DE2544809C3 - Einstecklehre zur Messung des Innendurchmessers einer Behälteröffnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einstecklehre zur Messung des Innendurchmessers des Halsabsihnittes eines Behälters, wobei ein Meßdorn für den Minimumöffnungsdurchmesser des Behälters, als auch ein Meßdorn für den Korkungsdurchmesser des Behälters in den Halsabschnitt des Behälters eingeführt wird und ein der Abmessung des Halsabschnitts entsprechendes Signal erzeugt wird.

Einstecklehren zur Messung des Innendurchmessers der öffnung des Halsabschnittes eines Behälters, um sicherzustellen, daß die öffnung mindestervj einen ausgewählten Minimum-Durchmesser besitzt, sind in der Technik bereits bekannt (US-PS 3100 570). Weinflaschen jedoch zum Beispiel, die mit einem Korken verschlossen werden, besitzen einen zweiten Durchmesser etwas unterhalb der Halsöffnung, der ebenfalls bestimmt werden muß, um einen sauberen Verschluß des Korkens sicherzustellen. Dieser Durchmesser wird als »Korkungsdurchmesser« bezeichnet und ist üblicherweise nicht der gleiche wie der Minimum-Öffnungsdurchmesser. Deshalb kann ein Meßdorn für die öffnung nicht gleichzeitig auch den Korkungsdurehmesser genau messen. Ein bekannter Meßkopf (US-PS 37 71605) mißt daher zuerst den Minimum-Öffnungsdurchmesser des Behälters und danach unter Verwendung einer anderen Meßlehre des gleichen Meßkopfes den Korkungsdurehmesser des Behälters. Dabei können während der Messung die Meßköpfe mit eine-- im Abstand liegenden Einzelreihe einer Vielzahl von Behältern in Eingriff gebracht werden, die auf einem Förderer entlangbewegt werden, wobei die Meßköpfe sich selbst mit den Behältern bewegen und die Meßfunktion während der Bewegung ausführen (US-PS 25 96 432) oder es wird bei einem anderen Vorrichtungstyp eine sich drehende Inspektionsvorrichtung für Glasbehälter verwendet, bei der die Messung mittels einer einfachen Einstccklehre für Minimum-Durchmesser erfolgt (US-PS 33 13 409).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstecklehre der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher gleichzeitig zwei unterschiedliche Durchmesser des Halsabschnitts eines Behälters während eines einmaligen Einführens der Lehre in den Behälter gemessen werden können (z. B. Öffnungsdurchmesscr und Korkungsdurchmesser des Behälter-Halsabschnitts).

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches I gelöst.

Durch die Erfindung ist eine Einstecklehre geschaffen, die infolge der Anordnung des Meßdurns für den Minimum-Durchmesser und der Meßlehre für den Korkungsdurehmesser an einem Schaft übereinander kleiner und einfacher in der Konstruktion ist als der aus der weiter oben zitierten US-PS 37 71650 bekannte Meßkopf mit zwei Meßlehren. Die Anordnung macht auch die Messung zweier Durchmesser mit einem einmaligen Einführen der Durchstecklehre in den Behälter möglich, was den Zeitaufwand für die Messung erheblich herabsetzt. Das Anzeigen des Stops der Abwärtsbewegung der Meßlehrc für den Korkungsdurchmesser mittels eines Schalters, der druckempfindlich ist und auf Änderung des auf die Hauptwelle ausgeübten Gasdrucks reagiert, ermöglicht ein genaues und schnelles Ermitteln des Korkungsdurchmessers.

In der Zeichnung zeigt

Fig. I eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, des MeOkopfes der Erfindung, der in den Bchälterhals eingesetzt worden ist;

Fig. 2 ein schcmnlisches Schaltbild des .Sensorsystems der Erfindung.

In Fig. I wird als Tragkopf ein Kupplungsgl'ied 10 verwendet, um den gesamten Meßkopf der Durchmesserlehre mit dem Antriebsmechanismus einer automatischen MeOdornvorrichtung zu verbinden. Das Kupplungsglied 10 weist eine Zentralbohrung oder Durchführung 12 auf. Unterhalb des Kupplungsgliedes 10 ist ein Becherglied 14 angeformt, das eine Ausnehmung 16 aufweist. Das Kupplungsglied 10 und das Becherglied 14 werden als eine Einheit durch eine Verbindungsmuffe 18 zusammengehalten. Das Becherglied 14 besitzt ebenfalis eine zentrale längliche Durchführung, die mit der Ausnehmung 16 in Verbindung steht, wobei die Verbindungsmuffe 18 in diese zentrale Durchführung und in die Zentralbohrung 12 des Kupplungsgliedes 10 eingepaßt ist. Das Kupplungsglied 10, das Becherglied 14 und die Verbindungsmuffe i8 können aus einem einzelnen Teil hergestellt sein. Die Verbindungsmuffe 18 ist ein rohrförmiges Glied, das ebenfalls eine zentrale Durchführung besitzt Ein Hauptschaft 20 steht gewindeartig mit der Verbindungsmuffe 18 in Eingriff. Der Hauptschaft 20 besitzt eine längliche Durchführung 22, die sich über einen Teil der Schaftlänge ers^f eckt und am unleren Ende durch eine querverlaufende Durchführung 24 des Hauptschafts 20 mit der Ausnehmung 16 in Verbindung steht. Das untere Ende des Hauptschaftes 20 steht gewindeartig mit einem Meßdorn 26 für den Minimum-Durchmesser in Verbindung. Eine ringförmige Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesser ist verschiebbar auf dem Hauptschaft 20 unterhalb der querveriaufcnden Durchführung 24 angebracht. Eine ringförmige Abstandsmuffe 30 ist auf dem Hauptschaft 20 zwischen der ringförmigen Meßlehre 28 und dem Meßdorn 26 angebracht, um einen bestimmten Minimum-Abstand zwischen diesen beiden Lehren aufrechtzuerhalten. Über der Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesser, jedoch noch unter der querverlaufenden Durchführung 24, ist eine geflanschte Muffe 32 verschiebbar auf dem Hauptschaft 20 angebracht. Eine Spiralfeder 34 umgibt den Hauptschaft 20 und erstreckt sich zwischen dem oberen Teil der Ausnehmung 16 im Becherglied 14 bis zum Bund an der Muffe 32. Die Feder 34 übt eine Vorspannungskraft auf die Muffe 32 aus, um die Muffe 32 gegen den Meßdorn 26 vorzuspannen. Dabei besitzt die angeflanschte Muffe 32 einen Teil, der sich nach unten bis zur rohrförmigen Abstandsmuffe 30 erstreckt. Die Meßiehre 28 für den Korkungsdurchmesscr umfaßt koaxial diesen Teil der Muffe 32, so daß sich die Meßlehre 28 leicht in Beziehung zur Muffe 32 bewegen kann. Dies ist eine nützliche Ausgestaltung, da der Korkungsdurchmesscr und der Halsöffnungsdurchmesser nicht notwendigerweise konzentrisch sind. Wenn die Meßiehre 28 für den Korkungsdurchmesser einen Teil des Halses während ihres Eintritts in den Behälter 38 trifft, so verhindert die Tatsache, daß sie sich gegenüber der Muffe 32 bewegen kann, ein falsches Signal. In einem solchem Fall kann sich die Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesscr ohne bedeutende Bewegung der Muffe 32 selbst zentrieren Wenn der Korkungsdurchmesser und der Halsöffnungsdurchmesser konzentrisch sind, kann die Muffe 32 beseitigt werden und die McBlehre 28 für den Korkungsdurchmesscr wird selbst durch die Feder 34 direkt vorgespannt.

Die in F i g. I gezeigte Ausgestaltung ergibt sich beim Einsetzen der gesamten Meßanordnung in den Halsteil 36 eines Behälters 38. Der Durchmesser der Öffnung des Halstcils 36 ist eine drr kritischen Abmessungen des Behälters, insbesondere bei Glasbehältern. Früher sind Meßdorne für den Minimum-Durchmesser verwendet worden, um sicherzustellen, daß die öffnung des Halsteils 36 den Minimum-Anforderungen genügt. Im Fall einiger besonderer Behälter, insbesondere von Glasbehältern, die für Wein oder Champagner verwendet werden und durch Einsatz eines Korkens verschlossen werden, ist es jedoch notwendig, daß die Abmessung weiter im Inneren des Halsabschnitts 36 ebenfalls gewissen Anforderungen entspricht. Erfindungsgemäß führt der Meßdorn 26 für den Minimum-Durchmesser die erste größenmäßige Prüfung durch, wenn der Meßkopf in den Halsabschnitt 36 des Behälters 38 gesenkt wird. Auf diese Weise wird der Minimum-Durchmesser der öffnung des Halsabschnittes 36 durch den Meßdorn für den Minimum-Durchmesser gemessen. Dann wird die Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesser verwendet, während der Hauptschaft 20 weiter heruntergelassen wird, wobei der weiter im Halsabschnitt 36 liegende Durchmesser als Korkungsdurchmesser bekannt ist. Unter gewissen Umständen muß der Korkungsdurchmesser einen bestimmten Minimum-Durchmesser bei der vorgeschriebene,! Tiefe überschreiten. In diesem Fall ist die Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesser so bemessen, daß sie durch den Korkungsdurchmesser paßt, solange wie die öffnung den bestimmten Minimumwert überschreitet. Wenn jedoch dieser Minimumwert nicht aufrechterhalten wird, wird die Meßlehre 28 in ihrer Abwärtsbewegung gestoppt. Dies bewirkt dann, daß die Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesser die geflanschie Muffe 32 zwingt, gegen die Vorspannung der Spiralfeder 34 zu steigen, und so die querverlaufcnde Durchführung 24 zu bedecken. Der Hauptschaft 20 wird normalerweise mit einem unter Druck befindlichen Gas unter Druck gesetzt, vorzugsweise Preßluft, die durch ein Einlaßrohr 40 zur Zentralbohrung 12 des Kupplungsgliedes 10 geliefert wird. Da die längliche Durchführung 22 im Hauptschaft 20 in Verbindung mit der Zentralbohrung 12 steht, wird auf die Durchführung 22 unter Druck gesetzt. Wird nun die querverlaufende Durchführung 24 durch die Muffe 32 geschlossen, so entsteht ein Gegendruck, der durch das Einlaßrohr 40 rückübertragen wird und ein Signal gibt, daß der Minimum-Durchmesser im Korkungsgebiet nicht aufrechterhalten worden ist. Auf der anderen Seite is* es manchmal notwendig, sicherzustellen, daß der Korkungsdurchmesser einen bestimmten Maximumdurchmesser bei einer bestimmten Tiefe nicht überschreitet. In diesem Fall ist die Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesser so bemessen, daß sie in ihrer Abwärtsbewegung angehalten wird, solange wie dieser Maximumdurchmesser nicht überschritten wird. Dieses bewirkt dann wieder eine Blockierung der qjerverlaufenden Durchführung 24 durch die Bewegung der geflanschten Muffe 32 und bewirkt jedesmal die Erzeugung eines Signals, wenn, der Maximum-Durchmesser nicht überschritten wird. Sollte jedoch der Maximum-Durchmesser überschritten werden, kann die Meßlehre 28 durch das Gebiet kommen, ohne zu bewirken, daß die geflanschte Muffe 32 steigt, und deshalb zu einem Versagen der Signalerzeugung führt.

F i g. 2 illustriert, wie diese Signale verwendet werden können. Eine Gasquelle unter Druck 42 ist durch ein Rohr 44 mit einer Drucksteuerung 46 verbunden. Die Drucksteuerung 46 wird verwendet, um den Druck des verwendeten Gases auf einem Niveau zu halten, das für einen druckempfindlichen Schalter 48 geeignet ist. Der Ausgang der Drucksteuerung 46 ist mit einem Rohr 40

verbunden, welches das unter Druck stehende Gas /um Kupplungsglied 10 liefert. Ein Qucrvcrbindungsrohr 50 überträgt den Druck in der Rohrleitung 40 zu einem druckempfindlichen Schalter 48. Ebenfalls ist im Rohr 40 vor dem druckempfindlichen Schalter 48 ein Nadelventil 47 eingeschaltet. Das Nadelventil 47 wird verwendet, um das gesamte erhältliche Gasvolumen /u verringern. Eine unverstellbar Düse würde die gleiche F-'unktion erfüllen. Die querverlaufenden Durchführungen 24 erlauben nicht, daß genügend Gas ausströmt, um eine frühzeitige Betätigung des druckempfindlichen Schalters 48 zu verhindern. Solche Schalter sprechen nur auf sehr geringe Druckdifferenzen und eine große Flicßgeschwindigkeit an. Unter normalen Umständen, solange wie das zum Hauptschaft 20 gelieferte Gas durch die querverlaufenden Durchgänge 24 austreten kann, tritt keine Erzeugung von Gegendruck im Rohr 40 auf und im Ouerverbindungsrohr 50 wird kein Druck erzeugt. Eine Blockierung der querverlaufenden Durchgänge 24 jedoch bewirkt die Erzeugung eines Gcgendrucksignals. das durch das Rohr 50 auf den Schalter 48 übertragen wird und eine Betätigung des Schalters 48 bewirkt. Der Schalter 48 besitzt eine elektrische Eingangsleitung 52 und einen Ausgang oder eine elektrische Signalleitung 54

Es soll zuerst der Fall betrachtet werden, wo der Korkungsdurchmesser einen bestimmten Minimum-Durchmesser des Behälters bei einer bestimmten Tiefe überschreiten muß. Solange kein Gegendruck-Signal im Querverbindungsrohr 50 vorliegt, liegt kein elektrisches Signal auf der Ausgangsleitung 54 des Schalters 48 vor. Solange der Minimum-Durchmesser überschritten wird, wird die Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesser reibungslos in den Halsabschnitt 36 des Behälters 38 eintreten und keine Blockierung der querverlaufendcn Durchführungen 24 bewirken, und so nicht zur Erzeugung eines Druckimpulses führen. Wenn jedoch die Meßlehrc 28 durch ein Hemmnis im Halsabschnitt 36 gestoppt wird, wird ein Druckimpuls erzeugt, der Schalter 48 wird eingeschaltet und ein elektrisches Signal entlang der Ausgangsleitung 54 erzeugt, welches an/.eigi. uau tier gemessene Benaher 55 uie
fordernisse nicht erfüllt.

Im anderen Fall ist der druckempfindliche Schalter 48 an eine normal geschlossene Schaltung angeschlossen, was bedeutet, daß ein elektrisches Signal fortwährend auf der Ausgangsleitung 54 liegt, vorausgesetzt, daß nicht ein Druckimpuls im Ouerverbindungsrohr 50 erzeugt wird. Unter diesen Umständen ist es notwendig, daß die Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesser in seiner Abwärtsbewegung bei jedem Meßdurchgang angehalten wird, um den druckempfindlichen Schalter 48 abzuschalten, und dadurch die Ausbreitung jeglichen Signals entlang der Ausgangsleitung 54 anzuhalten. Dieses tritt auf. wenn der Durchmesser beim Korkungsgebiet einen bestimmten Maximumwert nicht überschreiten darf. Deshalb wird, jedesmal wenn die Meßanordnung in den Halsabschnitt 36 eingesetzt wird, die Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesser gestoppt, solange wie der Maximum-Durchmesser nicht überschritten ist. Die angeflanschte Muffe 32 wird die querverlaufenden Durchführungen 24 verdecken und dadurch die Erzeugung eines Gegendruckes im Ouerverbindungsrohr 50 erzeugen und bewirken, daß der druckempfindliche Schaller 48 abgeschaltet wird. oder von seiner normalerweise geschlossenen zur offenen Stellung geschaltet wird. Dieses bewirkt die Einstellung des Signals entlang der elektrischen Ausgangsleitung 54. Die verschiedenen Signaled e von der elektrischen Ausgangslcitung 54 geliefert wo·den. können verwendet werden, um ein Memory-System, ein Ablchnungs-System, ein Warnlicht oder andere Vorrichtungen, wie z. B. Solenoid-Vorrichtungen an/uirei ben, die ein Anzeichen iir das Vorhandensein eines defekten Behälters 38 geben oder die eine sofortige Betätigung einer Ablehnungseinheit bewirken

In allen ('allen muß beachtet werden, da 3 die Ausnehmung 16. die in dem Becherglied 14 geformt ist, der Meßlehre 28 und der angeflanschten Muffe 32 gestattet, sich frei nach oben zu bewegen, so daß der gesamte Meßkopf einen vollständigen Hub ohne Beeinträchtigung vornehmen kann. In einigen F allen kommt, wie in F" i g. I gezeigt ist, das Bcchcrglied 14 vollständig auf den oberen Teil des Behällerhalscs 36 zu liegen. In diesem Fall könnte die aus den qiiervcrlaufen den Durchführungen 24 austretende Luft einen unwünschenswerten Druckeffekt innerhalb des Behälters 38 bewirken und zu einem unerwünschten Signal führen. Um dieses besondere Problem zu vermeiden, sind im Bechtrglied 14 querlaufendc Durchführungen 56 ge formt, die in Verbindung nut der Ausnehmung 16 und mit der äußeren Oberfläche des Becherglicdes 14 stehen. Dies gestattet einen freien Austritt des Gases aus den querverlaufenden Durchführungen 24 durch die Ausnehmung 16 in die äußere Atmosphäre. Ebenfalls ist zu beachten, daß das Innere der Verbindungsmuffe 18 und das Äußere des oberen Teils des Hauptschaftes 20 komplementär mit Gewinde versehen sind. Wenn es notwendig ist. die genaue Entfernung der Meßanordnung innerhalb des Behälters 38 einzustellen, kann die entsprechende Position der Mcßlchre 28 für den Korkungsdurchmesser in bezug zur Verbindungsmuffc 18 dadurch eingestellt werden, daß durch Drehen des

Halsabschnitt 36 hinein- oder zurückgezogen wird

Der Meßkopf der Erfindung führt also zwei verschiedene Meßfunktionen durch. Zuerst führt der Meßdorn 26 für den Minimum-Durchmesser die übliche Messung der Öffnung des Halsabschnittes 36 durch, um sicherzustellen, daß ein ausgewählter Minimum-Durchmesser überschritten wird. Der druckempfindliche Schalter 48 dient sodann als Fühlmittel, wnn die Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesse; gegen die Federbeaufschlagung der Feder 34 in eine Stellung bewegt worden ist. die die querverlaufenden Durchführungen 24 im Hauptschaft 20 blockiert, woraus sich der Korkungsdurchmesser an einer Stelle im Inneren des Halsabschnittes 36 ergibt. Ob die Meßlehre 28 für den Korkungsdurchmesser ein Gegendrucksignal für einen tauglichen Behälter oder ein solches Signal für einen ungeeigneten Behälter erzeugt, ist unwesentlich, da die Schaltung des druckempfindlichen Schalters 48 schnell verändert werden kann und das Ausgangssignal auf der Ausgangsleitung 54 für jeden Fall leicht bestimmbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Pateniansprüche:

1. Einsteeklehre zur Messung des Innendurchmessers des Halsabschnittes eines Behälters, wobei ein MeQdorn für den Minimum-Öffnungs-Durcliimesser des Behälters als auch ein Meßdorn für den Korkungsdurchmesser des Behälters in den Halsabschniit des Behälters eingeführt wird und ein der Abmessung des Halsabschnitts entsprechendes Signal erzeugt wird, dadurch gekenn zeichne t. daß ein Tragkopf (10,14,18) mit einem am zu messenden Behälter (38) angrenzenden Becherglied (14) eine zentrale Durchführung (12) und eine Ausnehmung (16) aufweist, wobei die zentrale Durchführung (12) unter dem Druck einer Gasquelle (42) steht, daß ein Hauptschaft (20) kostxial im Tragkopf angeordnet ist und auf einem Teil der Schaftlänge eine mit der zentralen Durchführung (12) in Verbindung stehende Bohrung (22) aufweist, die am EnJe mit mindestens einer querlaufenden Durchführung (24) des Hauptschaftes (20) mii der Ausnehmung (16) des Bechergliedes (14) in Verbindung steht, daß weiterhin ein Meßdorn (26) für den Minimum-Durchmesser fest am Ende des Hauptschaftes (20) und eine ringförmige Meßlehre (28) für den Korkungsdurchmesser längs verschiebbar auf dem Hauptschaft (20) unterhalb der querverlaufenden Durchführung (24) angebracht ist, wobei eine rohrförmige Abstanzmuffe (30) auf dem Hauptschaft (20) zwischen dem Meßdorn (26) und der Meßlehre (28) angebracht ist, daß eine Feder (34) sich zwischen dem oberen Teil der Ausnehmung (16) und der Meßlehre (28) erstreckt, sowie daß Fühlmittel (42—54) ansprechen, soDaid die Meßlehre (211) gegen die Federbeaufschlagung in t.ne Stellung bewegt worden ist, bei der die querverlaufcnde Durchführung (24) im Hauptschafi (20) blockiert ist.

2. Einstecklehre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlmittcl (42—54) einen druckempfindlichen Schalter (48) umfassen, der mit der zentralen Durchführung (12) des Tragkopfs (10) verbunden ist und auf das Gegendrucksignal anspricht, das bei Blockierung der querverlaufenden Durchführung (24) erzeugt wird.

3. Einstecklehre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkopf (10, 14, 18) mindestens eine weitere querverlaufende Durchführung (56) umfaßt, die die äußere Fläche des Tragkopfcs mil der Ausnehmung(16) verbinde!.

4. Einstecklehrc nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkopf (10, 14,18) einen inneren Gewindeteil aufweist, in den der Hauptschaft (20) mit einem komplementären Gewinde einschraubbar ist.

5. Einstecklehre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige angeflanschte Muffe (32) verschiebbar auf dem Hauptschaft (20) unterhalb der qucrvcrlaufcndcn Durchführung (24) angebracht ist, und daß die Feder (34) sich zwischen einem Bund an der Muffe (32) und dem oberen Teil der Ausnehmung (16) erstreckt, wobei die MeBiehre (28) für den Korkungsdiirchmesscr lose auf der Muffe (32) unterhalb des Hundes angebracht ist.