DE2202893C3 - Gerät zum Prüfen der Festigkeit von Hohlgegenständen - Google Patents
Gerät zum Prüfen der Festigkeit von HohlgegenständenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Prüfen der Festigkeit von Hohlgegenständen mit im wesentlichen
rundem Querschnitt, die in einer Reihe hintereinander durch eine Prüfstation bewegt werden, wobei die
Prüfstation über eine mit der Wand des Hohlgegenstandes längs einer beträchtlichen vertikalen Länge in
Eingriff bringbare Rolleinrichtung und über einen an der der Rolleinrichtung gegenüberliegenden Seite des
Hohlgegenstandes befindlichen von einem Träger getragenen und um eine sich parallel zur Förderrichtung
erstreckende Achse verschwenkbaren Schuh mit einer Gegenlagerfläehe verfügt, sowie mit einer Vorspannungseinrichtung,
die an der Gegenlagerfläehe angreift Und einen seitlichen Druck auf die Hohlgegenstände
ausübt*
Ein Gerät dieser Art ist durch die DE-AS 21 14 203
vorgeschlagen worden. Bei diesem Gerät ist die gesamte Rolleinrichtung, die eine relativ große Masse
hat, Verstellbar, Um mit der Wand der zu prüfenden Behälter in Eingriff gebracht werden zu können.
Aufgrund dieses Konstruktionsmerkmales ergibt sich eine gewisse Ansprechträgheil, die keine hohen
Durchlaufgeschwindigkeiten des Prüfgutes zuläßt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät zum Prüfen der Festigkeit von Hohlgegenständen mit
im wesentlichen rundem Querschnitt anzugeben, dessen Ansprechgeschwindigkeit in Anbetracht des kontinuierlich
in Reihe hintereinander erfolgenden Durchlass der Hohlgegenstände möglichst groß ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
gelöst
Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstandes geht aus den Merkmalen der Unteransprüche hervor.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht im wesentlichen darin, daß die Andrückkraft auf die zu
prüfenden Hohlgegenstände durch eine Vorspannungseinrichtung über einen von einem Drehzapfen getragenen
Schuh übertragen wird. Die Vorspannungseinrichtung hat dadurch keine großen Massen zu bewegen,
woraus sich ;ine hohe Ansprechgeschwindigkeit und in direkter Folge eine hohe Arbeitsleistung des Prüfgerätes
ergibt, die bei 240 Behältern pro Minute und mehr liegt und gegenüber bisher bekannten Leistungen eine
Steigerung von etwa 70% darstellt.
Ein Ausführungsbp\spiel der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine Seitenansicht eines Prüfgerätes nach der Erfindung an einer Giasbehälterförderanlage,
F i g. 2 eine Draufsicht auf einen Teil des Gerätes nach Fig. 1, die einen Teil der Bahn der Behälter durch den
Prüfplatz zeigt,
F i g. 3 einen Vertikalschnitt in größerem Maßstab mit Einzelheiten der Vorspannungseinrichtung,
Fig.4 einen Vertikalschnitt gemäß der Linie 4-4 in
Fig. 3.
F i g. 5 eine Draufsicht mit den Abstandsverhältnissen
der Behälter, wenn ein Behälter geracie an den Schuh gebracht wird und ein anderer von ihm entfernt wird,
und
F i g. 6 eine der F i g. 5 ähnliche Ansicht, wo aber ein Behälter sich in der Mitte seiner Bahn am Schuh
befindet.
Zur besseren Darstellung wird das Druckprüfgerät an einer üblichen Einstrecken-Glasbehälter-Strecke 10
gezeigt, die sich in einer Fertigungsanlage befindet. Die Behälter werden in einer einzigen Linie (Fig. 2) auf
einem horizontalen Förderband geführt. Die einzelnen Behälter sind Einwegflaschen 12 für kohlensäurehaltiges
Bier. Es wird angenommen, daß die Förderrichtung die des Pfeiles in F i g. 2 ist, d. h. von links nach rechts,
obwohl das Prüfgerät auch in der entgegengesetzten Richtung betrieben werden kann.
Das Prüfgerät 13 enthält eine Grundplatte oder einen Ständer 14, der bzw. die auf schwenkbaren Rollen 16
läuft, durch die das ganze Gerät 13 in oder aus der Anlage geführt werden kann. Zum Ausrichten oder
Abheben der Rollen 16 vom Boden dienen einstellbare Stellschrauben 17, die das Gerät in seine Arbeitslage
bringen.
Der Prüfmechanismus für sich besteht in einem Prüfkopf 18, der an einem vertikal einstellbaren Träger
oder einer Säule 21 gehalten wird, die in einem Gehäuse oder einer Muffe 22 gleitet, Die Säule 21 kann durch
eine Kurbel 23 in Verbindung mit einem Getriebeme^ chanismus 24 (nicht dargestellt) Vertikal Verschoben
werden. Das Gehäuse 22 ist bei 27 mit dem Gestell der
Förderanlage !0 verschraubt.
Der Prüfkopf enthält die Behälterroll- oder Antriebseinrichtung in Form eines drehbaren Rades 22, das
vorzugsweise einen Polyurethan-Reifen 31 an seinem Umfang trägt, der an die Oberfläche des Behälters 12
angreift Das Rad 30 dreht sich um eine koaxial zur Welle 21 verlaufende Achse 34 und dient zum Prüfen
von Behältern mit Durchmessern im Bereich von 25 bis 114 mm, der Reifen 31 besitzt einen Durchmesser von
etwa 560 mm. Das Rad 30 wird von einem Motor 32 mit umkehrbarer Drehrichtung und veränderbarer Geschwindigkeit
über ein Reduktionsgetriebe 33 angetrieben. Der Antrieb 32 soll Umfangsgeschwindigkeiten am
Reifen im Bereich von 15,7 bis 78 Meter pro Minute zum
Prüfen von Behältern mit den erwähnten Durchmessern ermöglichen.
Die Fig. 1 und 2 zeigen, daß die Rotationsachse 34
des Rades 30 seitlich des Förderbandes 11 steht Die Behälter 12 auf dem Band 11 greifen somit den Reifen 31
eher schief als diametrisch an. Die Behälter sind durch eine feste Führung oder durch Leitschienen 36 co
ausgerichtet, daß sie den Rand des Reifens 31 mit ungefähr 3Λ des Abstandes zwischen der Achst 34 und
dem Ende einer radialen Linie senkrecht zum Band 11 angreifen. Das Rad 30 wird nach Fig.2 in Rechtsrichtung
angetrieben und verschiebt den Behälter seitlich oder quer zum Band 11, so daß der Behälter während
seiner Bewegung am Schuh oder am Kissen 37 fast vollständig von der Fördereinrichtung abgebogen ist
und praktisch nur vom Rand und vom Schuh an gegenüberliegenden Seiten (Fig. 1) gehalten wird. Bei
einem Bruch des Behälters fallen die Scherben vorn Prüfraum scheinbar unbehindert durch die Förderanlage
12 oder das Prüfgerät, wie in F i g. 1 durch einen Pfeil angezeigt ist, in einen Scherbenbehälter oder eine Rinne
38, die sie an eine Scherbenförderanlage 39 abgibt
Der Schuh 37 und der zugehörige Haltemechanismus werden über dem Gehäuse 22 konsolartig von einem
Gestell oder Gehäuse 42 getragen. Das Gestell 42 hängt über der Förderanlage 10 und verläuft quer zu ihr und
über ihre Seiten hinaus gegenüber dem Teil, mit dem das Prüfgerät bei 27 verschraubt ist Das Gerät 42 enthält
parallel in Abstand und horizontal verlaufende Bahnen oder Führungen 43 (F i g. 3 und 4). Diese Führungen
nehmen die Schuhhalteeinrichtung a'*f und tragen sie bei 44, um sie zum Rad 30 zu führen. Die
Schuhhalteeinrichtung 44 enthält einen Träger oder Schlitten 46 und einen WinKelhebel 53. Der Träger 46
besitzt Seitenflansche, die in den Bahnen 43 gleiten
können, und eine nach unten gerichtete Rippe 47, an der der Winkelhebel 53 hängt. Der Hebel 43 ist an Zapfen
gelagert, damit er sich um eine horizontale Achse 54 drehen kann. Die Bahnen 43 sind an jeder Seite mit einer
Reihe von Befestigungsschrauben oder Klammern 48 versehen. Ein Endanschlag am Gestell 42 kann so
eingestellt werden, daß er gegen das Ende des Trägers 46 stößt und so eine Querverschiebung des Trägers zur
Radachse 34 begrenzt.
Der Winkel- oder Schuhhaltehebel 53 ist dreieckig und an Drehzapfen an seinen Ellbogen gelagert, so daß
er um diesen schwingen kann. Die Achse 34 verläuft parallel zur Gesamtlinie der Behälterbahn am Band 11.
Die Rippe 47 des Trägers ist an gegenüberliegenden vertikalen Seiten zur Aufnahme von Gewindestiften 56
eingerichtet, die die Rollenlager 57 am Winkelhebel 53 tragen.
Der Winkelhebel 53 besiizt zwei ähnliche, im Abstand
angeordnete Seiten 55, von denen jede einen nach unten gerichteten Schenkel 59 aufweist Die gegenüberliegenden
Seiten 55 sind miteinander verbunden und durch eine Innen- oder Rippenstruktur 61 verstärkt
Der Schuh 37 wird zwischen den Seitenwänden 55 des Winkelhebels 53, insbesondere zwischen dessen Schenkeln 58 getragen und enthält insbesondere ein doppelseitiges oder umkehrbares Glied 63 mit getrennten konkaven Verschleißflächen 64 an gegenüberliegenden Seiten. Das umkehrbare Glied 63 ist in Lagern 66 gehalten und wird von einer Ansatzschraube 95 getragen. Das Glied kann über einen kleinen Winkel geschwenkt werden, um solche Kippkräfte zu ermöglichen, wie sie infolge der Winkelstellungen der Behälteroberfläche dort wirken können, wenn sich der Behälter dorthin bewegt Eine Arretierung 67 an jeder Winkelhebelseite 55 bringt eine gegebene Fläche 64 an eine Stelle, wo sie an den Behälter angreift Nach Abnutzung einer Fläche 64 nach langem Gebrauch kann eine zweite Fläche 64 zur Verwendung durch Drehen des Gliedes 63 um 180° um du Lager 66 in Arbeitsstellung gebracht werden. Das Anbringen einer neuen Verschleißfläche bedarf nur einer geringen Unterbrechung der Prüfung.
Der Schuh 37 wird zwischen den Seitenwänden 55 des Winkelhebels 53, insbesondere zwischen dessen Schenkeln 58 getragen und enthält insbesondere ein doppelseitiges oder umkehrbares Glied 63 mit getrennten konkaven Verschleißflächen 64 an gegenüberliegenden Seiten. Das umkehrbare Glied 63 ist in Lagern 66 gehalten und wird von einer Ansatzschraube 95 getragen. Das Glied kann über einen kleinen Winkel geschwenkt werden, um solche Kippkräfte zu ermöglichen, wie sie infolge der Winkelstellungen der Behälteroberfläche dort wirken können, wenn sich der Behälter dorthin bewegt Eine Arretierung 67 an jeder Winkelhebelseite 55 bringt eine gegebene Fläche 64 an eine Stelle, wo sie an den Behälter angreift Nach Abnutzung einer Fläche 64 nach langem Gebrauch kann eine zweite Fläche 64 zur Verwendung durch Drehen des Gliedes 63 um 180° um du Lager 66 in Arbeitsstellung gebracht werden. Das Anbringen einer neuen Verschleißfläche bedarf nur einer geringen Unterbrechung der Prüfung.
Die Verschleißfläche 64 ist vorzugsweise aus Polyurethan und besitzt eine Stahleinlage und ist an
ihren Enden mit dem Glied 63 verschraubt Jede Fläche 64 ist konkav (F i g. 2 und 6) und ungefähr in der Mitte
der Krümmung befindet sich die Achse 34 (dies ist jedoch nicht besonders kritisch, weil der ganze
Schuhträger auf den Bahnen 43 zu und von der Achse 34 bev/eglich ist). Die Bogenlänge der Fläche 64 sollte dem
halben Umfang des zu prüfenden Behälters entsprechen oder ihn überschreiten. Zum Prüfen verschiedener
Flaschen mit Durchmessern im Bereich von 25 bis 115 mm sollten drei verschiedene Größen von Schuhen
64 vorgesehen werden, z. B. einen mit einer Bogenlänge von etwa 107 mm, den zweiien von etwa 145 mm und
die dritte von etwa 176 mm für Flaschen in den Bereichen von 25 mm, 70 bis 95 mm bzw. 95 bis 115 mm.
F i g. 3 zeigt daß sowohl der Winkelhebel 53 als auch
der Schuh 37 am Lagerzapfen 54 hängen. Der Winkelhebel 53 ist um den Zapfen 54 in Richtung zum
Tragen des Schuhes 37 zum Reifen 31 vorgespannt so daß der Behälter 12 zwischen dem Reifen und dem
Schuh zusammengedrückt wird. Die Vorspannungskraft wird durch ein Luftkissen oder ein pneumatisches
Polster 71 angelegt. Das Kissen 71 ist zwischen einer oberen horizontalen Fläche 72 des Trägers 46 und einer
so horizontalen Rippe 73 des hinteren Schenkels 59 des Winkelhebels 53 angeordnet. Der nach unten gerichtete
Druck des Luftkissens ist im Bereich des Kissens und der Bewegung des Schuhes bei einer Prüfung und bei einem
geceb'-iien Luftdruck im Kissen 71 konstant ändert sich
aber mit dem Luftdruck. Um verschiedene Krähe anlegen zu können, wie es für das Prüfen von Behältern
verschiedener Größen und Formen notwendig ist, kann der Luftdruck im Kissen 71 über einen Druckregelknopf
60 an der Einlaßleitung 74 von einer üblichen (nicht dargestellten) Druckluftquelli: eingestellt werden. Die
Druckleitung 74 (und somit der Druck im Luftkissen)
wird an einem Druckmesser 76 (F i g. 1) am Gehäuse 42 angezeigt
Praktische Prüfungen haben eine viel raschere Ansprech- oder Unlaufzeiit des Mechanismus im
Vergleich mit den bisher benuizten Luftkolben erbracht Dies ist eine Wesentliche isrhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit
von einer früheren Grenze von 140 auf
240 Behälter pro Minute mit dem neuen Gerät bei
Behältern derselben Art.
Beim Bruch eines Behälters verschwindet die nach rechts gerichtete Reaktionskraft des Behälters am
Schuh 37 und die Vorspannkrafl des Luftkissens läßt den Winkelhebel 53 und den Schuh scharf nach rechts oder
nach links schwenken und läuft über die richtige Stelle, um den nächsten Behälter zu ergreifen. Die überlaufene
Strecke wird durch einen Stoßdämpfer 77 (Fig.3) aufgefangen und begrenzt. Dieser enthält einen Bolzen
78, der von der Fläche 72 des Trägers 46 über eine Öffnung 49 der Winkelhebelrippe 73 verläuft. Am
Bolzen 78 unter der Rippe 73 ist durch eine Handeinstellschraube 82 ein elastischer Kissenblock
oder ein Gummipuffer 81 befestigt, der die Rechtsdre- IS hung des Winkelhebels um den Zapfen 54 begrenzt.
Dieser Mechanismus fängt das Überlaufen auf. Ferner bewirkt der Block 81 unabhängig von einem Bruch, daß
eier Schuh 37 zum Eingreifen des nächsten fuigeriuen
Behälters richtig eingestellt wird.
Ein wichtiger Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der Prüfmechanismus keine besondere Einrichtung zum
Herstellen von Abständen zwischen den Behältern benötigt. Obwohl auch ankommende Behälter auf dem
Band 11 dicht nebeneinander liegen können, wie die F i g. 2, 5 und 6 zeigen, werden durch das Prüfgerät
während der Prüfung zwischen ihnen Abstände hergestellt, so daß nur jeweils ein Behälter der
Druckkraft unterworfen ist und die Kraft am Behälter am Kissen konstant bleibt. Dies geschieht durch
Einhalten des Verhältnisses von Radgeschwindigkeit zu Behälterdurchmesser, Prüfraumbogenlänge und Fördergeschwindigkeit.
Für einen maximalen Durchsatz oder Prüfgeschwindigkeit sollte die Umfangsgeschwindigkeit am Rad etwa
gleich dem Behälterumfang mal der Zahl der pro Zeiteinheit auf der Förderstrecke bewegten Behälter
sein. Das Gerät kann bei dieser Geschwindigkeit mindestens etwa 240 Behälter pro Minute aufnehmen.
Wenn dieses Verhältnis eingehalten wird, wird jeder Behälter an seinem Umfang vollständig geprüft, aber
nicht mehr, und der Behälter wird quer zum Prüfplatz gebracht, bevor der nächste Behälter an den Eingang
des Prüfplatzes gelangen kann, auch wenn sich die Behälter dicht nebeneinander auf der Förderanlage
befinden.
Dies kann durch ein Beispiel erläutert werden, in dem Behälter mit einem Nenndurchmesser von 70 mm auf
der Förderstrecke in gegenseitiger Kantenberührung mit einer Fördergeschwindigkeit von 240 pro Minute
ankommen. Der Seifen 31 mit einem Durchmesser von 56 cm dreht sich mit einer Umfangsgeschwindigkeit von
ca. 50,8 Meter pro Minute. Der Krümmungsradius der Schuhfläche 64 beträgt etwa 340 mm und die Länge der
bogenförmigen Fläche 64 ist etwa die Hälfte des Umfanges eines Behälters oder 110mm. Wie Fig.5
zeigt, tritt gerade ein Behälter 84 in den Prüfplatz 85 zwischen dem Rad und der Schuhfläche 64 in dem
Moment ein, in dem der vorhergehende Behälter den Ausgang am anderen Ende des Platzes 85 verläßt. Bis zu
und an diesem Moment befindet sich der Behälter 84 nicht unter der Kontrolle des Reifens 31 und seine
Geschwindigkeit ist die der Förderanlage. Wenn der Behälter 84 von dem Reifen 31 und der Schuhfläche 64
ergriffen wird, wird er rasch beschleunigt und wird über die Schuhfläche 64 in derselben Zeit geführt, die
benötigt wird, damit der nächste Behälter 87 den Eingang der Druckstelle 85, d. h. den vom Behälter 85 in
Fig.5 eingenommenen Punkt erreicht, der Platz zwischen den Behältern wird somit im Prüfgebiet 85
vergrößert (Fig.6), wird aber auf den ursprünglichen Platz an seiner in Förderrichtung liegenden Seile
erweitert.
Bei einer Blockierung oder einer Stillegung in Förderrichtung versuchen die Behälter, sich auf dem
Band 11 rechts vom Prüfkopf 18 in Fig 2 zu stapeln. Unter diesen Umständen ist es wünschenswert, die
Prüfeinrichtung abzuschalten. Anderenfalls würde das Rad 30 die Flaschen in einen bereits gestapelten oder
gedrängten Zustand bringen. Hierfür wird eine Störungsmeldeeinrichtung 88 zum Anhalten des Rades
vorgesehen (Fig.2). Die Störi'np wird durch seitlkhu.i
Druck, der durch die aufgestapelten Behäiier auf eine
schwenkbare Leitschiene oder einen Mikroschalterarm 90 ausgeübt wird, festgestellt. Der Schalterarm 90 ist
durch eine Feder 93 in Rechtsrichtung vorgespannt, wie die ausgezogen dargestellte Stellung zeigt. Wenn der
Arm 90 nach außen in die gestrichelt dargestellte Lage geschwenkt wird, betätigt er infolge der Anhäufung von
Behältern zwischen den gegenüberliegenden Führungen 91 und 92 einen Mikroschalter 94, der den Motor 32
abschaV-et, so daß die Prüfung unterbrochen wird, bis die
Anhäufung beseitigt worden ist.
Beim Bruch eines Behälters fallen die Scherben in den Abfallbehälter 38 ohne wesentliche Auf äufung auf dem
Förderband 11. Die überhängende Deckelplatte 95 (Fig. 1) schirmt die Fläche über dem Behälter, der sich
in der Prüfung befindet, und die Flächen über vorübergehende und folgende Behälter ab und verhindert
somit, daß herumfliegende Scherben in benachbarte Behälter fallen. Der Bruch eines Behälters schaltet
nicht notwendigerweise die Leitung ab oder verzögert sie, da das Luftpolster 71 rasch umläuft, so daß der
nächste folgende Behälter ohne Unterbrechung geprüft werden kann. Durch die Erfindung kann offensichtlich
jeder einzelne an einer Behälterstraße hergestellte Gegenstand geprüft werden, während er sich an der
Förderanlage befindet. Fehlerhafte Gegenstände werden automatisch durch Brechen entfernt und die
Scherben können leicht abgesondert und weggeschafft werden. Die Prüfung bedingt keine Verzögerung der
Fertigungsstrecke, da die Gegenstände über die Prüfanlage während ihrer mit normaler Geschwindigkeit
erfolgenden Führung an die Förderstrecke bewegt werden. Der Mechanismus kann leicht auf Gegenstände
verschiedener Größen eingestellt werden, da die Winkelhebelanordnung leicht von der einen Strecke zur
anderen gebracht und dort befestigt werden kann.
Fig.2 zeigt, daß das Prüfgerät mit Ausnahme des
Störungsmelders 88 an jeder Seite der Achse 34 symmetrisch ist Dies gibt eine geeignete Verwendung
mit Richtungsumkehrung der Förderstrecke zur dargestellten
Richtung. Die Drehrichtung des Motors 32 wird in einfacher Weise durch ein'en Umkehrschalter
umgekehrt. Der Mechanismus 88 wird bei Verwendung bei einer solchen Umkehrung zurückgestellt, da er an
der in Förderrichtung liegenden Seite arbeitet
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Gerät zum Prüfen der Festigkeit von Hohlgegenständen mit im wesentlichen rundem Querschnitt,
die in einer Reihe hintereinander durch eine s Prüfstation bewegt werden, wobei die Prüfstation
über eine mit der Wand des Hohlgegenstandes längs einer beträchtlichen vertikalen Länge in Eingriff
bringbare Rolleinrichtung und über einen an der der Rolleinrichtung gegenüberliegenden Seite des Hohlgegenstandes
befindlichen von einem Träger getragenen und um eine sich parallel zur Förderrichtung
erstreckende Achse verschwenkbaren Schuh mit einer Gegenlagerfläche verfügt, sowie mit einer
Vorspannungseinrichtung, die an der Gegenlagerfläehe angreift und einen seitlichen Druck auf die
Hohlgegenstände ausübt, dadurch gekennzeichnet,
daß der Träger (46) des Schuhs (37) einen Hebel (53) aufweist, der an einem horizontal
verlaufenden Drehzapfen (54) gelagert ist und der den Schuh (37) trägt, und daß die Vorspannungseinrichtungen
ein elastisches Vorspannelement (71) enthält, welches eine Kraft auf den um den
Drehzapfen (54) drehbaren Hebel (53) und den Schuh (37) ausübt.
2. Gerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (53) ein Winkdhebel ist.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schuh (37) unter dem Drehzapfen
(54) am Hebel (53) befindet.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das \ orspannelement (71) ein pneumatisches
Kissen ist.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß e?-. elastischer Anschlag
(81) zur Begrenzung der Bewegung des Hebels (53) um seinen Zapfen (54) in Richtung zur
Rolleinrichtung (30) vorgesehen ist.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (46) mit
dem Hebel (53) in seine Lage zur Rolleinrichtung (30) verstellbar ist.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorspannelement (71) zwischen dem
Träger (43) und dem Hebel (53) angeordnet ist.
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