DE2410110C3

DE2410110C3 - Verfahren zum automatischen Prüfen und Aussortieren von leeren Behältern mit Restbeständen von Medien, insbesondere von Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE2410110C3
Application number: DE2410110A
Authority: DE
Inventors: Olaf A. 3504 Kaufungen Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-03-02
Filing date: 1974-03-02
Publication date: 1985-01-31
Also published as: DE2410110B2; DE2410110A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Prüfen und Aussortieren von leeren, der Verwendung zuzuführender Behälter, wie Flaschen, Gläser u. dergl. mit Restbeständen von Medien, insbesondere von Flüssigkeiten, wie Lauge od. dergL, zur laufenden Ermittlung eines elektrischen Wertes für Behälter ohne Restbestände von Medien und für Behälter mit Restbeständen von Medien beim Durchschleusen der Behälter, wobei bei Feststellen eines abweichenden Wertes eines Behälters mit Restbeständen gegenüber Behältern ohne Restbestände ein elektrisches Signal erzeugt wird und das Signal einen Sortierimpuls für das Aussortieren der mit Restbestän-ο den von Medien behafteten Behälter ableitet

Aus der DE-GM 70 42 141 ist ein Verfahren zum automatischen Prüfen und Aussortieren von leeren, der Verwendung zuzuführender Behälter, wie Flaschen, Gläser u. dergl, mit Restbeständen von Medien, insbesondere von Flüssigkeiten, wie Lauge od. dergl, bekanntgeworden. Hierbei wird ein elektrischer Wert für Behälter ohne Restbestände von Medien laufend ermittelt und bei Feststellen eines abweichenden Wertes eines Behälters mit Restbeständen gegenüber nur Luft enthaltenden Behältern ein Signal erzeugt und die mit unerwünschten Rückständen behafteten Behälter, die das Signal veranlaßt haben, werden aussortiert Hierbei sind seitlich der Transporteinrichtung innerhalb eines vom Gefäßboden und der Mündung begrenzten Bereiches Lichtschranken mit unterschiedlicher Empfindlichkeit übereinander angeordnet Die obere Lichtschranke dtent zur Feststellung vorhandener Gefäße, während die untere Lichtschranke ein leeres und gereinigtes Gefäß durchscheint und nur bei Strahlenablenkung, beispielsweise hervorgerufen durch in dem Gefäß enthaltende Flüssigkeit einen Impuls zur Aussortierung des fehlerhaften Gefäßes gibt.

Kapazitive Meßmethoden sind bei Füllhöhenprüfvorrichtungen für Behälter aus der DE-OS 22 11 594 bekannt. Hier werden jedoch volle Flaschen jedoch keine Flaschen mit Restbeständen gemessen.

Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß bei der Anordnung der unteren Sender-Empfänger-Lichtschranke eine gewisse Füllhöhe an Rückständen in dem Lichtwege des Lichtstrahles vorhanden sein muß, wenn ein Signal zur Steuerung der Aussortierung ausgelöst werden soll. Es muß also eine bestimmte Höhe an Rückständen vorhanden sein, die den Weg des Lichtstrahles beeinflussen kann. Dieses Verfahren ist für die Erfassung auch nur geringster Mengen Rückstände zu ungenau und unbefriedigend. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unabhängig von einer Sender-Empfänger-Lichtschranke mit den weiteren Nachteilen einer allfälligen Beeinflussung durch Verschmutzung und zu geringe, außerhalb des Lichtstrahlweges liegende Flüssigkeitspegel, das Vorhandensein von Restbeständen an sich, selbst in geringen Mengen elektrisch anzuzeigen.
Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß bei dem Verfahren der gattungsgemäßen Art die Dielektrizitätskonstanten für einen Behälter ohne Restbestände von Medien und für einen Behälter mit Restbeständen von Medien ermittelt und bei Feststeilen einer abweichenden Dielektrizitätskonstanten eines Behälters mit Restbeständen von Medien gegenüber einem Behälter ohne Restbestände von Medien ein kapazitives Signal dadurch erzeugt wird, daß die Kapazität zwischen den Elektroden und der unter dem Flaschenboden befindliehen Masse gemessen wird.

Hierbei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß ein Behälter, der nur Luft enthält, eine andere Dielektrizitätskonstante aufweist, als ein Behälter, der selbst nur geringe Spuren eines Mediums, wie Wasser.

enthält Die Dielektrizitätskonstanten von Luft, Glas und Wasser unterscheiden sich wesentlich. So ist die Dielektrizitätskonstante von Luft = 1, von Glas=5—16, von Wasser=ca. 80. Durch diesen um ein vielfaches höheren Wert der Dielektrizitätskonstante von Flüssigkeit, die in der Hauptsache Wasser enthält, ist es möglich, leere Behälter aus Glas oddergL mit selbst nur geringen Mengen, z. B. Restmengen (in der Hauptsache Wasser) exakt und schnell auf Grund der Abweichung in der Dielektrizitätskonstante zu unterscheiden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird dadurch ausgeübt, daß die Behälter, insbesondere Flaschen, im Durchlauf auf ihre Dielektrizitätskonstante geprüft werden, indem sie als Dielektrikum eines Kondensators in einen elektrischen Oszillatorkreis eingesetzt bzw. durchgeschleust werden. Die Änderung der Dielektrizitätskonstante bei Vorhandensein eines unerwünschten Mediums, z. B. in Form von Restbeständen von Flüssigkeit, wird hierbei exakt erfaßt, weil die Dielektrizitätskonstante bei Anwesenheit von Flüssigkeit einen wesentlich abweichenden Vergleichswert gegenüber einer gemessenen Dielektrizitätskonstante einer leeren Flasche bzw. eines leeren Behälters ohne diese Medien- oder Flüssigkeitsreste anzeigt

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen 2s Verfahrens sind Maßnahmen vorgesehen, die die einzelnen Verfahrensschritte aufeinander abstimmen. So kann die Größe der Amplitude des Sortierimpulses eingestellt werden. Es kann abgestimmt werden, bei welchem Wert der Dielektrizitätskonstanten der Sortierimpuls abgeleitet werden soll. Hierbei sind Maßnahmen zum Gleichrichten, Verstärken und Messen der Amplitude des kapazitiven Signals in das Verfahren mit einbezogen, um eine Aktivierung des Sortierimpulses zum Aussortieren der unerwünschten Behälter zu erhalten. In zweckmäßiger Weise kann das Verfahren so ausgeübt werfen, daß zuerst die Kapazitätswerte von einem oder mehreren Behältern, die frei von Restbeständen sind, festgestellt werden, hierbei gegebenenfalls ein Durchschnittswert ermittelt wird, anschließend Behälter mit Restbeständen an der zulässigen Grenze geprüft werden und hierbei die Amplitude des Sortiersignals ermittelt wird.

Es kann sich bei der Durchführung des Prüfverfahrens als zweckmäßig herausstellen, anstelle des bei der Kapazitätsmessung anfallenden analogen Signals ein digitales Signal auftreten zu lassen, d. h. ein Signal, das nur zwei verschiedene Werte annehmen kann, je nachdem, ob der Restbestand von Medien einen bestimmten, vorgegebenen Wert überschreitet oder so nicht Dieses digitale Signal kann man im Sinne einer Ja-Nein-Entscheidung aus einem analogen Signal gewinnea

,Das Verfahren zum Prüfen der Behälter kann in vorteilhafter Weise verbunden sein mit einem Verfahren, die durchgeschleusten Behälter zu zählen, das von einem evtl. auszusortierenden mit Restinedien behafteten Behälter hervorgerufene Signal im Takte der Bewegung der Behälter vor sich herzuschieben und nach Ablauf der vorgewählten Taktzahl den Behälter auszusortieren.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert:

In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 ein Blockschehbild, das das vorliegende Prüfverfahren näher erläutert,

F i g. 2 eine Prinzipskizze der Meßeinrichtung,

F i κ. 3 eine Querschnittsansicht der Ausführungsform nach F i g. 1 mit dem Meßraum,

F i g. 4 ein anderes Beispiel der Elektrodenanordnung,

Fig.5 eine OsziÜatorschaltung für die Anwendung des Verfahrens.

Eine Fördereinrichtung i mit einem Förderband 2 befördert eine zu kontrollierende Flasche 3 in einen Prüfbereich 4. Die Fördereinrichtung kann einen beliebigen Fördermechanismus mit Stapel- und Zähleinrichtung aufweisen, sie kann z. B. aus einem Fördersystem mit Bändern, Ketten, Schaufeln od. dergl. oder in einem Vibrations-' oder Schneckensystem bestehen. Wenn die Flasche 3 die Kontrollzone 4 erreicht, wird sie von der Kontrolleinrichtung erfaßt, indem sie durch die Elektrodenanordnung 5, 6 durchwandert und das Dielektrikum der Kapazitätseinrichtung 7 bildet Die Kapazitätsmeßeinrichtung 7 besteht aus einem HF-Oszillator 8 mit einem Abstimmkreis, mit einer Meßabstimmung 9 zur Einstellung auf eine leere Flasche ohne Reste von Medien und Flüssigkeit und auf eine leere Flasche mit einem unerwünschten Restbestand von Medien, die zurückzuweisen ist Das beim Prüfen der Flaschen 3 ermittelte Signal wird in der einstellbaren Meßabstimmung 9 mit dem Signal verglichen, das fehlerfreien Flaschen entspricht Das ,beim Auftreten fehlerhafter Flaschen entstehende Differenzsignal geht in ein Register 10, das den Signaltransport im Takt der Flaschen auslöst Getriggert wird der Signaltransport mittels der Fotozellenanordnung 14,15,16.

Der* HF-Oszillator 8, die Meßabstimmung 9, das Register 10, die Ausgangsstufe U sowie der Fototrigger 16 können in einem Gehäuse zusammengefaßt werden, das auf einem Portal sitzt dessen seitliche Wangen die Elektroden 5 und 6 für das kapazitive Meßverfahren und die Fotozellenanordnung 14,15 für die Triggerung des Signaltransportes bis zur Aussortierung 12 in sich aufnehmen (Fig.3). Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Einrichtung, die wenig Platz erfordert und sich leicht einbauen läßt, ausgeübt werden. Wird kein Signal ausgegeben, d. h, wird keine Differenz gemessen, so wird die Flasche auf dem Förderband 2 weiterbefördert Für den Fall, daß ein Signal über Vorhandensein von anderen Medien ausgegebtn worden ist wird die Einrichtung 12 über die Ausgangsstufe 11 aktiviert es wird ein Mechanismus mit Hilfe eines Antriebsrelais in Tätigkeit gesetzt durch den die Flasche 3 von der Fördereinrichtung 2 entfernt und in die Rückführung 13 geleitet wird. Dieser Mechanismus kann aus einer bekannten hydraulischen, pneumatischen oder mechanischen Einrichtung bestehen. Die Prüfeinrichtung zum verfahrensrnäßigen Erfassen der unterschiedlichen Dielektrizitätskonstante zum Feststellen des Vorhandenseins von Restbeständen von Medien kann auch integriert werden mit einer bereits vorhandenen mechanisch oder ähnlich wirkenden Einrichtung zum Prüfen und Aussortieren von Flaschen, bei der beispielsweise Flaschen auf Grund von festgestellten mechanischen Defekten oder ähnlichem ausgeschieden werden. Durch das Anwenden des erfindungsgemäßen Prüfverfahrens mittels einer nach dem Verfahren arbeitenden Prüfeinrichtung und das Zusammenarbeiten mit einer gemeinsamen Ausscheidevorrichtung kann der Anwendungsbereich vorhandener Einrichtungen erheblich erweitert werden.

In Fig.3 ist der Fluß des elektrischen Feldes zwischen den Elektroden 5,6 durch den Flaschenboden zur Masse 19 hin mit 20, 21 bezeichnet. Die seitlichen Stützen 17,18, die sich portalartig über den Rahmen 22 erheben, dienen als Abschirmung für die Elektroden 5,6,

die sich leicht federnd seitlich unten in der Nähe des Bodens an die Flascheinwand anlegen können. Auf dem Joch des Portals ist das Gehäuse 7 gelagert, das die Schalt- und Abstimnikreise beherbergt mit einem Bedienungsteil. An detn Joch des Portals 17, 18 ist, wie schematisch angedeutet, eine durch einen Knopf betätigbare Einstellvorrichtung für den Abstand der Elektroden 5,6 zur Flasche angeordnet. Die Fotozelleneinrichtung 14,15 ist ebenfalls in den seitlichen Stützen !7,18 untergebracht.

Fig.4 zeigt ein Beispiel der Elektrodenanordnung, bei der der Elektrodenfluß von Elektrode zu Elektrode durch die seitlichen Wandungen der Flasche 3 verläuft.

Bei der Oszillator-Meßschaltung (F i g. 5) wird die in einem quarzgesieuertcn HF-Oszillator erzeugte Energie über den Kondensator Cl ausgekoppelt. Der Resonanzkreis RK kann in Serie mit der zu messenden Kapazität MC der Flasche 3 so auf die Grundfrequenz abgestimmt werden, daß eine der Kapazität von MC proportionale HF-Spannung abfällt. Diese Spannung wird über die Gleichrichtung, gebildet aus Diode D1 und Kondensator C 2, in eine dem Meßwert proportionale Gleichspannung 'umgesetzt. An dem Potentiometer R 1 kann diese Spannung in variabler Höhe abgegriffen werden und steht zur Steuerung des nachgeschalteten Verstärkers zur Verfügung.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum automatischen Prüfen und Aussortieren von leeren, der Verwendung zuzuführender Behälter, wie Flaschen, Gläser u. dergL mit Restbeständen von Medien, insbesondere von Flüssigkeiten wie Lauge od. dergL zur laufenden Ermittlung eines elektrischen Wertes für Behälter ohne Restbestände von Medien und für Behälter mit Restbeständen von Medien beim Durchschleusen der Behälter, wobei bei Feststellen eines abweichenden Wertes eines Behälters mit Restbeständen gegenüber Behältern ohne Restbestände ein elektrisches Signal erzeugt wird und das Signal einen Sortierimpuls für das Aussortieren der mit Restbeständen von Medien behafteten Behälter ableitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Dielektrizitätskonstanten für einen Behälter ohne Restbestände von Medien und für einen Behälter mit Restbeständen von Medien ermittelt und bei Feststellen einer abweichenden Dielektrizitätskonstanten eines Behälters mit Restbeständen von Medien, gegenüber einem Behälter ohne Restbestände von Medien ein kapazitives Signal dadurch erzeugt wird, daß die Kapazität zwischen den Elektroden (5, 6) und der unter dem Flaschenboden befindlichen Masse (19) gemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Signal auf das Vorhandensein bzw. Fehlen von Medien mit unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten abgestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Signal gleichgerichtet, verstärkt und dessen Amplitude gemessen wird, um eine Aktivierung des Sortierimpulses zu erhalten.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstimmen de? kapazitiven Signals auf das Fehlen bzw. Vorhandensein von Medien mit unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten dadurch erfolgt, daß das kapazitive Signa! auf einen Durchschnittswert der durchschleusten, von Restbeständen freien Behälter, anschließend auf einen Wert der durchschleusten mit Restbeständen bis zur zulässigen Grenze behafteten Behälter abgestimmt und hierbei die Amplitude gemessen wird, um eine Aktivierung des Sortierimpulses zu erhalten.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das kapazitive Signal digital ausgewertet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschleusten Behälter gezählt werden, daß das auf das Vorhandensein bzw. Fehlen von Medien mit unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten abgeleitete kapazitive Signal im Takte der Bewegung der Behälter weitergeschoben wird und nach Ablauf der vorgewählten Taktzahl eine Aktivierung des Sortierimpulses erhalten wird.