DE2944434A1

DE2944434A1 - Vorrichtung zum pruefen von behaeltern auf restbestaende von fluessigkeiten, insbesondere von laugen

Info

Publication number: DE2944434A1
Application number: DE19792944434
Authority: DE
Inventors: Olaf A Richter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-11-03
Filing date: 1979-11-03
Publication date: 1981-05-14

Description

Vorrichtung zum Prüfen von Behältern
auf Restbestände vo Flüssigkeiten. inshes. von Laugen.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen von leeren, der Wiederverwendung ziizuführender Uclliilter, wie Flaschen Cläser o. dergl. auf Restbestände von Medien, insbesondere von Flüssigleiten, wie Lauge o. dergl. mit einer Transportvorrichtung für die 13ehzilter untl einer im Bereich der durchgeschleusten Behälter anccordneten Strahlungsquelle für elektromagnetische Strahlungen, einer Aufnahmevorrichtung für die elektromagnetische Strahlung mit auf die zu prüfenden Behälter gerichteten Elektroden sowie einer an die die Strahlung erzeugende Quelle angeschlossenen Auswertungseinrichtung, die in Abhängigkeit von dem aus der gemessenen Strahlung erzielten Ergebnis eine Ausstoßvorrichtung für be= anstandete Behälter steurert.
Abgesehen von optischen Verfahren und Vorrichtungen zum automatischen Kontrollicren von Glasbehältern, mit denen festgestellt werden soll, ob sich Restbestände von Flüssigkeit in dem Behälter befinden, eignen sich in der Praxis nur Verfahren und Vorrichtungen für eine Prüfung von mit hoher Geschwindigkeit durchgeschleuster Behälter, die mit elektromagnetischen Wellen arbeiten.
Bei den hier bekannt gewordenen Vorrichtungen ist durch die OS 24 10 110 eine Vorrichtung beschrieben, bei der die zu prüfenden Behälter auf ihre Dielektrizitätskonstante geprüft werden und bei Feststellen einer abweichenden Dielektrizitätskonstante eines Beh.ilters mit Restbeständen von Medien gegenüber einem Behälter ohne Restbestände von Medien ein kapazitives Signal erzeugt wird, das eine Aussortierungsvorrichtung steuert. Der Behälter wird hierbei von den Elektroden eines Oszillatorkreises erfaßt und wirkt als Dielektrikum; falls Restmengen von Flüssigkeit in den Behältern vorhanden sind, wird eine Änderung der elektrischen Werte hervorgerufen. Diese Änderung wird in elektrische Impulse umgewandelt.
Liegt ein solcher Impuls mit einem Signal, das anzeigt, daß ltestmengen eines Mediums in dem Behiilter vorhanden sind, vor, dann wird der Impuls an die Vorrichtung zum Zurückweisen bzw. Aussortieren der Behälter abgegeben, so das die Behälter von der Fördereinrichtung automatisch entfernt werden. Die Elektroden sind hierbei so angeordnet, daß sie sich einander gogenüberliegen.
Auch bei der Vorrichtung nach dem deutschen Gebrauchsmuster GM 74 33 640 liegen die plattenförmigen zur Prüfung der Füllhöhe auf die zu prüfenden Flaschen gerichteten Antennen, die als Strahlungsquelle und als Strahlungsdetektor für die elektromagnetischen Wellen dienen, mit geringem Abstand den Seitenwandungen der auf einer Transportvorrichtung durchgeschleusten Flaschen gegenüber.
Bei der Vorrichtung nach der deutschen Offenlegungsschrift 2G 48 076 sind auf einer Seite des Flaschenweges je eine "Sendeantenne" in Form eines kreisrunden Kupferplättchens ortsfest angeordnet die "Empfangsantenne" liegt der "Sendeantenne" im Bereich der Füllhöhe gegenüber und steht der Flasche mit geringem Abstand gegenüber. Strahlungsquelle und Strahlungsempfanger sind ortsfest mit den "Antennen" verbunden.
Bei diesen bekannten Vorrichtungen wirkt sich nachteilig aus, daß unmittelbar neben dem Flaschenweg elektronische Geräte beidseitig ortsfest angeordnet sind, die infolge der Eigenart der Verhältnisse am Einsatzort der Vorrichtungen, wo Spritzwasser, Dampf, Scherben, Füllflüssigkeiten usw. auf die l'rüfvorrichtung einwirken können, der Cefahr von Beschädigungen ausgesetzt sind.
hinzu kommt, daß die ortsfeste Ausbildung der elektronischen Vorrichtungen für die Strahlungsquelle und den Strahlungschleusten neben dem Flaschenweg zusätzlichen Bauraum beansprucht und Stützkonstruktionen für die Halterung der Elektroden in Form eines Portales o. ä. notwendig macht. Ferncr ist die Anordnung der Elektroden mit nur geringem Abstand von den durchgeschleusten Flaschen insofern störanfällig, als etwaige Etikettenreste o.dgl.
die Elektroden außer Funktion setzen können.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der bei einfachem und be triebssicherem Aufbau eine zuverliissige Erkennung auch kleinster Nedienreste, insbesondereste, möglich ist.
Uic Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei der Erfassung kleinster Restbestandsmengen Verfahren, die über die sogenannte Füllhöhe diese kleinsten Restbesttinde erfassen sollen, nicht zum Ziele filhrcn können, da im Bereich des Bodens von Behältern eine ausgesprochene Füllhöhe bei kleinsten Restmengen nicht vorhanden ist. Kleinste Flässigkeitsmengen, die tropfenförmig an den Behälterwandungen haften, geraten beim Weitertransport der Behälter auf den Boden der Behälter, füllen dort allenfalls den rinnenförmigen Raum und können mit einer Differenzierung von Füllhöhen nicht erfaßt werden.
i>ie Lösun der erfindungsgemäßen Aufgabe besteht darin, daß unterhalb des Flaschenweges eine Vorrichtung angeordnet ist, in der zwei gegeneinander isolierte Elektroden untergebracht sind, die jeweils die Platten eines Kondensators eines elektrischen Meßkreises zur Feststellung; der Dielektrizitätskonstanten bilden. Der Abstand und die Ausgestaltung dieser waagerecht angeordneten und gegencinander isolierten "Kondensatorplatten" ist so dimensioniert, daß der Boden des zu prüfenden Behälters von diesen Platten erfaßt wird. Der elektromagnetische Fluß geht hierbei von der einen Kondensatorplatte zu der anderen, durchflutet den Boden der Flasche und erfaßt selbst die geringsten Flüssigkeitsreste in dem toroidförmigen flaum im Behälterboden. Die Elektroden, die die Platten eines Kondensators bilden, können so angeordnet sein, daß sie in der Bewegungsbahn der Behälter nebeneinander angeordnet sind.
Sie kennen aber auch in der Bewegungsbahn der Behälter hintereinander angeordnet sein. Schließlich ist auch eine Verknüpfung möglich, bei der die Platten von Kondensatoren bildenden Elektroden diagonal miteinander verbunden sind, um auch evtl. einseitig gelagerte A!edien- bzw. Fliissigkeitsreste zu erfassen bzw. die Führun der Behälter auf einer von einer geraden Bahn abweichenden Bewegungsbahn zu berücksichtigen.
Mit dieser Vorrichtung läßt sich demnach ein Verfahren ausüben, das Voriiandensejn von Restbeständen ansich, selbst in allerkleinsten Mengen, elektrisch zu erfassen, indem die Dielektrizitc:-itskonstanten für einen Behalter ohne Restbeständen von Medien und für einen Bclläl ter mit Restbeständen von Medien ermittelt und bei Feststellen einer abweichenden Dielektrizitätskonstanten eines Behälters mit Restbeständen von Medien gegenüber einem Behälter ohne Restbeständen von Medien ein kapazitives Signal erzeugt wird.
Die Vorrichtung kann in versclliedener Weise aufgebaut werden, wobei eine Oszillatorschaltung für die Anwendung der Priifung durch die Vorrichtung untcrhalb der Elektroden untergebracht werden kann. Die Schaltung beschränkt sich nicht auf die Verwendung der Kapazität der Elektroden als Schwingkreiskapazität eines Oszillators, vielmehr ist auch eine Schaltung möglich, bei der die Kapazitiit in einer Brückenschaltung liegt oder bei der Schwingkreise als flesonanzschaitung mit einem Oszillatorkreis oder als UberlagerunFsschaltung mit zwei Oszillatoren vorgesehen sind.
Die Vorrichtung zum Prüfen der Behälter kann in vorteilhafter ; eise verbunden sein mit einem Verfahren, die durchgeschleusten Behälter zu zäijlen, das von einem evtl. auszusortierenden mit Restmedien behafteten Behälter hervorgerufene Signal im Takte der Bewegung der Behälter vor sich herzuschieben und nach Ablauf der vorgewählten Taktzahl den Bchiilter auszusortieren.
In weiterer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Maßnahmen voresehen, durch die die einzelnen Verfahrensschritte aufeinander abgestimmt werden. So kann die Größe der Amplitude des Sortierimpulses eingestellt werden. Es kann abgestimmt werden, bei welcher Größe der Dielektrizitätskonstanten (bei welchem Wert) der Sortierimpuls abgeleitet werden soll. In zweckmäßiger Weise kann das Verfahren so ausgeübt werden, daß zuerst die hapazitíitswerte von einem oder mehreren Behältern, die frei von Restheständen sind, festgestellt werden, hierbei ggfls. ein Durchschnittswert ermittelt wird, anschließend Behälter mit Restbeständen an der zulässigen Grenze geprüft werden und hierbei die Amplitude des Steuersignals ermittelt wird.
Es kann sich bei der Priifung mittels der Vorriclstung als zweckmaßig herausstellen, anstelle des anfallenden analogen Signals ein digitales Signal auftreten zu lassen.
In Ausgestaltung der Vorrichtung kann hierbei ein Mikro-computer eingesetzt werden, durch den alle Funktionen der Bedienung der Vorrichtung einschlicßlich der bei auftretenden Fehlern zu veranlassenden Befehle durch einen Mikroprozessor ausgcfiilirt werden.
Ls können hierbei eine Rihe von Programmen vorgesehen werden, die programmiert und abgerufen werden können, ohne in die Vorrichtung eingreifen zu müssen.
Die Erfindung wird im folgenden an hand von Ausführungsbeispielen erläutert: Es zeigen: Figur 1 eine Prinzipskizze einer Oszillatorschaltung für eine Meßvorrichtung, Figur 2 eine Prinzipskizze der Anordnung der beiden Elektroden unterhalb der Bewegungsbahn der Behälter, Figur 3 eine gegenüber Figur 2 verschiedene Anordnung der Elektroden in der Bewegungsrichtung X, Figur 4 eine Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Blockschaltbild der Auswertungs- und Ausstoßeinrichtung für beanstandete Behälter, Figur 5 eine Anordnung der Elektroden unterhalb der Bewegungsbahn der Behälter, bei der die Elektroden in Kunststoffschienen eingebettet sind, Figur 6 eine erspektivische Ansicht des Gehäuses unterhalb der f3ewegungsbahn der Behälter mit der Schaltung für die Prüfung und Auswertung bei abgenommenem Seitendeckel, Figur 7 ein lllockbild des Aufbaues des Mikro-Computers.
in den Zcichnungen wird die Flasche 1 mit einem Fördermechanismus über die in hunststoffschienen eingebetteten Elektroden 2 und 3, die unterhalb der Bewegungsbahn angeordnet sind, bewegt.
Die Kunststoffschienen sind mit 2' und 3' bezeichnet. Der Laugen rest in der Flasche 1 ist mit R bezeichnet. In dem Ausführungsbcispiel der Zeichnung nach Figur 4 geschieht die Bewegung der Flasche 1 durch ein um eine Achse rotierendes Sternrad 4, in Verbindung mit ortsfesten Führungen 5, das mit Aussparungen 6 versehen ist. Wenn die Flasche 1 über die lilektroden 2 und 3 wandert, wird sie von der Meßvorrichtung erfaßt, indem sie den von der einen elektrode zur anderen austretenden elektromagnetischen Fluß durchwandert und dabei das Dielektrikum der Kapazitätsmeßeinrichtung bildet. I)ie gesamte Meß- und Auswerteinrichtung, im Blockschaltbild lig. 4 strichpunktiert dargestellt, ist in dem Gehäuse 10 unterhalb der Bewegungsi)ahn der Flaschen gekapselt untergebracht, wodurch eine Modulbauweise begünstigt wird. Die Kapazitätsmeßeinrichtung besteht aus einem Hochfrequenzoszillator 7 mit einer meßabstimmung 8 zur Einstellung auf eine leere Flasche ohne Reste von Medien und Flüssigkeiten und auf eine leere Flasche mit einem unerwünschten Restbestand von Medien, die zurückzuweisen ist, mit den Abstimmitteln 9. Das beim Prüfen der lelascherl 1 ermittelte Signal wird in der einstellbaren Aleßeinrichtung 8 mit dem Signal verglichen, das fehlerfreien Flaschen entspricht. Das bein auftreten fehlerhafter Flaschen entstehende Signal geht in ein Register 11, das letzten Endes eine Ausstonvorrichtung 12 aktiviert. Die Ausstoßvorrichtung 12 betätigt eine schematisch dargestellte Schiebevorrichtung 13,die sich radial bewegt, wodurch die Flasche 1 freigegeben und zu einer Abgabestelle für Flaschen mit unerwiinschten Restbeständen weitergeleitet wird. Unbeanstandete Flaschen, also Flaschen, bei denen die Auswerteinrichtung kein Signal feststellt, werden an einer fiir diese Flaschen vorgesehenen Stelle hernus- bzw. weitergeführt. Bei Ausfall der Anlage infolge Störung o. dergl., das heißt also, wenn keine Basisspannung anliegt, spricht das Relais 14 an, dns eine optische oder akustische Meldeeinrichtung 15 betätigt, wodurch entweder die Betriebsbereitschaft oder ein Störfall signalisiert und evtl. eine Abschalteinrichtung 16 betätigt wird. Illit 17 ist ein Mikro-Computer mit Alikroprozessor bezeichnet, der alle Funktionen fiir die Bedienung der Vorrichtung einschließlich der laufenden Überwachung der Sicherheitsfunktionen ausführen Icann. In dem l3lockbild des Computcrs 17 ist mit 18 die Bedienungsperipherie, mit 19 die Zentraleinheit (mit Speicher 20 und Mikroprozessor 21), mit 22 die Ein/Ausgabeeinheit und mit 23 die Prozeßperipherie bezeichnet. Über 18 erfolgt die Eingahe, über 23 erfolgt die Steuerung der Vorrichtung durch den Mikroprozessor, Mit 24 ist im Blockschaltbild Fig. 4 eine Zähleinrichtung bezeichnet.
L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Prüfen von leeren, der Wiederverwendung zuzuführender Behälter, wie Flaschen, Gläser o. dergl. auf Restbestunde von Medien, insbesondere von Flüssigkeiten, wie Lauge o. dergl., mit einer Transportvorrichtung für die Behälter und einer im Bcrcich der durchgeschleusten Behälter angeordneten Str;hlungsquelle für elektromagnetische Strahlungen, einer Aufnahmevorrichtung fiir die elektromagnetische Strahlung, mit auf die zu prüfenden Behälter gerichteten Elektroden sowie einer an die die Strahlung erzcugende Quclle angeschlossenen Auswertungseinric@tung, die in Abhängigkeit von dem aus der <cmessenen Strahlung erzielten Ergebnis eine Ausstoßvorrichtung für beanstandete Behälter steuert, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Behälterweges (X) zwei gegeneinander isolierte Elektroden (2, 3) angeordnet sind, die jeweils die Platten eines Kondensators eines elektrischen Meßkreises zur Feststellung der Dielektrizitätskonstante bilden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektroden (2, 3) in einem derartigen Abstand zueinander angeordnet sind, daß der Boden der Behälter (1) von den lektroden (, 3 ) erfaßt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnct, daß die Elektroden (2, 3) in Kunststoffschienen (2', 3'), die als Führungsfläche für die zu prüfenden Behälter (1) dienen, eingebettet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorher,ehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Früf-, #.eß- und Auswertungsvorrichtung mit einem Hochfrequenzoszillator(en) (7) einer Neßabstimmung (8), Abstimmkreisen (9), einem Register (11), einer Meldevorrichtung (14, 15) und Abschaltvorrichtung (16) in einem gekapselten Gehäuse (10), auf dessen Cberseite die Elektroden (2, 3) für den Kontakt mit dem Boden des Bellcilters (1) angeordnet sind, untergebracht sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 4 und einem oder mehreren der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß die I>rüf-, Meß- und Auswertungsvorrichtung in dem gekapselten Gehäuse (10) in Modulbauweise ausgeführt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 sowie einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, *ekennzeichnet durch ein Verfahren, das von einem auszusortierenden mit Restmedien (R) behafteten Bchälter (1) hervorgerufene Signal im Takte der Bewegung der Behälter (1) vor sich herzusciiieben und nach Ablauf der vorgewählten Taktzahl den Behälter auszusortieren.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 6 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Zähleinrichtung (24) für die durchgeschleusten jnd/oder die auszusortierenden Behälter (1).
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anordnung einer b.ikroprozessorsteuerung (17) in dem Gehäuse (10) unterhalb der Bewegungsbahn (X) der Behälter (1).