprechend das Ausfrageelement der Speichereinrichtung in den für eine Abweichung typischen Modus ein, wenn dieses nicht bereits in der Station III erfolgt ist.

In der Station IV verlassen die Schlater 37 und 45 die Nocken 36 und 44» so daß die Vakuum-Regelventile 51 und 63 in die entlüftete Stellung gebracht werden, in der ein Vakuum nioht vorherrscht. Die Verschlußkappe wird auf diese Weise freigegeben mit Ausnahme der Reibungshaftung, die durch die führungen 13 nach Fig. 4 ausgeübt werden. Diese Haftung verhfadert, daß eine Verschlußkappe durch die Zentrifugalwirkung des Armes 12 abgeschleudert wird.

In der Station VI gibt der Nocken 38 den Schalter 39 frei. Dadurch ermöglicht das Ventil 32 das Zurückführen der Mitnehmerstange 27 in die obere Stellung, wodurch der Halter 28 vom Deckelspiegel 11 abgehoben wird.

In der Station VII schließt der knopfartige Nocken 48 momentan den Schalter 49. Wie am besten aus Fig. 6 hervorgeht, befindet sich der Schalter 49 in Reihe mit dem Abfragezweig 69 für einen Abweichungsmodus der Speichereinrichtung 31 sowie mit einem Solenoidventil 64 zur Steuerung der Kappenabweiseeinrichtung. Wenn ein Signal erscheint,

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■wird dieses auf das Ventil 64 aufgedrückt, welches öffnet und Druckluft zu der Düse 50 zuleitet, welche die Verschlußkappe 10 von der Halteeinrichtung 16 abbläst. Die auf diese Weise ausgeworfenen Kappen können in einem Vorratsbehälter oder einem Förderer gesammelt werden.

In der Station VIII schließt der knopfartige Nocken 54 kurzseitig den Schalter 55, der mit dem Zweig 68 für den Annahmemodus der Speichereinrichtung gem. Fig. 6 verbunden ist, sowie mit dem Steuerventil 64 für eine Auswurf einrichtung, Wenn sich in der Halteeinrichtung in diesem Zustand noch eine Verschlußkappe befindet, handelt es sich um eine annehmbare Kappe, die nicht in der Station VII abgewiesen wurde. Das durch den normalerweise geschlossenen Annahmekreis laufende Signal führt nunmehr zur Auswerfung der als gut befunde nen Verschlußkappe in der Station VIII, und zwar in der gleichen Weise, wie die Ausweisung in der Station VII. Die annehmbaren Kappen werden in Schachteln, !Erichtern oder auf Förderern gesammelt, um sie der v/eiteren Verarbeitung oder dem Versand zuzuführen.

In der Station IX wird durch den Nocken 65 kurzzeitig der Schalter 57 geschlossen, der in Reihe mit einer Rückstelleinrichtung für die Speichereinrichtung 31 liegt. Diese Rückstelleinrichtung dient zur Rückstellung der Speicherein-

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richtung in die normale, die Annahme von Kappen wiedergebende Einstellung, sofern die Speichereinrichtung zuvor in die abweichende Stellung in den Stationen II oder VI überführt v/orden ist.

Die l^?ig. 6 zeigt das Steuersystem, die Signalkreise und die Speichereinrichtung 31· Die Kontrolleinrichtungen sind in der gezeigten Ausführungsformhauptsächlich elektrische Einrichtungen. Es können auch elektronische-oder Strömungsnittel-Steuereinrichtungen oder ähnliche analoge Steuereinrichtungen vorgesehen werden, wie sie allgemein "bekannt sind. In dem gezeigten System handelt es sich bei der Speichereinrichtung 31 um einen elektro-mechanischen Ilip-Elop-Kreis, dessen Abfrageelemente 2 Zweige 63 und 69 umfaßt. Das Umschalten des Schalters 66 erfolgt unter dem Einfluß einer Umkehrspule 67. Der Schalter 66 ist normalerweise gegenüber dem Abfragezweig 68 geschlossen Dieser liegt in Reihe mit dem Begrenzungsschalter 55» welcher den normalen Abfragekreis bildet. Wenn der Mhlschalter 25 in einer der Abtaststationen geschlossen wird, wird durch das oben beschriebene momentane Schließen eines der Signalkreisschalter 43 oder 47 die Spule 67 kurzzeitig mit Strom versorgt. Dadurch wird der Schalter in Reihe mit dem Begrenzungsschalter 49 umgeschaltet. Entsprechend wird der Kreis für den Abfragezweig 69 für fehlerhafte Kappen eingeschaltet. Das Schließen des Schalters 49 führt zu einer Abfrage des Widergabeelementes für zurückzu-

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'"weisende Kappen. Anschließend wird das Auswerfer- Steuerventil "betätigt, indem das Signal durch den Zweig 69 läuft.

Wenn der Schalter 66 gegenüber dem normalen ¥iedergabekreis

68 geschlossen ist, betätigt das Schließen des Schalters 55 das Ventil für das Auswerfen einer annehmbaren Kappe, wie dies beschrieben ist. Wenn der Schalter 66 gegenübe^em Zweig

69 geschlossen worden ist, aufgrund des ]?eststellens einer fehlerhaften Kappe in einer der Taststufen, wird der Schalter 66 in die Formalstellung überführt, indem der Rückschaltschalter 57 momentan geschlossen wird. Dadurch zieht die Spule 67 über den Schalter 69 an und gelangt in die normale Ruhestellung, in welcher der Kreis mit der Leitung 71 geschlossen ist. Der an der Spule 67 wirkende Impuls bringt den Schalter 66 in die normale geschlossene Stellung gegenüber dem Zweig 68.

Der Rest des Schaltungsdiagramms nach 3fig. 6 ist aus sich heraus verständlich und zeigt die Luft- und Vakuumsteuerkreise und zugehörige Schalter, die bei der Beschreibung der Arbeitsweise hier bezeichnet worden sind und dazu dienen, den Abtastkopf zu betätigen und das Vakuum-System nach Fig. 5 einzuschalten.

Das Verfahren und die Vorrichtung in der zuvor beschriebennen Weise dienen zur automatischen Klassifizierung und Aus-

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sortierung von Verschlußkappen in Bezug auf die verschiedenen Stellungen des bistabilen Deckelspiegels, wobei dies mit hoher Geschwindigkeit und leistung erfolgen kann. Einige Abwandelungsmöglichkeit sind in der Beschreibung angedeutet.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Prüfen und Sortieren von Verschlußkappen in Abhängigkeit von den Ausbiege stelltingen des flexiblen Kappenäpiegels unter Einwirkung von Druckunterschieden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kappenspiegel nacheinaner zwei verschiedenen Druckunterschieden ausgesetzt wird, daß die Stellungen des Kappenspiegels bei den verschiedenen Druckunterschieden jeweils mit einer vorgegebenen Sollstellung verglichen und von dabei auftretenden Abweichungen jeweils Signale abgeleitet und gespeichert werden, und daß schließlich die gespeicherten Abweichungssignale abgefragt und zur Aussonderung von Verschlußkappen mit abweichender Deckelstellung verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet, daß der Kappenspiegel zwei verschiedenen Druckunterschieden des gleichen algebraischen Vorzeichens ausgesetzt wird, und zwar zunächst einem höheren und dann einem geringeren Druckunterschied

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzei ohnet, daß zunächst im Inneren der Verschlußkappe ein höheres Valcuum erzeugt und dieses zur

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Bildung des zweiten Druckunterschiedes auf einen vorbestimmten geringeren Vakuumwert verändert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 "bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Abweichungen von den "beidon uollstellungen des Kappenspiegels getrennt gespeichert und gesondert abgefragt und die Kappenspiegel mit Abweichungen von der einen Sollstellung gegenüber solchen nit Abweichungen von der anderen Sollstellung getrennt ausgesondert werden.

5. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um die Kappenspiegel nacheinander unterschiedlichen Druckdifferenzen zu unterwerfen, eine VergleichseinrichtungjUm die Stellung der Kappenspiegel bei der Einwirkung der Druckdifferenzen mit vorgegebenen Sollstellungen zu vergleichen, eine Speichereinrichtung nit einem das Wiederauffinden des gespeicherten Wertes ermöglichenden Elementes, das nach einem vorbestimmten Modus eingestellt werden kann, um bei Abfragen der Speichereinrichtung den Modus zu signalisieren durch eine Signalerzeugungseinrichtung, welche auf die Vergleichseinrichtung anspricht und ein das Element der

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Speichereinrichtung betätigendes Signal erzeugt, eine Aufrageeinrichtung für das Element sowie eine Steuereinrichtung zum zyklischen Steuern der Einrichtungen in vorbestiinmter wiederkehrender Reihenfolge.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch

) gekennzeichnet, daß eine bewegliche Irageinrichtung mit einem Halter zur Aufnahme jeweils einer Verschlußkappe vorgesehen ist, mit deren Hilfe jede Kappe entlang einer vorbestimmten Bahn bewegbar ist, wobei die Steuereinrichtung so ausgebildet ist, um die zyklische Fortschaltung der Einrichtung in Abhängigkeit von der Kappenbewegung zu bewirken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet ^ durch eine Steuereinrichtung zur Erzeugung zunächst einer höheren und dann einer geringeren Druckdifferenz von dem gleichen algebraischen Vorzeichen.

Π. Vorrichtung nach Anspruch 5 "bis 7,

gekennzeichnet durch eine auf die Abfrageeinrichtung ansprechende Abweiseeinrichtung, welche durch die zyklisch arbeitende Steuereinrichtung mit der Abfrageeinrichtung periodisch verbindbar ist.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Element der Speichereinrichtung in zwei verschiedene Anzeigezustände je nach Abweichung des Kappenspfegels von der einen oder der anderen Sollstellung umschaltbar ist und auf beide Zustände gesondert abfragbar ist, und zwei gesonderte jeweils auf einen Zustand ansprechende Abweiseeinrichtungen vorgesehen sind, die nacheinander mit der Abfrageeinrichtung verbindbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Halter einer Einrichtung zur Abdichtung und zum Verbinden des Kappeninneren mit einer Unterdruckquelle aufweist und eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, um den Unterdruck nacheinander auf zwei vorbestimmte unterschiedliche Werte einzustellen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung über einem Tisch bewegbar ist und Schaltelemente der Polgesteuereinrichtung trägt, denen Betätigungsnocken auf dem Tisch zugeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageinrichtung

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über dem Tisch drehbar angeordnet ist, aiif dem die Betätigungsnocken in radialer und In Umfausrichtung angeordneter Folge derart angeordnet sind, do,ß Jeweils ein Arbeitszyklus innerhalb einer Umdrehung der Trageinrichtung abläuft.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 12, d a d u r c h gekennzeichnet, daß der Halter die Kappe mit vorbestimmter, von dem Unterdruck unabhängiger Kraft in abdichtender Stellung auf der Trageinriclitung hält.

14· Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 13> dadurch gekennze i ohne t, daß die Vergleichoeinrichtung einen Mhler aufweist, der zwischen einer zurückgezogenen Ruhestellung und einer Fühlstellung bewegbar Ist.

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