DE2246088A1

DE2246088A1 - Optisches system fuer eine kapselpruefung

Info

Publication number: DE2246088A1
Application number: DE2246088A
Authority: DE
Inventors: Hi Chul Chae; Wayne Ray Palmer; Elmer Revelle Stewart; Willard Jay Vandenberg
Original assignee: Eli Lilly and Co
Current assignee: Eli Lilly and Co
Priority date: 1971-09-23
Filing date: 1972-09-20
Publication date: 1973-03-29
Also published as: GB1394690A; IT965472B; IL40314A; NL175343C; CA998453A; SE390668B; CH571213A5; BE788990A; NL7212909A; IE36903B1; ATA817072A; JPS4842759A; AU466922B2; YU240072A; US3709598A; IE36903L; AT351298B; AR199556A1; JPS549897B2; YU36407B

Description

Ell Lilly and Company, Indianapolis, Indiana / USA Optisches System für eine Kapselprüfung

Bie Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur intermittierenden Prüfung von Gegenständen und insbesondere ein optisches System zur schnellen Prüfung einer großen Anzahl von Arzneikapseln, die nacheinander in eine Prüfstation eingebracht werden, wo Jede Kapsel um ihre Achse gedreht und ihre ganze Oberfläche zur Prüfung belichtet bzw. beleuchtet wird.

, Arzneikapseln werden in »großer Anzahl auf kompliziert aufgebauten und empfindlichen Maschinen aus Gelatine oder anderem Material hergestellt. Gelatxnekapeeln bestehen aus Kappen und Hauptteilen, die durch Eintauchen von Stiften oder Stäbchen in eine Gelatinelösung hergestellt werden, wobei Überzüge oder dünne Schichten auf den Stiften oder Stäbchen aufgebracht werden, die aufgebrachten Überzüge oder Schichten abgezogen, auf Länge geschnitten und die leeren Kappen, und die Haupt- bzw.. Körperteile mit einer ausreichenden. Dicke ineinander geschoben werden, so daß sie als leere Kapseln ausreichend steif und fest sind_;aber doch so leicht und lose ineinandergeschoben sind, daß sie zum Füllen ohneweiteres auseinandergezogen werden können. Die leeren Kapseln müssen so frei von Fehlern wie nur irgend möglich sein, um auf diese Weise nicht nur Artikel einer bestimmten Güte und Beschaffenheit zu erhalten, sondern insbesondere um Artikel zu schaffen, die in Maschinen, in denen sie gefüllt werden, entsprechend verarbeitet werden können, um dadurch eine falsche bzw. ungenaue und damit unbrauchbare Dosierung von Arzneimittel sowie die Herstellung von fehlerhaften, gefüllten Kapseln zu vermeiden.

Die verlangte Kapselgüte erfordert eine ,10090-ige Überprüfung

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der leeren Kapseln, bevor sie verwendet oder zur weiteren Verwendung verkauft werden. Bisher wurden die Kapseln von Kontrolleuren optisch untersucht, indem die Kapseln einlagig an einem beleuchteten Bildschirm vorbeibefördert wurden. Eine derartige optische Untersuchung ist aber teuer und nicht besonders wirksam.

Die üblichen Kapseln bestehen aus Kappen und Hauptteilen, die jeweils eine tiefe becherartige Form mit einer im allgemeinen zylindrischen Seitenwandung und einem abgerundeten Ende aufweisen. Die durch Ineinanderschieben dieser beiden Teile entstandene Kapsel kann in der Länge sehr unterschiedlich sein. Der Rand der Kappe weist im allgemeinen eine sich nach außen trichterförmig oder konisch erweiternde Form auf. Die äußeren Flächen können außen entweder wegen Veränderungen in der Wandstärke oder wegen sonstiger Verformungen rund bzw. abgerundet sein. Verschiedene andere durchaus zulässige Veränderungen können bei brauchbaren und verwendbaren Kapseln vorkommen.' Durchaus "gute" Kapseln weisen daher oft eine etwas unregelmäßige Form auf, wodurch eine Überprüfung noch schwieriger wird.

Bei der großen Anzahl und Verschiedenheit der auftretenden Fehler ist eine wirksame Prüfung nur schwer durchzuführen. Fehler und Schäden, die bei einer Überprüfung gefunden werden sollen umfassen:gesprungene und geplatzte Kapseln, Kapsdm mit Löchern oder Schnitten in ihren Wänden, gequetschte oder flach gedrückte Kapseln, beim Ineinanderschieben verformte Kapseln, ringsherum um die Kapseln verlaufende oder auf andere Weise ausgebildete Schnitte und Schlitze, unvollständige oder Falten aufweisende Kapseln, um- oder abgedrehte Ränder an den Kapselkappen, schwarze Flecken, Beulen, Blasen, eingedrückte Enden, ausgezackte und aufgerauhte Kanten an den Kapselkappen, Kratzer, Ab- oder Eindrücke von den Stiften oder Stäben, dünne Stellen usw. Diese verschiedenartigen Fehler entsprechen auch einer unterschiedlichen optischen Überprüfung und einige erfordern wieder verschiedene Prüfbedingungen als andere Fehler. Eine Prüfeinrichtung sollte

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aber auch Fehler und Schaden an farblosen und durchsichtigen Kapseln ebenso wie an Kapseln verschiedener Faltung und unterschiedlichen Dur ehr lohti^lcoitsgrades, aber auch Fehler

/feststellen
an zweifarbigen Kapseln, bei denen beispielsweise die Kappen und die Hauptteile unterschiedliche Färbungen aufweisen. Eine Prüfeinrichtung sollte aber auch bei Kapseln der unterschiedlichsten Formen einschließlich Kapseln mit halbkugelförmigen oderparabolischen Enden anwendbar sein.

Es hat sich! .hierbei insbesondere als schwierig herausgestellt, Fehler an abgerundeten Schulterbereichen an den Enden der Kapseln zwischen den im allgemeinen geraden Kanten und den abgerundeten Enden sowie insbesondere Fehler an Kapseln mit paraboliehen Oberflächen und parabolisch ausgebildeten Endteilen.festzustellen.

Bei einer Überprüfung müssen insbesondere auch an Kapseln für bestimmte Zweite vorgesehene Abweichungen sowie Änderungen in der Abmessung berücksichtigt werden. So sind beispielsweise bei einigen Kapseln in der Kappe ein Paar diametral gegenüberliegender, nach innen vorstehender Vorsprünge ausgebildet, damit die Kappen und Haupt- oder Körperteile von leeren Kapseln festsitzen und sich nicht von selbst trennen. Einige Kapseln weisen auch eine Anzahl am Umfang im Abstand angeordneten, naah innen in die Kappen vorstehenden Fasen auf,um die Kappen und Hauptteile von zusammengesetzten, gefüllten Kapseln aneinanderzuhalten. Durch derartige nach innen vorstehende Vorsprünge und Fasen werden an der Außenfläche Verformungen und Abweichungen hervorgerufen, die so ähnlich aussehen wie die bestimmten Fehler.

Bis jetzt ist eine automatische oder maschinelle Überprüfung noch nicht durchgeführt worden. Im Rahman einer von der Anmelderin durchgeführten Untersuchung bzw. Analyse wurde ein Prüfsystem in Betracht gezogen, bei dem Kapseln schnell vor einem sich bewegenden Satz schmaler, lichtempfindlicher Abtaslöifnungen gedroht werden; hierzu wurde eine für Versuchs-KW«cJ:(> von Hand beschickte Abtast- bzw. rühreinrichtung ge-

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baut, um diesen Vorschlag zu untersuchen und zu überprüfen. Obwohl das optische System dieser Einrichtung vielversprechend erschien, standen keine Einrichtungen zur Verfügung, um eine Prüfung der Kapseln mit ausreichend hoher Geschwindigkeit durchführen zu können.

Die vorliegende Erfindung schafft daher ein wirksames optisches System zur Prüfung von Kapseln» die nacheinander in gleicher Lage und Ausrichtung zugeführt und schnell um ihre Achse gedreht werden, damit die ganze Oberfläche der Kapsel mittels, des optischen Sys-tems überprüft werden kann. Die Erfindung ermöglicht aber nicht nur die Überprüfung von Kapseln mit zylindrischen Seitenflächen, sondern auch von Kapseln mit abgerundeten Ecken und mit Schulterteilen zwischen den Seiten und Enden, so daß in derselben Prüfstation eine vollständige Überprüfung in einem einzigen Prüfvorgang durchgeführt werden kann.

Die Erfindung ist auch bei durchsichtigen oder farblosen .Kapseln und genau so gut bei ein- und zweifarbigen Kapseln verwendbar. Weiterhin ist sie auch bei Kapseln, die aufgrund von nach innen vorstehenden Vorsprüngen oder Fasen normalerweise Abweichungen bzw. Vertiefungen in ihrer Oberfläche aufweisen, und bei Kapseln verschiedener Größe und Form einschließlich solcher Kapseln anwendbar, die im allgemeinen kugelförmige Enden aufweisen und bei denen das Ende parabolisch oder geschoß- bzw. patronenförmig ausgebildet ist.

Weiterhin ist es auch vorteilhaft, bezüglich einer ordentlichen oder spiegelnden Reflexion oder von hell leuchtenden Linien auf den Oberflächen von "guten" Kapseln eine Prüfbeleuchtung und -betrachtung in diesem Zusammenhang mit abzuhandeLn; inabesondere ist auch darauf hinzuweisen, daß die Prüfung nicht so sehr erforderlich ist, um "gute" Kapseln zu betrachten, sondern vielmehr um Fehler festzustellen, aufgrund derer die Kapseln musgeschieden werden müssen. Bei der Prüfung von richtigen Drehflächen, beispielsweise von Flächen von Lagerrollen oder -walzen ist bereits in der

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US-PS 2 9^ 667 vorgeschlagen worden, das Licht zu beobachten, das von hell leuchtenden Linien spiegelnd reflektiert wird, und die Abnahme des Licht» bei einer derartigen ordentlichen oder spiegelnden Reflexion zu fühlen. Dies ist aber nicht bei einer Kapselprüfung anwendbar, da teilweise zulässige Unregelmäßigkeiten in der Kapselform die hell leuchtende Linie unstabil und ungleichmäßig erscheinen lassen und da auch die verschiedensten, oftmals verborgenen Fehler gefunden werden müssen.

Die ERfindung betrifft ein optisches System zur Prüfung von Arzneikapseln oder ähnlichen Einrichtungen mit in Längsrichtung gekrümmten Flächen, wobei jede Kapsel um ihre Achse in einer Prüflage bzw. -station schnell gedreht wird; hierbei ist das optische System dadurch gekennzeichnet, daß ein optisches Betrachtungssystem eine oder mehrere Betrachtungslinsen aufweist, die so angeordnet sind, daß sie in ihren Bildebenen ein Bild eines Prüfbereichs der Kapselfläche abbilden, wobei der Bereich sowohl eine Seitenfläche der Kapsel als auch eine in Längsrichtung gekrümmte Endfläche an mindestens einem Ende der Kapsel aufweist, daß ein Beleuchtungssystem Lichtquellen aufweist, um Lichtstrahlen auf den Prüfbereich zu richten, von dem aus die Strahlen ordentlich oder spiegelnd in das Betrachtungssystem reflektiert werden, wobei die Lichtstrahlen von einer Anzahl Punkte auf einer Lichtquellenfläche ausgehen, die zu den Enden der Kapsel in einem weiten Bogen verläuft, der zumindest ein Ende der Kapsel umfaßt bzw. umhüllt, um auf der Kapsel, wie mittels des Betrachtungssystems zu sehen ist, eine hell leuchtende Linie einer .ordentlichen oder spiegelnden Reflexion zu erzeugen, die sowohl einen linearen Seiteiteil an der Seitenfläche der Kapsel als auch einen geradlinigen, über einen langgestreckten Bogen verlaufenden Endteil auf der in Längsrichtung gekrümmten Endfläche der Kapsel aufweist, und daß Fotodetektoreinrichtungen auf das Licht in dem Bild ansprechen, die sich über einen oder mehrere Bereiche in Abstand zu der Lage des hi.1 leuchtenden Linienbereichs erstrecken.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine optische Prüfeinrich-

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tung zum Prüfen von Arzneikapseln oder ähnlichen Einrichtungen wobei Einrichtungen zum Tragen und Drehen der Kapseln um ihre Achse in einer Prüflage bzw. -station vorgesehen sind, in der die Enden der Kapsel zur Überprüfung in axialer Richtung und ihre Seitenfläche zur Überprüfung in seitlicher Richtung belichtet bzw. beleuchtet wird, bei dem ein zur Seitenbetrachtung vorgesehenes Linsensystem eine zur Achse der Kapselachse senkrechte,Achse aufweist, bei dem mindestens ein zur Endenbetrachtung vorgesehenes Linsensystem eine unter einem Vinkel zu der Kapselachse verlaufende Achse hat und auf derselben Seite der Kapsel wie das zur Seitenbetrachtung vorgesehene Linsensystem angeordnet ist, und bei dem schließlich ein Spiegel auf der Achse der Kapsel angeordnet ist, um das eine betrachtet&Ende in das für die Endenbetrachtung vorgesehene Linsensystem zu reflektieren.

Die Erfindung betrifft weiter ein optisches System zur Prüfung von Kapseln oder ähnlichen zu prüfenden Werkstücken mit einer kugelförmigen oder einor anderen konvexen Drehfläche aus einer um eine Achse konvex gekrümmten Linie, wobei das Werkstück um seine Drehachse gedreht wird; in einem derartigen optischen System ist ein optisches Betrachtungssystem zur Betrachtung der konvexen Oberfläche aus einer vorbestimmten Richtung, und ein Beleuchtungssystem mit Lichtquellen vorgesehen, um Lichtstrahlen auf die konvexe Fläche zu richten, damit sie von dieser Fläche in das Betrachtungssystem ordentlich oder spiegelnd reflektiert werden, wobei die Strahlen auf der konvexen Oberfläche von einer Vielzahl von Punkten auf einer Lichtquellenfläche konvergieren, die in einem weiten Bogen verteilt sind, der die konvexe Fläche umfaßt bzw. umgibt, um auf der Fläche, dwie mittels des Betrachtungssystems zu sehen ist, eine hell leuchtende Linie der spiegelnden Reflexion zu schaffen, die über einen langgestreckten Bogen auf der konvexen Fläche verläuft; weiterhin weist das optische Betrachtungssystem linrichtungen zum Fühlen von Veränderungen des Lichts in einer BetrachtungsfKche der auf diese Weise beleuchteten konvexen Oberfläche auf, wenn das

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Werkstück gedreht wird.

Die Kapsel weist eine konvexe, reflektierende Oberfläche auf, die einen Teil des optischen Systems bildet; das Beleuchtungssystem schafft eine ordentliche oder spiegelnde Reflexion von der Oberfläche, die in die zur Betrachtung vorgesehenen Linsensysteme in Form von hell leuchtenden Linienbereichen reflektiert -werden, die sich in ihrer Form und Kontur in Abhängigkeit sowohl von der Form der Kapsel als auch von der Form des Lichtstrahls, mit dem sie beleuchtet wird, ändern können.

Im allgemeinen weist eine bevorzugte Ausführungsform der Prüfvorrichtung folgende Einrichtungen auf: (1) eine. Betrachtungseinrichtung, die ein zur Seitenüberprüfung vorgesehenes Linsensystem und zwei zur Überprüfung der Enden vorgesehene linsensysterne aufweist; (2) ein Beleuchtungssystem, das Lieht auf die Kapseln von einer Reihe von Punkten auf einem langgestreckten schmalen Bereich wirft, der die Kapsel in Längsrichtung "umfaßt bzw. umhüllt" und das, wie mittels der Linsensysteme festgestellt werden kann, eine ordentliche oder spiegelnde Reflexion über einer hell leuchtenden Linie erzeugt, die im wesentlichen kontinuierlich von einem zum anderen Ende entlang der Kapsel und über deren abgerundete Enden verläuft; (3) Bildebenen, in die das Linsensystem Bilder der Seite und der Enden der Kapsel projiziert, und . (4) Lichtsensoren, die Licht in den Bildern über linearen von den hell leuchtenden Linien in Abstand angeordneten Bereichen fühlen. Der Prüfzyklus für jede sich drehende Kapsel wird über eine Anzahl von Kapseldrehungen, beispielsweise fünf Drehungen fortgesetzt, um bei der Prüfung eine Redundanz zu schaffen.

Das für die Seitenbetrachtung vorgesehene Linsensystem zeigt die hell leuchtende Linie über der ganzen Länge der im allgemeinen zylindrischen Seitenfläche xind kann bis zu einem gewissen Grad die hell leuchtende Linie auf den angrenzenden Schulterflachen der Kapsel zeigen. Zur Seitenüberprüfung

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sind vorzugsweise eine Reihe von Lichtsensoren verwendet, die auf Licht in verschiedenen Teilen eines im wesentlichen kontinuierlichen, linearen Bereichs ansprechen, der parallel und im Abstand zu der hell leuchtenden Linie in dem Seitenbild der Kapsel liegt; hierbei können einer oder mehrere dieser Sensoren die an den Kapseln vorgesehenen Vertiefungen bzw. Abweichungen fühlen, beispielsweise die nach innen vorstehenden Fasen und Vorsprünge in der Kapselwandung.

Eine Überprüfung der End- und Schulterbereiche der Kapsel ist durch das "unfassende bzw. umhüllende" Belichtungssystetn sehr erleichtert, das eine langgestreckte, hell leuchtende Linie im wesentlichen über die gesamte in Längsrichtung verlaufende, gekrümmte Fläche des Kapselendes erzeugt, die mittels eines über das Kapselende hinausgehenden Einlinsensystems betrachtet werden kann. Ohne diese, die Kapsel "umhüllende" Beleuchtung würde nur ein kleiner Leuchtpunkt erscheinen. Mit Hilfe des die Kapsel "umhüllenden" Beleuchtungssystems sowie mit Hilfe der linearen hell leuchtenden Linie ist ein Betrachtungssystem geschaffen, mit dem alle Teile der schwer zu erfassenden End- und Schulterbereiche betrachtet werden können.

■Bei einem für die ,Endenbetrachtung vorgesehenen Linsensystem, das das Linsenende zeigt, erscheint die langgestreckte hell leuchtende Linie als eine radial verlaufende Linie auf dem Bild des Kapselendes. Zur Überprüfung des Endes kann ein einziger Lichtdetektor verwendet werden, der so angeordnet ist, daß Licht in radial verlaufenden, linearen Bereichen des Endbildes gefühlt wird, die unter einem Winkel und im Abstand zu der radial verlaufenden Lage der hell leuchtenden Linie angeordnet sind.

Die für die Seiten- und Enden-Betrachtung vorgesehenen Sensoren, die zum Fühlen von Licht in Bildbereichen angeordnet sind, die in Abstand von den hell leuchtenden Bereichen lio- ^CM, sprechen sowohl auf eine Abnahme ala auch auf eine Zunahme dos Li chis an. Sie zeigen daher eine Abnahme in dem

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diffusen Licht von den ihnen zugeordneta Prüfbereichen an, die beispielsweise durch schwarze Punkte, Löcher, Einschnitte u.a. in derartigen Prüfbereichen hervorgerufen sein-können. Insbesondere zeigen sie aber auch eine Zunahme in dem Licht an, die durch ordentliche oder spiegelnde Reflexion in den Sensoren aufgrund von Fehlern, wie Blasen, Falten u.a. hervorgerufen wird, die plötzliche Änderungen in der Krümmung der Kapseloberfläche erzeugen.

Die Sensoren werden an elektrischen Schaltungen angeschaltet, in denen sie Signale erzeugen, die Veränderungen oder nadelförinige Impulse aufweisen, die den die festgestellten Kapselfehler darstellenden Lichtveränderungen entsprechen. Diese Signale werden verarbeitet und analysiert, um den Betrieb des AnHahtne-Ausstoßaiechanismus zu steuern, um die überprüften Kapseln anzunehmen und weiterzuleiten bzw* auszustoßen und auszuscheiden und um sowohl die brauchbaren und angenommenen sowie die ausgeschiedenen Kapseln zu zählen.

In den Signalen von den Lichtsensoren, die zum Feststellen von Fehlern in bestimmten Bereichen der Kapsel angeordnet sind, die keine in den Kapseln vorgesehene Vertiefungen enthalten, kann das Auftreten eines einzigBn nadeiförmigen Impulses einer vorbestimmten Größe bei jeder Umdrehung der Kapsei als ausreichend betrachtet werden, um ein Ausstoßen bzw. Ausscheiden der Kapsel zu bewirken. Dort, wo ein Lichtsensor angeordnet ist, um die vorgesehenen gewollten Vertiefungen und Abweichungen anzuzeigen, muß bei der Signalverarbeitung und Analyse das Erscheinen eines solchen Signals, das den beabsichtigten und vorgesehenen Vertiefungen entspricht, entsprechend berücksichtigt werden. Ein bevorzugtes Verfahren zur Verarbeitung von Signalen, die derartige vorgesehene bzw. eingebaute Nadelimpulse enthalten,besteht darin, das Zeitintervall zwischen den Nadelimpulsen zu messen, so daß bei Auftreten eines durch einen Fehler hervorgerufenen Nadelimpulses ein zeitlicher Meßwert zwischen aufeinanderfolgenden Nadelimpulsen erzeugt wird, der kürzer ist als die vorgesehene normale Zeit zwischen Nadelimpulsen von vorge-

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sehenen und damit bekannten Vertiefungen. Ein Ausstoßsignal kann dann aus dem kürzeren zeitlichen Meßwert abgeleitet werden.

Die im wesentlichen kontinuierliche,von einem zum anderen Ende verlaufende, hell leuchtende Linie auf der Kapsel wird mittels einer ordentlichen oder spiegelnden Reflexion von Lichtstrahlen erzeugt, die auf die Oberfläche der sich drehenden Kapsel von einer Vielzahl von Punkten eines langgestrakten, schmalen, als Lichtquelle wirkenden Bereichs gerichtet sind.

Die geringe Breite ist zur Zeichnung eines schmalen, hell leuchtenden Linienbereichs auf der Kapsel und in dem Bild vorteilhaft, so daß eine vorbestimmte und gleichmaßige Beziehung zwischen dem leuchtendan Linienbereich und dem durch Licht abzufühlenden Bereich erhalten wird. Die Länge des als Lichtquelle wirkenden Bereichs ist vorteilhafterweise so gewählt, daß eine gleichmäßige von einem zum anderen Ende reichende Beleuchtung der Kapsel geschaffen ist. Der als Lichtquelle wirkende Bereich sollte über einen weiten Winkel in der Kapselebene verlaufen, so daß die Lichtstrahlen auf der Kapsel in dem weiten Winkel konvergieren, um eine im wesentlichen kontinuierliche, von einem zum anderen Ende reichende hell leuchtende Linie zu erzeugen.

Eine derartige Beleuchtung kann auf verschiedene Weise erhalten werden. Beispielsweise kann ein langgestreckter schmaler, als Lichtquelle wirkender Bereich mit Hilfe einer oder mehrerer Lampen mit langgestreckten Glühfäden, mittels entsprechend geformter Leuchtschirmröhren mittels das Licht leitenden Faseroptik-Einrichtungen, mittels einen Lichtstrahl zerlegenden, optischen Einrichtungen, usw. geschaffen werden. Die besten Ergebnisse wurden aber mit einer einzigen Lichtquelle und einem in Form eines schmalen Segments einer •llxpsoidförmigen Fläche ausgebildeten Spiegels erzielt,

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wobei der Spiegel ao angeordnet ist, daß die Lichtquelle sehr nahe bei dem einen Brennpunkt und die Kapsel nahe bei dem anderen Brennpunkt der ellipsoidförmigen Oberfläche liegen. Mit dem Beleuchtungssystem ist ein dünner keilförmiger Strahl von konvergierenden Lichtstrahlen geschaffen, die auf. die Kapsel über einen weiten Winkelbereich gerichtet sind und die die Enden der Kapsel "umgeben bzw. umhüllen", wodurch eine ordjentliche oder spiegelnde Reflexion über einer schmaljen, hell leuchtenden Linie erzeugt wird, die kontinuierlich von einem zum anderen Ende entlang der Oberfläche der sich drehenden Kapsel verläuft.

Weitere Vorteile und Einzelheiten werden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen im einzelnen erläutert, Es zeigen: .

Fig.l eine Schnittdarstellung einer Seitenansicht eines Mechanismus, um nacheinander mit hoher Geschwindigkeit Kapseln einem schrittweise weiterschaltenden Prüfkopf zuzuführen;

Fig.2 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht des Prüfkopfes in einem optischen Prüf system gemäß der Erf induing;

Fig.3 ein Vertikalschnitt entlang der Linie 3~3 ^der Fig.2;

Fig.k in vergrößertem Maßstab eine Seitenansicht, in der eine der Antriebsrollen des Prüfkopfes im Bezug zu einer häufig verwendeten Kapsel dargestellt ist;

Fig. 5 eine ürauf .si cht auf den optischen Prüfinechanisnius gemäß dor Erfindung, der in Bezug auf die Prüflage in dom Prüfkopf dargestellt ist;

Fig.G eine fciidnnb j cht des in Fig.5 dargestelJ ten optischen Median i κηιυκ;

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Fig.7 eine Seitenansicht des in den Fig.5 und 6 dargestellten optischen Mechanismus;

Fig.8 eine Seitenansicht eines bevorzugten Beleuchtungssystems, bei dem die Abdeckplatte entfernt ist, wobei schaubildlich die Lagen der Lichtquelle und der Kapsel bezüglich der Brennpunkte des el'lipsoidförmigen Spiegels dargestellt sind;

Fig.9 eine Vorderansicht des in Fig.8 dargestellten Beleuchtungssystems ,wobei das vordere Fenster entfernt und Teile des Systems im Schnitt dargestellt sind;

Fig.10 eine Seitenansicht der beleuchteten Kapselt von dem für die Seitenabtastung vorgesehenen Linsensystem aus betrachtet j

Fig.11 eine Endansicht der beleuchteten Kapsel, von dem zur Abtastung des oberen Endes vorgesehenen Linsensystems aus betrachtet; j

Fig.12 eine der Fig.11 ähnliche Seitenansicht, in der eine beleuchtete Kapsel mit einem parabolischen Ende dargestellt ist, das manchmal auch als "parabolische Kappe" bezeichnet wird;

Fig.13 eine schematische Darstellung des für die Seitenprüfung vorgesehenen optischen Systems, das In wesentlichen ein horizontaler Schnitt entlang lter Linie 13-13 der Fig.8 ist;

Fig.1^a und Fig.1^b vergrößerte Teile des optischen Systems der Fig.13 5

Fig.15 eine Darstellung des Bildes einer Kapsel, wie eie in der Bildebene des zur Seitenbetrachtung vorgesehenen optischen Systems erscheint, wobei die

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hung zwischen der hell leuchtenden Linie und den Maskenöffnungen dargestellt ist;

Fig.l6 eine schematische vertikale Teilansicht, in der die Beziehung zxidLschen der Maske in der Bildebene und vier Fotodetektoren gezeigt ist, die zum Prüfen von vier Bereichen der in Fig.15 gezeigten Kapsel verwendet sind;

Fig.17 eine Darstellung des für die Endenüberprüfung vorgesehenen, optischen Systems , das ein Vertikalschnitt in der Ebene der Fig.8 ist;

Fig.l8 ein vergrößertes Teil der Darstellung von Fig.17 j und

Fig.19 eine Darstellung, in der das Bild des Kapselendes gezeigt ist, wie es in der Bildebene der Fig.17 zu sehen ist, und in der die Beziehung der hell leuch-.tenden Linie zu einer bevorzugten Form einer Masken-Öffnung gezeigt ist.

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Eine typische, in den Fig.k und 10 dargestellte Kapsel 25 weist ein Hauptteil 50 mit einer im allgemeinen zylindrischen oder leicht konischen Seitenwandung ^9 und einem halbkugelförmigen Ende 51 auf. Eine Kappe 52 ist über das offene Ende des Hauptteils 50 geschoben bzw. aufgesetzt und weist ein halbkugelförmiges Ende 53 und eine Seitenwandung oder · einen Randteil 55 auf, der im allgemeinen zylindrisch ist, sich aber häufig auf sein offenes Ende zu nach außen etwas erweitert. An der Kappe sind zwei diametral gegenüberliegende, nach innen weisende Vorsprünge 5^ zum Halten des Hauptteils 50 ausgebildet, um one Trennung von Kappe und Hauptteil zu verhindern bzw. ihr entgegenzuwirlten; diese Vorsprünge erscheinen an der Außenfläche der Kappe als leichte Vertiefungen. Weiterhin sind an der Kappe am Schulterteil, an dem das Ende 53 mit der Seitenwandung 55 verbunden ist, drei breite, innen liegende Fasen 56 ausgebildet; diese ergeben drei Satz Vertiefungen und Rippen an der Oberfläche der Kappenschulter. Die Abweichungen bzw. Vertiefungen, die auf diese Weise an der Oberfläche der Kapsel anzutreffen sind, die im übrigen als eine Drehfläche ausgebildet ist, wird bei der Verarbeitung und Auswertung bzw. Analyse der Prüfergebnisse beachtet und berücksichtigt.

Der in Fig.l dargestellte Mechnismus zur Halterung und Zuführung von Kapseln weist einen Trichter 10 zur Aufnahme einer Menge Kapseln mit einer sich hin und her bewegenden Stange 12 auf, mittels deren Unterteil Kapseln von dem Trichter 10 einer Art Schöpfbehälter und von dort der oberen Fläche eines Kettenförderers Ik zugeführt werden, der um ein unteres Kettenrad IjS und ein oberes Ketten- oder Übertragun^rad 18 befördert wird. Wenn der Förderer den Trichter 16 verläßt, durchläuft dieser eine Auf- bzw. Ausrichtstation, die eine Bürste 20 und ein umlaufendes Band 22 aufweist, die mit den wannenförmig ausgebildeten Behältern oder Gefäßen 15 des Förderers zusammenarbeiten, um Kapseln, die so ausgerichtet sind, daß ihr Hauptteil vorne liegt, umzukehren,so daß alle

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Kapseln auf dem Förderer in einer Lage ausgerichtet sind, in der die Kappen vorne liegen. Die Kapseln laufen dann über das obere Ketten- oder Übertragungsrad 18, wo innenliegende Druckkolben 19 die Kapseln von den wannenförmigen Behältern des Förderers anheben bzw. aus diesen herausdrücken und sie nacheinander an den schrittweise weitergeschalteten Prüfkopf 24 übertragen.

Der in den Fig.2 und 3 dargestellte Prüfkopf 24 weist eine Reihe an seinem Umfang in Abstand zueinander angeordnete, vertikal ausgerichtete Rollen 26 auf, zwischen denen eine. Reihe ebenfalls am Umfang liegenden, die Kapseln aufnehmenden Vertiefungen bzw. Einschnitte 28 ausgebildet sind. Der Boden jeder Vertiefung ist zu einem Saugdurchgang 30 hin offen, der mit Steuerkammern und Verbindungsgängen in dem Prüfkopf in Verbindung steht. Mittels der durch derartige Durchgänge 3° ausgeübten Saugwirkung werden die Kapseln 25 in den Vertiefungen bzw. Einschnitten gehalten und bei unterbrechen der Saugwirkung und/oder durch Ausüben eines Luftstoßes werden die Kapseln aus dem Kopf entladen. Der Prüfkopf 24 dreht sich, wie in Fig.2 dargestellt ist, in Drehrichtung des Uhrzeigers und befördert Kapseln von einer in Fig.2 unten wiedergegebenen Ladestation über drei Schaltschritte an eine auf der linken Seite vorgesehenen Prüfstation, von dort über drei weitere Schaltschritte zu einer oben in Fig.2 dargestellten Ausschußstation und einer gerade hinter oder nach der Ausschußstation angeordneten Anoder Abnahmestation.

Der se hrittweise Antrieb des Prüfkopfes 2k erfolgt über eine in Fig.3 dargestellte Hauptwelle 32. Diese treibt eine Nabe 34 an, an der mittels eines Kugellagers 36 ein ringförmiges Triebrad 38 gehalten ist, das kontinuierlich von einem sich schnell drehenden Antriebsrad ko angetreiben wird und das Ritzel 42 antreibt, die an den Wellen 43 der die Kapseln antreibendon Rollen 26 befestigt sind. Dieses Antriebsgetriebe bewirkt, daß die Rollen 26 die Kapseln 25 in den Ein- «elm it ten lizw„ Vertiefungen 28 während jedes Stillstands des

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schrittweise weitergeschalteten Prüfkopfes schnell drehen. Das ringförmige Triebrad 38 wird fortlaufend in derselben KMitung wie die Nabe 34 angetrieben, die die verlangte schnelle Drehbewegung der Antriebrollen 26 und der Kapseln 25 während jedes Stillstands zwischen den einzelnen Schaltechritten bewirkt und eine derartige Drehung während der Schaltbewegung vorübergehend kurzzeitig vermindert.

Die Kapsel-Antriebsrollen 26 sind vorzugsweise so, wie in Fig.4 dargestellt ist, geformt, und weisen eine obere zylindrische Hälfte 44, eine untere kegelstumpfförmig ausgebildete, konische Hälfte 46 und eine scharf abgesetzte Schulter zwischen den beiden Hälften auf. Die Kapsel befindet sich in einer Lage, in der ihre Kappe nach unten ausgerichtet ist, so daß die zylindrische Seitenwandung 49 des Hauptteils an der zylindrischen oberen Fläche 44 der Holle 26 und die obere Kante der Kappe 52 gegen die Schulter 48 der Rolle 26 stößt. Die untere, konisch ausgebildete Fläche 46 der Rolle 26 ist frei von der sich konisch erweiternden Seitenwandung 55 der Kap-selkappe 52, steht aber mit der Kapselkappe 52 in einen im wesentlichen kreisförmigen Teil zwischen den Vertiefungen 54 und 56 in Eingriff. Jedes Rollenpaar 26 trägt dann eine Kapsel 25 für eine weitgehend gleichmäßige Drehung um ihre Achse und treibt die Kapsel in dieser Drehrichtung an.

Um die auf die Kapseln einwirkende Saugwirkung oder den Luftstrom zu steuern, ist der obere Teil des Prüfkopfes 24 als ein einen zylindrischen Hohlraum begrenzenden Ring 58 ausgebildet, in dem ein Ventilblock 6O eingesetzt ist, der in einer festen Lage in dem Ring 58 mittels eines Verteilers 62 gehalten ist. Wie in Fig.2 zu erkennen ist, hat der Ventilblock 60 eine Hauptsaugkammer 64, von der eine Saugwirkung über die Saugkanäle 30 und über die Vertiefungen bzw. Einschnitte 28 für die Kapseln von der Ladestation bis kurz vor der Ausschuß- bzw. Auswurfstation angelegt wird. Gegenüber dieser Auswurfstation weist der Ventilblock eine Saugkammer 66 auf, die normalerweise über ein Ventil 65 mit einer Saugluilzuleitung verbunden ist, die aber über ein Ventil 69 an eine Luftdruckleitung 67 angeschaltet wird, wenn die Kapsel

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in dieser Station als Ausschuß ausgeschieden werden soll, so daß die Kapsel, anstatt in den Einschnitt bzw. die Vertiefung 28 gesaugt zu werden, mittels eines Luftstoßes über den Kanal 30 ausgeworfen wird. Die Ventile 65 und 69 können
gleichzeitig mittels Soleniods umgestellt bzw. verschoben
werden. Gegenüber der Annahmestation ist in dem Ventilblock
60 ein Druckluftausgang 68 vorgesehen, der ständig an die
DruckluftMtung 67 angeschaltet ist, um unter Druck stehende Luft an den Kanal 30 ⁱⁿ dieser Schaltstellung zuzuführen und dadurch alle Kapseln aus dem Prüfkopf auszuwerfen, die nicht bereits in der Ausschußstation ausgeworfen worden sind. In
dieser Anordnung wird mittels der Steuerung der Ventile 65
und 69 bestimmt, ob Saug- oder Druckluft an die Steuerkammer 66 angelegt wird, und es wird weiter bestimmt, ob eine Kapsel, die die Ausschußstation erreicht, als Ausschuß ausgeworfen
oder festgehalten wird, um in der Annahmestation entladen zu werden. Eine derartige Steuerung kann entsprechend dem Prüfausgangssignal bei der Überprüfung in der Prüfstation durchgeführt werden.

Die Prüfung, die in der Prüfstation durchgeführt wird, ist
schematisch in Fig.2 dargestellt und wird genauer weiter unten beschrieben. Die sich in dieser Station befindende Kapsel wird von einer Lampe 70 hoher Intensität mit Hilfe eines
Spiegels 72 in Form eines schmalen, aus einer ellipsoidförmigen Fläche ausgeschnittenen Bands beleuchtet wird.Wie in
Fig.8 dargestellt ist, erstreckt sich das Spiegelband in der Ebene Tk der Kapselachse über einen Bogen von I60 um die
Mittelachse der Kapsel herum, so daß es im wesentlichen
(parallel) zu der Kapselachse selbst verläuft. Hierdurch
wird auf die Kapsel ein in Umfangsrichtung schmaler, in Längsrichtung breiter Lichtstrahl oder -keil projiziert, der die
Kapsel von Punkten aus erreicht, die über einen großen Winkel in der Ebene ihrer Achse verteilt sind. Hierdurch wird eine
ordentliche bzw. Spiegelreflexxon in der Linae 80 des für die Seitenbetrachtung vorgesehenen Linsensystems in der Achse 78 hervorgerufen und dadurch bewirkt, daß sich eine ordentliche oder Spiegelreflexion einer schmalen und genau begrenzten,

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hell leuchtenden Zone oder Fläche entlang der geamten Seite der Kapsel ergibt. Die zur Seitenbetrachtung vorgesehene Linse 80 projiziert dann ein Bild der Kapsel in eine Bildebene 82. Hier wird dann das Licht der hell leuchtenden Linie mittels einer Maske Sk abgedeckt, die eine Öffnung 86 sehr nahe "bei dem Bilde der hell leuchtenden, strahlenden Linie enthält. Eine Licht tiihiexnrichtung, die als eine Fotodetektoreinrichtung 88 dargestellt ist, ist hinter der Öffnung angeordnet und ist vorzugsweise so eingestellt, daß sie sowohl auf eine Abnahme der .beobachteten Lichtstärke als auch insbesondere auf eine Zunahme der Lichtstärke anspricht, die durch ordentlich reflektierte, durch die Öffnung aufgrund von Kapselfehlern gerichtete Strahlen hervorgerufen sind.

Der optische Mechanismus ist im einzelnen in den Fig.5 bis 7 dargestellt. Er weist einen Aufbautisch 90 auf, der eine Unterlage 92 mit einem fest auf diesen angebrachten, ein Linsensystem tragende Säule 9^ trägt, an der ein oberer Linsentubus 96 zur Betrachtung des oberen Endes der Kapsel, ein unterer Linsentubus 98 zur Betrachtung des unteren Teils der Kapsel und ein mittlerer Linsentubus 100 zur Betrachtung der Seite der Kapsel angebracht sind. Die Säule 9^ hält auch einen Spiegelträger 102 mit einem Spiegel 10Ί,in einer Lage, um Lichtstrahlen von dem oberen Ende der Kapsel 25 in eine horizontale Lage in den Linsentubus 96 zu brechen. In ähnlicher Weise trägt die Säule yk eine Spiegelhalterung I06 mit einem Spiegel IO8 zum Brechen der Lichtstrahlen von dem unteren Teil der Kapsel in eine horizontale Richtung in den unteren Linsentubus 98.

Die Linsentuben tragen Beobachtungs- bzw. Betrachtungslinsenanordnungen 109» HO und 111 und auf der Rückseite Einstellhalterungen 112 für Maskenträger II6 in den Bildebenen der Linsenanordnungen. Jede Einstellhalterung 112 weist eine Führungsbahn Il4 für einen Maskenträger II6 auf, der seitli.ch in der Führungsbahn Il4 verschiebbar ist. Die oberen und unteren

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Träger Il6 werden in ihrer Halterung mittels an Seitenplatten 120 angebrachten Einstellschrauben Il8 eingestellt. Damit die Wiedereinrichtung des zur Seitenbetrachtung vorgesehenen optischen Systems auf eine vorbestimmte Einstellung leichter und bquemer durchführbar ist, steht der nicht dargestellte Maskenträger 116 in dem mittleren Linsentubus 100 auf einer Seite mit einem einstellbaren, unter Federspannung stehenden Kolben 119 und auf der gegenüberliegenden Seite mittels einer Mikrometer-Einstellschraube 122 in Eingriff.

Jeder Linsentubus ist in axialer Richtung zum Fokussieren auf die Kapsel durch eine Einstellschraube 12% einstellbar, die in eine bestimmte feste Lage auf der Säule 9^ gedreht wird und einen an dem Linsentubus befestigten Läufer bzw. Schieber 126 antreibt.

Jeder Maskenträger 116 weist ein Hauptteil 115 und eine Abdeckplatte 117 auf. Der Hauptteil dient zur Befestigung und Halterung einer auswechselbaren, rechteckigen Maske in der Bildebene des Linsensystems und ist zur Halterung von einer oder mehreren Fotodetektoreinrichtungen unmittelbar hinter der Maske in einer Lage vorgesehen, wo sie auf das durch die Öffnungsflächen der Maske hindurchfallende Licht ansprechen. Vorzugsweise sind einzelne Fotodetektoren an den an der Ober- und Unterseite vorgesehenen Trägern zur Überprüfung der Kapselenden sowie eine Anzahl Fotodetektoren an de« Träger für den mittleren Linsentubus 100 zur Überprüfung und Untersuchung verschiedener Längsflächen oder -bereiche der Kapselseite verwendet. Der Träger 116 kann auch bei den Fotodetektoren verwendete, elektronische Bauteile, wie einen Vorversträker aufweisen.

Zum Ausrichten und Fokussieren des Systems und der Maske kann die Abdeckplatte 117 eines Maäcenträgers 116 abgenommen und durch ein Gestell 129 zur Halterung einer Mattscheibe in der Bildebene ersetzt werden, in der entweder eine Maske vorhanden ist oder nicht. In Fig.6 ist der für die Betrachtung der

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Kapselseiten vorgesehene Linsentubus 100 mit einem solchen Gestell 129 und einer derartigen Mattscheibe 128 dargestellt. Bine bildliche Darstellung bzw. eine Abbildung 25' der Kapsel 25 und ihrer hell leuchtenden bzw. strahlenden Linie ist auf der Mattscheibe 128 wiedergegeben.

In der in den Fig.5 bis 7 dargestellten Anordnung liegen die Mittellinien bzw. -achsen der optischen Systeme zur Betrachtung der Seite und der Enden der Kapsel in derselben Ebene; eine derartige Ebene geht durch die vertikale Achse hindurch oder liegt beinahe paralLel zu dieser Achse, um die die Kapsel 25 in die Prüflage an dem Prüfkopf 2k gedreht wird. Die für die Seiten- und Endenbetrachtung vorgesehenen Systeme können aber auch in verschiedenen Ebenen liegen.

Das in den Fig.5 bis 9 dargestellte Beleuchtungssystem weist einen auf der Unterlage 92 befestigten Halterungsblock I30 auf und trägt einen Halterungspfosten 132, an dem mittels einer Klemmschraube ein Spiegelblock I36 gehaltert ist. Die äußere Seitenwandung des Spiegelblocks I36 trägt ein Lampengehäuse I3Ö, in dem die Lampe 70 an einem vorfokussierenden Untergestell bzw. -satz montiert ist.

Der in den Fig.8 und 9 dargestellte Spiegelblock I36 wird maschinell hergestellt und poliert, um die Spiegeloberfläche in Form eines schmalen Streifens oder Bandes auszubilden, das sich über einen sehr weiten Winkel in der Ebene der Kaf>selachse erstreckt. Der dargestellte Spiegel verläuft über einen Winkel von etwa I60 . Der Spiegel sollte so geformt sein, daß er Licht von der Lampe 70 auf die Kapsel über deren gesamte, von einem zum anderen Ende reichende Fläche reflektiert und die Lichtstrahlen, die auf die Kapsel zu in der Kapselebene oder -fläche konvergieren, so lenken und richten, daß die Kapsel Licht von einer Vielzahl von Punkten in dem schmalen, langgestredtten Bereich erhält, der sich über einen weiten Winkel um die Kapsel herum erstreckt. Vorteilhnfterweise ist die Spie&oloberf .1 äche in Form einer quer gerichteten bzw.

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transversal verlaufenden konkaven Fläche ausgebildet, um Licht von dessen ganzer Breite auf die Kapsel zu konzentrieren. Um eine gleichmäßige'Beleuchtung zu erreichen sollte die Länge der Lichtbahnen von der Lampe 70 zu dem Spiegel und von dort zu der Kapsel in allen Teilen des Systems etwa gleich sein.

Eine ge. ometrische Fläche, die diesen Forderungen in hohem Maß genügt, ist die Oberfläche einest Ellipsoids. Die dargestellte Spiegelfläche 72 ist daher ein schmales Band der Oberfläche eines Ellipsoids mit den zwei Brennpunkten F-I und F-2, die sich genau an dea in Fig»8 und 13 dargestellten Stellen befinden. Die Mittelebene Tk des Spiegelabschnitts liegt nicht auf der Drehachse Ii-R des Ellipsoids, sondern unter einem Winkel hierzu, wie in Fig.13 dargestellt ist. Die beiden Bremrpunkte F-I und F-2 liegen natürlich auf der Drehachse il-R. Die Eigenschaften bzw. Kennwerte der- ellipsoidförraigen Spiegeloberfläche 72 sind so gewählt, daß von dem Brennpunkt F-I ausgehendes Licht praktisch von allen Punkten der Spiegeloberfläche 72 zu dem anderen, gegenüberliegenden Brennpunkt F-2 reflektiert wird. Die Lampe 70 weist einen gewendelten Glühfaden lA2 auf, der vorteilhafterweise genau auf der Drehachse H-H nahe bei dem Brennpunkt F-I liegt; de» Spiegelblock I36 ist so angebracht, daß die Kapsel 25 nahe bei dem zweiten Brennpunkt F-2 liegt, Vorzugsweise sind, wie auch dargestellt ist, sowohl der Lampenglühfaden l42 als auch die Kapsel 25 geringfügig defokussiert und rechts von den Brennpunkten fixiert. Bei dieser Anordnung liegt die Kapsel in den Lichtstrahlen, die auf den Brennpunkt F-2 zu konvergieren. Von dey Kapsel her gesehen erhält jeder Punkt auf der Oberfläche des schmalen Bandes des elüpsoidförmigen Spiegels im wesentlichen die volle Helligkeit des Glühfadens 1^2.-Weiterhin ist von der Kapsel her gesehen der Spiegel die Lichtquelle, die in Form einer langgestreckten schmalen Fläche gebildet ist, wobei von allen Punkten dieser schmalen Fläche Lichtstrahlen auf die Kapsel 25 zu gerichtet sind und auf ihr konvergieren. Die flächenhafte Lichtquelle liegt in einem schmelen Band am Umfang der Kapsel, erstreckt sich aber

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in einem weiten Winkel von etwa l80 in der Ebene der Kapsel 25.

Eine direkte unmittelbare Beleuchtung von der Lampe 70 zu der Kapsel ist zweckmäßigerweise vermieden. Die Vorderseite des Spiegelblocks I36 ist, in den Fig.8 und I3 auf der linken Soite mittels eines Fensters 146 abgeschlossen, das vorteilhaft erweise eine konkave Form besitzt, wie in Fig.8 dargestellt ist. Ein derartiges Fenster 1A6 ist vollständig offen und läßt das gesamte Licht von der Spiegeloberfläche 72 zu der Kapsel 25 durch; ihre Vorderseite ist aber an einem Randteil geschwärzt, und bildet dadurch eine Maske l48, durch die eine direkte unmittelbare Beleuchtung der Kapsel von der Lampe 70 aus gesperrt und damit unterbunden ist.

Die Kapselfläche selbst ist eine glatte ebene, konvexe reflektierende Fläche, die einer Drehfläche zumindest angenähert ist. Licht von dem Spiegel 72 wird von der Kapseloberfläche aus auf die für die Se.iten- und Endenbetrachtung vorgesehenen Linse von einer längsliegenden hell strahlenden Fläche oder Zone auf der Kapseloberfläche reflektiert und erscheint als eine intensive, stark leuchtende Linie. Durch schmale, gleichmäßig breite Band des Spiegels wird diese Wirkung noch verstärkt, so daß eine hell leuchtende Linie von gleichmäßiger Breite gebildet ist, die an ihren Rändern scharf abgegrenzt ist. Die langgestreckte, gekrümmte Form des Spiegels bewirkt, daß die hell leuchtende Linie von dem einen zum anderen Ende entlang der Kapseloberfläche im wesentlichen kontinuierlich durchgehend verläuft und um die gewölbte Schulter sowie die gewölbten Endteile herumreicht und diese umgibt; dies ist von besonderer Wichtigkeit bei der Überprüfung dieser Teile der Kapsel.

In Fig.10 ist eine Kapsel 25 von der Seiten-Abtastlinse 110 her gesehen dargestellt, wenn sie mittels des in Fig.8 und 9 dargestellten Beleuchtungssystems beleuchtet wird. Mittels dieser Beleuchtung wird auf der Kapsel 25 eine genau abge-

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grenzte, schmale, hell leuchtende Linie I50 erzeugt, die in axialer Richtung entlang der Oberfläche sowohl des Hauptteils 50 als auch der Kappe 52 verläuft, -wobei der Teil der Kappe 52 wegen des größeren Durchmessers der Kappe 52 etwas gegenüber dem Hauptteil 50 abgesetzt ist. Obgleich eine hell leuchtende Linie auf einer zylindrischen Oberfläche normalerweise" verhältnismäßig schmal ist, ist d,i.e hell leuchtende Linie 150 auf der Kapsel scharf und genau abgegrenzt lind insbesondere wegen des schmalen, genau begrenzten Spiegels 72 schmal, von dem aus sie beleuchtet wird. Die schmale leuchtende Linie ist in Wirklichkeit ein Bild auf der konvexen, reflektierenden Oberfläche der Kapsel von der schmalen Fläche des elliptischen bzw. ellipsoidförmigen Spiegels 72.

Die Enden 152 der hell leuchtenden Linis 15O verlaufen über die zylindrischen Teile 49 und 55 der Kapsel 25 hinaus bie zu den lialbkugelförmigen Endteilen 5I und 53 des Hauptteils und der Kappe. Dies beruht auf den Kennwerten des weit herumgeführten, ellipsoidförmigen Spiegels 72, der sich über einen weiten Winkel von ungefähr I60 um die Mittellinie der Kapsel herum in der Kapselebene erstreckt. Wie in Fig.8 dargestellt ist, wird ein Strahlenbündel a von dem Glühfaden 142, das auf den Spiegel 72 an einer nahe bei dessen Mittellinie Y liegenden Stelle auftrifft, als reflektierte Strahlen a¹ auf die Seitenfläche der Kapsel 25 reflektiert, wodurch eine ordentliche bzw.' Spiegelreflexion in horizontaler Richtung auf die Eintrittsöffnung der zur Seitenbetrachtung vorgesehenen' Linse 110 erzeugt wird. Ein weiteres, von dem Glühfaden 1^2 ausgehendes Strahlenbündel b, das von einem Punkt auf dem Spiegel reflektiert wird, der etwas oberhalb im Abstand von der horizontalen Achse Y liegt, als Strahlenbündel b' reflektier t^ciwird, das auf das obere Ende der Kapsel auf trifft; derartige Strahlen bewirken eine ordentliche oder Spiegelre-ίIcxion von der halbkugelförmigen Endfläche der Kapsel in einer im a J. 1 gemein en horizontal verlaufenden Richtung in dieselbe Eintri ttsöf fming der zur Seitenbetrachtung vorgesehenen Lin.se 110» bics beruht eboiif al J s' nuf (ier die Lichtquelle wi ο

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eine Hülle umgebenden Anordnung, mittels der die hell leuchtende, in Fig. 10 dargestellte Linie 150 au!" der Kapselfläche hervorgerufen wird, die über die gesamte Lange der zylindrischen Seitenfläche und darüber hiaus bis in die halbkugelförmig eEndfläche veläuft. Die gleiche, wie eine Hülle wirkende Anordnung erzeugt auch eine langgestreckte hell leuchtende Linie an dem Ende der Kapsel, wie mittels der für die Betrachtung der Enden vorgesehenen Linse 10¹J oder 111 zu sehen ist, wie in Fig.11 dargestellt ist; dies wird aber im einzelnen noch später genauer erläutert.

Die Überprüfung der Seitenfläche der Kapsel wird so durchgeführt, wie schematisch in den Fig.13 und l'la, b dargestellt ist. Wie bereits oben ausgeführt, gibt der Glühfaden 1^2 der Lampe 70 Licht an das schmale Band des ellipsoidförmigen Spiegels 72 ab, und es wird Licht hoher Intensität von der geamten Breite des schmalen Bandes auf der Spiegeloberflache 72 in konvergierenden Strahlen I56 auf die Kapsel 25 reflektiert* Die zur Seitenbetrachtung vorgesehene Linse 110 projiziert ein Bild 125 der Kapsel 25 auf dt Vorderseite der Maske I60. Ein dünnes keilförmiges, konvergierendes Strahlenbündel I56 wird von dem hell leuchtenden Linienbereich I5O auf der Kapsel in Form von divergierenden Strahlen I56' in die Eingangsöffnung der zur Sextenbetrachtung vorgesehenen Linse 110 spiegelnd bzw. ordentlich reflektiert; diese Linse erzeugt dann ein Bild der hell Leuchtenden Linie auf einem Bereich 15o" in der Bildebene auf der Vorderseite der Maske I60. Die in Fig. 13 sche'iiatisch dargestellte Linse 110 ist in der Praxis ein Linsenssyntom, vorzugsweise ein Linsensystem hoher Güte, das bei dieser Anwendung insbesondere i'üi' eine 1:1 Vergrößerung ausgelegt ist. Di ο Ebene, in der das Bild der heil leuchtenden Linie fokussiert wird, kann einen wichtigen Binfluß auf .die Ergebnisse haben. Beispielsweise scheint ili e hell leuchtende Linie wegen der Diverrtnz der Lichtstrahlen 156', die von dem konvexen, spiegelnd reflektierenden Oberfl ächenberei ch 130 dor Kapsel reflektiert werden, von einer LichtqiJi'! Ie Ί¹J J im Inn or en der Kap st¹ J zu kommen, wo sic Ii ilic d i ve 1·;· J ei CIi(I(Mi S 1 rill !cn 15^' .schneiden. Die Linse JlO sollte

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daher auch nicht" auf die (imaginäre) Quell© I5I der hell leuchtenden Linie, sondern stattdessen vielmehr auf die hell leuchtende Oberfläche I50 eier Kapsel fokussiert werden.

In der Bildebene werden alle Lichtstrahlen 156' von dem hell . leuchtenden Linienbereich 15Oj die in die Linse HO eintreten, auf den Bereich 15O' des hell leuchtenden Linienbildes auf . der Maske ausgerichtet! da dieser Teil der Maske lichtusidurchlässig ist, wird alles Licht von einer derartigen hell leuchtenden Linie gesperrt bzw. abgeschirmt» In unmittelbarer Nähe der hell leuchtenden Linie weist die Maske eine Öffnung 162 auf, hinter der eine Reihe von Fotodetektoren iifia bis d angeordnet sind, um das durch die Öffnung 162 durchgelassene Licht zu fühlen. Ordentlich bzw» spiegelnd reflektiertes Licht aus dem benachbarten Bereich der betrachteten Fläche der sich schnell drehenden Kapsel tritt normalerweise nicht in die Linse 110 ein und erreicht auch nicht die Maskenöffnung 162, vorausgesetzt, daß die Kapsei keine Fehler aufweist. Wenn aber eine Oberfiächenunregelmäßigkeit, wie eine Blase 164, durch den Nachbarbereich der hell leuchtenden Linienzone 150 hindurchgedreht wird, wie in Fig«l4 dargestellt ist, ergibt sich ein unterschiedlicher Zustand. Die Oberflächenunregelmäßigkeit oder -ausbuchtung an der Blase 164 kann irgendeine Veränderung in der ordentlichen oder Spiegelreflexion von dem hell leuchtenden Linienbereich I50 hervorrufen, aber eine derartige Änderung in dero Bild 15O' der hell leuchtenden Linie auf¹ der Maske I60 hat keinen Einfluß auf. " die Überprüfung, da allea auf die Maske in diesem Bereich auftrefende Licht gesperrt und damit abgeschirmt ist. Da sich jedoch die Blase 164 dem hell leuchtenden Linienbereich I50 ' nähert, geht die Oberflächenunregelmäßigkeit oder -ausbuchtung durch einen neben dem hell leuchtenden Bereich I50 lieganden Betrachtungsbereich I63 hindurch und ruft Lichtstrah-"len, beispielsweise den Strahl I66 hervor, der als reflektierter Strahl I66¹ unmittelbar in die Öffnung I62 in der Maske 160 ordentlich bzw. spiegelnd reflektiert wird. Hierdurch nimmt das Licht, das in die Öffnung I62 eintritt und mittels des Fotodetektors I65 gefühlt wird, stark zu, was

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wiederum zu einer großen Veränderung oder einer Art Nadeümpuls in dem elektrischen Ausgangssignal der Prüf-Kühleinrichtung führt.

Die vorbeschriebene Anordnung ist besonders wirksam, um Kapselfehler bzw. -unregelmäßigkeiten, wie Blasen, Falten, eingedrehte Ränder, übereinander- bzw. ineinandergeschobene. .Kapselteile u.a. zu fühlen, die Veränderungen gegenüber der kreisförmigen Form der Kapseloberflächen hervorrufen und dadurch eine ordentliche bzw. Spiegelreflexion von. intensivem Licht in die öffnung 162 bewirken. Die Fotodetektoren an dieser öffnung können dann eine Abnahme bzw. Verringerung in dem gestreuten Liebt fühlen, was beispielsweise durch bei der Herstellung entstandene Risse, Sprünge, schwarze Flecken, Löcher oder Einschnitte, usw. hervorgerufen werden kann. Vorzugsweise verläßt man sich aber nicht ganz auf die Beobachtung derartiger Verringerungen und Abnahmen der Lichtstärke mittels der Detektoren l65j die so eingestellt sein können, daß sie bei hohen Lichtintensitätspegeln arbeiten. Eine zuverlässigere Erfassung und Feststellung derartiger Fehler, insbesondere von Rissen und Sprüngen;.am Rand der Kapselkappe 52 weist die Maske 160 eine zweite Öffnung I68 sowie einen Detektor 170 auf, der auf Licht von einer Betrachtungsflache 172 anspricht, die außerhalb des hell leuchtenden Bereichs 150 auf der anderen gegenüberliegenden Seite der Kapsel-Linsen-Mittellinie angeordnet ist. Ein Einschnitt oder Hiß, der durch diesen Bereich 172 läuft, bewirkt eine Veränderung in . dem diffus reflektierten Licht, das die Öffnung 168 erreicht; hierdurch wird dann der hinter dieser. Öffnung angeordnete Fotodetektor iyo aktiviert. Wie in Fig.l'l dargestellt ist, trifft ein Lichtstrahl I69 auf einen Einschnitt I7I auf, wenn dieser durch den Bereich 172 passiert; hierdurch wird eine Veränderung in dem Lichtstrahl I69¹ hervorgerufen, der in die Öffnung I68 eintritt. Der Detektor I70 ist so eingestellt, daß er auf eine Lichtabnahme oder Verringerung anspricht.

t Der Betrachtungsbereich mit der Einschnitts-Linie liegt ge-

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nan in derselben quer verlaufenden Ebene wie der hell leuchtende Bereich I50. Des wegen können auch beide im Brennpunkt der Linse 110 liegen. Um dieses Ergebnis bei der dargesteljteai Anordnung zu erhalten, beträgt der Winkel zwischen der

ο Spiegelebene 7h und der Linsenachse vorzugsweise ungefähr 50 ■

In Fig. 15 ist ein vergrößertes Bi.1d 125 einer Kapsel dargestellt, wie ein derartiges Bild in der Bildebene auf der Vorderseite der Maske l62 erseint, Die'Kapsel ist aufgrund der durch die Linse 110 hervorgerufenen Umkehrung in umgekehrter Lage dargestellt. Die hell letichtende Linienabbildung I50' erscheint als eine dukel getönte Linie, wobei der obere Kappenteil nach rechts gegenüber dem unteren Hauptteil versetzt ist. Eine kugelförmige Erweiterung 164' des hell leuchtenden LinienbiJ des ste3.lt die Abbildung der Blase ±64 dar. Die Öffnungen der Maske I60 sind dem Kapselbild überlagert. Die Hauptöffnung 162 ist als ein offener, linearer Bereich geringer Breite "dargestellt, dessen oberer Abschnitt nach rechts gegenüber dem unteren Abschnitt versetzt ist, so daß beide Abschnitte nahe bei dem Bild 15O' der hell leuchtenden Linie,und parallel zu diesem liegen« Die kugelförmige Abbidlung 164' der Blase i64 ist so dargestellt, daß sie den unteren Abschnitt der Öffnung I62 kreuzt; sie gibt den Lxchtdurchgang durch eine derartige öffnung zur Aktivierung bzw. Erregung eines Fotodetektors I65 wieder= In Figo 15 ist auch das Bl l.d 173' ^fies .dsses 171 am Kappenrand der Kapsel und es ist die öffnung l6ö in ρ.bier Lage dargestellt, um Lichtveränderungen festzustellen, wenn ■ das Bild I7I¹ des iü.sses die Öffnung: I68 durchläuft."

Bei der lvje dergegebenen Kapsel weist die Kappe ein Paar nach innen vorstehender Vorsprung** 54 zur Bildung eines Trennungnw.i dor.Standes an leeren Kapseln und eine üoiho von nach innen vorstehenden Fasen '}b zur. Bildung eines Treimunjiswidprstand.s in goi'üJ' lten Kapseln auf· Diese erscheinen in vor scha e denen Lagen in dem Bild 125 der Ka])KeI, wie in Fig..l5 uarKejrl.eJ Lt i fi t, ho «laß ,sie durch ^o^onder I. e in den en ) s;>re< liondw) La; -en

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angebrachten Fotodetektoren festgestellt werden können.

Zum Feststellen von Fehlern in dem beschriebenen, die Seiten abtastenden System sind eine Anzahl Detektoren l65a bis d hinter der Öffnung 162 verwendet, wie in Fig.16 dargestellt ist. Hierbei ist ein. oberer Detektor 165a in einer Lage bzw. Ebene angeordnet, um das durch die Öffnung I62 reflektierte Licht von usbuchtungen oder Fasen 56 sowie von Fehlern bzw. Unregelmäßigkeiten in deren unmittelbarer Nähe zu beobachten; ein zweiter Fotodetektor 165b ist vorgesehen, um durch Einbuchtungen *jk oder durch Fehler in deren unmittelbarer Nähe hervorgerufenen Veränderungen im Licht festzustellen bzw. zu erfassen. Ein Detektor 165c dient zur Feststellung bzw. Erfassung von Fehlern im oberen Teil des Bildes des Kapselhauptteils, während mittels eines Detektor« l65d Fehler im unteren Teil des Bildes des Hauptteils festgestellt bzw. erfaßt werden. Der zuletzt erwähnte Detektor ist langer als die übrigen, um normale Veränderungen in der Kapsellänge festzustellen. Es kann auch eine größere oder geringere Anzahl von Detektoren verwendet werden; es hat sich aber herausgestellt, daß mit vier Detektoren gute Ergebnisse erzielt werden. Es können auch verschiedene Arten von Fotodetektoren verwendet werden, es hat sich aber als vortei lhaft erwiesen, Silizium-Fotoelemente bzw. Sperrschicht-Fotozellen zu verwenden.

Ein System zur Beleuchtung und Abtastung des Kapselendes ist schematisch in den Fig.17 und l8 dargestellt. Wie bereits in Verbindung mit den Fi.g.8 und 9 ausgeführt ist, werden von dem Glühfaden 142, der im wesentlichen im Hauptbrennpunkt F-I der ellxpsoidförmigen Spiegelfläche 72 liegt, Lichtstrahlen auf alle Punkte auf dieser Oberfläche 72 gerichtet; diese Strahlen werden dann auf die Kapsel 25 zu reflektiert, die etwa im zweiten Brennpunkt F-2 der ellipsoxdformxgen Fläche angeordnet ist. Mittels dieser schealeii, langgestreckten, ellipsoxdformxgen Oberfläche wird Licht auf die Kapsel 25 über t.irien weiten Winkel in der Ebene der Kapsel gerichtet, so daß die in einem Brennpunkt des Spiegels angeordnete Lichtquellt; im woseiii 1 i clicn die Enden der Kapsel umgibt bzw. um-

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hüllt. Infolgedessen wird in Fig.ä das Strahlenbündel c nahe bei dem unteren Ende des Spiegels 72 und von dort oben als Strahlenbündel C¹ auf das untere Ende der Kapsel 25 reflektiert. Diese Umfassen ist beim Abtasten der Enden besonders wichtig, da hierdurch ein hell leuchtender, mittels der für die Endenabtastung vorgesehenen Linse 111 beobachbarer Linienbereich geschaffen wird, der an der gekrümmten Endfläche der Kapsel außerordentlich lang ist. Eine Beleuchtung dieser Kugelfläche von einer punktförmigen Lichtquelle aus, wie dem Glühfaden ik2 der Lampe 70, würde nur einen kleinen Fleck von ordentlich bzw. spiegelnd reflektiertem Licht ergeben, da die Endfläche mittels des Linsensystems betrachtet wird; eine derartige Beleuchtung schafft auch nur eine begrenzte Überprüfung der Endfläche und es können nicht alle Fehler und Unregelmäßigkeiten aufgezeigt werden* Im Gegensatz hierzu ist mittels des hier dargestellten Beleuchtungssystem^ ein langer linearer Bereich einer ordentlichen bzw. spiegelnden Reflexion geschaffen und die Wirksamkeit der Endenüberprüfung ist beträchtlich verbessert und gesteigert.

In der optischen Darstellung der Fig.17 wird ein Lichtstrahl d von dem Glühfaden 142 von der Spiegeloberfläche 72 an einer beträchtlich unterhalb der Mittellinie y liegenden Stelle reflektiert und trifft .dann als reflektierter Strahl d¹ auf die Kapsel 25» und zwar auf deren kugelförmige Endfläche an einem Punkt D an deren Schulter in einer nur geringen Entfernung von der Verbindungslinie mit der zylindrischen Seitenfläche der Kapsel auf. Die Kapseloberfläche reflektiert den Strahl als Strahl d" in die Eintrittsöffnung der zur Endenbetrachtung vorgesehenen Linse 111 des optischen Systems zum Abtasten des oberen Endes. Ein weiterer von dem Glühfaden 1^2 ausgehender Lichtstrahl e wird von der Spiegeloberfläche .72 an einem weit über der Mittellinie y des Spiegels liegenden Punkt 174 auf die Kapsel als Strahl e¹ reflektiert, der auf die Kapsel an einem Punkt E in einer nur geringen Entfernung von der Kapselachse auftrifft. Die Kapseloberfläche reflektiert spiegelnd den Strahl e" in die Eintrittsöffnung

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der Linse 111.

Die Punkte D und E dereinfallenden Strahlen d¹ und e' sowie der reflektierten Strahlen d" und e" sind in vergrößertem Maßstab in Fig.l8 dargestellt; hieraus ist zu ersehen, daß diese Punkte weit voneinander entfernt auf der gekrümmten Oberfläche des Kapselendes liegen. Der ganze lineare Bereich I76 zwischen den Punkten D und E ist natürlich durch Lichtstrahlen beleuchtet, die von Punkten auf der Spiegeloberfläche 72 zwischen den Punkten 173 vu&d 17^ reflektiert werden, an welchen die Strahlen d und e reflektiert werden. Eine derarite Beleuchtung wird spiegelnd bzw. ordentlich von dem ganzen linearen Bereich zwischen den Punkten D und £ auf der Kapselendfläche in die Linse 111 reflektiert. Hierdurch wird eine hell leuchtende Linie auf dem kugelförmigen Kapselende erzeugt, das im wesentlichen von der Verbindungslinie der End- und Seitenflächen bis zu der Kapselachse verläuft. Die Breite dieser hell leuchtenden Linie wird teilweise durch die Umfangskrümmung der Endfläche aber auch durch die geringe Breite des Spiegels 72 begrenzt, von der aus die Lichtstrahlen auf die Kapsel gerichtet sind.

Hierdurch erzeugt die mittels des Spiegels 72 gebildete, die Kapsel umfassende bzw. umhüllende Lichtquelle eine langgestreckte, lineare, hell leuchtende Linie oder Zone auf der kugelförmigen oder ähnlich gekrümmten Endfläche der Kapsel, wie sie mittels der für die Endenbetrachtung vorgesehene Linse 111 zu sehen ist. Mittels der Linse 111 wird ein Bild des Kapselendes auf die Vorderseite einer Maske I7C projiziert, In diesem in Fig.19 vergrößert dargestellten Bild 225 erscheint die hell leuchtende Linie oder Zone als ein radialer linearer Bereich 176¹ . Die Maske 178 ist angeordnet, um die hell leuchtende Linie in dem Bereich I76· abzusperren bzw. abzuschirmen und weist eine oder mehrere Öffnungen auf, um von dem Kapselende durch an oder in dieäein vorhandene Fehler ordentlich bzw. spiegelnd reflektiertes Licht durchzulassen. Eine bevorzugte Form der Maskenöffnung I80 ist dem Bild 225 der Kapsel in Fig.lO überlagert und besteht aus einer im all-

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gemeinen Y-förmigen Öffnung in der Maske, die so angeordnet ist, daß der radiale, hell leuchtende Bereich 1?6' der Linie zwischen den radialen Armen des T und im allgemeinen gegenüber dem Bein des Y liegt.

Ein einziger Fotodetektor 182 ist hinter der Maske I78 angeordnet, um Veränderungen in dem Eicht durch die Öffnung I80 festzustellen bzw. zu erfassen. Der Detektor kann ao ausgebildet sein, daß er sowohl eine Zunahme als auch eine Abnahme in dem Licht fühlt; es hat sich aber als wirksam und zweckmäßig herausgestellt den Detektor so auszulegen, daß er auf eine Lichtzunahnie anspricht. Eine große Zunahme des lichts an der öffnung I80 wird durch eine ordentliche bzw. spiegelnde Reflexion von Oberflächenunregelmäßigkeiten in einer Weise hervorgerufen, die analog der durch die Blase 164 bei der Seitenüberprüfung hen^rorgerufenen Zunalime ist, die in- Verbindung mit den Fig.13 und l4 erläutert worden ist.

Mit der beschriebenen Anordnung können im wesentlichen alle Fehler in und an den Kapselenden einschließlich nicht nur exzentrischer bzw. außermittig liegender Oberflächenverformungen, sondern auch konzentrischer bzw. mittig liegender Vertiefungen an den Kapselenden festgestellt werden.

Mit dem die Kapselenden umfassenden bzw. einfüllenden Beleuchtungssystem werden auch gute Prüfergebnisse an Kapseln 2oo mit parabolisch ausgebildeten, in Fig.12 dargestellten Endteilen 202 geschaffen. Da derartige Kapseln mittels der zui" Seitenbetrachtung vorgesehenen Linse 110 betrachtet werden, erzeugt der ellipsoidförmige Spiegel eine hell leuchtende Linie bzw. einen hell leuchtenden Linienbereich 204, der entlang der Kappe 206 genauso wie eiuf der in Fig. 10 dargestellten Kapsel verläuft und der entlang dem prabolischen Ende dos Ilnuptteils 208 in einer kontinuierlich gekrümmten Linie verJäuft, die genau zu der Schulter und dem dgerundeten Ende des Hauptteils führt. Bei der Endenbetrachtung mittels der hioj-iiir vorgeaiicnen Linse 111 erscheinen die Kapseln

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200 in ähnlicher Weise wie die in Fig.11 dargestellten Kapseln mit kugelförmigen Enden, außer daß die radiale, hell leuchtende Linie oder Zone an ihrem äußeren Ende verkürzt dargestellt sein kann.

Die gleiche dargestellte Einrichtung kann somit zur Überprüfung von pnrapolisch ausgebildeten Kapseln 200 verwendet wrden. Gegebenenfalls muß aber die für die Seitenbetrachtung vorgesehene Maske l6o durch eine Maske mit einer Hauptöffnung ersetzt werden, die so geformt ist, daß sie prallel zu der gekrümmten, hell leuchtenden Linie oder dem Bereich 250 in dem Bild der Kapsel auf der Vorderseite der Maske verläuft.

Während des Betriebs werden eine Menge Kapseln von dem Trichter 10 in gleicher Lage mit der Kappe nach unten von den wanenförinig ausgebildeten Behältern oder Gefäßen 15 des Förderers in dom Prüfkopf 24 an der Ladestation dieses Kopfes übertragen. Die Kapseln 25 werden in den Einschnitten 28 zwischen den Rollen 26 des Kopfes in der in Fig.2 links dargestellten Prüfstation gehalten. Dort wird jede Kapsel um ihre Achse in einer bestimmten Lage gedreht, die in horizontaler Richtung durch die Lagen der Stützrollen 26 und in •vertikaler Richtung dadurch festgelegt, daß das Kappenende '56 mit der Schulter '18 der Rollen in Eingriff steht. In einer derartigen Lage wird jede Kapsel durch den Luftstrom in dem Saugkanal 30 zu der Saugkatnmer 6't gehalten.

Während die Kapsel in dieser bestimmten festen Prüflage gedreht wii'd, wird sie durch das in den Fig. 5 bis 9» 13 und 17 dargestellte Beleuchtungssystem beleuchtet. Alle Punkte auf dem langgestreckten sclimalen Band der el.lipsoidförinigen Spiegelfläche 72 reflektieren Licht hoher Intensität von dem neben dem Hauptbreniipunkt F-I des Ellipsoids angeordneten Glühfadu ;i l'i2 und richten das Licht auf die neben dam zweiten Brennpunkt F-2 des Ellipsoids angeordneten Kapsel. Von der Kapsel her gesehen hat jeder Punkt auf der Oberfläche

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des Spiegels die Helligkeit des Glühfadens und der Spiegel wirkt als Lichtquelle in Form eines langgestreckten schmalen Bandes in der und angrenzend an die Ebene der Kapsel das in der Ebene über einen weiten Bogen von etwa l6o , und zwar

8O auf jeder Seite einer Mittellinie , senkrecht zu der Kapselachse verläuft.

Hierdurch wird Licht hoher Intensität in Form eines dünnen aber breiten Lichtkeils auf die Kapsel gerichtet, wobei die Lichtstrahlen auf die Kapsel zu über einem breiten von einem zum anderen Ende reichenden Winkel konvergieren. Mittels der für die Seitenabtastung bzw. -betrachtung vorgesehenen Linse 110 ist auf der Kapsel eine .hell leuchtende Linie I50 von ordentlich bzw. spiegelnd reflektiertem Licht zu sehen, die sich über die gesarate Länge der zylindrischen Seitenflächen des Kapselhauptteils und der Kappe 52 erstreckt und Endteile besitzt, die sich zu den kugelförmigen oder anders geformten, geschlossenen Enden des Hauptteils und der Kappe hin krümmen, wie in den Fig.10 und 12 dargestellt ist. Mittels der Linse 110 wird ein Bild der beleuchteten Kapsel auf der Oberfläche der Maske I60 in der Bildebene erzeugt, wie in Fig.15 dargestellt ist. Mittels der Maske wird ordentlich bzw. spiegelnd reflektiertes Licht in dem Bild der hell leuchtenden Linie bzw. des Bereichs I5O¹ abgesperrt oder abgeschirmt; die Maske weist aber eine schmale Öffnung I62 sehr nahe bei dem Bild der hell leuchtenden Linie auf, die Licht durchläßt, das über die Öffnung von Fehlern oder Unregelmäßigkeiten, beispielsweise der Blase 164 (Fig.l4r) ordentlich oder spiegelnd reflektiert wird; dieses Licht wird dann mittels einer hinter der Öffnung I62 angeordneten Fotodetektoren I65 gefühlt.

Die hell leuchtende Linie oder der Bere±ch I50 ist mit Hilfe des schmalen, gleichmäßig breiten ellipsoidförmigen Spiegels 72, von dem aus sie beleuchtet wird, scharf begrenzt.

Auf jeder Endfläche der Kapsel wird mittels des dünnen,

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einen weiten Winkel überdeckenden Lichtkeil aus konvergierenden Lichtstrahlen von dem ellipsoidf örinigen Spiegel 72 eine lange, hell leuchtende Linie oder ein Dereich I76 erzeugt, der von einem Punkt nahe dem Ende der Endkriimmung bis zu einem Punkt nahe der Kapselachse verläuft. Eine ordentliche oder Spiegelreflexion dieser hell leuchtenden Linie tritt in die zur Endenbetrachtung vorgesehenen Linse 111 (oder 109) ein und erscheint als ein in radialer Richtung verlaufender Stab I76I auf dem Bild 225 des Kapselendes (Fig.19). Das Licht dieser hell leuchtenden Linie wird mittels der Maske 173 gesperrt bzw. abgedeckt, aber das von Oberflächenunregelmäßigkeiten und Fehlern in unmittelbarer Nähe der leuchtenden Linie ordentlich oder spiegelnd reflektierte Licht wird von der Y-förmigen Öffnung I80 durchgelassen und mittels des Fotodetektors I82 gefühlt. Das in den Fig.l8 und I9 für das obere Ende der Kapsel dargestellte System wird durch ein entsprechend aufgebautes System verdoppelt, das dann die Linse IO9 zur Betrachtung des unteren Endes der Kapsel enthält.

Die Lichtdetektoren I65, 170 und 182 sind angeschaltet, um elektrische Schaltungen mit Ausgangssignalen zu steuern, und sind so angeordnet, daß Veränderungen in dem auf die Detektoren auftreffenden Lichtveränderungen oder nadelförmige Impulse in den elektrischen Signalen erzeugen. Derartige Signale werden verarbeitet und analysiert, um damit dann die An- bzw. Übernahme oder den Ausstoß der Kapseln zu steuern und gegebenenfalls eine weitere Information zu schaffen.

Bei dem optischen, anhand der bevorzugten Ausführungsform erläuterten System zur Prüfung von Kapseln sind Beleuchtungsund Betrachtungseinrichtungen vereinigt, um eine wirksame, mit hoher Geschwindigkeit durchzuführende Überprüfung von den verschiedensten Fehlern in Arznei- bzw. Medizinkapseln durchzuführen; auch wird das System wirksam sowohl bei durchsichtigen, farblosen Kapseln als auch bei Kapseln verschiedener oder gemischter Farben verwendet. Zur Beleuchtung ist eine Einrichtung verwendet, mittels der Licht auf die Kapsel in Form eines konvergierenden Lichtstrahls gerichtet ist, der

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dünn ±n Richtung des Umfangs der Kapsel, aber sehr breit in , einer die Kapselachse enthaltenden Ebene ist, in der der Strahl über einen weiten Winkel von etwa 80 in jeder Richtung von einer radialen Mittellinie der Kapsel aus verläuft j so daß die Beleuchtung die Kapselenden "umfaßt bzw. umhüllt¹¹. Mittels eines solchen dünnen, einen weiten Winkel überdeckenden Lichtstrahl wird, von der Linse für die Seiten betrachtung bzw. -abtastung her gesehen eine genau begrenzte, schmale, hell leuchtende Linie auf der Seitenfläche der Kapsel erzeugt, die über die gesamte Leinge der zylindrischen Seitenflächen bis in die gekrümmten Enden der Kapsel hinein verläuft. Hierdurch wird auch an den Enden der Kapsel eine lange, hell leuchtende Linie erzeugt, die über einen weiten Bogen der Längskrümmung des Kapselendes verläuft, und sich dadurch von einem hell leuchtenden Punkt unterscheidet, der mittels einer gebräuchlichen Lichtquelle erzeugt ist, die die Kapsel nicht in einem weiten Winkel umfaßt bzw. einschließt, wie er durch das vorliegende Beleuchtungssystem geschaffen ist.

Mittels der Masken des optischen Betrachtungssystems wii~d das Licht von deiartig hell leuchtenden Linien oder Bereichen abgesperrt oder abgeschirmt; dieses Licht wird nicht zur Überprüfung der Kapseln verwendet, Durch die Bildung der kontinuierlichen, langgestreckten und genau begrenzten, hell leuchtenden Linien bzw.· Bei-eiche ist eine Beleuchtung geschaffen, mittels der bei der Überprüfung Reflexionen von Fehlern erzeugt werden, die das Vorhandensein dieser Fehlei mit einem bisher nicht erreichten und verfügbaren Grad an Sicherheit und Zuverlässigkeit aufzeigen.

Bei der dargestellten Ausfiilirungsform ist ein einziger ellip-■soiförmiger Spiegel 72 und ein Beleuchtungssystem verwendet, um sowohl die Seite als auch die Enden der Kapseln zu beleuchten; eine derartige Ausfiilirungsf prm ist auch zu bevorzugen; hierbei ist es aber nicht wesentlich, daß die Enden durch dasselbe Beleuchtungssystem wie die Seiten beleuchtet werden, noch daß die; Beleuchtung der Enden in derselben

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Ebene wie die Beleuchtung der Seiten erfolgt, da zusammen mit der Betrachtung der Enden die Ebene, in der die Endenbeleuchtung erfolgt, frei um die Kapselachse gedreht werden kann, während die Ebene, in der die Seitenbeleuchtung erfolgt, der Ebene in der die Seitenbetrachtung erfolgt, .fest zugeordnet werden muß.

Obwohl ein einziges Beleuchtungssystem als besondere vorteilhaft und wirksam beschrieben worden ist, können ähnlich brauchbare Ergebnisse auch mit anderen Beleuchtungssystemen erzielt werden, bei denen eine Beleuchtung durch eine ähnliche Anordnung geschaffen ist, und bei denen die Beleuchtungsebenen für die Enden von der Beleuchtungsebene für eine Beleuchtung der Seitenfläche unterscheiden können. Beispielsweise können anstatt mit einem einzigen, kompakt ausgebildeten Glühfaden 142 und einer schmalen, langgestreckten Spiegelfläche 72 genauso brauchbare Ergebnisse mit Hilfe einer langgestreckten Lichtquelle, wie einer Langfadenlampe oder einer langgestreikt en f luoriszierenden oder anderen Strahlungsröhre erzielt werden, die entweder gekrümmt oder gerade in der vorgesehenen Beleuchtungsebene verläuft. Auch können nur ein Ende oder beide Enden der Kapsel mit den langgestrekten Lichtquellen beleuchtet werden, wobei zur Beleuchtung ,der Seitenfläche der Kapsel eine gesonderte Lichtquelle verwendet ist. Statt eine langgestreckte Lichtquelle zu verwenden, kann auch eine Reihe einzelner Lichtquellen verwendet werden, um ein etwa ähnliches Ergebnis zu erhalten.

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Claims

Patentansprüche

1. Optisches System zur Prüfung von Gegenständen, wie Arzneikapseln, oder ähnlichen Einrichtungen mit in Längsrichtung gekruiiu.iten Flächen, wobei jede Kapselim ihre Achse in einer Prüfstation schnell gedreht wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein optisches Betrachtungssystem eine oder mehrere Betrachtungslinsen (8O) aufweist, die so angeordnet sind, daß sie in ihren Bildebenen ein Bild eines Prüfbereichs der Kapseifläche abbilden, wobei der Bereich sowohl eine Seitenfläche (^9) der Kapsel (25) als auch eine in Längsrichtung gekrümmte Endfläche an mindestens einem Ende (51> 53)der Kapsel aufweist, daß ein Beleuchtungssystem Lichtquellen (70) aufweist, um Lichtstrahlen auf den Prüfbereich zu richten, von dem aus die Strahlen ordentlich oder spiegelnd in das Betrachtungssystem reflektiert werden, wobei die Lichtstrahlen von einer Anzahl Ptuikte auf einer Lichtquellenflache ausgehen, die zu den Enden der Kapsel in einem weiten Bogen verläuft, der zumindest ein Ende der Kapsel umhüllt, um auf der Kapsel, wie mittels des Betrachtungssystems zu sehen ist, eine hell leuchtende Linie einer ordentlichen oder spiegelnden Reflexion zu erzeugen, die -sowohl einen linearen Seitenteil an der Seitenfläche der lvalue:, als auch einen geradlinigen, über einen langgestreckten Bogen verlaufenden Endteil auf der in Längsrichtung gekrümmten Endfläche der Kapsel aufweist, und daß Fotodetektoreinrichtungen (Ö8) auf das Licht in dem Bild ansprechen, die sich über einen oder mehrere Bereiche in Abstand zu der Lage des hell leuchtenden Linienbereichs erstrecken.

2. Optisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seiten-(49) und die Endfläche (51, 53) der Kapsel (25) von einer einzigen, kontinuierlichen Lichtquellenfläche (72) aus beleuchtet wird, die entlang der Kapselseitenfläche und um mindestens eine Endfläche herum verläuft.

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3. Optisches System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g β kennzeichnet, daß die Lichtquellenfläche (72) eine reflektierende Oberfläche aufweist_t die quer zu einer

die Achse der Kapsel (25) enthaltenden Ebene liegt und sich in der in einem Dogen um die Kapselenden herum verlaufenden Ebene erstreckt, und daß eine Einrichtung (70) Licht zur iieflexion von dieser Fläche der Kapsel zuführt.

4. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3i dadurch gekennzei chnet, daß die reflektierende OberfLache in der Ebene verläuft, die sich über einen im wesentlichen elliptischen Dogen erstreckt, wobei einer der Brennpunkte (F₀ ) nahe an der Kapsel und eine Lichtquelle (70) nahe bei dem anderen Brennpunkt (F₁) liegt.

5. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Fläche im wesentlichen die Form einer ellipsoidförmigen um die zwei Brennpunkte (F₁,F ), verlaufenden Fläche aufweist.

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6. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die ellipsoidförmige, reflektierende Fläche ein schmales, langgestrecktes Band ist, das aus dem ElIiJ)SOXd unter einem Winkel zu der Drehachse herausgeschnitten ist.

7· Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzei chnet, daß die Lichtquelle (70) ein weißglühender, nicht in einem der Brennpunkte (F.) zentrierter Faden ist.

8. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 71 dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellenfläche (70, 72) eine im wesentlichen gleichmäßige Breite um die Kapsel (25) herum aufweist und in Umfangsrichtung der Kapsel schmal ist, um so die Breite der hell leuchtenden Linie zu begrenzen, die durch eine ordentliche oder spiegelte Keflexion in dem Betrachtungssys ter-i gebildet ist.

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9. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, daß die lichtquelle (70, 72) den PjH fbereich über die gesamte Länge im wesentlichen gleichmäßig beleuchtet,

10. Optosches System nach einem der Ansprüche 1 bis 9t dadurch g e k ennz ei chn et, daß die Prüffläche quer zu der Kapsel (25) schmal und auf die Enden der Kapsel langgestreckt ist, und daß die Strahlen (d', e¹ ) auf die Kapsel zu über einen weiten Winkel in der Ebene konvergieren, in der sich der Strahl erstreckt. ·

11. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotodetektoreinrichtung (88) mindestens einen Detektor (165), der auf das Licht in einem Bild des Kapselendes anspricht, und mindestens einen Detektor (165b) aufweist, der auf das Licht in einem Bild der Kapselseitenfläche anspricht.

12. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotodetektoreinrichtung (88) getrennte Fotodetektoren (l65a bis d;l65, 170) aufweist, die auf das Licht in den gesonderten Bildern der End- bzw. der Seitenfläche ansprechen.

13· Ojitisches. System nach einen der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüffläche einen wesentlichen Teil der Seitenfläche der Kapsel enthält, und daß die Fotodetektoreinrichtving (88) eine Anzahl Detektoren (165a bis d) atifweist, die auf Licht von verschiedenen Teilen der Seitenfläche ansprechen.

ik. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 131 dadurch g C! 1: e η η ζ e i c h η e t, daß das Betrachtungssystern oino für die Seitenbetrachtung vorgesehene Linse (110) aufweist, die so angeordnet ist, daß sie ein DiId eines Seitonf I ächcntoi .1 s dcr-KnpseJ (25) bildet, und daß das Betrnch- i uri ;.'·, ay ιa t t>ni mi η <J <!.<;! on.'? oiiie Pm*- die Endonbetmchi ung vorge-

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seltene Linse (109) aufweist, die so angeordnet ist, daß sie ein Bild linos Endflächenteils der Kapsel bildet.

15· Optisches System nach Anspruch Ik_t dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle einem dera Ende der Kapsel (25) gegenüberliegenden Spiegel (72) aufweist, und daß die zur Endenbetrachtung vorgesehene Linse (109) so angeordnet ist, daß ihre Achse einen Winkel mit derKapselacb.se bildet und die Kapsel mittels des Spiegels betrachtet wird.

l6. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennz eichnet, daß das Betrachtungssystem eine für die Seitenbetrachtung vorgesehene Linse (110) und zwei für die Endenbetrachtung vorgesehene Linsen (109j 111) aufweist, daß axe Prüf fläche in Längsrichtung gekrinm-» te Endflächen an beiden Enden (51| 53) der, Kapsel aufweist, daß die zur Seiteribetrachtung vorgesehene Linse so angeordnet ist, daß ein Bild einer Prüflläche gebildet wird, das über die gesamte Länge der Kapselseitenflächen verläuft und ein Bild des hell leuchtenden Linienbereichs (150) auf der Seitenfläche der Kapseln einschließt, daß jede für die Endenbetrachtung vorgesehene Linse so angeordnet ist, daß sie ein Bild einer Prüffläche an einem Ende der Kapsel bildet, welches ein Bild des linearen, hell leuchtenden Bereichs (176) aufweist, der über einen langgestreckten Bogen der gekrümmten Endfläche der Kapseln verläuft, und daß die hell leuchtenden Linienbereiche mittels der drei Linsen in Form eines zusammengesetzten Bildes abgebildet sind, das sich etwa über die gesnrite Länge der Kapsel erstreckt^ wobei die. gesamte Fläche der Kapsel gleichzeitig überprüft wird.

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17· Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 10 + dadurcL gekcniizci chnet, daß <);us Betraclitungssysteni eine für die Seitenbetrachtung vorgesehene Linse (110) und zwei für die Endenbctrachtung vorgesehene Linsen (109i 111) aufweist, wobei die Linsen so angeordnet sind, daß «ic gesonderte Bilder üvr Prüfboreiche bilden, die miteinander ein sot./.tos Ui ld einer Prüf fläche ergeben, die im we-

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sentlichen kontinuierlich über die gesamte Länge der Kapsel (25) und über ihre in Längsrichtung gekrümmten Enden verläuft, und daß die Fototdetektoreinrichtung (8ς>) eine Anzahl Detektoren (165a bis l65d) aufweist, die auf Licht in verschiedenen Teilen in Längsrichtung des zusammengesetzten Prüfflächenbiides ansprechen.

l8. Optisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch g e k e η η ζ e i ch η e t, daß die Kapsel (25) eine ader mehrere in ihr ausgebildete Abweichungen (54,16ο¹) ihrer Abmessung aufweist, die eine Lichtveränderung ähnlich der durch einen Fehler hervorgerufenen Andarung bewirkt, und daß ein gesonderter Fotodetektor· (165a, 165b) vorgesehen ist, der auf Licht in eier Prüffl liehe anspricht, in der derartige Abweichungen vorkommen, wobei die von dem Detektor erhaltenen Prüfergebnisse verarbeitet werden, um zu bestimmen_xob zusätzliche Li clit vei'änderung en vorkommen, die das Vorhandensein eines derartigen Fehlers anzeigen.

19· Optisches Prüfsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen

(24) zum Tragen und Drehen der Kapseln (25) um ihre Achse in einer Prüfstation, in der die Enden der Kapsel zur Überprüfung in axialer Richtung und ihre Seitenfläche in seitlicher *iichtung beleuchtet wird.

20. Optisches Prüf system nach einem der Ansprüche 1 bis 1°-, da durch gekennz ei chnet, daß die reflektierende Oberfläche (72) quer zu einer Ebene unter einem ¥inkel zu der Ebene des Linsensystems ausgerichtet ist und in der Ebene verläuft, die in einem weiten Bogen die Enden der Kapsel

(25) umhüllt, wobei dei Fläche so angeordnet und geformt ist, •daß Licht von der Quelle (70) auf die Kapsel in schmalen, langgestreckten, konvergierenden Lichtstrahlen reflektiert wird.

21. Optisches Prüfsystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Fläche ein

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streifenförniiger Abschnitt einer ellipsoxITörmigen FläcKe ist.

22. Optisches Prüfsystem nach Anspruch 20, dadurch β e kennzeichne t, c'.aß der Winkel zwischen den beiden Ebenen etwa 50 beträgt.

23· Optisches System nach Anspruch l6, dadurch g e k e η η ze i c h η e t, daß die Kototletektoreinrichtung (88) ein Element (170) aufweist, das auf Lichtveräiiderunsen in einem begrenzten Bereich des Kapselbiides anspricht, das einen zweiten Betrachtungsbereich auf der Kapsel außerhalb des hell leuchtenden Linienbereichs und von dem ersten Betrachtungs-■ bereich aus auf der gegenüberliegenden Seite des hell leuchtenden Linienbereichs wiedergibt, wobei Licht gefühlt wird, das von den Rändern von in Längsrichtung verlaufenden Spalten oder Rissen (171')oder etwas ähnlichem in der Kapsel (25) reflektiert ward.

2^lk. Optisches System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Fläche ein Abschnitt eines Ellipsoids ist.

25· Optisches System nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Fläche in einem Bogen eines konischen Abschnitts verläuft.

26. Optisches System nach Anspruch 251 dadurch g e k e η η-zeichnet, daß die reflektierende Fläche ein Teil einer Drehfläche eines konischen Abschnitts ist.

27. Optisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels Linsen (109 bis 111) Bilder der Kapsel (25) in Seiten- und Endansicht auf Masken (II6) in deren Bildebenen zu projizieren, die das hell leuchtende Licht von brauchbaren Kapseln absperren, die aber in Abstand zu dem Bild der hell leuchtenden Bereiche Öffnungen (162) aufweisen, die Licht durchlassen, das ordentlich oder spiegelnd von Fehlern in ausgewählten Betrach-

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tungsbereichen auf den sich .drehenden Kapseln reflektiert ist, und daß Liebt fühlende Einrichtungen (I65) hinter den Öffnungen angeordnet sind, um elektrische Steuersignale für eine Prüf-Ausgangsinformation zu erzeugen.

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