DE2164109A1

DE2164109A1 - Flaschenpruefvorrichtung

Info

Publication number: DE2164109A1
Application number: DE2164109A
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Ewart Ford; Bertram G. Poynton; Terry J. Rich; Jeffrey J. Sainsbury; Philip Sidney Waite
Original assignee: FORDS FINDSBURY Ltd
Current assignee: FORDS FINDSBURY Ltd
Priority date: 1971-02-11
Filing date: 1971-12-23
Publication date: 1972-08-17
Also published as: JPS5440943B1; US3746165A; US3727068A

Description

PATENTANWÄL Γ£ DR. HUGO WILCKEN · DIPL.-ING. THOMAS WILCKEN

D - 24 LÜBECK. BREITE STRASSE 52-54 i. I 0 H I U V

22. Dezember 1971

Cz. /WX. Anmelder:

Pords (Finsbury) Limited, Kempston, Chantry Avenue, Bedford, England

Plaschenprüfvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zu? Peststellung von Schmutz oder Fremdkörpern an transparenten Flaschen, bevor diese gefüllt und zum Verkauf angeboten werden, insbesondere an Flaschen, z.B. Bilch- oder Bierflaschen, die nach dem Waschen bzw. Reinigen wiederbenutzt werden.

Es sind Maschinen bekannt, die die Flasche durch optisches Abtasten des Bodens und/oder der Seitenwände durch durch die Flaschen projiziertes Licht prüfen. Die allgemein benutzten Verfahren hierzu schließen eine hohe Drehgeschwindigkeit der abtastenden Einrichtungen oder der Flaschen, die durch einen Elektromotor erzeugt wird, ein. Die Teile hierfür neigen zur Abnutzung und die Prüfgeschwindigkeiten sind begrenzt. Schmiermittel und Staub von den Antriebsriemen können sich auf Linsen und optischen Oberflächen niederschlagen, wodurch ein regelmäßiges Säubern dieser wichtigen Teile notwendig wird.

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S Lübeck (0451) 7 58 88, Privat: Dr. H. Wildcen, Curau (04505) 210 · Dipl.-Ing. Th. Wllcken, Lübeck (0451) 2 51 S9 Banki Commerzbank A. G., FiI. Lübeck, Kto.-Nr. 39 0187 Postscheck: Hamburg 1381 19

Entwicklungen in der Halbleitertechnik haben es ermöglicht, Anordnungen von Fotodioden und zugehörige Schaltkreise in sehr kleinen Einrichtungen, die hermetisch abgedichtet werden können, herzustellen, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Prüfen von Flaschen oder dgl. zu schaffen, die eine integrierte Fotozelleneinrichtung enthält, welche eine Anordnung bzw. Reihenordnung von Fotodioden und zugehörigen Schaltkreisen umfaßt und ein statisches Prüfsystem schafft, das schnell im Betrieb, empfindlich und betriebssicher ist und eine kleine Lei- ; stungsaufnähme zum Betrieb erfordert.

Nach einem Gesichtspunkt besteht die Erfindung daher in einer Fotozelleneinrichtung für die Flaschenprüfung, die eine Vielzahl von fotoelektrischen Einrichtungen umfaßt, die in einer Anordnung bzw. Reihenordnung zum Abtasten eines zu prüfenden Flaschenbereiches angeordnet sind, wobei jede Einrichtung mit einem Schaltkreis zusammengeschaltet ist, der aufgrund des Beginns eines Prüfzyklus triggerbar ist und in seinen Anfangszustand innerhalb einer Zeit zurückkehrt, die durch die Beleuchtungsintensität seiner zugehörigen fotoelektrischen Einrichtung bestimmt ist, wobei die einzelnen Schaltkreise zueinander parallelgeschaltet sind.

Es sind Maschinen bekannt, die die Flasche durch optisches Abtasten ihres Bodens mittels Licht, das durch den Boden projiziert wird, prüft. In kranerziell verwendeten Maschinen werden die Flaschen in

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oder durch die Prüfzone gefördert, wobei die Flasche so gehalten wird, daß ihr Boden vollständig frei von Hemmnissen oder Störungen ist, während der Boden beleuchtet und abgetastet wird. Für diesen Zweck benutzen bekannte Maschinen ein Sternrad, entweder freidrehend oder angetrieben, das in Eingriff mit einer Flaschenreihe auf dem Förderer läuft, wobei jede Ausnehmung des Sternrades eine Saugkappe besitzt, um ihre Flasche zu erfassen, wobei die Saugkappe über eine Rohrleitung mit einem Ventil und einer Vakuumquelle verbunden ist. Die Saugkappe dient zum Halten und Stützen der Flasche, während sie über einen Spalt der unter ihr befindlichen Basisplatte der Maschine passiert, der die beleuchtende Lichtquelle und die Abschirmung darstellt, und die Saugkappe dient ebenfalls zum Zurückhalten einer zurückgewiesenen Flasche in dem Sternrad, um diese an einen Zurückweisungssammeltisch abzugeben, anstatt sie zum Förderer zurückkehren zu lassen.

Die vorliegende Erfindung hat zur weiteren Aufgabe, eine vereinfachte Einrichtung zum Abstützen der Flaschen vorzusehen, wenn diese über die Lichtquelle an der Basisprüfzone bewegt werden. Für dieses Ende werden die Flaschen veranlaßt, über die Oberfläche einer horizontal angeordneten Platte aus transluzentem Material zu gleiten, wobei die Platte langsam um eine vertikale Achse ro/tiert wird. Die Platte kann auf einer oder beiden Oberflächen mattiert oder sie kann in anderer Weise ausgebildet sein, um das Licht von der unter ihr befindlichen Lichtquelle zu streuen. Die

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Platte kann zweckmäßiger-weise einem Wasch- oder Säuberungsprozeß unterworfen sein, wenn sie ro/tiert, und zwar in Bereichen ihrer Oberfläche, die nicht durch Flaschen besetzt ist. Bei der Anordnung nach der Erfindung ist das Problem des Stutzens der Flasche über der Lichtquelle in einer einfachen Weise gelöst, wobei Flächen der Stützplatte zwischen jedem Bewegungszyklus durch die Prüfzone frisch gereinigt werden.

Nach einem anderen Gesichtspunkt besteht die Erfindung in einer Flaschenprüfvorrichtung, bei der der Zurückweisungsmechanismus angeordnet bzw. ausgebildet ist, eine zurückzuweisende Flasche an der Prüfstelle zurückzuweisen, so daß, aufgrund des Prüfungsergebnisses, das eine Flasche als fehlerhaft ausweist, eine solchö Flasche durch die Intensität der Beleuchtung ihrer zugehörigen fotoelektrischen Einrichtung geprüft und zurückgewiesen wird, wobei die Einzelschaltkreise der Einrichtung parallel zueinander geschaltet sind.

Die Erfindung ist nachstehend im Wege eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die anliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Schaltkreisdiagramm eines Fotozellenelementes, das eine Fotodiode und einen zugehörigen Schaltkreis umfaßt, wobei das Element zur Verwendung in einer integrierten Fotozelleinrichtung nach der Erfindung geeignet ist,

Figur 2 Wellenformen verschiedener Teile bzw. verschiedener Zustände des Fotozellenelements nach Figur 1,

Figur 3 einen Teil des Schaltkreises der integrierten Foto-

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Zelleneinrichtung,

Figur 4'eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der integrierten Fotozelleneinrichtung, die zum Prüfen des Flaschenbodens geeignet ist,

Figur 5 ein Blockschaltdiagramm einer AusfühBungsform der Vorrichtung zur Flaschenprüfung,

Figur 6 Wellenformen verschiedener Zustände der Vorrichtung nach Figur 5,

Figur 7 eine schematische Ansicht auf eine Bodenprüfanordnung mit Auswerfersystem.

Figur 1 zeigt einen Schaltkreis eines Fotozellenelementes, das für die Eingliederung in eine aus vielen Elementen bestehende integrierte Fotozelleneinrichtung für eine Flaschenprüfvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Das Fotozellenelement umfaßt eine Fotodiode P und zwei p-Kanalverstärkungs-MOS (B.etalloxyd-S_ilizium)-Transistoren Tl und T2, die wie dargestellt zusammengeschaltet sind. Zur Erläuterung sei angemerkt, daß im Vergleich zu den Elektroden eines gewöhnlichen Transistors, nämlich Basis, Emitter und Kollektor, die entsprechenden Elektroden bei einem MOS-Transistor mit Tor (gate, 6), Abzugoder Abgang (drain ,D) und Quelle (SOUrCe₁S) bezeichnet sind. Bei einem MOS-Transistor des vorstehend genannten Typs fließt kein Strom in dem Quellen-Abzugs-Kreis (S-D-Kreis), wenn die Tor-Quellen-Spannung Vq weniger negativ ist als eine vorbestimmte Ansprechspannung V_T· Ein anderes wichtiges Merkmal des MOS-Transistors besteht darin, daß der Toreingangswiderstand sehr hoch ist. Dies ist besonders dann so, wenn der Transistor nach der "gemeinsamen Abzug"- oder "Quellenfolge¹¹- Anordnung geschaltet bzw. benutzt wird, wie das

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' bei Τ2 in Figur 1 der Fall ist, wobei die Ausgangsspannung V_Q über den Belastungwiderstand FL entnommen vird.

Der Transistor T2 isoliert die Spannungen, die an seinem Tor G vom Belastungwiderstand R₁. mit niederiger Impedanz erscheinen. Der Transisitor Tl ist effektiv ein "Schalter" zwischen der negativen Speisespannung - Ve und dem Tor G des Transistors T2. Durch Anlegen einer negativen Spannung V_ß ausreichender Amplitude an das Tor des Transistors Tl wird der "Schalter" schließen und sichern, daß die Spannung am Tor G von T2 auf - Ve gebracht werden wird.

Die negative Spannung V_ß, die an das Tor von Tl angelegt ist, wird durch eine Reihe von Ladungsimpulsen vorgesehen, die einem Leiter A zugeführt werden. Wie in Figur 2 (Wellenform I) gezeigt ist, werden diese Impulse dem Tor des Transistors Tl zum Zeitpunkt ti zugeführt. Das Schließen des "Schalters" veranlaßt die Kapazitanz Cl, die aus der Kapazitanz der umgekehrt vorgespannten Fotodiode P, der Eingangskapazitanz von T2 und der Streukapazitanz besteht, aufgeladen zu werden auf die negative Spannung - Ve. Zum Zeitpunkt t2, wenn die Ladungsimpulse auf null absinken, öffnet der "Schalter" Tl, und die Kapazitanz Cl ist von der negativen Speisespannung - Ve isoliert. Die Kapazitanz C2 (die aus der eigenleitenden und streuenden Kapazitanz zwischen dem Tor und der Quelle des Transistors Tl besteht), ist auch effektiv mit Cl parallel geschaltet, was in einem postivgehenden Schritt in der Spannung am Tor G von

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T2 (Figur 2, Wellenform II) resultiert, desgleichen an der Ausgangsspannung V₀ (Figur 2, Wellenform III), wenn die Ladungen der zwei Kapazitanzen sich wieder einstellen.

Die Gesamtkapazitanz C von Cl und C2 wird beginnen, sich zu entladen mit einem Betrag, der durch die KrJashströme durch die Transistoren Tl und T2 und durch die Fotodiode P bestimmt ist, und der ebenfalls durch den fototelektrischen Strom, der in der Diode erzeugt wird, bestimmt ist. Normaler-Weise sind die Kriechströme unbedeutend im Vergleich zum fotoelektrischen Strom, und daher wird der Entladungsbetrag durch diesen Strom und somit durch die Beleuchtung der Diode bestimmt.

Wenn sich die Kapazitanz C entlädt, fällt die Spannung darüber, und somit wird die Aus gangs spannung V_Q weniger unü. weniger negativ _s bis die Spannung am Tor von T2 weniger negativ wird als V„,₉ wenn T2 ausgeschaltet wird. Die Ausgangsspannung wird dann null sein.

Somit hängt die Zeit, die für die Ausgangsspannung benötigt wird, um nach dem Ende des Ladungsimpulses den Wert null zu erreichen, von der Menge des Lichtes ab, die von der Diode empfangen wird. Eine dunkle Diode braucht länger, um die Kapazitanz C zu entladen, als eine mehr beleuchtete Diode.

Zum Durchführen der Flaschenprüfung nach der Erfindung ist eine große 4nzahl dieser Fotozellenelemente in einer geeignet geformten

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Anordnung bzw. Reihenordnung aufgebaut und parallel an einen gemeinsamen Ladungswiderstand bzw. Belastungswiderstand geschaltet.

Figur 3 zeigt einen Teil des Schaltkreises einer Anordnung, der aus ähnlichen Elementen gebildet ist, wie sie in Figur 1 gezeigt ' sind. Um die Anordnung zu vereinfachen, sind für den Zweck der Figur 3 die Punkte A und B in Figur 1 zusammengeschaltet worden. Dies bedeutet, daß die Ladungsimpulse dem/selben Leiter zugeführt werden wie derjenige, von dem die Ausgangsspannung erhalten wird. >

Wenn ein Bild der in Prüfung befindlichen Behälterfläche auf die j Anordnung fokussiert und ein Ladungsimpuls zugeführt wird, werden alle Transistoren T2 eingeschaltet werden. Nach einer Zeitperiode,' die durch die Beleuchtung der Anordnung bestimmt ist, werden alle j Transistoren T2 ausgeschaltet sein, wenn die ihren Toren zugeführte Spannung die Ansprechspannung V™ erreicht. Diese Zeitperiode wird im wesentlichen für"alle Elemente dieselbe sein, wenn diese fc alle gleichmäßig beleuchtet sind. Wenn eine Diode oder mehrere Dioden durch einen Fremdkörper verdunkelt ist bzw. sind, wird der zugehörige T2-Transistor sich nicht innerhalb der normalen Zeitperiode ausschalten. Dies bedeutet, wenn die Ausgangsspannung nach einer vorbestimmten Zeitperiode negativ bleibt, daß eine oder mehrere der Dioden verdunkelt sind und der in Prüfung befindliche Behälter zurückgewiesen werden sollte. Der Belastungswi^derstand und alle T2-Transistoren bilden effektiv ein annraloges "Oder" Tor mit einer großen Anzahl von Eingängen. Die Zeit, die für alle

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T2-Transistoren benötigt wird, sich auszuschalten, hängt von der Helligkeit der Lichtquelle und der Lichtmenge ab, die durch den Behälter durchgelassen wird. Zum Zwecke, daß beide dieser Variablen berücksichtigt werden können, wird das vom Behälter durchgelassene Durchschnittslicht gemessen, und ebenfalls wird die Zeitperiode gemessen, die auf der erstgenannten Messung beruht?. Pur Flaschen mit einer niedrigeren Lichtdurchlässigkeit, oder wenn die Lichtmenge der Lampe abfällt oder entfällt, wird daher die Zeit, die

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j es den Kapazitanzen erlaubt, sich zu entladen, zunbhmen.

' Eine Methode zum Messen der Durchschnittslichtdurchlässigkeit der Flaschen besteht darin, einen in Figur 1 gezeigten Schaltkreis'

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zu benutzen, wobei die Fotodiode über der Fotozelleneinrichtung so angeordnet ist, daß die Gesamtheit der in Prüfung befindlichen Fläche geprüft wird. Dieses pegelabtastendes bzw. pegelwahrnehmendes Diodensystem kann mit der Anordnung der Fotodioden, die für ! die Prüfung benutzt wird, integriert sein. Eine derart integrierte Fotozelleneinrichtung ist in Figur 4 dargestellt, in der die pegel- ( abtastende Diode die Form eines Gitters 50 aufweist, das innerhalb der Diodenreihenanordnung P angeordnet ist. Diese besondere Anordnung, die in der Praxis von sehr kleiner Größe ist, ist zum Prüfen des Bodens einer Flasche geeignet.

Der verteilte Diodenkreis oder "pegelabtastende bzw. pegelwahrneh» mende Schaltkreis " besitzt einen eigenen Belastungswiderstand und entwickelt somit eine Ausgangsspannung, die sich in ähnlicher oder

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gleicher Weise ändert, wie diejenige Spannung, die von einem Element der Diodenreihenanordnung erhalten wird. Die Entladezeit für die verteilte Diode ist ungefähr dieselbe wie die einer Reihendiode. Dies ist deshalb so, weil die Fläche der verteilten Diode und somit der erzeugte fotoelektrische Strom auch vergrößert ist, obwohl die Dbdenkapazitanz der verteilten Diode vergrößert ist. Durch Vergleichen der Zeit, die der pegelabtastende Schaltkreis benötigt, um sich auszuschalten, mit der Zeit, die die Diodenan- ! Ordnung dafür benötigt, kann die Gegenwart von Fremdkörpern oder : auf andere Weise vorhandene Fremdkörper bestimmt werden. Normalerweise ist die Diodenreihenanordnung geschaltet, sich vor dem pe-

j gelabtastenden Schaltkreis auszuschalten. Wenn eine Diode der

! Diodenreihenanordnung verdunkelt ist, wird sich der pegelabtasten-

j de Schaltkreis zuerst ausschalten, und dieser Zustand zeigt einen j Zurückweisungszustand an. Dieser Zustand kann durch einen geeigne* j ten LogiKschaltkreis bestimmt werden.

Wenn das Licht durch den Behälter vollständig verdunkelt ist oder wenn die Lichtintensität unter einen gewünschten Minimumpegel abfällt, z.B. aufgrund einer öesamtverschmierung, dann wird dieser Zustand durch Vergleichen der Zeit festgestellt, die der pegelabtastende Schaltkreis benötigt, um sich auszuschalten, mit einer festen Zeitperiode. Normaler Heise wird sich der pegelabtastende Schaltkreis Innerhalb z.B. einer Millisekunde ausschalten. Wenn er sich nach dieser Periode nicht ausgeschaltet hat, muß die Beleuchtung unter dem vorgenannten Minimumpegel liegen und der Behälter

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kann gewünschtenfalls ausgestoßen werden.

Die Empfindlichkeit der Reihenanordnung kann durch das Einstellen der Verzögerungsperiode, die vom pegelabtastenden Schaltkreis ausgeht, eingestellt werden. Dies kann durch Heruasbringen der T2-Tor- und Diodenschaltung aus der Einrichtung erreicht werden, so daß eine Extrakapazitanz über Cl geschaltet werden kann. Zweckmäßigerweise kann diese Extrakapazitanz ein kleiner variabler Kondensator sein.

Figur 5 zeigt ein Blockschaltdiagramm einer Ausführungsform für ein Flaschen- oder Behälterprüfsystem, das eine integrierte Fotozelleneinrichtung benutzt, wie sie vorstehend beschrieben ist. Die integrierte Fotozelleneinrichtung 20 hat die Ausgänge von

ihrer Diosenreihenanordnung bei G und von ihrer pegelabtastenden Diode bei J, welche entsprechend über Emitterfolger 21, 22 zu

Diskrimminatorv er stärkern 23,2¹I geleitet werden. Das Ausgangssignal K vom Diskrimminator 24 wird einer bistabilen Einrichtung des vorerwähnten pegelabtastenden Schaltkreises zugeführt, wobei die Einrichtung 25 bei Beginn eines jeden Prüfzyklus zurückgestellt ist, und die Ausgangssignale von 23 und 25 werden einem NOR-Tor 26 zugeführt, so daß, wenn nicht die Ausgangsspannung von der Diodenreihenanordnung auf null abfällt, bevor die Ausgangsspannung des pegelabtastenden Kreises auf null abfällt, die bistabile Reihenzurückweisungseinrichtung 27 arbeitet und, über das HAND-Tor 28, ein Zurückweisungsausgangssignal erzeugt. NOR-Tor ist die

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Kurzform für ein NICHT-ODER (NOT-OR)-Tor, und ein solches Tor gibt im ODER-Zustand kein Ausgangssignal ab. NAND-Tor ist die Kurzform für ein NICRT-UND (NOT-AND)- Tor, und ein solches Tor gibt im UND-Zustand kein Ausgnagssignal ab.

Der Rückstell- und Ladungsimpulsgenerator 29 wird durch den Flaschenpositionssensor 30 getriggert, und über den Emitterfolger 31 werden die Ladungs- und Rückstellimpulse zur Fotozelleneinrichtung P und anderen Einheiten geleitet, wie dargestellt. Die Impulse vom Generator 29 werden auch einer monostabilen Dunkelfeldzeiteinrichtung 32 und einer monostabilen Zurückweisungsimpulseinrichtung 33 : zugeführt, wobei das Ausgangssignal der letzteren Einrichtung bei

! D die Weite der Zurückweisungs- und Rückstellausgangsimpulse ι
steuert.

Das Ausgangssignal bei D wird ebenfalls über einen Inverter 3¹* zu einem NOR-Tor 35 geleitet, zu dem das Ausgangssignal der bistabilen Einrichtung 2 5 ebenfalls zugeführt wird, und daä Ausgangssignal Q vom Tor 35 wird der bistabilen Dunkelfeldzurückweisungseinrichtung 36 zugeleitet. Der Inverter 37 ist ausgebildet, um dem Dunkelfeldzurückweisungsschaltkreis zu ermöglichen, ausgeschaltet bzw. unterbrochen zu werden, wenn entschieden worden ist, diese Steuerung zu eliminieren.

In Figur 6 sind die verschiedenen Wellenformen bei den verschiedenen beschrifteten Stellungen bzw. Schaltungsstellungeh des in Fi-

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gur 5 gezeigten Schaltkreises dargestellt.

Die vorstehend beschriebene Prüfvorrichtung kann z.B. in Verbindung mit der Bodenprüfvorrichtüng benutzt werden, wie sie schematisch in Figur 7 dargestellt ist. In dieser Vorrichtung bewegt sich eine Flaschenschlange entlang dem Förderer 2, und diese wird ι durch Führungswände 3, 3a abgelenkt, so daß die Flaschen über die ^! ümfangszone einer kreisförmigen Scheibe 4 aus transluzentem Plastik- ( j material rutschen, die durch einen Motor (nicht gezeigt) langsam um die vertikale Achse rotiert wird. Ein - bevorzugtes transluzentes

j Plastikmaterial für die rotierende Scheibe bzw. Platte 4 besteht aus einem Opalplastikmaterial z.B. Opalcarbonatflächenmateriai,

wie es für die Firma Farbenfabrik Bayer AG unter der Bezeichnung MAKROLON als Warenzeichen eingetragen ist. Unterhalb der Umfangs- ] zone der Scheibe, über welche sich die Flaschen bewegen, ist die Prüflichtquelle angeordnet. Eine oder beide Oberflächen der Scheibe sind mattiert, um das Licht von der Prüflichtquelle zu streuen. , Der Boden der Flasche wird durch eine integrierte Fotozellen-einrichtung geprüft, wie sie vorstehend beschrieben ist, und zwar ist diese Fotozelleneinrichtung über der Flaschenöffnung angeordnet, wobei ein Zurückweisungsausgangssignal erzeugt wird, wenn Schmutz, eine Fehlstelle oder ein Fremdkörper festgestellt wird.

. Die obere Fläche der Scheibe wird gereinigt, wenn die Scheibe rotiert, z.B. durch eine rotierende Bürste 6, die mit einem Reinigungsmittel nach Art der Tropfenversorgung gespeist wird,

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wonach sieh die Platte unter und in Kontakt mit zwei Quetschab-' streifblättern 7 und 8 hinwegbewegt, zwischen denen Reinigungsspülwasser auf die Plattenoberfläche bei 9 gegeben wird« Das erste Wischerblatt 7 streift das Reinigungsmittel ab, während das zweite Wischerblatt 8 das Spülwasser abstreift.

Versuche haben gezeigt, daß trotz des Rüberrutschens der Flaschen über die Platte die Rowtation der Platte es ihrer oberen Fläche P j ermöglicht, sogar Wenn diese aatt ist, in einem annehmbaren optischen Zustand gehalten zu werden, wogegen orientierte Kratz-' muster entstehen, wenn die Platte stationär ist, was zu Schwierigkeiten bei der Prüfung Veranlassung geben kann. Weiterhin werden schmutzige Streifen oder dgl., die sich über eine Zeitperiode
! ansammeln und schädlich in die Prüfung eingreifen können, durch ; den Wasch- und Reinigungsprozeß entfernt.

; Nachdem Passieren der Prüfzone werden die Flaschen zum Förderer

2 zurückgegeben, wobei solche Flaschen, die ein Signal erzeugt
haben, welches Schmutz anzeigt, auf dem Weg durch die Prüfzone
zurückgewiesen werden. Im Falle eines erzeugten Zurückweisungssignals wird ein elektrischer oder pneumatischer Antrieb 10 betätigt, der einen Hebelarm 11 in Richtung der Flasche la in der Prüfzone bewegt, um Finger 12 des Hebelarmes zu veranlassen, in den Bewegungsweg der Flaschen auf gegenüberliegenden Seiten der Flasche la einzugreifen, wodurch die Bewegung der Flasche la
und ebenfalls die der Flaschenschlange, die sich vor der Flasche

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la befindet j anzuhalten. Sobald die Flaschedaangehalten worden is8, wird eine Ausstoßeinrichtung 13 betätigt, um die zurückzuweisende Flasche la durch den Spalt 14 in der gegenüberliegenden Führungswandung 2 zu einer Sammelflache 15 für zurückgewiesene Flaschen auszustoßen. Der Spalt 14 kann eine federbelastete Seitenwandung 16 zum Halten der zurückgewiesenen Flasche besitzen, und die Spaltwandungen können so angeordnet sein, daß eine zurückzuweisende Flasche durch sie auf die Fläche 15 durch die Bewegung des unter ihnen befindlichen Förderers 2 abgelenkt wird. Sobald eine Flasche zurückgewiesen ist, bewegen sich die Ausstoßeinrichtung 13 und der Hebelarm in ihre ursprüngliche Position zurück und die Prüfung der Flaschenschlange gebinnt von neuem.

Obwohl besondere Ausführungsformen beschrieben worden sind, ist es klar, daß verschiedene Abänderungen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann eine integrierte Fotozelleneinrichtung zum Prüfen der Seitenwandung einer Flasche benutzt werden, wobei die vorbeschriebenen Techniken bzw. Verfahren in Verbindung mit verschiedenen Formen für die Anordnung bzw. Reihenanordnung der Dioden benutzt werden.

In der in Figur 7 dargestellten Anordnung kann eine getrennte Streuplatte unterhalb der rotierenden Platte 4 aus transluzentem Material angeordnet sein. Die Platte kann auch aus anderem transluzentem Material als dem erwähnten bestehen, vorausgesetzt, daß ein derartiges Material ausreichend kratzfest ist. Ebenfalls können

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andere Einrichtungen als die gezeigten zum Waschen und Reinigen der Oberfläche der Platte 4 vorgesehen sein. Die Reinigungsflüssigkeit oder das Wasser kann durch ein Luftgebläse entfernt oder abgetrocknet werden, wobei das Gebläse beheizt ist. Obwohl es vorgezogen wirdj die Platte durch einen Motor anzutreiben, kann statt dessen die Reibung der sich über die Oberfläche der Platte 4 bewegenden Flaschen dazu benutzt werden, die Platte 4 in Umdrehung zu versetzen.

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Claims

PATENTANWALT E

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Anmelder:

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Patentansprüche

EL.) Fotozelleneinrichtung zum Prüfen von transparenten Flaschen und anderen Behältern, gekennzeichnet durch

a) eine Vielzahl von fotoelektrischen Prüfeinrichtungen, die in einer Anordnung bzw. Reihenordnung angeordnet sind, welche einem durch die Einrichtungen abzutastenden Behälterbereich entspricht bzw. zugeordnet ist,

b) durch eine Vielzahl von entsprechend mit den fotoelektrischen Prüfeinrichtungen zusammengeschalteten elektrischen Schaltkreisen, und weiter dadurch gekennzeichnet,

c) daß jeder einzelne Schaltkreis so ausgebildet ist, daß er durch einen ihm zugeführten Ladungsimpuls triggerbar und daß er in seinen Anfangszustand innerhalb einer Zeitspanne zurückführbar ist, die durch die Beleuchtungsintensität seiner zugehörigen fotoelektrischen Prüfeinrichtung bestimmt ist,

d) daß die Vielzahl der elektrischen Schaltkreise parallel zu einer Prüfungsausbringungseinrichtung geschaltet sind, die ein Prüfungssignal erzeugt, das anzeigt, daß alle Schaltkreise in ihren

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LObetfc (0451) 7 58 88, Privat: Dr. H. Wildcen, Curau (04505) 210 · Dipl.-Ing. Th. Wllcken, LObeck (0451) 2 51 59 Bank ι Commerzbank A. G., FiI. LObock, Kto.-Nr. 39 0187 Postscheck: Hamburg 1381 19

Anfangszustand zurückgekehrt sind,

e) und daß Ladungseinrichtungen zum Zuführen eines Ladungsimpulses an die Schaltkreise aufgrund jedes Prüfzyklusbeginns vorgesehen sind.

2. Fotozelleneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß pegelabtastende bzw. pegelwahrnehmende fotoelektrische Einrichtungen zum Messen der Durchschnittsbeleuchtung der Fotozelleneinrichtung vorgesehen sind, wobei die pegelabtastenden fotoelektrischen Einrichtungen derart über bzw. gegenüber der Reihenanordnung der fotoelektrischen Prüfeinrichtungenyerteilt angeordnet sind, daß die Gesamtheit der abzutastenden Fläche geprüft wird, daß die pegelabtastenden Einrichtungen mit einem weiteren elektrischen Schaltkreis zusammengeschaltet sind, derart, daß dieser durch jeden Ladungsimpuls triggerbar und in seinen Anfangszustand innerhalb einer Zeitspanne zurückführbar ist, die durch die Durchschnittsbeleuchtung der pegelabtastenden Einrichtungen bestimmt ist, daß der weitere Schaltkreis mit einer pegelabtastenden Ausbringungseinrichtung zusammengeschaltet ist, die ein der Pegelabtastung entsprechendes Signal erzeugt, welches anzeigt, daß der weitere Schaltkreis in seinen Anfangszustand zurückkehrt, und daß Einrichtungen zum Zuführen jedes Ladungsimpulses an den weiteren Schaltkreis aufgrund jedes PrüfZyklusbeginns vorgesehen sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ver-

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gleichseinrichtungen zum Vergleichen der Zeitperioden, die von beiden Ausbringungseinrichtungen gebraucht werden, um die Ausgangssignale im Anschluß an einen Ladungsimpuls zu erzeugen, vorgesehen sind, daß die fotoelektrischen Prüfeinrichtungen und ihre zugehörigen Schaltkreise angepaßt sind, das Ausgangsprüfsignal normalerweise vor dem Ausgangssignal des pegelabtastenden Kreises zu erzeugen, und daß das Ausgangsprüfsignal im Anschluß an das Ausgangssignal des pegelabtastenden Kreises erfolgt, wenn die Beleuchtung irgendeines der fotoelektrischen Prüfeinrichtungen durch Schmutz in den Behälter verdunkelt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Vergleichen der Zeitperiode für das Ausgangssignal des pegelabtastenden Kreises mit einer vorbestimmten, festen Zeitperiode, wodurch festgestellt wird, daß das Licht, welches den Behälter passiert, unter einen gewünschten Minimumpegel abfällt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Spannungsquelle, durch die Prüfschaltkreise und den pegelabtastenden Schaltkreis bzw. Schaltkreise, von denen jeder zwei MOS-Transistoren umfaßt, von denen wiederum jeder Quellen-, Abzugs- bzw. Abgangsund Torelektroden einschließt, durch Einrichtungen, die die fotoelektrischen Einrichtungen in Reihe mit dem Quellen-, Abzugs-Schaltkreis eines ersten der beiden Transistoren und über die Spannungsquelle zusammenschalten, durch Einrichtungen, durch die

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das Tor de» ersten Transistors mit den Ladungsimpulseinrichtungen zusammengeschaltet ist, durch Einrichtungen, durch die das Tor des zweiten Transistors mit der Verbindung zwischen den fotoelektrischen Einrichtungen und dem ersten Transisitor zusammengeschaltet ist, und durch Einrichtungen, durch die der Quellen-Abzugs-Schaltkreis des zweiten Transistors in Reihe mit den Ausbringungseinrich tungen und über der Spannungsquelle zusammengeschaltet ist.

6. Plaschenprüfverrichtung, gekennzeichnet durch eine Fotozellen- | einrichtung nach Anspruch 5, die integrierte Prüffotodioden und eine pegelabtastende Fotodiode umfaßt, wobei die pegelabtastende Diode in Form eines Gitters ausgebildet ist, innerhalb dessen die Anordnung bzw. Reihenanordnung der Prüfdioden angeordnet ist, und wobei die integrierten Dioden in Form einer kreisförmigen Anordnung angeordnet sind, die angepaßt ist, den Boden eines zu prüfenden Behälters abzutasten und die über der öffnung des Behälters angeordnet ist, und weiter gekennzeichnet durch eine Lichtquelle, die unter dem Behälter zum Beleuchten seines Bodens angeordnet ist, und durch Zurückweisungseinrichtungen, die in Antwort auf die Vergleichseinrichtungen betätigbar sind, welche Schmutz am Boden des Behälters feststellen.

7» FlaschenprüfVorrichtung zum optischen Prüfen des Bodens transparenter Flaschen oder anderer Behälter, bei der eine Lichtquelle unterhalb einer Prüfposition angeordnet ist, durch welche jeder

Behälter gefördert wird, und bei der eine Fotozelleinrichtung

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ORIGINAL INSPECTED

über der Prüfposition zum Abtasten des Bodens eines Behälters angeordnet ist, während er durch die Lichtquelle beleuchtet ist, gekennzeichnet durch eine im wesentlichen horizontale transluzente Platte, die über der Lichtquelle angeordnet und um eine im wesentlichen vertikale Achse rotierbar ist und auf der die Behälterboden abgestützt sind, wenn die Behälter sich über die Bodenlichtquelle j bewegen.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte aus einem transluzenten Plastikmaterial, z.B. transluzentes Opalplastikmaterial, besteht und wenigstens eine ihrer Oberflächen mattiert ist, um das Licht von der Bodenlichtquelle zu streuen, und daß die Platte um die vertikale Achse durch einen Elektromotor langsam rotierbar 1st.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter lediglich auf einem Teil der oberen Fläche der Platte abgestützt werden und daß eine Einrichtung zum Reinigen

' der oberen Fläche vorgesehen ist, wenn die Platte in Bereichen ihrer Oberfläche rotiert, die nicht durch Behälter besetzt sind.

' 10. Prüfvorrichtung zum Prüfen von Flaschen und anderen Behältern, - die sich entlang einer Förderlinie bewegen, bei der ein Mechanismus zum Zurückweisen eines Behälters, der aufgrund der Prüfung , für schmutzig befunden wurde, von der Förderlinie vorgesehen 1st,

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dadurch gekennzeichnet, daß der Zurückweisungsmechaniseus im Bereich der Prüfzone angeordnet ist, und daß Einrichtungen zum sofortigen Betätigen des Mechanismus bei Feststellen eines schmutzigen Behälters vorgesehen sind, um. den letzteren von der Pörderliie zu entfernen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zurückweisungemechnismus einen drehbaren Hebelarm umfaßt, der j in Richtung auf die Prüfposition und umgekehrt verschwenkbar ist j j und der einen Abstand aufweisende,an die Prüfposition angrenzende

j Pinger aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten des Behälters =

j im Bereich der Prüfposition bei Bewegung in d Richtung auf diese Position in den Bewegungsweg des Behälters eingreifen, dafc Betätigungsmittel vorgesehen sind, die auf ein Zurückweisungssignal ansprechen, um den Hebelarm in der Prüfposition in Richtung auf den abzugebenden Behälter zu bewegen und seine Finger zu veran-

fe lassen, auf gegenüberliegenden Seiten des abzugebenden Behälters

in den Bewegungsweg desselben einzugreifen, und daß eine Ausstoß- ^! einrichtung zum Ausstoßen der zwischen den Fingern befindlichen schmutzigen Flasche von der Förderlinie vorgesehen ist.

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