DE2455848A1

DE2455848A1 - Rigid packaging vessel volume measuring device - has calibrated piston-cylinder system connected to drive

Info

Publication number: DE2455848A1
Application number: DE19742455848
Authority: DE
Inventors: Manfred Dipl Phys Dr Daniels
Original assignee: Veba Glas AG
Current assignee: Veba Glas AG
Priority date: 1974-11-26
Filing date: 1974-11-26
Publication date: 1976-06-10

Abstract

The piston-cylinder system stroke movement is connected with an initiator whose electric signals are proportional to the quantity of liquid expelled from the system by the piston movement. It is connected to a convertor. The cylinder is connected by a pipe to the tested vessel and a conduction electrode is attached to the pipe end, and connected to the drive control. When the conduction electrode touches the surface of the liquid level introduced into the vessel under examination an impulse is generated which switches the drive off or over. By switching over the piston-cylinder system sucks in a fresh supply of liquid ready for the next vessel.

Description

VORRICHTUNG ZUR ERMITTLUNG DES VOLUMENS VON STARREN VER-PACKUNGSBEHÄLTERN Sowohl das Volumen als auch das Gewicht von starren Verpackungsbehältern unterliegen engen, durch den Gesetzgeber und Abfüller, vorgeschriebenen'Toleranzen. Volumen und Gewicht solcher Behälter müssen daher beim Hersteller stichprobenartig auf die Zulässigkeit der produktionsbedingten Schwankungen dieser Behältereigenschaften hin kontrolliert werden. Bedingt durch die Sortenvielfalt der zu produzierenden Artikel und durch die hohe Leistung moderner Herstellungsmaschinen ist die statistisch erinittelte Losgröße der zu kontrollierenden Behälter sehr groß und die Ermittlung von Volumen und Gewicht dieser Behälter innerhalb der geforderten Genauigkeit mit einem vergleichsweise großen Arbeitsaufwand verbunden.DEVICE FOR DETERMINING THE VOLUME OF RIGID PACKAGING CONTAINERS Rigid packaging containers are subject to both volume and weight tight tolerances prescribed by the legislator and the bottler. volume and weight of such containers must therefore be randomly checked by the manufacturer Admissibility of the production-related fluctuations in these container properties to be controlled. Due to the variety of the to be produced Article and due to the high performance of modern manufacturing machines, the statistical The lot size of the containers to be checked was determined to be very large and the determination of the volume and weight of these containers within the required accuracy associated with a comparatively large amount of work.

nur Ermittlung der Volumens ist es bekannt, eine sog. Randvollinessung durchzuführen. bei dieser wird beispielsweise zuerst der leere Behälter gewogen, sodann der mit Wasser gefüllte Behälter. Aus der Differenz beider Gewichte wird ein Rückschluß auf das eingefüllte Wasservolumen getroffen.it is only known to determine the volume, a so-called rim fullness perform. in this case, for example, the empty container is weighed first, then the one with it Containers filled with water. A conclusion is drawn from the difference between the two weights hit the filled volume of water.

Bei Einhaltung bestimmter Sullhöhen im Behälter muß zusätzlich noch durch einen geeigneten Meßstab bei jedem Behälter der exakte vorgegebene Abstand zwischen Blüssigkeitsoberfläche und oberer Behälterwand gemessen werden.If certain sull heights in the tank are adhered to, an additional Using a suitable measuring stick, the exact predetermined distance for each container can be measured between the liquid surface and the upper container wall.

Nach Bestimmung des Leer-, Voll- und Differenzgewichtes eines Behälters wird sodann der Mittelwert und die zugehörige Standardabweichung ender bestimmten Losgröße errechnet.After determining the empty, full and differential weight of a container the mean value and the associated standard deviation are then determined Lot size calculated.

Dieses bekannte Meßverfahren ist mit wesentlichen Nachteilen behaftet, und zwar ist einmal die Geschwindigkeit des Verfahrens bei sorgfältiger Durchführung begrenzt und zum anderen treten fehler bei der subjektiven Beurteilung der Sullhöhe (Meniskusbildung) auf, zumal dann, wie es allgemein üblich ist, verschiedene Personen mit der I'ießdurchführung befaßt sind. Außerdem ergeben sich sehr leicht Behälter und Verwechselungen bei der Registrierung und auch bei der Auswertung der Meßdaten.This known measuring method has significant disadvantages, and that is the speed of the process if carried out carefully limited and, on the other hand, errors occur in the subjective assessment of the sink height (Meniscus formation), especially since, as is common practice, different people are involved in the implementation of the flow. In addition, containers result very easily and mix-ups in the registration and also in the evaluation of the measurement data.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ermittlung des Volumens von starren:Verpackungsbehältern zu schaffen, welche in einfacher Weise durchzuführen und zu handhaben ist und dar-über hinaus eine exakte Ermittlung der benötigten Daten in vergleichsweise kurzer Zeit ermöglicht.Based on this prior art, the invention is the task based on a device for determining the volume of rigid: packaging containers to create which can be carried out and handled in a simple manner and beyond In addition, an exact determination of the required data in a comparatively short time enables.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Vorrichtung ein geeichtes Kolben-Zylinder-System aufweist, welches an einen Antrieb angeschlossen ist und dessen Hubbewegung mit einem Initiator gekoppelt ist, dessen elektronische Signale der durch die Hubbewegung aus dem Kolben-Zylinder-System geförderten Flüssigkeitsmenge jederzeit proportional ist und der mit einem Wandler in Verbindung steht, wobei der Zylinder des Kolben-Zylinder-Systems über eine Leitung an den zu prüfenden Behälter angeschlossen ist und am Ende der Bettung eine Leitfähigkeitselektrode vorgesehen ist, welche mit der Steuerung des Antriebes gekoppelt ist. Durch diese Auführung läßt sich in einfacher und schneller Weise eine exakte Ermittlung der Volumen von starren Verpackungsbehältern durchführen. Die über den Antrieb aus dem Kolben-Lylinder-System in den zu prüfenden Behälter geförderte Blüssigkeit wird über den Initiator exaktermittelt, wobei über die Leitfähigkeitselektrode bei deren Berührung mit der Oberfläche de is Blüssigkeitsspiegels eine Impulsgabe und damit Abschaltung bzw. Umsteuerung des Antriebs bewirkt wird. Bei der Umsteuerung saugt das Kolben- Zylinder-System erneut Flüssigkeit an, so daß die Vorrichtung für den nächsten Prüfvorgang einsatzbereit ist.According to the invention this is achieved in that the device has a calibrated piston-cylinder system which is connected to a drive is and whose stroke movement is coupled to an initiator whose electronic Signals of the amount of liquid delivered from the piston-cylinder system by the stroke movement is proportional at all times and which is in communication with a transducer, where the cylinder of the piston-cylinder system via a line to the container to be tested is connected and a conductivity electrode is provided at the end of the bedding which is coupled with the control of the drive. Through this performance an exact determination of the volume of perform rigid packaging containers. The via the drive from the piston-cylinder system Liquid conveyed into the container to be tested is exactly determined by the initiator, being on the conductivity electrode when it touches the surface de is fluid level a pulse and thus shutdown or reversal of the Drive is effected. When reversing, the piston Cylinder system again liquid so that the device is ready for the next test is.

Das Volumen des Solben-Lylinder-Systems ist einstellbar, so daß ein fest vorgegebenes Volumen einer Flüssigkeit in einen zu prüfenden Behälter gefördert werden kann. Diese Option dient vornehmlich der Beurteilung der korrekten Applikation von Füllstrichen auf geeichten Behältnissen.The volume of the Solben-Lylinder-System is adjustable, so that a fixed predetermined volume of a liquid conveyed into a container to be tested can be. This option is primarily used to assess the correct application of filling lines on calibrated containers.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird eine Genauigkeit bei Dosiervorgängen von kleiner als ?/ovo erreicht, während die Reproduzierbarkeit der Messnungen noch wesentlich größer ist.The device according to the invention ensures accuracy in metering processes of less than? / ovo, while the reproducibility of the measurements is still is much larger.

Vorteilhaft weist der Kolben des Kolben-Zylinder-Systems eine nach außen geführte Spindel auf, mit der ein als Antrieb dienender rotierender Motor in Verbindung steht. Die Geschwindigkeit des Antrieb es ist stufenlos verstellbar.The piston of the piston-cylinder system advantageously has one externally guided spindle with which a rotating motor serving as a drive communicates. The speed of the drive is continuously adjustable.

Durch die einstellbare Förderleistung des Antriebs kann die Geschwindigkeit des Meßvorganges optimiert werden, so daß nur noch ca. 1/3 - 1/5 der bisherigen Zeit für eine exakte Volumenbestimmung benötigt werden.Thanks to the adjustable delivery rate of the drive, the speed of the measuring process can be optimized so that only approx. 1/3 - 1/5 of the previous Time are required for an exact volume determination.

Weiterhin schalten unkontrollierbare Fehlerquellen infolge subåektiver Beurteilung von Füllstand und Füllhöhe durch das Bedienungspersonal aus, und zwar insbesondere durch die exakte und reproduzierbare Positionsordnung der Leitfähigkeitselektroden, die ein definiertes Endsignal erzeugen.Furthermore, uncontrollable sources of error switch as a result of sub-active ones Assessment of fill level and fill height by the operating personnel, namely in particular due to the exact and reproducible positioning of the conductivity electrodes, which generate a defined end signal.

Vorteilhaft erfolgt mittels eines Vorwählzählers eine schnelle Vor- -und eine verlangsamte Nachdosierung der in den zu prüfenden Behältern einzugebenden Flüssigkeit, bis zur Abschaltung-durch die Leitfähigkeitselektroden.A preselection counter is advantageously used to quickly preselect -and a slower replenishment of the amount to be entered in the containers to be checked Liquid until shutdown by the conductivity electrodes.

Auf diese Weise läßt sich-eine weitere Reduzierung der Prüfzeit erreichen. Auf der Antriebswelle des Kolbens ist eine ¢Lochte, geschlitzte od.dgl. Scheibe angeordnet, welche in einen Spalt des Initiators hineinragt. Die Scheibe wird von der Drehbewegung der Antriebswelle mit in Umdrehung versetzt, so daß jedesmal bei Durchlaufen eines Loches bzw. eines Schlitzes in der Scheibe ein Impuls durch den Initiator ausgelöst wird, welcher auf den Wandler, z.B.In this way, a further reduction in the test time can be achieved. On the drive shaft of the piston is a [perforated, slotted or the like. disc arranged, which protrudes into a gap in the initiator. The disc is from the rotational movement of the drive shaft is set in rotation, so that each time at A pulse passes through a hole or a slot in the disc Initiator is triggered, which on the converter, e.g.

einen Analog---Digital-Wandler, gegeben wird. Da die Impulsgabe des Initiators in Abhängigkeit von der aus dem Kolben-Zylinder-System in den zu prüfenden Behälter geförderten PliGsgkeitsmenge erfolgt, ist diese jederzeit der eingefüllten Flüssigkeitsmenge proportional.an analog-to-digital converter. Since the impetus of the Initiator depending on the from the piston-cylinder system in the test Container conveyed PliGsgkeitsvolume takes place, this is at any time the filled Proportional amount of liquid.

Dem Wandler ist ein elektronischer Zähler -und/oder ein Drucker und/oder ein-Datenträger nachgeschaltet. Der elektronische Zähler ermöglicht eine direkte Anzeige des ermittelten Wertes.The converter is an electronic counter and / or a printer and / or a data carrier connected downstream. The electronic counter enables direct Display of the determined value.

Dieser kann jedoch auch gedruckt oder auf einem Datenträger in Form eines Hagnetstreifens, einem Lochstriefen ud.dgl. gespeichert werden.However, this can also be printed or on a data carrier in the form a magnetic strip, a perforated strip and the like. get saved.

Die Leitfähigkeitselektrode ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindungin einer Halterung in ihrem die lialterung überragenden Maß stufenlos einstellbar, so daß sie auf jeden gewünschten Abstand von der Einfüllöffnung des Behälters eingestellt werden kann, aber auch mit dem oberen Behälterrand eben abschließen kann. Bei Berührung der steigenden Flüssigkeitsoberfläche mit der TJeitfähigkeitselektrode gibt diese ein definiertes Signal, welches den Dosiervorgang beendet. Zweckmäßig wird durch dieses Signal der Leitfähigkeitselektrode acht nur der Antriebsmotor abgeschaltet und damit der Fördervorgang des Kolben-Zylinder-Systems gestoppt, sondern gleichzeitig der Antrieb in ssiner Antriebsrichtung umgeschaltet, so daß eine erneute Füllung des Kolben-Lylinder-Systems bewirkt wird. Zu diesem zweck ist in der Leitung zu dem zu prüfenden Behälter ein Dreiwegeventil angeordnet, welches in Abhängigkeit von der Leitfähigkeitselektrode beaufschlagt ist und an einen Flüssigkeitsvorratsbehälter angeschlossen ist.According to a further feature of the invention, the conductivity electrode is shown in FIG a bracket in your superior aging Infinitely variable adjustable so that they are at any desired distance from the filling opening of the Container can be adjusted, but also complete with the upper edge of the container can. When the rising liquid surface comes into contact with the conductivity electrode this gives a defined signal, which ends the dosing process. Appropriate only the drive motor becomes due to this signal of the conductivity electrode eight switched off and thus the pumping process of the piston-cylinder system stopped, but at the same time the drive is switched in ssiner drive direction, so that a new one Filling of the piston-cylinder system is effected. For this purpose is on the line a three-way valve is arranged for the container to be tested, which as a function of is acted upon by the conductivity electrode and to a liquid storage container connected.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es auch möglich, in Weiterentwicklung nicht nur eine Ermittlung des Volumens von starren Verpackungsbehältern durchzuführen, sondern auch des Gewichtes. Au diesem Zwecke ruht der zu prüfende Behälter auf einer Wägezelle auf, die an einen Wandler angeschlossen ist. Dem Wandler ist ein elektronischer Zähler und/oder ein Drucker und/oder ein Datenträger nachgeschaltet.According to a further feature of the invention, it is also possible in Further development not just a determination of the volume of rigid packaging containers carry out, but also the weight. The person to be examined rests on this purpose Container on a load cell that is connected to a converter. The converter an electronic counter and / or a printer and / or a data carrier is connected downstream.

Ailf diese Weise können sowohl das Gewicht als auch das zugeordnete Volumen eines Behälters bzw. einer Gruppe von Behältern auf einem gemeinsamen Datenträger gespeichert werden Der Datenträger wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung zur schnellen Ermittlung von Mittelwert und zugehöriger Standardabweichung einem Kleinrechner zugeführt und kann als Urbeleg Verwendung finden.Ailf this way can be assigned both the weight and the weight Volume of a container or a group of containers on one shared data carrier The data carrier will be saved after another Feature of the invention for the rapid determination of the mean value and the associated standard deviation fed to a small computer and can be used as an original document.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der meichnung näher erläutert, und zwar zeigt diese eine Ansicht in schematischer Darstellung.An embodiment of the invention is closer to the measurement explained, namely this shows a view in a schematic representation.

Der auf sein Volumen sowie auf sein Gewicht hin zu prüfende Behälter in Form einer Glasflasche ist mit 1 bezeichnet.The container to be checked for volume and weight in the form of a glass bottle is denoted by 1.

Der Behälter 1 ist in eine Aufnahme 2 der Wägezelle 3 eingesetzt, deren Bewegungsmöglichkeit durch den daneben befindlichen DoppelpSil gekennzeichnet ist. Die Wägezelle 3 erzeugt ni ein dem Gewicht des Behälters analoges elektrdsches Signal, das über den Wandler 4 entweder auf einem elektronischen Zähler 5 angezeigt wird, oder aber durch den Drucker 6 registriert oder vorzugsweise auf einem geeigneten Datenträger 7 gespeichert werden kann.The container 1 is inserted into a receptacle 2 of the load cell 3, the possibility of movement is indicated by the double pSil next to it is. The load cell 3 generates an electrical signal analogous to the weight of the container Signal that is displayed via the converter 4 either on an electronic counter 5 is, or registered by the printer 6 or preferably on a suitable Disk 7 can be stored.

Im Anschluß an die Gewichtsbestimmung, die insbesondere bei Speicherung der Werte auf einem Datenträger nur sehr kurze Zeit in Anspruch nimmt, erfolgt die Volumenbestimmung des Behälters 1.Following the weight determination, especially when storing If the values on a data carrier only take a very short time to complete, the Determining the volume of the container 1.

Das geeichte Kolben-Zylinder-System 8 steht über die nach außen geführte Spindel 9 mit dem Antrieb 10 in Antriebsverbindung. Als Antrieb 10 dient ein stufenlos regelbarer Elotor, der nicht weiter dargestellt ist. Durch die Drehbewegung der Spindel 9 führt der Kolben 11 des Kolben-aylinder-Systems 8 äe nach Drehrichtung des Motors eine hin- und hergehende Bewegung aus.The calibrated piston-cylinder system 8 is above the outward one Spindle 9 with drive 10 in drive connection. A steplessly serves as the drive 10 adjustable elotor, which is not shown any further. By rotating the Spindle 9 guides the piston 11 of the piston-cylinder system 8 äe in the direction of rotation reciprocating motion of the motor.

An den ylinder 12 des Kolben-flylinderSystems 8 ist die Leitung 13 angeschlossen, die zur Füllung des zu prüfenden Behälters 1 dient. Am vorderen Ende der Leitung 13 befindet sich die Leitfähigkeitselektrode 14, die in ihrem Rahmen 15 stufenlos einstellbar ist. Der Rahmen 15 ist mit einer nicht weiter dargestellten Haltevorrichtung zur Befestigung der Leitfähigkeitselektrode 14 an dem zu prüfenden Behälter ausgerüstet.The line 13 is attached to the ylinder 12 of the piston flylinder system 8 connected, which is used to fill the container 1 to be tested. At the front end the line 13 is the conductivity electrode 14, which is in its frame 15 is continuously adjustable. The frame 15 is not shown with a Holding device for fastening the conductivity electrode 14 to the test Tank equipped.

In die Leitung 13 ist ein Dreiwegeventil 16 eingesetzt, welches elektrisch steuerbar ist. Vom Dreiwegeventil 16 führt eine Leitung 17 zum Vorratsbehälter 18.In the line 13, a three-way valve 16 is used, which electrically is controllable. A line 17 leads from the three-way valve 16 to the storage container 18.

Auf der Spindel 9 ist die Lochscheibe 19 angeordnet, welche in einen Spalt 20 des Initiators 21 hineinragt. Der Initiator 21 ist an den Wandler 22 angeschlossen, dem ein elektronischer zähler 23, ein Drucker 24 und ein Datenträger 25 nachgeordnet sind.On the spindle 9, the perforated disk 19 is arranged, which in a Gap 20 of initiator 21 protrudes. The initiator 21 is connected to the converter 22, which is followed by an electronic counter 23, a printer 24 and a data carrier 25 are.

Die Wìrkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung zur Volumenbestimmung-ist wie folgt: Durch Betätigung des Antriebs 10 wird die Spindel 9 in eine drehende Bewegung versetzt, so daß der Kolben 11 eine Hubbewegung ausführt, die die Blüssigkeitsfüllung 26 im zylinder 12 über die Leitung 13 in den zu prüfenden Behälter 1 fördert. Sobald der Flüssigkeitsspiegel der eingefüllten Blüssigkeitsmenge mit der auf ein bestimmtes Maß eingestellten Leitfähigkeitselektrde 14 in Berührung gelangt, wird die Abschaltung des Antriebes 10 bewirkt. The mode of operation of the arrangement according to the invention for determining volume is as follows: By actuating the drive 10, the spindle 9 is in a rotating Movement offset, so that the piston 11 executes a stroke movement that the liquid filling 26 in the cylinder 12 via the line 13 in the container 1 to be tested. As soon the liquid level of the amount of liquid filled with the on a certain Measure set conductivity electrode 14 comes into contact, the shutdown of the drive 10 causes.

Durch ate vorher erfolgte Drehung der Spindel 9 sind über die Lochscheibe 19 ia-Verbindung mit dem Initiator 21 ständig Impulse auf den Wandler 22 gegeben worden, welche direkt proportional der in den zu prüfenden Behälter 1 gegebenen Füllmenge sind. Aus dem Wandler 22 werden diese Impulse auf den elektronischen Zähler 23, einen Drucker 24 oder einen Datenträger 25 oder aber kombiniert auf alle Anzeigeeinrichtungen.- gegeben. Auf diese Weise können das Gewicht sowie das zugeordnete Volumen eines Behälters oder einer Gruppe von Behältern auf einem gemeinsamen Datenträger .ge.spei.chert und zur weLteren Auswertung einem Kleinrechner zugeführt werden. Der Antrieb 10 wird umgesteuert, so daß der Kolben 11. eine gegenläufige Bewegung ausführt, und hierbei auf dem Behälter 18 ueber Leitungen 17 und Dreiwegeventil 16, welches in Abhängigkeit von der Leitfähigkeitselektrode gesteuert wird, eine erneute Blüssigkeitsfüllung 26 ansaugt und für den nächsten Prüfvorgang einsatzbereit ist.By ate previously made rotation of the spindle 9 are over the perforated disc 19 ia connection with the initiator 21 continuously given impulses to the converter 22 which is directly proportional to that given in the container 1 to be tested Filling quantity are. From the converter 22, these pulses are sent to the electronic meter 23, a printer 24 or a data carrier 25 or a combination of all of the display devices. given. In this way, the weight as well as the assigned volume of a Container or a group of containers on a shared data carrier .ge.spei.chert and fed to a small computer for further evaluation. The drive 10 is reversed so that the piston 11 performs an opposite movement, and here on the container 18 via lines 17 and three-way valve 16, which in Depending on the conductivity electrode is controlled, a new liquid filling 26 and is ready for the next test process.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1. Device for determining the volume of rigid packaging containers, characterized in that it has a calibrated piston-cylinder system (8), which is connected to a drive (10) and its stroke movement with a Initiator (19,21) is coupled, -Its electrical signals are generated by the lifting movement the amount of liquid (26) delivered from the piston-cylinder system (8) is proportional and which is in communication with a transducer (22), the cylinder (12) of the piston-cylinder system (8) via a line (13) to the container to be tested (1) can be connected and at the end of the line (13) a conductivity electrode (14) is provided, which is coupled to the control of the drive (10).

2.) Device according to claim 1, characterized in that the volume of the piston-cylinder system (8) is adjustable.

3.) Device according to claim 1 and / or 2, characterized in g; e denotes, that the piston (11) of the piston-bylinder system (8) has an outwardly guided spindle (9) with which a; as a drive (10) serving, rotating rotor in drive connection stands.

4.)) Device according to claim 1 and / or one or more of the following, characterized in that the speed of the drive (10) is infinitely variable is adjustable.

5.) Device according to claim 1 ind / or one or more of the following, characterized in that by means of a preselection counter a fast preselection and a slower redosing takes place.

6.) Device according to claim 1 and / or one or more of the following, characterized in that on the spindle (9) of the piston {11) a perforated, slotted or similar disk (19) is arranged, which in a gap (20) of the initiator protrudes.

7.) Device according to claim 1 and / or one or more of the following, characterized in that the converter (22) has an electronic counter (23) and / or a printer (24) and / or a data carrier (25) is or are connected downstream.

8.) Device according to claim 1 and / or one or more of the following, characterized in that the conductivity electrode (14) is in a holder (15) is continuously adjustable in its riaß protruding from the holder (15).

9.) Device according to claim 1 and / or one or more dre following, characterized in that the capability electrode (14) when touched with the liquid surface in the container to be tested, the shutdown and / or Reversal of the drive (10) causes.

10.) Device according to claim 1 and / or one or more of the following, characterized in that in the line (13) to the container to be tested (1) a three-way valve (16) is arranged, which is connected to a liquid reservoir (18) is connected.

11.) Device according to claim 1 and Z or one or more of the following, characterized in that the container to be tested (1) on a load cell (3) rests, which is connected to a converter (4).

12.) Device according to claim 1 and / or one or more of the following, characterized in that the converter (4) is an electronic counter (5) and / or a printer (6) and / or a data carrier (7) is connected downstream or are.

13.) Device according to claim 1 and / or one or more of the following, characterized in that the data carrier (7.25) is a small printer to determine the mean value and standard deviation.