DE2248405A1

DE2248405A1 - Vorrichtung zur druckpruefung von flaschen

Info

Publication number: DE2248405A1
Application number: DE19722248405
Authority: DE
Inventors: Masayuki Hayashi
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1971-10-19
Filing date: 1972-10-03
Publication date: 1973-05-03
Also published as: US3805594A; GB1394188A

Description

Untar Zeichen:

Vorrichtung zur Druckprüfung von Flaschen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur schnellen und kontinuierlichen Prüfung der Druckfestigkeit von Flaschen für mit Kohlensäure angereicherte Getränke, bestehend aus einem Druckprüfkopf, der einen Druckprüfkolben von kleinem Durchmesser, welcher seinerseits bei der Abwärtsbewegung über die Flaschen©ff nung in die Flasche einführbar ist, und einen Dichtkolben trägt, der bei Abwärtsbewegung die Flaschenöffnung dicht zu verschließen vermag, und einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Arbeitsweise des Druckprüfkopfes mittels Druckluft in der Weise, daß zunächst der Druckprüfkolben nach unten bewegt, sodann der Dichtkolben abwärts verlagert und schließlich der Druckprüfkolben erneut abwärts verschoben wird.

Die erfindungsgemäße Flaschen-Druckprüfvorrichtung weist mithin einen Druckprüfkopf auf, der seinerseits einen Zylinder, einen verschieblich in der Zylinderkammer geführten und durch eine Feder in Ausfahrrichtung gedrängten Dichtkolben sowie einen Druckprüfkolben aufweist, der von einem

-2-

309818/02 3 0

axialen Hohlraum des Dichtkolbens aufgenommen und durch eine Feder in Einfahrrichtung gedrängt wird. Diese Torrichtung arbeitet auf vorstehend beschriebene Weise.

Die derzeit auf dem Markt befindlichen Ilaachen für mit Kohlensäure, d.h. CO₂ versetzte Getränke bestehen nicht sämtlich aus neuen, unmittelbar von den Flaschenherstellern gelieferten Flaschen, sondern umfassen auch- wenn auch nur zu kleinem Prozentsatz - die nach wiederholter Benutzung gesammelten und zurückgesandten Flaschen, die Oberflächenschäden aufweisen können und dem Gasdruck eines in sie eingefüllten, kohlensäurehaltigen Getränks nicht standhalten.

Diese schadhaften Flaschen sind für die Erplosionsunfälle bei Glasflaschen von kohlensäurehaltigen Getränken verantwortlich, von denen zeitweilig berichtet wird. Diese Explosionsunfälle rühren möglicherweise davon her, daß derartige Glasflaschen nicht wie andere Flaschen den Untersuchungen nach den Torschriften für Druckbehälter unterworfen und mithin von den Herstellern versandt werden, nachdem nur Stichproben mittels Hydraulikdrucks vorgenommen wurden, oder daß die Abfüllfirme* die Flaschen, einschließlich der wieder eingesammelten Flaschen, ohne Oberprüfung ihrer Festigkeit verwenden.

Um Explosionsunfälle völlig zu vermeiden, ist es daher erforderlich, beim Abfüller eine Einrichtung zur Prüfung der Druckfestigkeit von Flaschen vorzusehen und alle zu benutzenden Flaschen einer Druckprüfung zu unterwerfen.

Die beim Abfüller vorzusehende Druckprüfeiarichtung zur Prüfung der Druckfestigkeit jeder Flasche als Teil des Abfüllverfahrens muß diese Prüfung schnell und doch kontinu-

30981 8/0230

ierlich durchführen können.

Bisher wurde aber noch keine Drackprafvorrichtung einfacher Konstruktion geschaffen, weiche dieses Erfordernis erfüllt und die mit hoher Zuverlässigkeit und minimalen Störungen arbeitet.

Aufgabe der JbIrfindung ist daher in erster Linie die Schaffung einer Druckprüf vorrichtung, die einfach aufgebaut ist und die Druckfestigkeit von Flaschen schaell, fcomtinuierlich und zuverlässig mit einem Mindestmaß an Störungen zu prüfen vermag, so daö sie das obige Erfordernis erfüllt«

Diese Vorrichtung soll dabei mit niedrigem Luftdruck betrieben werden, aber in der Lage sein, in der Flasche einen so hohen Druck zu erzeugen, wie er für die Durchführung einer Druckfestigkeitsprüfung erforderlich ist.

Außerdem soll diese Vorrichtung in der Weise betrieben werden können, daß ein Gefahrenzustand ausgeschaltet wird, der durch die beim Bruch einer Flasche uHta-end der Prüfung herumfliegenden Scherben verursacht werden konnte·

Schließlich soll diese Vorrichtung einen Druckprüfkopf ganz besonders einfacher Konstruktion aufweisen, welcher die vorgesehene Aufgabe einwandfrei erfüllt.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Druckprüfung von Flaschen gelöst, die gekennzeichnet ist durch,einen die Flaschen tragenden Drehtisch, Druckprüf-Köpfe mit je einem lotrecht bewegbaren Druckprüfkolben, der sich beim Ausfahren in Abwärtsrichtung über die öffnung der Flasche

3 0 9 8 1 8 / 0 2 3 Q

in diese hineinbewegt, und ait einem Dicht-Kolben, der sich bei seiner Abwärtsbewegung an das obere Ende der flasche anlegt und deren öffnung abdichtet, eine den Drehtisch und die Druckprüf-Köpfe tragende Bahmenanordnung und eine Steuereinrichtung lur Steuerung bzw. Regelung der Arbeitsweise jedes Kopfes mittels Druckluft in der Weise, dajj der Druckprüfkolben zuerst abwärts verschoben, sodann der Dicht-Kolben nach unten ausgefahren und schließlich der Druckprüfkolben weiter nach unten ausgefahren wird, wobei die flasche vorher mit Wasser gefüllt worden ist und sich bei Anbringung am Drehtisch unmittelbar unterhalb des Druckprüfkolbens befindet.

Wenn im Betrieb dieser Torrichtung eine mit Wasser gefüllte flasche auf dem Drehtisch unmittelbar unter dem Druckprüfkolben angeordnet ist, senkt sich letzterer zunächst ab und bewegt sich über die flaschenlffnung in die flasche hinein, wobei ein Teil des in der flasche enthaltenen Wassers verdrängt und der Wasserspiegel sum offenen oberen Ende der flasche verlagert wird. Anschließend bewegt sich der Diohtkolben abwärts, um die flaschenSffnung dicht su verschließen, worauf schließlich der Druckprüfkolben weiter ausgefahren wird, wodurch das in der flasche eingeschlossene Wasser zur Prüfung ihrer Druckfestigkeit unter Druck gesetzt wird. Nach Beendigung der Prüfung wird die flasche auf dem Drehtisch zu einer Abnahmeposition überführt, an welcher der den Druckprüfkolben und den Diohtkolben tragende Druckprüfkopf angehoben wird, so daß die flasche von letzterem freigegeben wird und vom Drehtisch abgenommen werden kann.

Hit Hilfe dieser Vorrichtung kann somit die Druckfestigkeit von flaschen mittels Hydramikdruck schnell geprüft werden, wobei die Prüfung an agilen auf dem Drehtisch befindlichen

309818/02 3 0

—ρ—

flaschen nacheinander und kontinuierlich vorgenommen werden kann.

In weiterer Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Druckprüf-Köpfe jeweils einen Hauptteil mit einem Luftspeise-Einlaß und einer mit
letzterem kommunizierenden Zylinderkammer, einen Dicht-Kolben, der eine mit der Zylinderkammer des Hauptteils kommunizierende öffnung aufweist und in der Zylinderkammer verschiebbar geführt ist, einen verschieblich im Dicht-Kolben
geführten Druckprüfkolben, dessen unterer Endabschnitt nach unten aus dem unteren Ende des Sicht-Solbens herausragt und am unteren Ende kleineren Durchmesser besitzt, eine den
Dicht-Eolben nach unten drängende Jfeder zur Abdichtung der
Flaschenöffnung und eine den Druckprüfkolben nach oben drängende Eückstell-Feder aufweisen.

Im Betrieb dieser Vorrichtung wird der Hauptteil des Druckprüfkopfes zuerst abgesenkt, um das untere Ende des Druckprüfkolbens in die am Drehtisch angeordnete, mit Wasser gefüllte Flasche einzuführen und das untere Ende des Dichtkolbens unter der Vorbelastungskraft der Flaschenöffnung-Abdichtfeder in Andruckberührung mit der Flaschenöffnung zu bringen. Anschließend wird über den Speisezulaß Druckluft
in die Zylinderkammer eingeleitet, wodurch der Dichtkolben
mit einer der Summe aus der Vorbelastungskraft der Feder und der Kraft der Druckluft entsprechenden Kraft gegen die Flaschenöffnung angedruckt wird, so daß de Flaschenöffnung abgedichtet und der Druckprüfkolben mit einer dem Rest der
auf ihn einwirkenden Druckluftkraft und der Vorbelastungskraft der Bückstellfeder entsprechenden Kraft in die Flasche hineingedrückt wird, so daß in der Flasche der für die Prü-

3098187 0230

fung gewünschte Hydraulikdruck erzeugt wird. Se lit somit ersichtlich, daü der gewünschte Hydraulikdruck in der Flasche auch bei niedrigem Luftdruck dadurch erzeugt werden kann, daü das Verhältnis zwischen dem Durchmesser des Endabschnitts des Druckprüfkolbens und dem Durchmesser seines von der Druckluft beaufschlagten Abschnitts entsprechend gewählt wird.

Außerdem wird bei dieser Torrichtung die Prüfung mit Wasser

durchgeführt, das praktisch inkompressibel ist, so dal sich der Prüfdruck schnell aufbaut und wegen der Inkompressibilität des Hassers im fall eines Piaschenbruchs während der Prüfung etwaige Glasscherben nicht mit Energie über eine größere Strecke fliegen, so daß die Prüfung mit großer Sicherheit durchführbar ist.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert· Es zeigen:

fig. 1 eine schematische beispielhafte Aufsicht auf die Anordnung der Ausrüstungen in einer Flaschen-Abfüllanlage zur Erläuterung der Position der Flaschenprüfvorrichtung nach der Erfindung,

Pig. 2 eine Aufsicht zur genaueren Veranschaulichung der Position der erfindungsgemäßen Plaechenprüfvorrichtung in der Abfüllanlage,

Pig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Seihenfolge, in welcher die verschiedenen Bauteile der Druckprüfvorrichtung bei der betreffenden Win-

309818/0230

kelstellung einer vom Drehtisch der Vorrichtung getragenen Flasche relativ sur Drehtisehmitte in Betrieb gesetzt werden,

4- einen lotrechten Schnitt zur Sarstellung der Einzelheiten der Druckprüfvorrichtung,

Fig, 5 einen in vergrößertem Haßstab gehaltenen lotrechten Schnitt zur Veranschaulichung der Einzelheiten des Druckprüfkopfes der Vorrichtung,

Fig. 6 eine !ig. 5 ähnelnde Ansicht, welche jedoch den Druckpriifkopf in einer anderen Betriebsstellung zeigt,

Fig. 7 eine schematische Barstellung des JEneumatikkreises der pneumatischen Steuervorrichtung der Druckprüfvorrichtung und

Fig· 8, 9 und 10 den Fig. 5 und- 6 ähnelmä.® Ansichten, die jedoch eine abgewandelte Ausfülirangsform des Druckprüfkopfes in verschiedenen Arbeitsstellungen veranschaulichen·

Im folgenden ist zunächst der Anlageplan einer Abfüllanlage, auf welche die erfindungsgemäße Flaschenprüfvorrichtung anwendbar ist, anhand von Fig. 1 näher erläutert. Die Abfüllanlage weist einen Palettenentlader 1, einen Behälterentlader 2, eine Flaschenwaschmaschine 3» eine Abfüll- und Verkorkaaschine 4, eine Füllflüssj^gkeit-Behandlungsvorrichtung und eine Behalterfüllvorrichtung 6 auf, die auf die dargestellte Weise zueinander angeordnet und durch Forderer mit-

30 9 818/0230

einender verbunden Bind· Sie erfindungsgemäße Druekprüfvorrichtung ist auf die in Fig. 2 gezeigte Weise »wischen Entlader 2 und Flaechenwaschmaschine 3 eingefügt. Die vom Entlader 2 auf den Förderer überführten Flaschen a werden während ihrer Bewegung durch eine Rieselvorrichtung 7 »it Wasser gefüllt und zur Druckprüfvorrichtung 8 weitergeleitet·

Sie in Fig. 4- näher veranschaulichte Bruclcprüfvorrichtung weist einen Rahmen 9 und einen Sockel 10 auf, die beide an einer Bettung 11 verankert sind· Eine die Hauptsäule der Vorrichtung bildende Hohlwelle 12 ist einstückig mit dem Sockel 10 verbunden und trägt mittels Lagern 16 drehbar einen Srehtisch 13 sowie einheitlich damit verbundene zentrale lahmen 14, 15.

Ser Srehtisch 13 und die Rahmen 14-, 15 werden durch ein nicht dargestelltes Antriebszahnrad o. dgl. Antriebseinrichtung, das mit einem am Drehtisch 13 angebrachten Zahnrad 1? kämmt, mit vorbestimmter Drehzahl angetrieben. Hehrere Zentrier-Glocken 18 werden lotrecht bewegbar von Rahmen 15 getragen, wobei sie von ihm nach unten ragen und durch eint Feder 19 nach unten gedringt werden. Jede Zentrier-Griocke trägt an ihrem unteren Ende einen mit konischer Bohrung versehenen Arm 18a, welcher am offenen Ende einer Flasche a anzugreifen vermag. Am oberen Ende jeder Zentrier-Glocke 18 ist eine Rolle R vorgesehen, die mit einer an der Außenumfangekante eines einstückig mit der Hohlwelle 12 ausgebildeten ßcheibenglieds 20 angeordneten Kurvenfläche in Berührung steht, so daß der die konische Bohrung tragende Arm 18 im Takt mit dem Aufsetzen und Abnehmen der flasche a aufwärts und abwärts bewegt wird. Genauer gesagt, wird der Arm 18a zum Festhalten einer Flasche a abwärts verlagert,

309818/0230

OPBOINAL INSPECTED

wenn die Flasche, wie an der rechten Seite von Fig. 4- dargestellt, auf den Drehtisch 13 aufgesetzt worden ist, während er nach Beendigung der Druckfestigkeitsprüfung, wie an der linken Seite von Pig. 4- gezeigt, zur !Freigabe der Flasche a aufwärts bewegt wird.

Am Kahmen 15 sind mehrere Arbeita-Zylinder 21 fest montiert, die jeweils einer Zentrier-G-locke 18 zugeordnet und mit einer Kolbenstange 22 versehen sind. Jede Kolbenstange 22 trägt an ihrem unteren Ende einen Druckprüf-Kopf 23, dessen Einzelheiten in Fig. 5 dargestellt sind.

Der Druckprüf-Kopf 23 weist einen Hauptteil 36 mit einer darin ausgebildeten Zylinderkammer b sowie einen mit der Zylinderkammer b kommunizierenden Druckluft-Einlaü 3b¹ im Hauptteil 36 auf. Ein die Flaschen©ffnung verschließender Kolben 25 ist verschiebbar in die Zylinderkammer b eingesetzt, wobei seine Abwärtsbewegung durch eine mit Innengewinde versehene, einen Flansch tragende Anschlagschraube 24· begrenzt wird, die auf das untere Ende des Hauptteils aufgeschraubt ist.

Der Dicht-Kolben 25 ist ebenfalls mit einer Zylinderkammer c versehen, in deren unterem und oberem Teil zylindrische Anschläge 26 bzw. 27 befestigt sind. Zwischen den Anschlägen 26 und 27 ist ein Druckprüfkolben 28 in der Zylinderkammer c verschiebbar eingeführt. Der Druckprüfkolben 28 weist einen nach unten ragenden, schlanken Abschnitt 28' auf. Das obere Ende des Dicht-Kolbens 25 ist mit einer öffnung 27· versehen, die mit der Zylinderkammer c kommuniziert, und der Dicht-Kolben wird durch eine Feder 29 zur Abdichtung der Flaschenöffnung nach unten in Ausfahrstellung gedrängt und durch die Anschlagschraube 24 am unteren Ende seines

309818/0230

Hubs gehalten. Der Druckprüfkolben 28 wird dagegen durch, eine Bückstell-Feder JO nach oben gedrängt und durch 4en ' Anschlag 27 am oberen Ende seines Hubs gehalten. An den Gleit abschnitten der Kolben 25 und 28 sind Dichtglieder 31,32, 33 und 34- vorgesehen. Die Zylinderkammer c kommuniziert mit der Außenseite über einen im Unterteil des Druckprüfkolbens 25 ausgebildeten Zulaü 25'.

Die Arbeitsweise des Zylinders 21 und des Druckprüf-Kopfes 25 ßi^. ,,^) wird durch den Eneumatikkreis gemäß fig. 7 gesteuert. Gemäß Fig. 4 und 7 verläuft eine Druckluft-Speiseleitung 42 von einer nicht dargestellten Druckluftquelle zum Zylinder 21 und zum Kopf 23.

In die von der Druckluftquelle abgehende Leitung 42 sind ein die Leitung sperrendes und öffnendes Ventil 37ι ein Luftfilter 38, ein öler 39 und ein Heger 40 nebst einem Druckmesser 41 eingeschaltet. Die Speiseleitung 42 ist dabei mit einem Drehanschluß 43 verbunden, der an einer einstückig mit dem Rahmen I5 um die Hohlwelle 12 herum drehbaren Deckplatte 44 befestigt ist.

Die Druckluft-Speiseleitung 42 erstreckt sich vom DrehanschluS 43 weiter zu jedem Zylinder 21. Genauer gesagt, ist jede vom Drehanschluß 43 abzweigende Leitung 42-1 in zwei Leitungen unterteilt, von denen die eine in den Arbeitszylinderkreis A und die andere in den Druckprüf kopf kreis B verläuft. Der Arbeitezylinderkreis A weist ein Hauptrichtung-Begelventil 49 zur Steuerung des ArbeiteZylinders 21 sowie Steuerventile 45, 47 zur Steuerung des Hegelventils 49 auf, wobei dae Hegelventil 49 und die Steuerventile 45, 47 in Leitungen 42-2 bzw. 42-3 eingeschaltet sind.

-11-.

309818/0230

Der Druckprüfzylinderkreis B weist in die Leitungen 42-6
bzw. 42-7 eingeschaltete Steuerventile 51» 55 zur Steuerung des Druckprüf-Zylinders bzw. -Kopfes 23 auf. Diese Steuerventile 45, 47, 51 und 55 werden gemäß Fig. 7 und 4 jeweils durch Kurven 46, 48, 52 und 54 gesteuert, von denen die
Kurven 46 und 48 von einem Tragpfosten 56 in einer Prüfungsstartposition und die Kurven 52 und 54 durch einen Tragpfosten 57 in einer Prüf ungsendpoßition gehalten werden. Gemäß Fig. 3 sind in der Start- und in der Endposition jeweils herkömmliche Flaschenvorschub- bzw. -austrageinrichtungen
vorgesehen.

Gemäß Fig. 3 ist eine Einlauf-Taktschnecke 53 zur Regulierung der Abstände zwischen den vom Behälterentlader 2 zugeführten Flaschen a auf einen vorbestimmten Wert vorgesehen. Ein Sternrad 59 dient zur Oberführung der Flaschen a in
vorbestimmten! Takt auf den Drehtisch 13» während ein Sternrad 60 die geprüften Flaschen a auf den zur Flaschenwaschmaschine führenden Förderer austrägt.

Gemäß Fig. 4 ist eine Führung 61 vorgesehen, welche eine ge brochene Flasche in Abwärterlchtung zu einem Sammelbehälter 62 leitet und dabei verhindert, daß die Glasscherben aus
der Vorrichtung herausfallen. Weiterhin ist dabei eine Brau se 63 vorgesehen.

Die auf vorstehend beschriebene Weise aufgebaute Druckprüfvorrichtung arbeitet wie folgt:

Die vom Behälterentlader 2 auf den Förderer geleiteten Flaschen a werden bei ihrer Bewegung durch die Rieselvorrichtung 7 mit Wasser gefüllt, nacheinander auf den Drehtisch

3Ü9818/0230

13 der Druckprüfvorrichtung aufgebracht und jeweils einsein nacheinander geprüft, wobei sie durch die Einlauf-Taktscbnecke 58 und das Sternrad 59 (Fig. 3) jeweils unter den betreffenden Druckprüf-Kopf 23 gebracht werden. Bat Aufbringen der Flaschen erfolgt la Vinkelbereich A (Fig. 3) des Drehtischesi in diesem Winkelbereioh greift die am Außenumfang des Sohelbenglieds 20 vorgesehene Kurve an der Rolle B der betreffenden Zentrier-Glocke 18 an und verlagert diese abwärts, wobei sich ihr mit der konischen Bohrung versehener Arm 18a abwärts in eine geringfügig über der Öffnung der flasche a befindliche Stellung bewegt. Venn die Flasche a bei Bewegung des Drehtisches 13 in den nächsten Winkelbereich B verbracht wird, wird die Holle B weiter abwärts gedrückt und verlagert mithin auch den Arm 18a weiter abwärts gegen die Flaeehenöffnung, so daß die Flasche a am Drehtisch 13 festgehalten wird.

Die Abwärtsbewegung der Glftcke 18 dauert so lange an, bis die Flasche a einen noch su beschreibend·]! Vinkelbereich H des Drehtisches erreicht, wobei die Flasche a stets festgehalten wird. Venn die Flasche a durch Hitdrehung mit dem Drehtisch 13 dessen Vinkelbereich C erreicht, wird das »ugeordnete Steuerventil 4-5 durch die Kurve 46 betätigt, so daß das Hmuptrichtung-fiegelventil 49 - das selbsthaltend ist und nach Betätigung In der Betätigungsstellung verbleibt, auch wenn das Betätigungssieaal unterbrochen wird -betätigt und die Leitung 42-4 mit der Druckluftquelle verbunden und die Leitung 42-5 sur Außenluft geöffnet wird. Infolgedessen verlagern sich die Kolbenstange 22 und der Druckprüf-Kopf 23 abwärts und wird der schlanke Endabschnitt 28* des Druckprüfkolbens in die Flasche a eingeführt, so daß das in der Flasche a enthaltene Vasser in einer dem

-I3-

309818/0230

Volumen des eingeführten EndabSchnitts 28' des Druckprüfkolbens entsprechenden Menge verdrängt wird, Isis der Wasserspiegel in der Flasche genau an deren oberem Ende liegt.

Dieser Arbeitsgang ist deshalb notwendig, weil das durch die Eieselvorriehtung 7 bis zur Mündung der Flasche a eingefüllte Wasser während der Beförderung der Flasche auf dem Förderer und ihrer Aufbringung auf den Drehtisch mittels der '.Daktschnecke 58 und des Sternrads 59 heraus sprit zt, während die Flasche a zur Prüfung bis zum obersten Ende mit Wasser gefüllt werden muß, indem ein die Menge des verschütteten Wassers übersteigendes Volumen - in Form des unteren Endabschnitts 28' des Kolbens 28 - in die Flasche eingeführt wird.

Der Abwärtshub der Kolbenstange 22 endet an dem Punkt, an welchem der untere Endabschnitt 28' des Druckprüfkolbens 28 in die Flasche a eingeführt und deren Wasserspiegel wieder bis zum Höchststand gebracht worden ist· An diesem Punkt gelangt das am unteren Ende des die Flaschenöffnung abdichtenden Kolbens 25 vorgesehene Dichtglied 55 unter dem Einfluß der Feder 29 in elastische Berührung mit dem offenen oberen Ende der Flasche, so daß die Flasche vorläufig abgedichtet, d.h. verschlossen ist. Hierbei verlagert sich der Dicht-Kolben 25 gegenüber dem Druckprüf-Kopf 23 gemäß Fig. 6»ein Stück M aufwärts.

Der obige Vorgang ist beendet, wenn die Flasche a den Winkelbereich 0 verläßt und dann zum nächsten Winkelbereich D gemäß Fig. 3 überführt wird. In den Winkelbereichen D und E des Drehtisches wird das Steuerventil 51 durch die Kurve 52 betätigt und wird das Hauptrichtung-Regelventil 55 - das ebenso wie das Regelventil 49 selbethaltend ist und

309818/02 30

nach. Betätigung, auch bei Ausfall des Betätigungssignals, seine eingenommene Position beibehält - durch das Steuerventil yi betätigt, wobei die leitungen 42-6 und 42-8 miteinander in Verbindung gelangen und dem Druckpriif-Kopf 23 Druckluft zugeführt wird· Dieser dem Kopf 23 zugeführte Luftdruck wird dem vorher an das Dichtglied 35 angelegten Dichtdruck hinzuaddiert und bewirkt, daß das Dichtglied die Flasche a vollständig verschließt. Hierbei verlagern sich die Bauteile des Druckprüf-Kopfes 23 aus der Position gemäß Fig. 5 in diejenige gemäß Fig. b.

In Fig. 6 bezeichnet der Buchstabe P den an den Druckprüf-Kopf 23 angelegten Luftdruck, welcher den Kolben 25 über seine Querschnittsfläche hinweg beaufschlagt, welche den Rest der Querschnittsfläche aus dem Außendurchmesser D^ und dem Innendurchmesser D₂ dieses Kolbens ist, und welcher das Dichtglied 35 über den Kolben 25 an das obere Flaschenende andrückt. Die Dichtglied- Andruckkraft läßt sich in diesem Fall durch die Formel

W + P χ i]]j„

darstellen, in welcher V die Vorbelastungskraft der Feder 29 bedeutet.

Andererseits verlagert der den Druckprüfkolben 28 beaufschlagende Druck ereteren gegen die Vorbelastungskraft der Feder 30. Diese Druckkraft läßt sich in diesem Fall durch die Formel

P χ JJl D₂ ²-K

309818/0230

darstellen, in welcher E die Summe aus der Vorbelastungskraft der Feder 30 und dem Gleitwiderstand der Dichtglieder 34 bedeutet. Dies bedeutet, daß der in die Hasche ein geführte untere Endabschnitt 28' des Solbens 28 das in die flasche eingefüllte Wasser zusammendrückt, so daß in der Flasche a nach dem Pascalschen Gesetz ein Hydraulikdruck entsprechend der Gleichung

P χ -^- Ώ./ -K

mit D, gleich dem Durchmesser des unteren Endabschnitt· 28* des Kolbens 28, erzeugt wird. Ersichtlicherweise kann somit in der Flasche ein hoher Hydraulikdruck erzeugt werden, auch wenn der dem Druckprüf-Kopf zugeführt· Luftdruck niedrig ist. Der Wert von K, insbesondere der Gleitwideretand der Dichtglieder, ist in diesen Tall nahezu vernachlfcssigbar, wenn der Luftdruck P aufgrund einer Messung des tatsächlichen Flaschen-Innendrucke bestimmt wird.

Der vorstehend beschriebene Arbeitsgang ist beendet, wenn die Flasche den Winkelbereich D des Drehtisches verläßt. Da jedoch die Druckluft dem Arbeits-Zylinder 21 und dem Druckprüf-Kopf 23 kontinuierlich zugeführt wird, auch nachdem die flasche in den Drehtiech-Wickelbereich E verbracht worden ist, wird der Hydraulikdruck P in der Flasche a aufrechterhalten *

Besitzt die Flasche niedrige Druckfestigkeit, so bricht sie unter dem inneren Hydraulikdruck· Die Glasscherben werden durch die Führung 61 an einem Fortfliegen gehindert und aisammen mit aus der Brause 63 ausströmendem Wasser zum Saa-

3 09818/0230

melbehälter 62 geleitet, um an einer dafür vorgesehenen Stelle gesammelt und aus der Vorrichtung ausgetragen zu werden. Hält die Flasche dagegen den in ihrem Inneren herrschenden Hydraulikdruck aus, so wird sie zu einem Winkelbereich F des Drehtisches überführt, in welchem das Steuerventil 53 durch die Kurve 54 betätigt wird, so daß das Hauptrichtung-Regelventil 55 in seine Ausgangestellung zurückkehrt und dabei die Leitungen 42-6, 42-8 voneinander trennt, wobei die Leitung 42-8 zur Außenluft hin geöffnet wird.

Infolgedessen kehrt der Kolben 2ö aus seiner Ausfahreteilung gemäß Fig. 6 zum oberen Totpunkt seines Hubs (Fig. 5) zurück, wodurch die Flasche a von ihrer Haltekraft befreit wird. Pie Flasche a wird zu einem Drehtisch-Winkelbereich G weitergefördert, worauf das Steuerventil 47 durch die Kurve 48 betätigt wird, so daß das Hmuptrichtung-Hegelventil 49 in seine Ausgangsstellung zurückkehrt, in welcher die Leitung^42-2 und 42-5 miteinander verbunden sind. Der Druckprüfkopf 23 bewegt sich als Ganzes aufwärts, so daß der untere Endabschnitt 28' des Kolbens 28 aus der Flasche a herausgezogen wird. Letztere wird dann zu einem Winkelbereich H des Drehtisches weitergefördert, worauf die Zentrier-Glocke 18 über die Bolle B durch die am Außemiafang des Scheibenglieds 20 ausgebildete Kurvenfläche angehoben wird, da letztere in diesem Bereich größere Höhe besitzt. Hierdurch wird der die konische Bohrung aufweisende Arm 18a von der Flaschenöffnung zurückgezogen, so daß dit Flasche auf dem Drehtisch 13 vollständig von den anderen Bauteilen der Druckprüfvorrichtung befreit wird. In einem Winkelbereich I wird die geprüfte Flasche a durch das Sternrad 6υ vom Drehtisch 13 abgenommen und auf das Förderband ver-

3 09818/0230

bracht, um zur nachgeschalteten Flaschenwaschstation überführt zu werden·

Obgleich vorstehend nur ein Arbeitszyklus des DruckprüfVorgangs der Torrichtung beschrieben ist, werden ersichtlicherweise alle der Reihe nach vom Behälterentlader zugelieferten Flaschen nacheinander kontinuierlich auf die beschriebene Weise geprüft·

Die-Füllkapazität einer Abfüllstraße beträgt gewöhnlich bis zu 120u Flaschen pro Minute, doch kann die erfindungsgemäße Druckprüfvorrichtung ohne weiteres bei einer solchen Abfüllstraße angewandt werden, da sie, ähnlich wie die Abfüllmaschine 4-, eine Rotationsvorrichtung ist. Außerdem können bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Prüfdrücke von

ρ
20 kg/cm oder höher erreicht werden, da der Luftdruck durch den speziell ausgebildeten Druckprüf-JEopf 23 in Hydraulikdruck umgewandelt wird, während die unmittelbare Anwendung eines so hohen Luftdrucks zu Flaschenbruch führen würde. Durch Verwendung dieses Druckprüf-Kopfes 23 wird es außerdem möglich, den gewünschten Prüfdruck mit niedrigem Luftdruck in der Größenordnung von 4 kg/cm (absolut) zu erzielen, wie er normalerweise bei Abfüllanlagen angewandt wird. Außerdem ist zu beachten, daß es durch Anwendung des Druckprüf -Kopf es 23 und des Steuerkreises nach der Erfindung möglich wird, das Erfordernis für eine Änderung des Flaschen-Innendrucks durch Einstellung des Arbeitsluftdrucks, zu erfüllen und einen Abdichtdruck mit dem Luftdruck zu gewährleisten·

Unter den der Druckprüfvorrichtung zugefükrten Flaschen befinden sich auch solche mit abgesplitterter Oberkante, in denen sich der für die Prüfung erforderliche Innendruck

309818/Ό230

nicht aufbauen kann. Biese schadhaften Flaschen können mittels eines Druckprüf-Kopfes mit der Konstruktion gemäß fig. 8,9 und 10 automatisch aus der Abfüllstraße entfernt werden.

Bei dem in den Fig. 8 bis 10 dargestellten Druckprüf-Kopf weist der Druckpriifkolben 28 in seinem schlanken Abschnitt 28* eine Ringnut 70 auf. Wenn die zu prüfende Flasche normale Form besitzt, kann der Prüf-Hydraulikdruck in ihr erzeugt werden, nachdem sich der Kolben 2ti um die Strecke S gemäß Fig. y abwärts verschoben hat. Hierbei werden im Dicht-Kolben 25 ausgebildete Durchgänge 71 durch die Umfangsflache des Kolbens 28 verschlossen.

Wenn die Flasche dagegen nicht die normale Form besitzt, sondern, wie bei a^ in Fig. 10 angedeutet, an der Öffnungskante abgesplittert ist, kann sich der Priifdruck in der Flasche nicht aufbauen, so daß sich der Kolben 28 weiter abwärts verschiebt, bis er am zylindrischen Anschlag 26 anschlägt. Infolgedessen gelangen die Durchgänge 71 und 72 über die Ringnut 70 des Kolbens 28 in Verbindung miteinander. Dabei kann die von der Druckluftquelle gelieferte Druckluft über die Durchgänge 71> 72 und ein Kichtung-Eegelventil 73 in einen Zylinder 74 strömen, so daß ein Kolben 75 gegen die festgehaltene Flasche a vorgeschoben wird und augenblicklich gegen diese stößt, um sie vom Drehtisch 13 herunterzustoßen.

Die Durchgänge 71, 72 werden wieder geschlossen, wenn sich der Druckprüf-Kopf 23 im Winkelbereich F befindet, da er in diesem Winkelbereich auf vorher beschriebene Weise mit der Außenluft kommuniziert und in die Stellung gemäß Fig. 8

3Ü98 1 8/0230

zurückkehrt. Andererseits wird die im Zylinder 74· befindliche Luft über das Regelventil 73 zur Außenluft abgelassen, wenn letzteres durch eine Kurve 76 wieder betätigt wird, so daß der Kolben 75 ia seine Ausgangsstellung zurückkehrt.

Obgleich die Erfindung vorstehend in bevorzugten Ausführungsformen dargestellt und beschrieben"ist, sollen diese Ausführungsformen lediglich erläuternden Charakter besitzen, da innerhalb des Rahmens der Erfindung selbstverständlich zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich sind.

-20-

30981 8/0230

Claims

Patentansprüche

1.J Vorrichtung zur Druckprüfung von Flaschen, gekennzeichnet durch einen die Flaschen (a) tragenden Drehtisch (13), Druckprüf-Köpfe (23) mit je einem lotrecht bewegbaren Druckprüfkolben (28), der sich beim Ausfahren in Abwärtsrichtung aber die öffnung der Flasche (a) in diese hineinbewegt, und mit einem Dicht-Kolben (25)* der sich bei seiner Abwärtsbewegung an das obere Ende der Flasche anlegt und deren öffnung abdichtet, eine den Drehtisch (13) und die Druckprüf·* Köpfe (23) tragende itahmenanordnung (14, 15) und eine Steuereinrichtung zur Steuerung bzw. Regelung der Arbeitsweise jedes Kopfes (23) mittels Druckluft in der Weise, daß der Druckprüfkolben (28) zuerst abwärts verschoben, sodann der Dicht-Kolben (25) nach unten ausgefahren und schließlich der Druckprüfkolben (28) weiter nach unten ausgefahren wird, wobei die Flasche (a) vorher mit Wasser gefüllt worden ist und sich bei Anbringung am Drehtisch unmittelbar unterhalb des Druckprüfkolbens (28) befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckprüf-Köpfe (23) jeweils einen Hauptteil (36) mit einem Luftspeise-Einlaß (36*) und einer mit letzterem kommunizierenden Zylinderkammer (b), einen Dicht-Kolben (25), der eine mit der Zylinderkammer (b) des Hauptteils (36) kommunizierende Öffnung (27') aufweist und in der Zylinderksmmer (b) verschiebbar geführt ist, einen verschieblich im Dicht-Kolben (25) geführten Druckprüfkolben (28), dessen unterer Endabschnitt (28') nach unten aus dem unteren Ende des Dicht-

309818/0230

Kolbens (25) herausragt und am unteren Ende kleineren Durchmesser besitzt, eine den Dicht-Kolben (25) nach unten drängende leder (29) aur Abdichtung der Flaschen-Sffnung und eine den Druckprüfkolben (28) nach oben drängende Rückstell-leder (30) aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auswerfeinrichtung (74·» 75) zum Entfernen einer schadhaften !"lasche vom Drehtisch (13) vorgesehen ist, die einen im schlankeren unteren Ende des Druckprüfkolbens (28) ausgebildeten Durchgang (71) und einen Druckluftkanal aufweist, der über den Durchgang (71) hergestellt wird, wenn sich der Druckprüf kolben (28) in seiner untersten Stellung befindet·

309818/0230