DE2302031B2 - Verfahren zur Herstellung eines in einer fotoelektrischen Rissprüfstation auswechselbaren Prüfkopfs und Verwendung des Prüfkopfs - Google Patents

Description

Glasbehälter und insbesondere Glasflaschen und Gläser für die Nahrungsmittel- oder für die pharmazeutische Industrie werden heute praktisch ausschließlich auf automatischen Glasbearbeitungsanlagen hergestellt. Die Leistung solcher Anlagen ist außerordentlich hoch und beträgt z. B. für Behälter mit einein Glasgewicht von 100 g bis 200 Stück pro Minute und für Behälter mit einem Glasgewicht von 900 g bis 65 Stück pro Minute. Um sichel zustellen, daß die Behälter die geforderten äußeren Abmessungen und das erwartete Volumen aufweisen, gegebenenfalls für automatisches

Füllen geeignet sind und später mit einem vorgegebenen Verschluß, beispielsweise einem Metalldeckel, eint.n Kxonenverschluß oder einem Stopfen verschlosien werden können, ist eine strenge Konirolle der äußeren Abmessungen erforderlich. Weiter müssen diese Behälter auf an der Mündung und am Boden vorhandene Risse geprüft werden, weil solche Risse die Bruchgefahr erhöhen und oft ein einwandfreies Verschließen verunmöglichen. Der Ausdruck »Riß« wird hier für die verschiedenen Arten von Blasen, Rissen, Spalte, Kerben, Zacken, Ritzen und andere Fehler im Glas verwendet, die durch die Ablenkung eines Lichtbündels erkannt werden können, unabhängig davon, ob sie sich bis zur Glasoberfläche erstrecken oder nicht.

Da sowohl fehlerhafte äußere Abmessungen als auch Risse an der Mündung oder im Boden ungeordnet auftreten, können sie nicht durch Stichproben festgestellt werden, sondern es muß jeder Behälter einzeln geprüft werden. Zu diesem Zweck enthält jede Anlage eine der eigentlichen Herstellmaschine nachgeschaltete, zur Prüfung der Behälter vorgesehene Sortierlinie.

Der Nachweis von in der Mündung oder am Boden der Behälter vorhandenen Rissen ist nur mit optischen Verfahren möglich. Dazu ist eine Rißprüfstation vorgesehen, in der jeder Behälter mindestens einmal um seine vertikale Achse gedreht, gleichzeitig mindestens ein Lichtbündel auf den zu prüfenden Bereich gerichtet und das unter einem vorherbestimmten Winkel aus dem Behälter wieder austretende Licht beobachtet wird. Dieses Verfahren beruht darauf, daß Risse im Glas optische Grenzschichten bilden, an denen das Licht, dessen Einfallswinkel größer als der Grenzwinkel der Totalreflexion ist, totalreflektiert wird. Das totalreflektierte Licht wird zum Steuern eines Meßgeräts verwendet, das die Annahme oder Rückweisung des Behälters bestimmt.

Das beschriebene Meßverfahren ist in dem USA-Patent 3 533 704 und ein ähnliches Meßverfahren in dem USA-Patent 3 639 067 beschrieben.

Die überwiegende Mehrzahl der Risse wird durch Spannungen beim Kühlen des Glases verursacht und verläuft von der äußeren Glasoberfläche vorzugsweise in radialer Richtung nach innen. Durch Tempern können zwar die Spannungen im Glas vermindert, aber nicht alle Risse vermieden werden. Um praktisch alle vorkommenden Risse, unabhängig von ihrer Lage und Richtung, aufzufinden, werden mehrere Lichtquellen und mehrere Lichtdetektoren in einer Rißprüfstation verwendet. Da das totalreflektierte Lichtbündel um so breiter, d. h. die Intensität des totalreflektierten Bündels um so größer ist, je näher der Einfallswinkel beim Grenzwinkel der Totalreflexion liegt, sind Lichtbündel und Detektor vorzugsweise so ausgerichtet, daß der Winkel des einfallenden Lichts in der Nähe dieses Grenzwinkels liegt. Weiter müssen zum Erkennen des totalreflektierten Lichts das auftreffende Lichtbündel und die Empfangsrichtung des Detektors in einer Ebene und senkrecht zu der vom Riss bestimmten Ebene liegen.

Die vorstehenden Erläuterungen betreflen insbeson- <>^u dere das Meßverfahren nach dem bereits erwähnten USA-Patent 3 533 407. Wie ebenfalls bereits erwähnt. sind aber auch andere Möglichkeiten der Ausrichtung von Lichtquellen und -Detektoren zur Prüfung von Behältern mit verschiedenen Formen vorgeschlagen wor- <'? den. Das genannte USA-Patent 3 639 067 beschreibt eine solche andere Möglichkeit, um Glaswaren mit optischen Einrichtungen zu prüfen.

Bei den bisher bekannten Rißprüfstationen, wie sie beispielsweise in den USA-Patentschriften 2 902 151, 3 101 848 und 3 249 224 beschrieben sind, sind gewöhnlich mehrere senkrechte Säulen vorgesehen, die durch waagerechte Schienen miteinander verbunden sind. An diesen Säulen oder Schienen sind die optischen Prüfgeräte mit Hilfe von Stangen und Gelenkverbindungen befestigt. Diese Halterung ist mechanisch ausreichend stabil, erfordert aber wegen der langsamen Änderung der Einstellung infolge der Vibrationen eine periodische Kontrolle und Nacheinstellung. Besonders nachteilig ist, daß jede neue Einstellung oder Nacheinstellung durch qualifiziertes Personal ausgeführt werden muß und daß für eine Neueinstellung der Prüfgera e bei der Umstellung der Anlage von einem Gefäßtyp auf einen anderen bis zu 10 Arbeitsstunden aufgewendet werden müssen, während für die Umstellung der Herstellanlage im allgemeinen nur etwa 1 Stunde erforderlich ist. Das bedeutet, daß die für die Umstellung einer Anlage zur Herstellung von Glasbehältern anderer Größe oder anderer Form erforderliche Zeit hauptsächlich von der Zeit bestimmt wird, die zur Umstellung der Prüfeinrichtungen und insbesondere der Rißprüfstation erforderlich ist.

Es sind daram schon Haltestangen und Gelenkklammern zum Befestigen der Prüfgeräte bekannt, die Maßstäbe bzw. eingravierte Kreisteilungen aufweisen, um eine einmal erprobte Einstellung leicht wiederholen zu können. Eine solche Anordnung ist beispielsweise in dem USA-Patent 3 085 160 beschrieben. Die Praxis hat aber gezeigt, uaß damit nur die Grobeinstellung erleichtert wird, die nachträgliche, arbeitsintensive und zeitraubende Feineinstellung aber nicht vermieden werden kann. Außerdem sind sowohl die mit Maßstäben versehenen Halterungen als auch die gravierten Gelenkklammern relativ teuer.

Moderne, vorzugsweise automatisch arbeitende Anlagen werden vorwiegend zur Herstellung von Glasbehältern mit genormten Formen und Abmessungen verwendet, und die Anzahl der auf einer Anlage hergestellten Typen ist begrenzt. Daraus ergibt sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines in einer fotoelektrischen Rißprüfstation auswechselbaren Prüfkopfs zu finden, der einem oder mehreren bestimmten Behältertypen zugeordnet werden kann und rasch sowie reproduzierbar in eine bestimmte Stellung zur Prüfachse einsetzbar sein soll und dessen Halterung mechanisch sehr stabil sein soli, weil die Maschinen starken und kontinuierlichen Vibrationen ausgesetzt sind und weil wegen der hohen Fördergeschwindigkcu auch gelegentlich ein Behälter aus der Fördereinrichtung springt und gegen die Halterung oder eines der optischen Prüfgeräte geschleudert wird. Außerdem soll die Verwendung eines derart hergestellten Prüfkopfs in einer fotoeleklrischen Rißprüfstation angegeben werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft darum ein Verfahren zur Herstellung eines in einer fotoelektrischen Rißprüfstation auswechselbaren Prüfkopfs, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

;i) eine Gitterplatte, die eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweist, an einer Trageinrichtung befestigt wird, die über einer horizontalen Grundfläche der Rißprüfstation oder eines zur Simulierung der Rißprüfstalion aufgestellten Werktisches angeordnet ist. daß

b) ein Glasbehälter unter dieser Gitterplatte derart ungeordnet wird, daß die Symmetrieachse des Be-

hälters mit einer vertikalen Referenzachse in der Gitterplatte übereinstimmt, daß

c) verschiedene Lichtgeber und Lichtempfänger zur während der Prüfung gewünschten Einstellung des Strahlengangs an den unteren Enden von Hilfshaitestäben befestigt werden, welche verschiedene Länge aufweisen und deren obere Enden in den Ausnehmungen der Gitterplatte an ausgewählten Orten und in einer vorgegebenen Orientierung gegenüber der Gitterplatte befestigt werden, daß

d) die Gitterplatte von ihrer Trageinrichtung abgenommen wird und die Hilfshaltestäbe durch das Befestigen von Führungsstäben derart verlängert werden, daß alle verlängerten Hilfshaltestäbe eine konstante Länge aufweisen und die zur Verlangerung verwendeten Führungsstäbe ein »Negativ« oder einen Stempel des im Arbeitsgang c) aufgebauten Werkstücks bilden, daß

e) die Gitterplatte mit den Hilfshaltestäben wieder von den Führungsstäben getrennt wird, an deren freien Enden für die eigentliche Prüfung benutzten Haltestäbe aufgesetzt werden, deren Länge so gewählt wird, daß jeder Haltestab mit dem zugeordneten Führungsstab die gleiche konstante Länge aufweist, daß

f) die so gewonnene Anordnung in eine solche Lage gebracht wird, daß die freien Enden der Hallestäbe von oben her in eine nach oben offene Gußform hineinragen und daß

g) die Gußform mit einer Gußmasse ausgegossen wird und daß nach dem Verfestigen der Gußmasse die Haltestäbe von den Führungsstäben getrennt werden.

Mit dem auswechselbaren Prüfkopf kann bei der Umstellung einer Anlage von einem Behältertyp auf 3s einen anderen die Rißprüfstation innert weniger Minuten und gewöhnlich sogar rascher als die anderen Teile der Anlage umgestellt werden, und diese Umstellung kann von Hilfskräften ausgeführt werden. Dadurch kann nicht nur die teure Arbeitszeit von qualifiziertem «n Personal eingespart, sondern es können auch die Kosten für die Nachkontrolle der während der Umstellung der Prüfstation von der Anlage hergestellten, nicht geprüften Behälter eingespart werden. Die reproduzierbare Einstellung der einzelnen Prüfgeräte an dem auswechselbaren Prüfkopf ermöglicht auch, die Qualität der Prüfung zu verbessern, und schließlich können durch die unverstellbare Halterung der Prüfeinrichtungen auch bei starken Erschütterungen der Anlage und langer Betriebsdauer immer gleichbleibende Prüfbedingungen gewährleistet werden.

Die Verwendung des Prüfkopfs nach Anspruch 1 bis 3 in einer fotoelektrischen Rißprüfstation gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4 ist dadurch gekennzeichnet daß der auswechselbare Prüfkopf mittels Tragholzen an einer darüber befindlichen Trägerplatte befestigt wird, die auf eine Klemmeinrichtung aufge schraubt ist. welche an sich horizontal erstreckenden, an der Trageinrichtung einstellbar befestigten Auslegern verschiebbar und mit mindestens einer Marke reproduzierbar angeklemmt wird.

Die Erfindung soll nun mit Hilfe der Figuren an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden.

F i g. 1 zeigt vereinfacht und in perspektivischer Ansicht eine Rißprüfstation, bei der zur vereinfachten Darstellung der Prüfkopf weggelassen ist;

F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht des mittleren Teils der in F i g. 1 dargestellten Rißpnifstation:

F i g. 3 zeigt eine Draufsicht auf die zur Rissprüfstation gehörende Einrichtung zur Durchlaufförderung;

F i g. 4 zeigt das Blockschcma der elektrischen Einrichtung zur Steuerung der Bewegungsabläufe der verschiedenen Teile der Einrichtung zur Durchlaufförderung;

F i g. 5,6 und 7 zeigen verschiedene Teile und deren Anordnung zueinander bei der Herstellung eines auswechselbaren Prüfkopfs.

In F i g. 1 ist das Plattenband 10 einer Fördereinrichtung gezeigt, die zu prüfende Glasbehälter zu den Prüfstationen einer Sortierlinie führt. Die neben dem Plattenband aufgestellte Rißprüfstation enthält einen Chassisrahmen, an dem die Einrichtung zur Durchlaufförderung, der Prüfkopf und die elektronische Meß- und Auswerteeinrichtung angeordnet sind.

Der Chassisrahmen besteht aus zwei senkrecht angeordneten, im Querschnitt U-förmigen Trägern 11, 12, die mittels einer oberen und einer unteren Verbindungsschiene 13 bzw. 14 miteinander verschweißt sind. Um die Standfestigkeit des Chassisrahmens zu erhöhen, ist das untere Ende jedes Trägers mit einer horizontalen Bodenplatte 16, 17 verbunden. Die beiden Schenkel der U-förmigen Träger 11. 12 erstrecken sich in Richtung zum Plattenband 10. In jedem der beiden zur Fördereinrichtung offenen Träger ist eine senkrecht stehende Ge\> indespindel 18 vorgesehen, an denen zur Durchlauffördereinrichtung gehörende Getriebekästen 19 bzw. 21 angeordnet sind. Diese Spindeln sind durch die obere Verbindungsschiene 13 geführt und mit Schraubenköpfen 22, 23 versehen, leder der beiden gegenüberliegenden Schenkel 24, 26 der U-förmigen Träger weist Bohrungen 27 auf, die zwei senkrecht verlaufende Bohrungsreihen bilden, welche zum Befestigen von Auslegern 28, 29 in verschiedener Höhe vorgesehen sind. Weiter ist an den beiden gegenüberliegenden Schenkeln noch ein Rahmen 31 angeschweißt. Die Ausleger 28, 29 und der Rahmen 31 dienen als Träger für den noch zu beschreibenden Prüfkopf bzw. für die ebenfalls noch zu beschreibende hintere Maschineneinheit. Zwischen den beiden oberen Enden der beiden gegenüberliegenden Schenkel 24, 26 der Träger ist unter oder über der Verbindungsschiene 13 noch ein Gehäuse 30 befestigt, in dem die mit dem Prüfkopf zusammenwirkenden elektrischen und elektronischen Meß- und Prüfeinrichtungen eingebaut sind.

Über jedem der Getriebekasten 19. 21 ist ein in der Figur nicht sichtbarer Antriebsmotor mit zugehöriger Schalteinrichtung angeordnet und durch eine Haube 32 bzw. 33 abgedeckt An dem auf der Einlaufseite befind liehen Getriebekasten 21 ist ein Zuteilerarm 36 befe stigt Dieser ragt in Richtung auf das Plattenband IC vor und trägt ein um Rollen geführtes Einlaufreibband 37. An dieses schließt ein Zentralband 38 an, das urr Rollen geführt ist die unter den Getriebekasten 21 unc 19 angeordnet sind. Dieses Zentralreibband weist einei praktisch geradlinig verlaufenden aktiven Bahnteil aul der sich zwischen der einlaufseitigen Umlenkrolle 38. des Getriebekastens 21 und der auslaufseitigen Roll 38£>des Getriebekastens 19 erstreckt

Weiter ist zwischen dem Einlauf- und dem Zentral reibband 37 bzw. 38 ein doppeltes Übergabeband 3 und anschließend an das Zentralreibband ein erste doppeltes Bremsreibband 41 vorgesehen. Das Zentra reibband läuft an zwei Druckrollen 42.43 vorbei, die a Kniehebeln 44 bzw. 46 angeordnet sind, welche in hör zontaler Richtung und unabhängig voneinander ve schwenkbar sind, wie im folgenden noch beschriebe

werden wird.

Es versteht sich, daß die einzelnen Reibbänder nicht nur über die in der F i g. 1 sichtbaren Rollen geführt sind, sondern weitere zum Umlenken, Spannen und Antreiben der Bänder vorgesehene Rollen verwendet s werden. Zum kontinuierlichen Antrieb des Zentralreibbands 38, das um mehrere am Rahmen der Prüfslation befestigte Rollen geführt ist, ist ein Motor M2 vorgesehen. Ein weiterer Motor Mi treibt das Einlaufreibband 37 und das Übergabeband 38 an. Das doppelte Brems- ₎₀ reibband 41 am Austrittsende der Hauptbahn wird ebenfalls vom Motor Mi angetrieben, aber in entgegengesetzter Richtung zu den Bändern 37, 39 und 38. Wie aus der F i g. 3 gut zu erkennen ist, sind die an den Kniehebeln 44, 46 befestigten und mit diesen verschwenkbaren Druckrollen 42 bzw. 43 vorgesehen, einen Teil des Zenlralreibbands 38 an einen Teil des in der Prüfstation befindlichen Behälters anzulegen. Der ausgangsseitige Kniehebel 44 wird durch Federdruck in seiner aktiven Stellung, in der die Druckrolle 42 das Reibband 38 an den Behälter andrückt, gehallen. Der einiaufseitige Kniehebel 46 wird durch Federdruck in seiner passiven Stellung gehalten, in der die Druckrolle 43 das Reibband 38 freigibt, und es ist ein Solenoid 200 vorgesehen, um den Kniehebel in seine aktive Stellung zu verschwenken.

Auf dem Rahmen 31 und praktisch in der Höhe der Reibbänder ist auch die hintere Maschinencinheit angeordnet. Ihre Höhe und Seiteniage kann zur Anpassung an Behälter mit unterschiedlichen Formen und Abmessungen gegenüber dem bereits beschriebenen Maschinenteil verändert werden. Diese enthält auf der Einlaufseite und dem Zuteilerarm 36 gegenüberliegend eine Einlaufkufe 47 und eine Bodenplatte 48 sowie im Bereich des Zenlralreibbands eine zweiteilige Zentralkufe 49 und eine mehrteilige Zentralbodenplatte 51 und auf der Auslaufseite und dem Bremsreibband 41 gegen überhegend ein /weiles Bremsreibband 52. An die Zen tralbodenplatte 51 schließt auf der Einlaufseile ein zweiteiliges, von einem nicht gezeigten Motor angetricbcnes Rückführband 53. 54 an, über dessen beide Teile eine Leitschiene 56 ragt. Rückführband und Leitschiene sind vorgesehen, um die geprüften Behälter auf das Plattenband 10 der Fördereinrichtung zurückzuführen. Zwischen den beiden Teilen der Zentralkufe 49 ist 4s eine Führungs- oder Zentralrolle 57 angeordnet. Diese Rolle ist vorzugsweise federnd gelagert und mit einer Antriebs- und Bremseinrichtung 58 verbunden. Die Zentralrollc 57 steht teilweise über die Zentralkufe 49 in die Durchlaufbahn der Behälter vor. Dieser vorstehende Teil der Rolle wirkt mit den Druckrollen 42, 43 zusammen und bestimmt mit diesen die Prüfstation. Der Antrieb der Brems- und Beschleunigungseinrichtung 58 für die Zentralrolle 57 wird von einer elektri schen Einrichtung gesteuert, was später im Zusammen- hang mit der F i g. 4 noch näher beschrieben wird. Die beiden Teile der Zentralkufe, die Führungsrolle und das zweite Bremsreibband sind teilweise durch ein Schutzblech 59 abgedeckt.

Figur 2 zeigt eine Seitenansicht des mittleren Teils der Rißprüfstation, gesehen aus der Richtung des Pfeils 61 in F i g. 1, wobei der Übersicht wegen die Teile der hinteren Maschineneinheit weggelassen sind. Auf der Zentralbodenplatte 51 steht ein Behälter 64, der von den anliegenden Druckrollen 42 und 43 und der nicht gezeigten Führungsrolle gehalten wird, so daß seine senkrechte Achse praktisch in der durch den Aufbau der Prüfstation definierten Prüfachse 66 liegt. Der Behälter wird durch das etwa in der Höhe des Behälterschwerpunkts angreifende Reibband 38 um die Prüfachse gedreht. Wie in F i g. 2 deutlich zu sehen ist, sind die Hebel 44, 46, die die Druckrollen 42 bzw. 43 tragen, an Achsstummeln 67 bzw. 68 befestigt, die aus den Gelriebekästen 19 bzw. 21 herausragen. Zur Führung des Behälters ist weiter eine im Bereich des Behälterhalses angreifende Führungseinrichtung vorgesehen. Diese Führungseinrichtung enthält drei Rollen 69, 71 und 72, von denen die beiden Rollen 69 und 72 an verschwenkbaren Hebeln 73 bzw. 74 angeordnet sind. Die Hebel sind an Achsslummein befestigt, die aus den Getriebekästen 19 und 21 nach oben herausragen und von denen der Achsstummel 76 für den Hebel 73 oberhalb des Getriebekastens 19 in F i g. 1 zu sehen ist. Die dritte Rolle 71 ist an einem Zwischenstück 77 befestigt, das in radialer Richtung zur Prüfachse, d. h. senkrecht zur Figurenebene, verschiebbar an einem Haltestab 78 befestigt ist.

An jedem der beiden Ausleger 28, 29 isl mindestens eine zweiteilige Klemmeinrichtung 79 bzw. 81 angeordnet, die beispielsweise durch (nicht gezeigte) Schrauben fest an den Auslegern angeklemmt werden können. Der eine Ausleger 29 ist mit einem Maßstab 82 versehen und der zugeordnete Teil der Klemme 81 weist einen Zeiger 83 auf, so daß die Klemme durch Verschieben in der Längsrichtung des Auslegers, d. h. senkrecht zur Figurenebene, wiederholt an einem vorgegebenen Ort festgeklemmt werden kann. Am oberen Teil der Klemme ist eine Trägerplatte 84 aufgeschraubt, wobei der Abstand zwischen Klemme und Platte mit Hilfe einer auswechselbaren Zwischenhülse 85 bzw. 86 einstellbar ist. Die Trägerplatte weist in einer vorgegebenen Orientierung zur Prüfachsc 66 mindestens zwei vorzugsweise aber eine Vielzahl von symmetrisch angeordneten Bohrungen auf. Unterhalb der Trägerplatte befindet sich ein aus einem Kunstharz gegossener Hai· leblock 87, in den Tragbolzen 88. 89 eingegossen sind Die Tragbolzen sind mil einem Gewinde versehen unc durch Bohrungen in der Halteplatte geführt, um Halte block und Halteplatte fest miteinander zu verbinden Im Halteblock sind weiter eine Mehrzahl von Haltestä ben eingegossen. Der bereits erwähnte Haltestab 7i trägt die dritte Rolle 71 der Führungseinrichtung. Die beiden anderen gezeigten Haltestäbe 91, 92 sind zurr Halten eines Lichtgebers 93 und eines Lichtempfänger: 94 vorgesehen. Zusammenwirkende Lichtgeber um Lichtempfänger werden im folgenden auch als optisch* Prüfeinrichtung bezeichnet. Bei der gezeigten Ausfüh rungsform sind Lichigeber und -empfänger nicht direk am Haltestab befestigt Um am gleichen Haltestal wahlweise einen Lichtgeber und -empfänger in unter schiedlichen Entfernungen und mit unterschiedliche! Winkellagen befestigen zu können, ist am freien End« jedes Haltestabs ein Träger 96 angeschraubt, auf des sen abgeschrägtem Ende eine Befestigungsplatte 97 an geordnet ist. Die Haltestäbe 91,92 und die austauschba ren Träger weisen zusammenwirkende Nut und Fede 98 auf, so daß die Richtung der Träger in der waage rechten Ebene, d. h. senkrecht zur Figurenebene, genai definiert ist. Lichtgeber und-empfänger sind jeden Fachmann bekannte optische Systeme. Bei der gezeig ten Ausführungsform erhält der Lichtgeber sein Lieh von einer entfernt angeordneten Lichtquelle über eil Glasfaserbündel 99 und auch der Lichtempfänger is mit einem Glasfaserbündel 101 verbunden, um auftrel fendes Licht an ein lichtempfindliches Bauelemen weiterzuleiten.

Beim Betrieb der beschriebenen Rißprüfstation werden die auf dem Plattenband 10 der Fördereinrichtung in der Richtung des Pfeils 102 (F i g. 1) geförderten Behälter von der Einlaufkufe 47 gegen das Reibband 37 abgelenkt. Der Abstand zwischen der Einlaufkufe und dem gegenüberliegenden Reibband entspricht praktisch dem Durchmesser der zu prüfenden Behälter, so daß diese nacheinander vom Reibband erfaßt und auf der Bodenplatte 48 stehend an der Einlaufkufe 47 abgerollt werden. Das Reibband wird mit einer Geschwindigkeit angetrieben, derzufolge die Behälter mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit als auf dem Plattenband 10 über die Bodenplatte 51 verschoben bzw. an der Kufe 49 abgerollt werden. Das Übergabeband 39 hat praktisch die gleiche Geschwindigkeit wie das Einlaufreibband 37, weshalb die Behälter mit konstanter Geschwindigkeit und in dichter Folge bis zur Zentralbodenplatte 51 abgerollt werden. Das Zentralreibband 38 hat eine größere Geschwindigkeit als das Einlaufreibband, weshalb die Behälter am ersten Teil der Zcntralkufe 49 rascher als an der Einlaufkufe 47 abgerollt und dadurch voneinander beabstandet werden. Vor dem Einlauf eines Behälters in die Prüfstcllung wird die Druckrolle 43 am Hebel 46 aus der Bahn des Behälters in Richtung auf den Chassisrahmen verschwenkt, so daß der Behälter gegen die Druckrolle 42 läuft.

Wie in den F i g. 3 und 4 gezeigt ist, sind mehrere Schalter Si, S2, S3 längs der Bahn der Behälter und im Bereich der Bodenplatte 51 angeordnet. Beim Schließen des Schalters Si durch einen vorbeigeförderten Behälter wird ein Verzögerungskreis 205 erregt und ein Zähler 204 getriggert. Der Zähler 204 ist für Zeitimpulse vorgesehen, die in Übereinstimmung mit der Umlaufgeschwindigkeit des Zentralbands 38 von einem Impulsgenerator 206 erzeugt werden. Sobald der nächste Schalter S2 von einem vorbeitransportierten Behälter geschlossen wird,gibt der Zähler 204 ein Steuersignal an den Erregerkreis des Solenoiden 200, worauf der einiaufseitige Kniehebel 46 und die daran befestigte Druckrolle 43 in die oben definierte aktive Position verschwenkt werden und der Behälter in der Prüfstation eingefangen ist. Der Schalter S? ist auch mit der Antriebseinrichtung für die Brems- und Beschleunigungseinrichtung 58 verbunden und bewirkt, daß beim Schließen des Schalters Si die Umfangsgeschwindigkeit der Zentralrolle 57 auf etwa 80% der Umfangsgeschwindigkeit des zu prüfenden Behälters erhöht wird. Der Antrieb wird unwirksam, sobald die Umfangsgeschwindigkeit des Behälters größer als die der Zentralrolle ist.

Ein mit dem einlaufseitigen Kniehebel 46 verbundener Positionsgeber 201 gibt an den Umdrehungszähler 210 einen Startimpuls. An diesen Umdrehungszähler werden außerdem Zeitimpulse vom Impulsgenerator 206 geleitet. Nach dem Abzählen einer vorgegebenen Anzahl Zeitimpulse, die mindestens einer voHstsmdigen Umdrehung des Behälters in der Prüfstation entspricht, werden vom Umdrehungszähler 210 Signale erzeugt und zur Brems- und Beschleunigungseinrichtung 58 und an den Steuerkreis für den auslaufseitigen Kniehebel 44 geleitet. Diese Signale bewirken, daß die Drehung der Zentralrolle gebremst und die Druckrolle 42 aus der Bahn des Behälters ausgeschwenkt wird, so daß der Behälter an der Zentralrolle abrollen und aus der Prüfstation herausrollen kann.

Wie bereits oben beschrieben, wird während des Ein laufs eines Behälters in die Prüfstellung die Zentralrolle 57 angetrieben, wobei die Drehrichtung der Richtung des gegenüber vorbeilaufenden Zentralreibbands 3i entgegengesetzt ist. Die Umfangsgeschwindigkeit dei Zentralrolle entspricht etwa 80% der Umlaufgeschwindigkeit des Zentralreibbands. Sobald der am ersten Teil der Zentralkufe 49 abrollende Behälter die gegenäufig drehende Zentralrolle 57 berührt, wird seine Bewegung in der Förderrichtung - die Translation - abgebremst. Um das Zurückspringen des Behälters zu verhindern, wird die Einlaufdruckrolle 43 in die in Fig.3

gezeigte Arbeitsstellung zurückgeschwenkt, so daß der Behälter zwischen den Druckrollen 42, 43 und der Zentralrolle 57 geführt ist und am Ort dreht.

Es versteht sich, daß die am Behälterhals angreifenden Rollen 69 und 72 in der gleichen Richtung und syn-

chron mit den Druckrollen 42,43 verschwenkt werden. Während des Drehens in der Prüfslellung werden die auf Risse zu prüfenden Bereiche des Behälters, insbesondere die Mündung und der Halsansatz, von mehreren Lichtgebern 93 beleuchtet. Wenn ein Lichtbünde 103 auf einen Glasriß 104 trifft, wird es reflektiert unc das reflektierte Lichtbündel trifft dann auf einen Lichtempfänger 94. Um Störsignale nach Möglichkeit aus zuschließen, weisen Lichtgeber und -empfänger ein optisches Linsensystem auf, demzufolge das austretende

Lichtbündel einen kleinen Durchmesser hat und nut Lichtbündel aus einer genau definierten Richtung voir Empfänger empfangen und weitergeleitet werden. Wei auf diese Weise jeder Lichtgeber und -empfänger nur einen begrenzten Bereich des Behälters prüfen kann

müssen eine Vielzahl Lichtgeber und -empfänger verwendet werden. Eine praktisch erprobte Ausführungsform weist bis zu achtzehn Lichtgeber und bis zu zwanzig Lichtempfänger auf. Damit die vielen Lichtgebei und ^empfänger in dem verfügbaren Raum unterge

bracht werden können - sie dürfen beispielsweise der Durchlauf der Behälter nicht behindern - sind die Lichtquellen und die Multiplier in einem von der Prüf sie.lung entfernt angeordneten elektronischen Steuer kasten 106 eingebaut. Die Lichtleitung vom Stcuerka-

sten zum Lichtgeber und vom Lichtempfänger zurr Mcuerkaslcn erfolgt wie bereits beschrieben durcr Lichtleiter 99. 101. Obwohl in F i g. 2 nur eine optische Prüfeinrichtung und ein zugeordneter Steuerkasten gezeigt sind, versteht sich, daß entsprechend den obiger

Ausfuhrungen in der Praxis nicht nur mehrere Prüfein richtungen, sondern auch mehrere Steuerkästen verwendet werden.

Jedes von einem Riß reflektierte Lichtbündcl löst eir Steuersignal aus. das einen Auswurfmechanismus 212

steuert, der den fehlerhaften Behälter auswirft, nach dem dieser die Prüfstellung verlassen hat. Wie in F i g. · gezeigt ist. ist der Auswurfmechanismus vorzugsweise als Druckluftdüse ausgebildet, mit deren Hilfe fehlernatte Behalter vom ersten der beiden Rückführbänder

53 weggeblasen werden. Die oben beschriebene Prüfeinrichtung erzeugt ein Auswurfsignal, das an ein dreistufiges Register 214 geleitet wird, welches die Betätigung des Auswurfmechanismus so lange verzögert, bis der fehlerhafte Behälter die zum Auswerfen vorgesehe-

ne Position erreicht In der ersten Stufe dieses Regi sters_ wird überprüft, ob der Behälter alle Prüfunger durchlaufen hat. und in der zweiten Stufe wird überprüft ob der Behälter die Prüfstation verlassen und in der Zwischenzeit das Ende des Zentralreibbands 3«

passiert hat. Die dritte Stufe wirkt mit einem Zähler 218 zusammen, der durch das Ausgangssignal des gleichen Zahlers 216 angestoßen wird, der auch mit der zweiten Stufe des Registers zusammenwirkt. Dieser

Zähler 218 zählt Zeitimpulse, die von einem Impulsgeber 220 in Übereinstimmung mit der Transportgeschwindigkeit des Rückführbands 51 erzeugt werden. Nur wenn die Bedingungen aller drei Stufen des Registers 214 erfüllt sind, wird der Auswurfmechanismus 212 erregt und der fehlerhafte Behälter vom Rückführband 53 geblasen.

Sobald der Behälter in der Prüfslellung mindestens einmal um seine Achse gedreht wurde, wird die am Hebel 44 angeordnete Auslaufdruckrolle 42 aus der Behälterbahn in Richtung auf den Chassisrahmen verschwenkl und gleichzeitig die Zentralrolle 57 abgebremst. Sobald die Umfangsgeschwindigkeit der Zentralrolle geringer als die Umlaufgeschwindigkeit des Zentralreibbands 38 ist, läuft der Behälter an der Rolle ab, bewegt sich aus der Prüfstellung heraus, um an dem auf der Auslaufseite befindlichen Teil der Zentralkufe 49 weiterzurollen. Am Ende der Zentralkufc und der Zentralbodenplatte wird der Behälter von den beiden gegenläufigen Bremsreibbändern 51, 52 erfaßt, welche die Drehung des Behälters abbremsen und am Ende der Durchlauffördereinrichtung einen nicht drehenden Behälter auf das Rückführband 53 schieben.

Wie bereits beschrieben, wird das Verschwenken der Druckrollen 42 und 43 durch die in der Einlaufbahn und in der Auslaufbahn angeordneten, vom vorbeilaufenden Behälter betätigten Schaller Si und S: bzw. Si gesteuert. Die elektrisch bewirkte Beschleunigung und Bremsung der Zentralrolle erfolgt in Abhängigkeit von der Dmckrollenverschwenkung.

Mit einer praktisch erprobten Ausführungsform der neuen Rißprüfstation können pro Minute 250 Behälter, von denen jeder einen Durchmesser von 70 mm und ein Gewicht von etwa 250 g aufweist, geprüft werden, wobei die Vcrweilzeit der Behälter in der Prüfstellung, d. h. die Prüfzeit, nur 0,1 see beträgt. Zum Anpassen der Rißprüfstation an Behälter mit unterschiedlichen Abmessungen können, wie bereits beschrieben, die Getriebekästen mit den datan befestigten Druckrollen und den Rollen der Führungseinrichtung sowie den Reibbändern in senkrechter und in waagerechter Richtung verschoben werden.

Die Herstellung und Einstellung des in F i g 2 gezeigten auswechselbaren Prüfkopfs soll nun mit Hilfe der F i g. 5, 6 und 7 beschrieben werden. Dazu wird zuerst eine Hilfshalteplatte 84a, die der Halleplatte 84 entspricht, in der Prüfvorrichtung oder einem Simulator befestigt. Die Hilfshalieplatte weist eine Vielzahl von Bohrungen SSa auf. die vorzugsweise in Reihen und Spalten angeordnet sind. Jeder Bohrung ist eine als Nut 98a ausgebildete Aussparung zugeordnet. In die Bohrungen können Hilfshaltestäbe 92a eingesetzt wer den. Die Anzahl der verwendeten Hilfshaltestäbe ent spricht der Anzahl der zu verwendenden optischen Geräte. Jeder Hilfshaltestab weist an dem zum Einsetzen in eine Bohrung vorgesehenen Ende eine Feder 98Λ auf, die in die entsprechende Nut 98a eingeführt wird, um eine axiale Drehung des Hilfshaltestabs zu verhindern. Die verfügbaren Hilfshaltestäbe weisen unterschiedliche l-ängen auf. um die optischen Geräte in unterschiedlichem Abstand von der Bodenplatte 51 (F i g. 2, 3) bzw. von dem zu prüfenden Behälter zu befestigen. Am unteren, freien Ende jedes Hilfshaltestabs ist ein Träger 96 befestigt, der eine seitlich versetzte, abgeschrägte Endfläche 95 aufweist. Um l.ichtgeber und -empfänger in unterschiedlichen Abständen und mit unterschiedlicher Neigung gegenüber den zu prüfenden Behältern zu befestigen, können Träger mit unterschiedlicher Länge und unter verschiedenen Winkeln abgeschrägten Endflächen verwendet werden. Weiter weisen auch d^:e unteren, freien Enden der Hilfshaltestäbe 98c eine Nut und die anliegenden Flächen der Träger eine dazu passende Feder auf, wie das besonders in F i g. 5 gezeigt ist. Um die optischen Geräte unterschiedlich zu orientieren, sind Träger mit unterschiedlicher Anordnung der Feder vorgesehen. Wenn die Lichtgeber und -empfänger mit Hilfe eines in der

ίο Prüfstellung angeordneten Behälters optimal justiert sind, wird eine Liste erstellt, in der die verwendeten Träger und ihre Zuordnung zu den Hilfshaltestäben vermerkt ist. Danach werden die Träger wieder von den Hilfshaltestäben abgenommen und die Hilfshalteplatte 84a mit den Hilfshaltestäben 92a in die in F i g. 6 gezeigte Moniagceinrichtung eingesetzt Letztere weist eine weitere Hilfshalteplatte 84b auf, die die gleiche Anordnung von Bohrungen wie die Hilfshalteplatte 84a enthält, so daß Führungssläbe 92b genau in der Verlängerung der Hilfshaltestäbe 92a befestigt werden können. Zur genauen Ausrichtung der Führungsstäbe mit den Hilfshaltestäben wird jeder Führungsstab 92b mit Hilfe einer Verbindungsmuffe 93a mit dem freien Ende des zugeordneten Hilfshaltestabs 92a verbunden.

Jede Verbindungsmuffe weist eine Feder auf, die in die entsprechende Nut 98c am Ende des Hilfshaltestabs eingeführt wird. Auf diese Weise bildet die weitere Hilfshalteplatte 84b mit ihren Führungsstäben 92b ein »Negativ« oder eine Schablone der (in F i g. b oberen) Hilfshalteplatte 84a mit den Hilfshaltestäben 92a.

Anschließend werden die Hilfshalteplatte 84a mit den Hilfshaltestäben 92a und die weitere Hilfshalteplatte 84b mit den Führungsstäben 92b durch Lösen der Verbindungsmuffen 93a voneinander getrennt. Auf die freien Enden der Führungsstäbe werden dann die eigentlichen Haltcstäbe 92 aufgesetzt. Dabei werden die Längen der Halteslübe so gewählt, daß jeder Haltestab mit dem zugeordneten Führungsstab die in F i g. 6 gezeigte, für alle Stabkombinationen gleiche Länge L aufweist, und jeder Haltestab wird derart auf den zugeordneten Führungsstab aufgesetzt, daß seine Nut über die Feder des Führungsstabs geschoben ist. wie das in F i g. 7 gezeigt ist. Wenn alle Haltestäbe auf den Führungsstäben befestigt sind, wird die gesamte An-Ordnung gegenüber der in F i g. 7 gezeigten Lage um 180^r gedreht, so daß die Enden der Haltestäbe 92 von oben her in eine nach oben offene Gußform hineinragen. Die Gußform wird dann mit einer Form- oder Vergußmasse, vorzugsweise einem Epoxyharz, ausgegossen. Nach dem Verfestigen oder Erstarren der Vergußmasse und dem Lösen der Haltestäbe von den Führungsstäben kann der auf die beschriebene Art hergestellte Prüfkopf in die Rißprüfstation eingesetzt werden.

Es ist nun möglich, entsprechend dem in F i g. 2 gezeigten und vorgängig beschriebenen Beispiel einen aus Halteblock und Haltestäben bestehenden Prüfkopf, an dem in Übereinstimmung mit der oben genannten Liste die Halter für die Prüfgeräte befestigt wurden.

zum Prüfen von Behältern mit unterschiedlichen Abmessungen oder Formen zu verwenden. Es ist aber auch möglich, die Halter dauerhaft mit den Haltestäben zu verbinden und für jeden Behältertyp einen anderen Prüfkopf zu verwenden. Es ist auch nicht nötig, die optischen Prüfeinrichtungen in der oben beschriebenen Art zu befestigen, sondern Lichtgeber und -empfänger können beispielsweise auch in einer Bohrung befestigt sein, die durch das untere Ende des Haltestabs geiunrt

ist. Die zum Gießen des Halteblocks verwendete Gußform kann mehrfach verwendet werden.

Es ist aber auch möglich, den gegossenen Halteblock in der Gußform zu belassen, so daß die Gußform 109 (F i g. 2) einen Teil des Prüfkopfs bildet. Wird der Halteblock nach dem Erstarren der Gußmasse aus der Form gelöst, so müssen die Tragbolzen im Block eingegossen sein Wird die Gußform als Teil des Prüfkopfs

verwendet so können die Tragbolzen an der Gußform befestigt sein Durch die Auswahl der Bohrungen 27 f F i e 1) in denen die Ausleger 28,29 befest.gt sind, und die Höhe der Zwischenhülsen 85,86 kann der Prüfkopf beispielsweise bei der Prüfung von Behältern d.e sich nur in ihrer Höhe unterscheiden, in jeder erforderlichen Höhe über der Zentralbodenplatte 51 befestigt werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Hersteltung eines in einer fotoektrischen Rißprüfstation auswechselbaren Prüf- >pfs, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Gitterplatte (84a), die eine Vielzahl von Ausnehmungen (88a) aufweist, an einer Trageinrichtung (29a, 81a) befestigt wird, die über einer horizontalen Grundfläche (5t) der Rißprüfstation oder eines zur Simulierung der Rißprüfstation aufgestellten Werktisches angeordnet ist, daß

b) ein Glasbehälter (64) unter dieser Gitterplatte derart angeordnet wird, daß die Symmetrieachse (66) des Behälters mit einer vertikalen Referenzachse in der Gitterplatte übereinstimmt, daß

c) verschiedene Lichtgeber (93) und Lichtempfänger (94) zur während der Prüfung gewünschten zo Einstellung des Strahlengangs an den unteren Enden von Hilfshaltestäben (92a) befestigt werden, welche verschiedene Länge aufweisen und deren obere Enden in den Ausnehmungen der Gitterplatte an ausgewählten Orten und in einer vorgegebenen Orientierung gegenüber der Gitterplatte befestigt werden, daß

d) die Gitterplatte von ihrer Trageinrichtung abgenommen wird und die Hilfshaltestäbe durch das Befestigen von Führungsstäben (926) derart verlängert werden, daß alle verlängerten Hilfshaltestäbe eine konstante Länge aufweisen und die zur Verlängerung verwendeten Führungsstäbe ein »Negativ« oder einen Stempel des im Arbeitsgang c) aufgebauten Werk-Stücks bilden, daß

e) die Gitterplatte mit den Hilfshaitestäben wieder von den Führungsstäben getrennt wird, an deren freien Enden für die eigentliche Prüfung benutzte Haltestäbe (92) aufgesetzt werden, deren Länge so gewählt wird, daß jeder Haltestab mit dem zugeordneten Führungsstab die gleiche konstante Länge aufweist, daß

f) die so gewonnene Anordnung in eine solche Lage gebracht wird, daß die freien Enden der Haltestäbe von oben her in eine nach oben offene Gußform (109) hineinragen und daß

g) die Gußform mit einer Gußmasse (87) ausgegossen wird und daß nach dem Verfestigen der Gußmasse die Haltestäbe von den Führungsstäben getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse ein Epoxidharz ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergußmasse ein neutrales Füllmaterial enthält.

4. Verwendung des Prüfkopfs nach Anspruch 1 bis 3 in einer fotoelektrischen Rißprüfstation mit einer Einrichtung zur Durchlaufförderung, welche die zu prüfenden Glasbehälter in aufrechter Stellung auf einer Grundfläche voneinander beabstandet in eine Prüfstellung fördert, in der die Behälterachse praktisch mil eirio: als Bezugsachse dienenden Prüfachse zusammenfällt, und in der die Behälter durch auf einer Seite anliegende Druckrollen <>? und eine auf der anderen Seite anliegende Führungsrolle gehalten werden, mit einer Dreheinrichtung, durch welche jeder Behälter in dieser Stellung mindestens einmal um seine Achse gedreht wird, und mit einer Fördereinrichtung, durch die die aeprüften Behälter aus dieser Prüfstellung zu einer Transporteinrichtung weitergefördert werden, derart, daß der auswechselbare Prüfkopf mittels Tragbolzen an einer darüber befindlichen Trägerpia ite befestigt wird, die auf eine Klemmeinrichtung (81, 86, 29) aufgeschraubt ist, welche an sich horizontal erstreckenden, an der Trageinrichtung einstellbar befestigten Auslegern (29) verschiebbar und mit mindestens einer Marke (83) reproduzierbar angeklemmt wird.

5. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Trägerplatte (84) und Klemmeinrichtung (81) einstellbar ist.

6. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Ende jedes Haltestabs (92) ein Träger (96) angeordnet ist, der eine Kröpfung aufweist, deren freies Ende zum Befestigen eines Lichtgebers oder Lichtempfängers (94) ausgebildet ist.

7. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Befestigen von Lichtgeber oder Lichtempfänger (94) in einer bes'immten Entfernung und unter einem bestimmten Winkel zur Prüfachse (66) austauschbare Träger (96) mit unterschiedlicher Länge und unterschiedlicher Kröpfung vorgesehen sind und Halteslab (92) und Träger (96) mittels Nut und Feder (98) zueinander ausgerichtet sind.

8. Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der oder die Lichtgeber als auch der oder die Lichtempfänger mit Glasfaserbündeln (99, 101) zusammenwirken, durch die das Licht von einer entfernten Lichtquelle zugeleitet bzw. auftreffendes Licht an einen entfernten Lichtdetektor weitergeleitet wird.

9. Verwendung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung des zu prüfenden Behälters in der Prüfstellung eine Führungseinrichtung im Bereich des Behälterhalses (69, 71, 72) angeordnet ist.

10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung drei Führungsrollen (69, 71, 72) aufweist, von denen zwei Rollen (69, 72) zum freien Einlauf des Behälters (64) in die und zum ungehinderten Auslauf aus der Prüfstellung synchron mit der Einlauf- bzw. Auslaufdruckrolle (43 bzw. 42) verschwenkbar sind und die dritte Rolle (71) zum Anpassen an Behälter mit unterschiedlichem Durchmesser radial zur Prüfachse verschiebbar ist.