DE2655704A1 - Vorrichtung zum ermitteln von fremdkoerpern in glasflaschen - Google Patents

Vorrichtung zum ermitteln von fremdkoerpern in glasflaschen

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DE2655704A1 DE19762655704 DE2655704A DE2655704A1 DE 2655704 A1 DE2655704 A1 DE 2655704A1 DE 19762655704 DE19762655704 DE 19762655704 DE 2655704 A DE2655704 A DE 2655704A DE 2655704 A1 DE2655704 A1 DE 2655704A1
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Description

8. Dezember 1976 pat-ha-vh
2B55704
VORRICHTUNG ZUM ERMITTELN VON FREMDKÖRPERN IN GLASFLASCHEN
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln von Fremdkörpern in Glasflaschen, insbesondere in kontinuierlich bewegten Getränkeflaschen, mit einer Beleuchtungseinrichtung für den Flaschenboden, einer zumindest den Randbereich des Flaschenbodens sektorweise prüfenden ersten fotoelektronischen Abtasteinrichtung, mit einem optischen Element, welches zumindest die vom Zentrumsbereich des Flaschenbodens ausgehende Strahlung auf eine zweite fotoelektronische Abtasteinrichtung leitet, und mit je einer separaten Signal-Auswertungseinrichtung für jede fotoelektronische Abtasteinrichtung.
Derartige Vorrichtungen kommen in automatischen Flascheninspektionsmaschinen zum Einsatz, wie sie hauptsächlich in Betrieben der Getränkeindustrie verwendet werden. Diese Inspektionsmaschinen haben die Aufgabe, aus der Reihe der von der Waschmaschine zum Füller laufenden Flaschen diejenigen mit Verschmutzungen oder Fremdkörpern auszusortieren, wobei äußerst hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit und Empfindlichkeit gestellt werden.
Es sind bereits verschiedene Prüfvorrichtungen für Glasflaschen bekannt, bei denen die Kontrolle des Flaschenbodens durch eine einzige, sektorweise arbeitende Abtasteinrichtung erfolgt. Diese Prüfvorrichtungen arbeiten z.B. mit einem rotierenden Hohlspiegelsegment (DT-OS 1 757 494), mit einer mit undurchsichtigen Sektoren versehenen rotierenden Glasscheibe (DT-OS 1 432 382) oder mit einer rotierenden Schlitzblende (DT-OS 1 432 340).
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Durch die rotierenden optischen Elemente dieser bekannten Vorrichtungen wird bewirkt, daß beim Abtasten eines sauberen Flaschenbodens während einer ein- oder mehrmaligen Umdrehung des Elements die Intensität der von einem zugehörigen fotoelektronischen Bauelement empfangenen Strahlung gleichbleibt. Befindet sich dagegen ein Fremdkörper am Boden, so bewirkt dieser, wenn er vom rotierenden Element abgetastet wird, eine kurzzeitige Verringerung der Strahlungsintensität und damit einen entsprechenden Abfall der Ausgangsspannung des fotoelektronischen Bauelements. Dieser Spannungsimpuls kann durch die angeschlossene Signal-Auswertungseinrichtung auf einfache Weise erkannt werden, z.B. durch 'einen an die Drehfrequenz des optischen Elements angepaßten Wechselspannungsverstärker mit vorgeschaltetem Kondensator und einen Schaltverstärker. Insoweit ist die Arbeitsweise der bekannten Vorrichtungen zufriedenstellend. Liegt jedoch ein Fremdkörper derart auf dem Flaschenboden, daß er bzw. sein Bild mit der Drehachse des rotierenden optischen Elements zusammenfällt so findet keine kurzzeitige Verringerung der Strahlungsintensität statt, sondern lediglich ein geringer gleichbleibender Abfall während des gesamten Inspektionszeitraums. Dieser löst einen entsprechend geringen Abfall der Ausgangsspannung des fotoelektronischen Elements aus und kann somit schaltungsmäßig nur sehr schwer erfaßt werden. In der Praxis führt dies dazu, daß relativ kleine Fremdkörper, die im Randbereich des Flaschenbodens ohne weiteres erkannt werden, unerkannt bleiben, wenn sie genau im Zentrum des Flaschenbodens liegen, das im allgemeinen konzentrisch zur Rotationsachse des optischen Elements, liegt. Auch wenn die Flasche während des Inspektionszeitraums eine geringe Translationsbewegung durchführt und daher ein im Zentrum liegender Fremdkörper gegenüber der Rotationsachse etwas wandert, tritt keine wesentliche Verbesserung ein.
Bei einer anderen bekannten Prüfvorrichtung für Glasflaschen wird die sektorweise Abtastung des Flaschenbodens durch ein
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ortsfestes Mosaik aus sektorförmigen Fotoelementen bewirkt, die durch eine Schalteinrichtung in einer zyklischen Reihenfolge abgefragt werden (US-PS 3 292 785). Um auch im Zentrumsbereich liegende Fremdkörper ermitteln zu können, enthält die Abtasteinrichtung dieser bekannten Vorrichtung außerdem ein rotierendes Prisma, durch welches jeweils ein kreisförmiges Teilbild des Flaschenbodens auf das Mosaik projeziert wird. Diese bekannte Vorrichtung ist aufwendig aufgebaut und in der Leistung stark begrenzt. Das rotierende Prisma muß nämlich mit einer wesentlich geringeren Drehzahl umlaufen, als es der Abtastfrequenz der Fotoelemente entspricht, um eine vollständige Prüfung des Flaschenbodens zu gewährleisten. Liegt ein Fremdkörper genau auf demjenigen Kreis, den das Zentrum des Mosaiks relativ zum Flaschenboden beschreibt, so treten die gleichen Nachteile hinsichtlich der Empfindlichkeit auf, wie sie bei den vorbeschriebenen Vorrichtungen im Zentrumsbereich des Flaschenbodens auftreten.
Schließlich ist bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der neben einer ersten Abtasteinrichtung mit einem rotierenden Spiegelsegment noch eine zweite Abtasteinrichtung speziell für den Zentrumsbereich des Flaschenbodens vorgesehen ist (DT-Gm 75 28 191). Hierzu ist in der durchbohrten Welle des Rotors mit dem Spiegelsegment ein Lichtleiter eingesetzt, der die auf den Zentrumsbereich des Rotors fallende Strahlung zu einem fotoelektronischen Bauelement leitet. Die Erkennung von Fremdkörpern in der Mitte des Flaschenbodens wird auf diese Weise verbessert. Nachteilig ist jedoch die Beschränkung der zweiten Abtasteinrichtung auf einen relativ kleinen Bereich, da der Durchmesser des Lichtleiters durch den Wellendurchmesser des Rotors beschränkt wird. Außerdem ergibt sich eine relativ scharfe Trennung der Inspektionszonen beider Abtasteinrichtungen, die gemeinsam das auf die Stirnfläche des Rotors projezierte einzige Bild des Flaschenbodens abtasten. Dies führt dazu, daß ein relativ kleiner Fremdkörper, der genau auf der Trennlinie liegt, jeweils zur Hälfte in die beiden Inspek-
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tionszonen fällt und so durch keine der Abtasteinrichtungen zuverlässig erkannt wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Ermitteln von Fremdkörpern in Glasflaschen zu schaffen, bei der die Empfindlichkeit von der Lage des Fremdkörpers vollkommen unabhängig ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das optische Element durch einen Strahlungsteiler mit einer teildurchlässigen Trennfläche gebildet wird, der" im Strahlengang zwischen dem Flaschenboden und den Abtasteinrichtungen derart angeordnet ist, daß er einen Teil zumindest der vom Randbereich des Flaschenbodens ausgehenden Strahlung auf die erste Abtasteinrichtung und einen Teil zumindest der vom Zentrumsbereich des Flaschenbodens ausgehenden Strahlung auf die zweite Abtasteinrichtung leitet, wobei die Abtasteinrichtungen derart ausgebildet sind, daß sich die von ihnen bestrichenen Zonen des Flaschenbodens zumindest teilweise überschneiden.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, gleichzeitig zwei voneinander getrennte Projektionen des Flaschenbodens bzw. von Teilen des Flaschenbodens zu erzeugen und durch die beiden separaten Abtasteinrichtungen gleichzeitig unabhängig voneinander zu prüfen. Infolge der Verwendung eines Strahlungsteilers mit einer teildurchlässigen Trennfläche kann jede der beiden Abtasteinrichtungen die Strahlung jedes beliebigen Teils des Flaschenbodens empfangen, ohne daß sich dabei eine störende, die Empfindlichkeit verringernde Trennlinie ausbildet. Im Extremfall kann somit jede Abtasteinrichtung den gesamten Flaschenboden bzw. dessen Projektion vollständig auf verschiedene Art und Weise kontrollieren. Jede Abtasteinrichtung kann kompromißlos an ihren speziellen Verwendungszweck, z.B. Erkennung von Fremdkörpern im Zentrumsbereich oder im Randbereich des Flaschenbodens, Erken-
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nung von kleinen Fremdkörpern oder von größeren Verschmutzungen, angepaßt werden. So genügt z.B. im einfachsten Fall für die zweite Abtasteinrichtung ein einziges Fotoelement mit einer wirksamen Fläche von wenigen Quadratmillimetern, das genau die von der Mitte des Flaschenbodens ausgehende Strahlung aufnimmt.
Wesentlich vorteilhafter ist es jedoch, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die zweite fotoelektronische Abtasteinrichtung ein zumindest die vom Zentrumsbereich des Flaschenbodens ausgehende Strahlung kontinuierlich empfangendes Mosaik aus fotoelektronischen Bauelementen aufweist, vorzugsweise in der- Bildebene einer Projektionsoptik. Hierdurch kann ein wesentlich größerer Zentrumsbereich des Flaschenbodens mit hoher Empfindlichkeit geprüft werden, so daß sich die erste, sektorweise arbeitende Abtasteinrichtung auf den für sie besonders geeigneten Randbereich konzentrieren kann. "Sektorweise" im Sinne der Erfindung bedeutet nicht, daß jeweils ein vollständiger Sektor des Flaschenbodens abgetastet werden muß, sondern daß die seitlichen Trennlinieneines einzelnen Abtastfeldes in etwa radial verlaufen und die Gesamtheit aller Abtastfelder entsprechend dem Flaschenboden einen, kreisförmigen Umfang hat.
Die erste Abtasteinrichtung kann mit jedem beliebigen rotierenden optischen Element und jeder beliebigen Anordnung von Fotoelementen arbeiten, wie sie sich beim Abtasten des Randbereichs des Flaschenbodens bereits bewährt haben. Besonders vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die erste fotoelektronische Abtasteinrichtung ein zumindest die vom Randbereich des Flaschenbodens ausgehende Strahlung kontinuierlich empfangendes Mosaik aus fotoelektronischen Bauelementen aufweist, vorzugsweise in der Bildebene einer Projektionsoptik. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei einer erfindungsgemäßen Abtastung mehrerer Teilbilder des Flaschenbodens von jeweils zumindest annähernd gleicher Lichtstärke auf ein rotierendes optisches Element vollkommen verzichtet werden kann und die Abtastung des Randbereichs ausschließlich durch ein ortsfestes Mosaik aus fotoelektronischen Bauelementen erfolgen kann. Die
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leistuncjsrnäßige Begrenzung durch die Rotation des optischen Elements sowie der Aufwand für Lagerung und Antrieb entfällt dann vollständig.
Besonders günstig ist es, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die fotoelektronischen Bauelemente einer Abtasteinrichtung in der Umgangsform und/oder Anordnung und/oder der Lage der Trennlinien relativ zum Flaschenboden von den fotoelektronischen Bauelementen der anderen Abtasteinrichtμng abweichen. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Lage eines Fremdkörpers auf der Trennlinie zweier benachbarter fotoelektronischer Bauelemente der einen Abtasteinrichtung sich nachteilig auswirkt, da der Fremdkörper dann voll auf ein fotoelektronisches Bauelement der anderen Abtasteinrichtung fällt. Die Erfindung ermöglicht somit die Schaffung einer Vorrichtung zum Prüfen von Glasflaschen, die ohne Empfindlichkeitseinbußen ausschließlich mit stillstehenden Fotoelementen bzw. ohne rotierende Einrichtungen arbeiten kann.
Der Strahlungsteiler kann gemäß zwei Weiterbildungen der Erfindung durch einen gegenüber der Mittelachse des vom Flaschenboden ausgehenden Strahlenbündels geneigten teildurchlässigen Spiegel oder durch zwei aneinanderliegende Dreikantprismen mit einer gegenüber der Mittelachse des vom Flaschenboden ausgehenden Strah-· lenbündols geneigten Trennfläche gebildet werden. In beiden Fällen können bei entsprechender Ausbildung der Trennflächen zwei Projektionen mit gleicher Lichtstärke erzeugt werden.
Der Strahlungsteiler kann je nach Aufgabe der beiden Abtasteinrichtungen einen mehr oder weniger großen Teilbereich des vom Flaschenboden ausgehenden Strahlenbündels überdecken. Am besten ist es, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Strahlungsteiler den gesamten Querschnitt des vom Flaschenboden ausgehenden Strahlenbündes überdeckt. In diesem Falle werden zwei vollständige Projektionen des Flaschenbodens erzeugt und die beiden Abtasteinrichtungen können in jeder beliebigen Lage justiert werden.
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Die beste Wirkungsweise ergibt sich, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zwischen dem Flaschenboden und dem Strahlungsteiler eine Projektionsoptik oder ein Teil einer Projektionsoptik für den Flaschenboden angeordnet ist. Auf diese Weise lassen sich besonders scharfe, gleichmäßige Projektionen des Flaschenbodens erzeugen.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß eine der beiden fotoelektronischen Abtasteinrichtungen im Bereich der optischen Achse der Projektionsoptik im Bereich der von der Trennfläche des Strahlungsteilers durchgelassenen Strahlung liegt, und daß die andere Abtasteinrichtung seitlich neben der optischen Achse im Bereich der von der Trennfläche reflektierten Strahlung liegt. Hierdurch wird ein besonders übersichtlicher und kompakter Aufbau der Vorrichtung möglich.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Nachstehenden zwei Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beschrieben. Es ' zeigen:
Fig. 1 die schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen von Getränkeflaschen, teilweise im Schnitt
Fig. 2 die Draufsicht auf den Strahlungsteiler und die Projektionsoptik der Vorrichtung nach Fig. 1
Fig. 3 die Draufsicht auf die untere Stirnfläche des Rotors der Vorrichtung nach Fig. 1
Fig. 4 die Seitenansicht der zweiten fotoelektronischen Abtasteinrichtung der Vorrichtung nach Fig. 1
Fig. 5 die Position der Inspektionsfelder der beiden fotoelektronischen Abtasteinrichtungen auf dem Flaschenboden
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ΛΛ
Fig. 6 die schematische Seitenansicht einer anderen Vorrichtung zum Prüfen von Getränkeflaschen, teilweise im Schnitt
Fig. 7 die Draufsicht auf die erste fotoelektronische Abtasteinrichtung der Vorrichtung nach Fig. 6
Fig. 8 die Seitenansicht der zweiten fotoelektronischen Abtasteinrichtung der Vorrichtung nach Fig. 6.
Die Vorrichtung nach Fig. 1 bis 4 ist zum Feststellen von Fremdkörpern und Verunreinigungen im Bodenbereich von aufrechtstehenden leeren Getränkeflaschen 1 aus Glas eingerichtet und Teil einer nicht weiter dargestellten automatischen Flascheninspektionsmaschine. Die zu prüfenden Flaschen werden durch ein um eine senkrechte Drehachse kontinuierlich umlaufendes Sternrad 2 in Zusammenwirkung mit ortsfesten Führungsbögen 3 freihängend über eine ortsfeste Lichtquelle 4 hinwegbewegt. Diese ist durch eine Opalglasscheibe 5 nach oben hin abgedeckt, so daß die Böden der Ge^- tränkeflaschen 1 von unten her diffus beleuchtet werden. Das Bild eines beleuchteten Flaschenbodens wird durch eine über der Bewegungsbahn der Flaschen ortsfest angeordnete Projektionsoptik, bestehend aus einer Sammellinse 6 und einer Lochblende 7, auf die nach unten gerichtete Stirnfläche eines Rotors 8 projeziert. Der Rotor 8 sitzt auf der Welle eines Motors 9 und wird durch diesen in schnelle Rotation versetzt. Auf der unteren Stirnseite des Rotors 8 ist ein schmales, radial verlaufendes Hohlspiegelsegment 10 ausgebildet, welches die vom jeweils abgetasteten Teil des Flaschenbodens ausgehende Strahlung auf eine einzelne Solarzelle 11 fokussiert. Hierzu ist die Drehachse des Motors 9 geringfügig gegenüber der optischen Achse der Projektionsoptik 6,7 geneigt. Das Hohlspiegelsegment 10 und die Solarzelle 11 bilden zusammen eine in erster Linie auf Fremdkörper im Randbereich des Flaschenbodens reagierende erste Abtasteinrichtung 10,11.
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Wird während der Rotation des Hohlspiegelsegments 10 ein Bereich des Flaschenbodens abgetastet, in dem sich ein Fremdkörper befindet, so verringert sich kurzzeitig die Intensität der von der Solarzelle 11 empfangenen Strahlung und deren Ausgangsspannung sinkt dementsprechend vorübergehend ab. Dieses Signal wird in einer angeschlossenen Auswertungseinrichtung 12 mit einem Verstärker 13 und einem Diskriminator 14 verarbeitet und bewirkt die Abgabe eines Ausstoßsignals über Steuerleitungen 15 zur nicht gezeigten Ausscheidungseinrichtung der Flascheninspektionsmaschine. Vorzugsweise weist die Auswertungseinrichtung 12 einen nicht gezeigten Kondensator auf, der den Gleichspannungsanteil der von der Solarzelle 11 abgegebenen Signale herausfiltert, und es ist der Verstärker 13 als Wechselspannungsverstärker ausgebildet. Hierdurch wird eine sehr hohe Empfindlichkeit ermöglicht.
Eine nicht gezeigte Triggereinrichtung herkömmlicher Bauart sorgt dafür, daß' ein Ausstoßsignal nur während eines exakt definierten Inspektionszeitraums abgegeben werden kann. Dieser beginnt, wenn die Mittelachse einer Getränkeflasche 1 kurz vor der optischen Achse der Projektionsoptik 6,7 steht und endet, wenn die Mittelachse kurz hinter der optischen Achse steht.
Hinter der Blende 7 der Projektionsoptik ist ein würfelförmiger Strahlungsteiler 16 angeordnet, der aus zwei gleichartigen, aneinanderstoßenden Dreikantprismen besteht. Die Trennfläche zwischen beiden Prismen ist in einer gegenüber der optischen Achse der Projektionsoptik um 45 Grad geneigten Ebene angeordnet und derart ausgebildet, daß sie die eine Hälfte der auftreffenden Lichtstrahlen durchläßt und die andere Hälfte um ca. 90 Grad ablenkt. Der Strahlenteiler 16 liefert somit zwei gleichartige Bilder des Flaschenbodens gleicher Helligkeit, wovon eines auf die Stirnfläche des Rotors 8 fällt und in der vorbeschriebenen Weise ausgewertet wird. Das andere Bild fällt auf eine seitlich neben dem Strahlungsteiler 16 in entsprechendem Abstand ortsfest angeordnete zweite fotoelektronische Abtasteinrichtung 17. Diese weist beispielsweise ein Mosaik aus drei mal drei Solarzellen
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18 auf, das konzentrisch zur Mitte des in Fig. 4 strichpunktiert eingezeichneten Bildes des Flaschenbodens liegt. Das Mosaik bestreicht, wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, nicht den gesamten Bereich des Flaschenbodens, sondern nur den Zentrumsbereich. Die vom Randbereich ausgehende Strahlung wird somit nicht berücksichtigt. Die zweite fotoelektronische Abtasteinrichtung 17 ist mit einer zweiten Auswertungseinrichtung 19 mit einem Verstärker 20 und einem Diskriminator 21 verbunden. Die Auswertungseinrichtung
19 kann z.B. mit einer nicht gezeigten Oder-Schaltung versehen sein. Es werden dann alle Solarzellen 18 gleichzeitig abgefragt und bei einer bestimmten Verdunkelung mindestens einer Solarzelle durch einen Fremdkörper im Bereich des Flaschenbodens wird über den Diskriminator 21 ein Ausstoßsignal erzeugt. Dieses wird über ein Oder-Glied 22, an das auch die erste Auswertungseinrichtung 12 angeschlossen ist, an die Steuerleitungen 15 gelegt. Durch die Verwendung entsprechend kleiner Solarzellen 18 können auch relativ kleine Fremdkörper im Zentrumsbereich des Flaschenbodens, die durch die erste fotoelektronische Abtasteinrichtung 10,11 und deren Auswertungseinrichtung 12 nicht erkannt werden, zuverlässig ermittelt werden.
Die zweite fotoelektronische Einrichtung 17 kann auf verschiedene Weise realisiert werden. Sie kann auch ein kreisförmiges Mosaik aus mehreren ringförmigen oder sektorförmigen Solarzellen aufweisen. Auch kann sie das gesamte Bild des Flaschenbodens abtasten. Wichtig ist, daß auf jeden Fall der Zentrumsbereich des Flaschenbodens erfaßt wird. Das Hohlspiegelsegment 10 muß sich daher nicht, wie in Fig. 3 gezeigt ist, bis hin zur Drehachse des Rotors 8 erstrecken, d.h. bis zum Zentrum des Bildes des Flaschenbodens, sondern kann sich auf den Randbereich beschränken. Ein derartiges Hohlspiegelsegment 10a ist in Fig. 3 strichliert eingezeichnet. Dabei ist darauf zu achten, daß sich das quadratische Inspektionsfeld der Abtasteinrichtung 17 und das kreisringförmige Inspektionsfeld der Abtasteinrichtung 10a,11 auf dem Flaschenboden ausreichend weit überschneiden. Zur Illustration ist in Fig. 5 die Lage zweier verschieden schraffierter
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Inspektionsfelder von Abtasteinrichtungen 17 bzw. 10a, 11 auf dem Flaschenboden dargestellt. Ein Fremdkörper 23, der auf der inneren Begrenzungslinie des Inspektionsfeldes A der ersten Abtasteinrichtung 10a,11 liegt, wird durch die zweite Abtasteinrichtung 17 voll erfaßt. Umgekehrt wird ein Fremdkörper 24, der auf der Begrenzungslinie des Inspektionsfeldes B der zweiten Abtasteinrichtung 17 liegt, voll durch die erste Abtasteinrichtung 10a,11 erfaßt.
Die Vorrichtung nach Fig. 6 bis 8 stimmt hinsichtlich Ausbildung und Anordnung der Beleuchtungseinrichtung 4,5, des Sternrads 2 und der Führungen 3, der Projektionsoptik 6,7 und des Strahlungsteilers 16 mit der Vorrichtung nach Fig. 1 überein.
Im Bereich der optischen Achse der Projektionsoptik 6,7 ist in deren Bildebene eine erste Abtasteinrichtung 25 angeordnet, die somit den die Trennfläche des Strahlungsteilers 16 durchdringenden Teil der Strahlung empfängt. Die erste Abtasteinrichtung weist ein aus zwei konzentrisch zur Mittelachse des Behälterbildes bzw. der optischen Achse der Projektionsoptik 6,7 liegenden Ringen mit mehreren sektorartigen, eng aneinanderliegenden Solarzellen 26 bestehendes Mosaik auf. Die Solarzellen 26 sind einzeln mit einer elektronischen Schalteinrichtung 27 verbunden, die die Ausgangssignale der Solarzellen 26 in einer zyklischen Reihenfolge nacheinander in einen Wechselspannungsyerstärker 13 eingibt. An diesen ist ein Diskriminator 14 angeschlossen, der bei einem kurzen Abfall der eingehenden Spannung ein Ausstoßsignal über ein Oder-Glied 22 an die zur Ausscheidungseinrichtung der Inspektionsmaschine führenden Steuerleitungen 15 eingibt. Die Solarzellen 18 haben jeweils die gleiche wirksame Fläche, so daß sie bei gleicher Beleuchtungsstärke alle die gleiche Ausgangsspannung aufweisen.
Die Wirkung der ersten fotoelektronischen Abtasteinrichtung 25 ist ähnlich wie die Wirkung der Abtasteinrichtung 10a,11, d.h.
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der äußere oder Randbereich des Flaschenbodens wird sektorweise abgetastet. Jedoch kommt die Abtasteinrichtung 25 ganz ohne rotierende Bauteile aus. Durch die Verwendung einer Vielzahl entsprechend kleiner Solarzellen läßt sich in Verbindung mit einem auf die Abtastfrequenz der Schalteinrichtung 27 abgestimmten Wechselspannungsverstärker 13 eine äußerst hohe Empfindlichkeit erreichen. Das Mosaik der Abtasteinrichtung 25 kann selbstverständlich auch anders ausgebildet werden. So kann z.B. nur ein einziger Ring oder es können mehr als zwei Ringe aus jeweils mehreren Fotoelementen verschiedener Bauart vorhanden sein. Auch können sich die Solarzellen oder dgl. ganz oder zumindest nahe bis zum Mittelpunkt des Flaschenbodens d.h. bis zur optischen Achse der Projektionsoptik erstrecken, so daß ein größerer Bereich abgetastet wird. Ferner ist eine gleichzeitige Abfragung aller einzelnen Solarzellen durch eine Schalteinrichtung mit Oder-Funktion möglich.
Seitlich neben dem Strahlungsteiler 16 bzw. neben der optischen Achse der Projektionsoptik 6,7 ist eine zweite fotoelektronisch^ Abtasteinrichtung 29 in der Bildebene angeordnet. Sie besteht aus einem quadratischen Mosaik aus einer Vielzahl quadratischer, eng aneinanderliegender Solarzellen 30. Das Mosaik ist konzentrisch zur strichpunktiert eingezeichneten Umfangslinie des Bilds des Flaschenbodens angeordnet und erstreckt sich nahezu bis an die umfangslinie heran. Die Abtasteinrichtung 29 prüft somit den zweiten, seitlich abgelenkten Teil der vom Flaschenboden ausgehenden Strahlung. Ihre Solarzellen 30 sind einzeln mit einer Auswertungseinrichtung 19 verbunden, deren Funktion bereits beschrieben ist. Statt dessen kann auch eine zeilenweise, zyklische Abtastung vorgesehen sein, wie sie anhand der Abtasteinrichtung 25 und der zugehörigen Auswertungseinrichtung 28 beschrieben ist. In jedem Falle wird durch die zweite Abtasteinrichtung 29 der Zentrumsbereich des Flaschenbodens, der von der ersten Abtasteinrichtung 25 nicht bestrichen wird, kontrolliert. Die beiden Abtasteinrichtungen 25 und 29 nehmen somit eine vollständige
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Überprüfung des Flaschenbodens vor. Ihre Inspektionszonen auf dem Flaschenboden überschneiden sich ähnlich, wie in Fig. 5 dargestellt ist.
Die quadratischen Fotoelemente der zweiten Abtasteinrichtung 2 9 können selbstverständlich auch anders angeordnet werden, z.B. mit einer der Kreisform weitestgehend angenäherten Umfangslinie unter Beibehaltung der Überschneidung mit den Fotoelementen der ersten Abtasteinrichtung 25.
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Le e rs e i te

Claims (1)

  1. 8. Dezember 1976 pat-ha-vh
    PATENTANSPRÜCHE
    1.j Vorrichtung zum Ermitteln von Fremdkörpern in Glasflaschen, ■ insbesondere in kontinuierlich bewegten Getränkeflaschen, mit einer Beleuchtungseinrichtung für den Flaschenboden, einer zumindest den Randbereich des Flaschenbodens sektorweise prüfenden ersten fotoelektronischen Abtasteinrichtung, mit einem optischen Eiern ent, welches zumindest die vom Zentrumsbereich des Flaschenbodens ausgehende Strahlung auf eine zweite fotoelektronische Abtasteinrichtung leitet,· und mit je einer separaten Signal-Auswertungseinrichtung für jede fotoelektronische Abtasteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Element durch einen Strahlungsteiler (16) mit einer teildurchlässigen Trennfläche gebildet wird, der.im Strahlengang zwischen dem Flaschenboden und den Abtasteinrichtungen (10a, 10, 11, 17, 25, 29) derart angeordnet ist, daß er einen Teil zumindest der vom Randbereich des Flaschenbodens ausgehenden Strahlung auf die erste Abtasteinrichtung (10, 10a, 11, 25) und einen Teil zumindest der vom Zentrumsbereich des Flaschenbodens ausgehenden Strahlung auf die zweite Abtasteinrichtung (17, 29) leitet, wobei sich die von den beiden Abtasteinrichtungen bestrichenen Bereiche des Flaschenbodens zumindest teilweise überdecken.
    2. Vorrichtung nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsteiler durch einen gegenüber der Mittelachse des vom Flaschenbdden ausgehenden Strahlenbündels geneigten, teildurchlässigen Spiegel gebildet wird.
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    ORIGINAL INSPECTED
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsteiler (16) durch zwei aneinanderliegende Dreikantprismen mit einer gegenüber der Mittelachse des vom Flaschenboden ausgehenden Strahlenbündels geneigten Trennfläche gebildet wird.
    4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungsteiler (16) den gesamten Querschnitt des vom Flaschenboden ausgehenden Strahlenbündels überdeckt.
    5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Flaschenboden und dem Strahlungsteiler (16) eine Projektionsoptik (6, 7) oder ein Teil einer
    Projektionsoptik für den Flaschenboden angeordnet ist.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden fotoelektronischen Abtasteinrichtungen (10, 10a, 11, 25) im Bereich der optischen Achse der Projektionsoptik (6, 7) im Bereich der von der Trennfläche des Strahlungsteilers (16) durchgelassenen Strahlung liegt, und daß die andere Abtasteinrichtung (17, 29) seitlich neben der optischen Achse im Bereich der von der Trennfläche reflektierten Strahlung liegt.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite fotoelektronische Abtasteinrichtung (17, 29) ein zumindest die vom Zentrumsbereich des Flaschenbodens ausgehende Strahlung kontinuierlich empfangendes Mosaik aus fotoelektronischen Bauelementen (18, 30) aufweist, vorzugsweise in der Bildebene einer Projektionsoptik (6,7).
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste fotoelektronische Abtasteinrich-
    809828/001S
    3 2855704
    tung (TO, TQa, 11, 25) ein zumindest die vom Randbereich des Flaschenbodens ausgehende Strahlung kontinuierlich empfangendes Mosaik aus fotoelektronischen Bauelementen (16) aufweist, vorzugsweise in der Bildebene einer Projektionsoptik (6,7).
    9. Vorrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die fotoelektronischen Bauelemente (26) der einen Abtasteinrichtung (25) in der Umgangsform und/oder Anordnung und/oder der Lage der Trennlinien relativ zum Flaschenboden von den fotoelektronischen Bauelementen (30) der anderen Abtasteinrichtung (29) abweichen.
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