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Vorrichtung zum Aussortieren und Abfördern von mittels Lichtstrahlen
in Rundlaufprüfmaschinen als schadhaft festgestellten Glasflaschen und dergleichen
Behältern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aussortieren und Abfördern
von durch Anwendung von Lichtstrahlen und Fotozellen zum Beispiel im Mündungsbereich
in Rundlaufprüfmaschinen als beschädigt festgestellten Glasflasche und dergleichen
behältern, mittels Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft bei Zustandekommen
eines durch Überschreitung einer von einer. einstellbaren Soll-Helligkeit abweichenden
Schaltschwelle entstehenden Impulses.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorgesehen zum vorzugsweisen
Zusammenwirken mit einer nicht zum Stand der Tecnnik gehörenden, in einer getrennten
Anmeldung behandelten als Hundläufer ausgebildeten Vorrichtung zum selbsttätigen
Prüfen von Hohlgläsern, zum Beispiel Flaschen, auf Schadstellen im Mündungsbereich,
mittels der etwaige Schadstellen durch Abgabe von Signalen kenntlich gemacht werden5
ohne daß das menschliche Auge als Kontrollorgan in Anspruch genornmen wird.
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aTit der Einführung von Schraubverschluß-Flaschen in der Getränkeindustrie
und in den Brunnen-Betrieben, die ausschließlich
Rücklaufflaschen
benutzen, ergeben sich hinsichtlich der Kontrolle der Beschaffenheit der Flaschen
im Bereich des Flaschenmundes und des Gewindes erhebliche Schwierigkeiten. Da es
sich bei den meisten auf Flaschen abgefüllten Getränken um gashaltige, also kohlensäurehaltige
Flüssigkeiten handelt, genügen bereits unbedeutend erscheinende Kratzer, die auf
dem Wege von den Verteilungsstellen zum brunnenbetrieb an den Flaschen im Mundbereich
angebracht werden5 wenn zum Beispiel die Flaschen beiabgeschraubter Verschlußkapsel
zurückgegeben werden, um eine Flasche für den weiteren Gebrauch wertlos zu machen.
Geringfügige Kratzer sind mitwdem Auge mitunter kaum wahrnehmbar, eher schon Risse
und Abplatzungen, führen aber ausnahmslos dazu, daß sowohl während des Abfühlens
als auch während des Transportes, insbesondere aber bei einer längeren Lagerzeit,
Kohlensäure und auch Flüssigkeit aus der Flasche entweichen. Derartige geringfügig
erscheinende Beschädigungen kamen auch bei den bisher gebräuchlichen Hebel- und
Bügelverachlußtlaschen vor. Bei diesen Flaschen bestand aber der Verschluß aus einem
mit erheblicher Kraft auf den Flaschenmund aufsetzbaren Porzellanstopfen, wobei
zwischen diesem und der Flaschenmündung ein stärkerer Weichgummiring angeordnet
war, der auch relativ starke Beschädigungen am Flaschenmund noch sicher abdichten
konnte. Bei Schraubverschlußkapseln ist im Inneren der Kapsel im Bodenbereich nur
eine sehr dünne Dichtungsmaterialschicht aufgebracht, die keineswegs in der Lage
ist, Unebenheiten, die am Flaschenmund durch unsachgemäßes Transportieren entstanden
sind, auszugleichen. Bei Schraubverschlußflaschen kommt es darauf an, daß der Flaschenmund
vollkommen frei von Beschädigungen ist. Beschädigungen der Flaschen treten aber
auch im Gewindebereich auf und sind oft derart stark, daß Teile des Gewindes ausbrechen.
Angebrochene Gewinde flanken werden beim abermaligen Verschließen der Flaschen noch
weiter dadurch zerstört, daß der Gewindeanrollkopf der Kapselverschließmaschine
das Gewinde der Verschlußkapsel fflys die Schadstellen fest einrollt. Beim Ottnen
der Flasche ergibt sich dann ein weiteres ~osrelßen von Glasteilen, die beim Abdrehen
der
Kapsel zunächst an deren Innenseite hängen bleiben, wenn der Verbraucher eine übermäßige
Kraft aufgewendet hat, um die betreffende Flasche überhaupt zu öffnen, um sodann
leicht in das Innere der Flasche beim Abheben der abgeschraubten VerschluSkapsel
zu fallen oder in das Trinkgefäß beim Einfüllen.
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Die Qesundheitsbehörden der meisten Staaten stellen sehr hohe Anforderungen
an die Qualität von Getränkeflaschen und entsprechen damit den Forderungen der Verbraucher,
da bekannt ist, daß Glassplitter im menschlichen Körper schwere gesundheitliche
Schäden hervorrufen können.
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Bei den in der Getränkeindustrie heute üblichen Stundenleistungen
von Flaschenkästen-Auspackern, Flaschen-Wasch-, -Füll-und -Verschließmaschinen,
die mit 25.000 bis 40.000 Flaschen Je Stunde angenommen werden müssen, ist eine
Kontrolle der Rücklaufflaschen durch Arbeitskräfte nicht mehr möglich, zumal unter
der Glasoberfläche liegende Risse, die erst bei einer der nächsten hohen Belastungen
durch die Verschließmaschine zu Abplatzungen und'Ausbrechungen von Glasteilen führen,
nicht ohne weiteres sichtbar sind. Es ist auch Arbeitskräften nicht zumutbar, bei
derart hohen Stundenleistungen Flaschen mit sichtbaren, groben Schäden auszusondern,
da sich bei den schnellen Bewegungen der Flaschen bereits nach sehr kurzer Zeit
Ermüdungserscheinungen bei den Arbeitskräften einstellen, die eine Gewähr für eine
wirksame Kontrolle ausschließen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung
zu schaffen, die die von einer als Rundlaufmaschine ausgebildeten Flaschen-Prüfmaschine
gegebenen Signale empfängt und in Arbeit umsetzt mit dem Ziel, von der Prüfvorrichtung
als beschädigt festgestellte Flaschen auf ein Ausschuß-Flaschen-Transportband und
Flaschen, die frei von SchE-den sind, auf ein Gut-Flaschen-Transportband selbsttätig
abzugeben.
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Dies wird erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale
erreicht:
a) Auf der Nabe eines mit der als Rund läufer ausgebildeten Vorrichtung zum Prüfen
von Glasflaschen in eingriff ulnlaufenden Auswerfer-Rundtisch-Austragsterns sind
Jeder Austragstern-Ausnehmung zugeordnet, von unbeschädigt befunaenen Flaschen ferngehaltene
und an als beschädigt von der Lichtprüfvorrichtung festgestellte Flaschen fest anlegbare,
durch einen mittels eines Elektro-Hubmagneten betätigbaren Schnäpper in Bereitschaftsstellung
gehaltene klemmhebel schwenkbar angeordnet, b) im Auswerfer-Rundtisch-Austragstern
ist ein Lichtempfänger (Fehler-Signal-Empfänger) zum berührungslosen Abgreifen von
von der Prüfvorrichtung zum Durchleuchten von Glasflaschen im Mündungsbereich bei
Feststellung von Abweichungen der Helligkeit von einer Soll-Helligkeit infolge eines
Glasschadens an einer Flasche abgegebenen Licht anzeige durcn Fehler-Anzeige-Kontroll-Lampen
mit einer durcn ein Potentiometer einstellbaren Verzögerungs- und Ausgabeschaltung
mit Verstärker für den Elektro-Hubmagneten angeordnet, durcn den der Schnäpper der
Klemmvorrichtung des Austragsternes lösbar ist; c) der Einlauf-Position der auf
Scnadstellen geprüften Flasche in den Austragstern etwa dialnetral gegenüberliegend
sind unterhalb der Ausnehmungen zum Aufnehmen der Flaschen parallel zueinander zwei
stetig abfördernue Transportbänder, ein Gut-Flaschen-'l'ransportband und ein Ausschuß-Flaschen-Transportband,
angeordnet, wobei durch den eine schadnafte Flasche an der Flaschenmündung oder
an der Flascnenschulter festklemmenden, mit der Flasche während des Austragsternumlaufes
mitgehenden Klemmhebel festgehalten und über das stetig abfördernde Gut-Flaschen-Transportband
die schachafte Flasche hinweggeleitet wird und mittels eines in Bereich des Ausschuß-Flaschen-Transportbandes
angeordneten Austragarmes
durch Anheben des Klemmhebels und gleichzeitiges
Einrasten des Klemmhebels in den Schnäpper die Klemmung der schadhaften Flasche
aufhebbar ist, während Flaschen ohne Schäden, ohne Auslösung des Schnäppers und
damit vom Klemmhebel nicht gehalten, von dem zuerst überlaufenen Gut-Flaschen-Transportband
frei aufnehmbar und abführbar sind.
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Erfindungsgemäß ist erreichbar, daß beim Zusammenwirken der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit einer Vorricntung zum selbsttätigen Prüfen von Flaschen,'wobei ein
Lichtsignal abgegeben wird> wenn an einer zu prüfenden Flasche ein Schaden festgestellt
wird, ohne Inanspruchnahme menschlictler Arbeitskraft in voller Anpassung an die
Leistung der Prüfmaschine und der Flasctlenauspack-, Flaschenwason- und -füllmaschinen
eine Trennung von fehlerfreien Flaschen von schadhaften Flaschen und eine Abgabe
an getrennte Transportbänder selbsttätig bewirkbar ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung aargestellt,
wobei zum besseren Verständnis auch auf eine Vorrichtung zum Prüfen von Glasfiaschen
Bezug genommen ist, es zeigen: Abb. 1 in der Draufsicht eine aus Zuführschnecke,
Annahmestern, Hundtisch und Ausgabestern bestehende Vorrichtung zum Prüfen von Hohlgläsern
auf Schadstellen im Mündungsbereich mit parallel zueinander angeordneten Transportbändern
zum Abtransport von fehlerfreien und davon getrennt von schadhaften Hohlglösern,
Abb. 2 im Längsschnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Flasche in PrAfstellung,
Abb 3 im Längsschnitt die im bereich des Austragsternes befindliche Vorrichtung
zum Auswerfen der als beschädigt festgestellten Flaschen,
Abb. 4
bis Abb. 7 die Schaltanordnung der Prüfvorrichtung in blockdarstellung mit Stromlaufplan
für die Stromversorgung der Vorrichtung, das Prüfkopfgerät, das erfindungsgemäße
Auswerfgerät und ein nicht zum Gegenstand der Arlmeldung gehörendes Prüfkopfkontrollgerät.
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Mit 1 ist eine an sich bekannte Transportschnecke bezeichnet, mittels
derer im Ausführungsbeispiel, das sich auf eine Rundläufermaschine bezieht, Getränkeflaschen
von einem Zuführtransportband abgenommen und an die Vorrichtung über einen Sinlaufstern
2 abgegeben werden. bei der Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im
Ausführungsoeispiel die Anordnung einer Maschine vorausgesetzt, die ihrer Konzeption
entsprechend von Fall- und Verschließmaschinen her bekannt ist.
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Im Ausführungsbeispiel ist von einer Anordnung von acnt Prüfköpfen
ausgegangen, die im Maschinenoberteil, Jeder Ausnehmung im Rundtisch 30 (Meßtisch)
zugeordnet, an der Stelle angebracht sind, an der sich in bekannten Verschließ-
oder Kapselabdrehmaschinen der Verschließ- bzw. Abdrehkopf befindet. Jede Flasche
wird bei ihrem Lauf um die zentrale Maschinen-Rundtisch-Längsachse 37 von einem
Prüfkopf 8 begleitet.
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Vom Einlaufstern 2 werden die Flaschen in die im Rundtisch 30 vorgesehene
Ausnehmung abgegeben, in der Rollenblöcke 3 angeordnet sind, an denen die Flaschen
im Bodenbereich zentriert rotierfähig anliegen. Jede Flasche steht im Ausführungsbeispiel
dabei auf einer unterhalb jeder Ausnehmung befindlichen Zragrolle 5, deren Achse
in waagerechter Richtung auf die zentrale Maschinenlängsachse 37 gerichtet ist.
Während der Umdrehung des Rundtisches 30 um die Maschinenachse 37 liegen die Flaschen
im Ausführungsbeispiel an einem aus einem vorgespannten Keilriemen 6 bestehenden
Geländer an, wobei Jede Flasche durch Abrollen am Geländer 6 während eines Rundtisch-Umlaufes
von 1800 von Pos. I nach Pos. II (Abb. 1) mehrfach um ihre Längsachse
gedreht
wird.
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Es ist auch denkbar, daß die Flaschen in einer anderen Weise während
des Hundtisch-Umlaufes in Umdrehungen um ihre eigene Längsachse versetzt werden,
zum Beispiel durch stetige dewegungen des Keilriemens 6 oder durch in Umdrehung
versetzte, unterhalb der Ausnehmungen des Rundtiscnes 30 angeordnete Flaschenteller,
wobei die Zentrierung der Flaschen vorzugsweise im bodenbereich durch den Flaschenteller
in nicht näher beschriebener Weise erfolgt.
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Auf dem Wege'von Pos. V nach Pos. I (Abb. 1) werden die Flaschen im
Ausführungsbeispiel auf die Winkelgeschwindigkeit aes Rundtisches 30 im Einlauf
beschleunigt.
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Die Prüfköpfe befinden sich in einer der Teilung des Rundtisches 30
entsprechenden Zahl oberhalb der zu kontrollierenden Flaschen und sind mit dem Rundtisch
30 über eine Nabe 4 fest verbunden. Jeder Prüfkopf 8 besteht aus einer Sende-Lampe
32, einer oder mehreren Prüfkopf-Optiken 7, bei Zuführung des Prüflichtes in waagerecnter
Richtung (Abb. 2) ira Ausführungsbeispiel aus einem Prisma 31 und einer Fotozelle
35 mit Verstärker 38 und einer Fehler-Anzeigelampe 3. Außerdem ist mit dem Prüfkopf
8 ein oberes Zentrierrollenpaar 3b verbunden, in dem die Flasche mit ihrem Mündungsbereich
exakt im bereich des Strahlenganges geführt wird. bei Bewegungen des zu prüfenden
Mündungsbereiches der Flasche außerhalb des auf die Flasche zu richtenden Lichtstrahls
ergeben sich Störungen in der Fehleranzeige bzw. bleiben Fehleranzeigen aus.
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Schadstellen an Flaschen, wie Ausbrüche, Abplatzungen, Risse usw.
im kontrollierten ündungsbereich der Flasche sind dadurch beim Einfall eines Lichtstrahles
erkennbar, daß sicn eine wesentlich stärkere Reflexion des einfallenden Lichtes
ergibt.
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Der von einer Schadstelle stärker als von einem unbeschädigten Glas
reflektierte, auf die Fotozelle 35 gerichtete Lichtstrahl-Impuls wird zu Meßzeitpunkt,
der von einem NSherungsschalter 26 leistungslos bestimmbar ist, der durch eine am
Näherungsschalter 25 vorübergeführte Metallfahne 26 einschaltbar ist, verstärkt.
Die Verstärkung erfolgt im Verstärker 38 (Abb.
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5 blockschaltbild-des Prüfkopfes 8) und ist durch ein Potentiometer
einstellbar. Der Ausgang des Verstärkers 38 geht auf einen Schwellwertschalter 41.
Die Schaltschwelle ist mittels zweier Stufenschalter 44 grob und fein einstellbar.
Ein vom Schwellwertschalter 41 durchgeschaltetes Signal wird mit dem Signal "Messen"
des Näherungsschalters 25 in dem Additionsschalter 42 verknüpft und steuert den
Ausgangsschalter 43 an, wodurch die Fehleranzeige-Kontroll-Lampe 9 aufleuchtet.
Die Lampe 9 wird nur dann eingeschaltet, wenn der empfangene Lichtimpuls stärker
ist als der mittels der Stufenschalter 44 einstellbare Soll-Lichtwert.
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Der in jedem Prüfkopf 8 befindliche Verstärker 38 ist mit der Maschinenstromversorgungsanlage
21 durch nicht vertauschbare Kabel lösbar verbunden.
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Ein Fehlersignal-Empfangsgerät 10 überwacht die Lampe 9 des Prd.fkopfes
8. Das Empfangsgerät 10 befindet sich auf der Austragstern-Seite (Abb. 1 und 3).
Am Ausgang des Verstärkers 38' (Abb. o) wird bei Belichtung der Fotozelle 35' ein
Spannungssprung erzielt, durch den der Ausgangsschalter 43' einschaltbar ist. Über
ein Zeitglied hält sich der Ausgangsschalter 43' noch, auch wenn der Lichtempfänger
(Fotozelle 35') nicht mehr belichtet ist. Die Zeitdauer (Impulslänge) ist mittels
eines Potentiometers 45' einstellbar. Durch den Ausgangsschalter 43' ist der Elektro-Hubmagnet
11 betätigbar.
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Die Abgabe von fehlerfreien Flaschen erfolgt an das Gut-Flaschentransportband
14 durch den mit dem Rundtiscn 30 kämmenden Austragstern 13.
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Die Abgabe von schadhaften Flaschen erfolgt in der Weise, daß durch
den oberhalb aes Austragsternes 13 befindlichen Feiller-Signal'-Empfänger 10 ein
mit dem Austragstern oberhalb Jeder Flasche umlaufender und mit diesem verbundener
Schnäpper 29 durch den Elektro-Magneten 11 gelost wird, der im Falle des Vorliegens
einer Schadstelle an einer Flasche einen auf der Nabe 4y des Austragsternes 13 scnwenkbar
angeordneten Klemmnebel 12 freigibt, wodurch die betreffende Flasche im Austragstern
13 festgehalten wird. Zweckmäßig wird die schadhafte Flasche durch den Klemmhebel
12 im Mündungsbereich oder im bereich der Schulter der Flasche festgeklemmt. Die
fehlerhafte Flasche wird von dem Austragstern 13 über das parallel zum Ausschuß-Flaschentransportband
16 angeordnete Gut-Flaschen-Transportband 14 schleifend geführt und erst auf das
Ausschuß-Flascnen-Transportband 16 abgegeben, indem die Festklemmung mechanisch
gelöst und die Herauslösung der Ausschuß-Flasche aus dem Austragstern 13 mittels
eines in das Flascnenprofil ragenden feststehenden Austragarmes 15 aufgehoben wird.
Durch den Austragarm 15, der die scnadhaften Flaschen aus dem Wirkungsbereich des
Austragsternes 13 herausl3st, wird der Klernmhebel 12 nochgedrückt und gleichzeitig
in der Nabe des Austragsternes 13 durch den Schnäpper 29 gespannt und in dlemmbereitschaft
genalten.
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Die Übergabe des Signals für die Festklemmung einer schadnaften Flasche
erfolgt berünrungslos in Pos. III (Abb. 1).
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In dem Blockschaltbild nach Abb. 7 ist das Prüfkopf-Kontrollgerät
17 näher beschrieben. Die Prüfköpfe werden bezüglich inrer Funktionsbereitschaft
nach Jeder Messung, das heißt nach etwa 2700 des Rundtisc-Umlaufes,entsprecilend
dem Ausführungsbeispiel in Pos. IV (Abb. 1) durch das fotoelektrische Kontrollgerät
17 geprüft. Dabei wird ein Rerlexionskörper 18 als künstliche Fehlerquelle in den
Strahlengang des Prüfkopfes 8 gebracht, so daß der Prüfkopf 8 ein Fehlersignal in
einer bestimmten Position geben muß. Unterbleibt dieses Fehlersignal infolge einer
Störung im Prüfkopf 8, so leuchtet am Kontrollgerät 17 eine Störungsanzeige-Lampe
19 auf, die die Störung des betreffenden Kopfes so lange anzeigt, bis der gestörte
Prürkopf
8 ausgetauscht ist. Der Lichtempfänger (Fotozelle) 35"
überwacht die Lampe 9 des Prüfkopfes 8. Am Ausgang des Verstärkeres 38" entsteht
bei belichtung der Fotozelle 35' ein Spannungssprung, der mittels eines Kondensators
in einen kurzen Impuls umgeformt wird. Dieser Impuls, in der Verknüpfung 42" mit
dem Impuls des Näherungsschalters 25" verknüpft, ergibt das Gut-Signal, welches
den Fehlerspeicher 46 in die Gut-Stellung kippt. Dieser Fehlerspeicher 46 war beim
Einscnalten des Näherungsschalters 25" durch einen Impuls in die Fehler-Stellung
gekippt worden. Kommt kein Gut-Impuls zustande, bleibt die Fehlerstellung erhalten,
die verknüpft mit dem Aus-Signal des NEherungaschalters 25" in der Verknüpfung 42'"
das Signal "Fehler" gibt. Dieses Signal kippt den StOrmeldespeicher 47 in die Störmeldestellung
und die Störmeldelampe 19 leuchtet auf. Der Störmeldespeicher wird durch eine Löschtaste
20, einen Ausschalter, quittiert.
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In Abb. 4 ist das Blockschaltbild des Stronversorgungsteiles 21 der
Vorrichtung dargestellt. Das Strornversorgungsgerät 21 wird über die Schleifringe
22 mit Wechselstrom gespeist und besteht aus einem umschaltbaren Transformator,
einem Gleichrichter und einer nachgeschalteten Siebeinrichtung. Von der Stromversorgungseinrichtung
21 werden die Sende-Lampen 32 und die Prüfköpfe 8 gespeist. Die Stromversorgungseinrichtung
21 ist mit der Nabe 4 fest verbunden. In Abb. 2 sind die am feststehenden Maschinenteil
24 befestigten Bürsten 23 dargestellt, die an den Schleifringen 22 anliegen.
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Die Steuerung der Prüfkopf-Messung und Prüfkopf-Kontrollen erfolgt
durch die Näherungsschalter 25, die, wie in Abb. 5 dargestellt, mittels am Maschinenteil
24 befestigter Blechfahnen 26 betätigbar sind.