DE3621976C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von leeren Getränkeflaschen, insbesondere auf Fremdkörper und Schmutzstellen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung.

Es ist bereits ein derartiges Verfahren bekannt, bei dem die Flaschen während des gesamten Inspektionsvorgangs nur einmal bzw. ausschließlich zwischen Kopf und Mündung eingespannt und so auf einer Kreisbogenbahn bei gleichzeitiger Eigenrotation durch den Inspektionsbereich bewegt werden (DE-OS 25 16 138). Dabei wird der höhenmäßig zwischen den beiden Einspannstellen liegende Seitenwandbereich der Flaschen optoelektronisch abgetastet. Infolge der exakten und stabilen Fixierung der Flaschen infolge der Einspannung ermöglicht dieses bekannte Verfahren hohe Transportleistungen und einen hohen Grad an Inspektionsgenauigkeit. Ungünstig ist allerdings, daß der oberste Bereich der Flaschen, d. h. der unmittelbar unterhalb der oberen Einspannstelle liegende Teil des Flaschenkopfs, nur schlecht zugänglich ist und infolge der durch das erforderliche Halteelement in Form einer die Flaschendichtfläche beaufschlagenden Zentrierglocke verursachten Schattenwirkung nicht mit ausreichender Genauigkeit geprüft werden kann. Eine totale Seitenwandinspektion vom Boden bis zur Mündung, wie sie in zunehmendem Maße gefordert wird, ist daher mit diesem bekannten Verfahren nicht durchführbar.

Auch ist schon ein Verfahren zum Prüfen von leeren Getränkeflaschen bekannt, bei dem jede Flasche mittels Tragrollen am Boden abgestützt und gleichzeitig zwischen einem umlaufenden Riemen und im Boden- und Kopfbereich angreifenden Stützrollen an gegenüberliegenden Stellen der Seitenwand eingespannt wird (DE-PS 21 65 726). Dabei werden die Flaschen im Bereich überhalb den oberen Stützrollen optoelektronisch abgetastet. Diese Einspannung der Flaschen in Querrichtung an gegenüberliegenden Bereichen der Seitenwand ermöglicht infolge der bei Getränkeflaschen üblichen starken Form- und Maßabweichungen innerhalb einer Flaschensorte keine exakte, gleichbleibende Zentrierung auf eine vorgegebene Drehachse und daher keine hohe Prüfgenauigkeit. Nach oben hin sind die Flaschen überhaupt nicht fixiert, so daß sie bei einer durch den Riemen verursachten Eigenrotation ohne weiteres nach oben steigen können, was gleichfalls einer hohen Prüfgenauigkeit und einem zuverlässigen Transport mit hoher Leistung entgegensteht.

Schließlich ist noch ein Verfahren zum Prüfen von leeren Getränkeflaschen bekannt, bei dem die auf einer Gleitfläche stehenden Flaschen nacheinander in mehreren Stationen in verschiedenen Bereichen optoelektronisch abgetastet werden (DE-24 27 054). Während jeder Abtastung in einer Station werden die Flaschen mittels Rollen an gegenüberliegenden Bereichen der Seitenwand - also in Querrichtung - eingespannt und in Eigenrotation versetzt. Eine Fixierung der Flaschen nach oben hin ist nicht vorhanden. Nach Durchführung eines Abtastvorgangs wird die Einspannung der Flaschen gelöst und es erfolgt eine reine Vorwärtsbewegung auf der Gleitfläche durch an der Rückseite der Flaschen angreifende Schieber, worauf die Flaschen in der nächsten Station erneut erfaßt und eingespannt werden. Auch bei diesem bekannten Verfahren ist infolge der Einspannung der Flaschen in Querrichtung an gegenüberliegenden Bereichen der Seitenwand sowie infolge der fehlenden Fixierung nach oben hin keine hohe Prüfgenauigkeit und keine hohe Leistung möglich. Das mehrfache Ein- und Ausspannen der Flaschen in den ortsfesten Prüfstationen mit dazwischenliegenden Vorwärtsbewegungen ist gleichfalls stark leistungsmindernd.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen Verfahren zum Prüfen von leeren Getränkeflaschen eine totale Prüfung der gesamten Seitenwand, vom Boden bis zur Mündung, zu ermöglichen, und dabei die stabile und exakte Halterung der Flaschen aufrechtzuerhalten. Außerdem soll eine einfach und betriebssicher aufgebaute Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem Verfahren wird jede Flasche im Verlauf des Inspektionsvorgangs, also während eines Maschinendurchlaufs, abwechselnd oder nacheinander auf zwei verschiedene Weisen eingespannt, einmal zwischen Boden und Mündung und das andere Mal zwischen Boden und Schulter. Dabei erfolgt im ersten Falle eine ungehinderte Überprüfung des zwischen den beiden Einspannstellen liegenden Teils der Flaschenseitenwand, insbesondere des Rumpfs und des Halsbereichs, während im zweiten Falle eine ungehinderte Überprüfung des Flaschenkopfs und eines Teils des Halsbereichs durchgeführt werden kann. Es ist somit eine optimale Inspektion der gesamten Seitenwand, erforderlichenfalls einschließlich der Mündungs- und Dichtfläche möglich, wenn auch in zwei getrennten Verfahrensschritten. Dabei sind die Flaschen jederzeit in axialer Richtung fest eingespannt, so daß extrem hohe Transport- und Drehgeschwindigkeiten gefahren werden können. Im Normalfall reicht es aus, wenn die Einspannungsart einmal gewechselt und die Flaschen dementsprechend in zwei verschiedenen Inspektionszonen abgetastet werden. Erforderlichenfalls ist jedoch auch ein mehrfacher Wechsel und eine zusätzliche Kontrolle in weiteren Inspektionszonen durchführbar. Durch die vorübergehende gleichzeitige Halterung an Mündung und Schulter wird verhindert, daß während des Übergangs zwischen den beiden Einspannungsarten die Fixierung der Flaschen irgendwie beeinträchtigt wird.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe durch die im Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.

Im nachstehenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen beschrie­ ben. Es zeigt, teilweise im Schnitt in Seitenansicht,

Fig. 1 den Zentrierring und die Zentrierglocke mit eingespannter Flasche,

Fig. 2 in einer Ansicht von oben das gabelförmige Gleitstück mit Haltestangen,

Fig. 3 die Fixierung einer Flasche mit einer Einspannstelle an der Schulter,

Fig. 4 bis 7 schematisch die Funktion der Einspannorgane im Vergleich zu den optoelektronischen Abtastphasen und

Fig. 8 schematisch den Flaschentisch während des gesamten Inspek­ tionsvorgangs.

Bei der Einrichtung handelt es sich um eine Hoch­ leistungs-Leerflaschenkontrollmaschine, wobei sich der Inspektionsbe­ reich im wesentlichen auf die Wandung und auf die Mündung der Leerflaschen bezieht. Aus Gründen der besseren Übersicht sind nur diejenigen Maschinenteile veranschaulicht, die für das Verständnis der Erfindung und zwar für die Verfahrensschritte und für die Vorrich­ tungseinheiten erforderlich sind. Die dargestellten Bauteile betref­ fen daher im wesentlichen die Arbeitswerkzeuge für die Einspannung der Behältnisse sowie deren Relativbewegungen zueinander in bezug auf die wechselartig optoelektronisch abzutastenden Inspektionszonen.

Nach Fig. 1 bzw. 4 ist ein Behältnis bzw. eine Flasche 1 über einen nicht näher dargestellten Flascheneinlauf auf einen der in teilungs­ gerechte Abstände angeordneten Drehteller 2 eines Flaschentisches 3 übergeführt worden, wobei die Flasche bereits an der Übergabestelle zwischen Drehteller 2 und einer vertikal nach unten geförderten Zentrierglocke 4 eingespannt wird. Diese Zentrierglocke weist in herkömmlicher Ausführung eine unter ständigem Federdruck bewegliche Hubstange 5 auf, an deren oberem Ende an einer Halteeinrichtung 6 eine Führungsrolle 7 befestigt ist, deren Lauffläche kraftschlüssig sich ständig gegen die systemfeste Hubkurve 8 abstützt und die Zentrierglocke 4 jeweils in eine Position zum Einspannen bzw. zur Freigabe der Flasche 1 bringt. Die Hubstange 5 ist in einem etwa zylindrischen Lagerbock 9 geführt, welcher an der Nabe 10 des in der Zeichnung lediglich angedeuteten Gerätekarussells 11 angeflanscht ist.

Der zylindrische Lagerbock 9 bildet ferner das Halte- und das Führungselement für eine radial abstehende, nach außen offene Gabel 12, an deren zum Maschinenzentrum gerichteten Seite eine in einer Hubkurve 14 zwangsgeführte Steuerrolle 13 und an deren Schenkeln 15, 16 Bohrungen 17, 18 zur Aufnahme von Führungsrohren 19, 20 angeordnet sind, die ihrerseits mittels Klemmschrauben 21 gesichert sind.

Am zylindrischen Lagerbock 9 sind jeweils an dessen oberen und unteren Endbereich radial zwei Ausleger 24, 25 oder dgl. und zwar für jedes der Führungsrohre 19, 20, mit fluchtenden Bohrungen 26, 27 zu deren gleitenden Aufnahme angeformt. Die Führungsrohre 19, 20 dienen der beweglichen Aufnahme jeweils einer federbelasteten, nachgiebigen Haltestange 22, 23.

An den unteren Enden der Haltestangen 22, 23 ist ein zur Zentrier­ glocke 4 in einer räumlichen Abhängigkeit und in aufeinander abge­ stimmten, zeitlich wechselseitigen Bewegungen in Beziehung stehender Zentrierring 28 angeordnet, welcher über die vorgenannten Gleit- bzw. Hubelemente die vertikalen Bewegungen der Gabel 12 kopiert, wobei mittels der erwähnten Federelemente im Inneren der Führungsrohre 19, 20 Unterschiede in der Flaschengröße bzw. an deren Umfang sicher ausgeglichen werden, zumal der Zentrierring 28 über Kugellager 29 in seiner Halterung 31 nicht nur frei drehbar ist, sondern auch aus elastischem Werkstoff besteht und dessen Innenfläche in Anpassung an die Einspannstelle konisch geformt ist. Die Hubhöhen von Zentrier­ glocke 4 und Zentrierring 28 sind so bemessen, daß für den Ein- bzw. Auslauf der Behältnisse in die bzw. aus den Inspektionszonen, in welchen diese wechselseitig eingespannt sind, ein ungehindertes Passieren erfolgen kann. Da der Zentrierring 28 größere Hubbewegungen durchführen muß als die Zentrierglocke 4 ist es erforderlich, daß der Innendurchmesser des Zentrierrings 28 größer ist als der Außendurch­ messer der dazugehörigen Zentrierglocke 4.

Jede Flasche 1 ist zunächst nur zwischen Boden 1 a und Mündung 1 b eingespannt und durchläuft gleichzeitig mit den Drehbewegungen des Drehtellers 2 eine Inspektionszone I mit einer zwischen den beiden Einspannstellen wirksamen optoelektronischen Abtastung. Nach der Abtastung in der ersten Inspektionszone I wird jede Flasche 1 nur zwischen Boden 1 a und Schulter 1 c eingespannt, durch eine zweite Inspektionszone II transportiert. Dazu ist in Fig. 1 noch ange­ deutet, daß der Inspektionsbereich I der aufrecht stehenden, jedoch in Drehbewegung versetzten Flasche 1 sich zwischen Bodenteil 1 a und etwa der Schulter 1 c und der Inspektionsbereich II jeweils unter Berücksichtigung eines erforderlichen Überlappungsbereichs III zwi­ schen Mündung 1 b und Schulter 1 c, also vorwiegend im Halsbereich jeder Flasche 1 sich erstreckt. Damit ist bei sachgerechter Ein­ stellung der Maschine sichergestellt, daß jeder Bereich der Flaschen­ wandung optoelektronisch hinreichend abgetastet wird, wobei Vorsorge getroffen ist, daß die Haltestangen 22 und 23 - in Bewegungsrichtung der Flaschen gesehen - vor und/oder hinter der Flasche sitzen, so daß quer zur Bewegungsrichtung der Flasche 1 ein ungehinderter Lichtdurch­ tritt (Inspektionsbereich II und III) durch den Flaschenkopf möglich ist.

In den Fig. 4 bis 7 ist in Seitenansicht die wechselseitige Funktion der Einspannelemente von Zentrierglocke 4 und Zentrierring 28 für den sicheren Halt der Flasche 1 zwischen diesen und dem Dreh- bzw. Flaschenteller 2 in Verbindung mit dem Einwirkungsbereich der Inspek­ tionszonen I und II auf die Flaschen 1 in einem Schema verdeutlicht, wobei Kamera 32, 33 und die ihnen zugeordneten Beleuchtungsschirme 34, 35 oder dgl. solche Positionen einnehmen, daß eine optimale Inspektionswirkung für die Prüfung von Leergetränkeflaschen erzielt wird.

In Fig. 8 ist anhand der schematischen Draufsicht einer Inspektions­ maschine verdeutlicht, in welchen zeitlichen und räumlichen Abständen bzw. Intervallen zwischen Einlauf- und Auslaufbereich der Flaschen die Steuereinrichtungen zur wirksamen Betätigung der Zentrierorgane und die mit diesen gekoppelten, optoelektronischen Inspektionselemen­ te geschaltet werden müssen, um einen störungsfreien Betriebsablauf zu gewährleisten.

Die Zeichnung zeigt den in Pfeilrichtung umlaufenden Flaschen- bzw. Drehtisch 36 mit einem diesem vorgeschalteten, jeweils als Kreissek­ tor dargestellten Einlaufstern 37 und einem Auslaufstern 38. 39 und 40 stellen die Übergabe- bzw. die Abgabestelle für die Behältnisse 1 dar. Damit die Mittelwelle M des Flaschen- bzw. Drehtisches 36 der optoelektronischen Wirkung zwischen Doppel-Kamera 41 bzw. 42 und den diametral gegenüberliegenden Wandungs- bzw. Behälterkopfbeleuchtung 43, 44 nicht hinderlich entgegensteht, werden die Strahlenbereiche der Kameras 41, 42 an der Mittelsäule beidseitig vorbeigeführt. Die Zentrierglocke 4 wird bei der Übergabestelle 39 durch Kurvensteuerung auf die Flasche aufgesetzt und spannt diese bis über die Inspektions­ zone I am Ende der Wandbeleuchtung 43 hinaus fest ein (siehe Fig. 4 und 5). Solange bleibt der Zentrierring 28 außer Eingriff und befin­ det sich "oben". Da die Einspannung der Flaschen im Bereich des Flaschen- bzw. Drehtisches 36 nicht unterbrochen werden darf, wird jede Flasche im Bereich 45 für kurze Zeit der Drehtischrotation durch die beiden Zentrierelemente, also durch die Zentrierglocke 4 und durch den Zentrierring 28 gemeinsam festgehalten (Fig. 6). Wäh­ rend die Zentrierglocke 4 sich anschließend bis über den Bereich der Behälterkopfbeleuchtung 44 nach "oben" abhebt, verbleibt der Zentrier­ ring 28 in Einsatzstellung (Fig. 7) - Inspektionszone II - bis die Zentrierglocke 4 die Flasche 1 vor der Abgabestelle 40 erneut ein­ spannt, um eine störungsfreie Überführung an den Auslaufstern 38 vorzubereiten. Diese Überführung erfolgt bei 47 auf der Peripherie des Flaschen- bzw. des Drehtisches 36. Bei 46 gelangt durch entspre­ chende Steuerung der Zentrierring 28 nach "oben". Erst bei der Übergabestelle 40 verläßt auch die Zentrierglocke 4 ihre Einspannfunk­ tion und die Flasche 1 kann störungsfrei auf den Auslaufstern 38 übergeführt werden. In dieser "Ruhelage" verbleiben die beiden Zen­ trierelemente bis mindestens zur Übergabestelle 39 für neue Behältnis­ se, an welcher zunächst die Zentrierglocke 4 die Einspannung einer vom Einlaufstern 37 zugeführten Flasche übernimmt.

Diese Art der Betätigung der Zentrierelemente hat auch zur Folge, daß die Steuereinrichtungen für die Zentrierglocken 4 und die Zentrier­ ringe 28 derart ausgebildet sind, daß im Einlaufbereich und im Auslaufbereich des Drehtisches 3 die Flaschen 1 nur von den Tellern 2 und den Zentrierglocken 4 gehalten werden, während die Zentrierringe 28 überhalb der Bewegungsbahn der Flaschen 1, vorzugsweise in ihrer oberen Endposition geführt werden.

Claims (14)

1. Verfahren zum Prüfen von leeren Getränkeflaschen, insbesondere auf Fremdkörper und Schmutzstellen, wobei jede Flasche nur zwischen Boden und Mündung in axialer Richtung eingespannt durch eine Inspektionszone transportiert und dabei im Bereich zwischen den beiden Einspannstellen optoelektronisch abgetastet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jede Flasche (1) vor oder nach der Abtastung in der ersten Inspektionszone (I) nur zwischen Boden (1 a) und Schulter (1 c) in axialer Richtung eingespannt, durch eine zweite Inspektionszone (II) transportiert und dabei im Bereich überhalb der oberen Einspannstelle fotoelektronisch abgetastet wird, wobei jede Flasche (1) im Bereich zwischen den beiden Inspektionszonen (I und II) während des Wechsels zwischen den beiden Einspannarten vorübergehend am Boden (1 a) und gleichzeitig an der Mündung (1 b) und an der Schulter (1 c) gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die in der ersten und zweiten Inspektionszone (I und II) abgetasteten Flaschenbereiche überlappen, vorzugsweise im Halsbereich (III).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Inspektionszone (I) der Rumpfbereich und zumindest ein Teil des Halsbereichs und in der zweiten Inspektionszone (II) der Kopfbereich und ggf. ein Teil des Halsbereichs jeder Flasche (1) abgetastet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Flasche (1) während der Abtastung in der zweiten Inspektionszone (II), eingespannt zwischen Boden (1 a) und Schulter (1 c), um ihre eigene Achse gedreht wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens einem die Flaschen am Boden abstützenden Teller, auf dem die Flaschen durch eine im Mündungsbereich angreifende, heb- und senkbare Zentrierglocke fixiert werden, sowie mit einer die Flaschen im Bereich zwischen Teiler und Zentrierglocke optoelektronisch abtastenden Prüfeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrisch zu jeder Zentrierglocke (4) ein unabhängig von dieser heb- und senkbarer, an die Flaschenschulter (1 c) angepaßter Zentrierring (28) angeordnet ist, und daß eine zweite Prüfeinrichtung vorgesehen ist, welche die Flaschen (1) überhalb dem auf die Flaschenschulter (1 c) aufgesetzten Zentrierring (28) optoelektronisch abtastet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere auf einer in sich geschlossenen Bahn umlaufende Teller (2), Zentrierglocken (4) und Zentrierringe (28) vorgesehen sind und daß die Steuereinrichtungen für die Zentrierstempel oder für die Zentrierglocken (4) derart ausgebildet sind, daß die Flaschen (1) über einen ersten Teil ihrer Bewegungsbahn nur zwischen Boden (1 a) und Mündung (1 b) und über einen zweiten Teil ihrer Bewegungsbahn nur zwischen Boden (1 a) und Schulter (1 c) eingespannt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierglocken (4) und die Zentrierringe (28) höhenbeweglich in einem überhalb der Bewegungsbahn der Flaschen (1) angeordneten Gerätekarussell (11) gelagert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zentrierring (28) mindestens eine parallel zur Flaschenachse verlaufende Haltestange (22, 23) aufweist, die, in Bewegungsrichtung der Flaschen (1) gesehen, vor oder hinter der Flasche sitzt, so daß quer zur Bewegungsrichtung der Flaschen (1) ein weitgehend ungehinderter Lichtdurchtritt (Inspektionsbereich II und III) durch den Flaschenkopf möglich ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zentrierring (28) drehbar in seiner Halterung (31) gelagert ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Zentrierrings (28) größer ist als der Außendurchmesser der zugehörigen Zentrierglocke (4).

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Teller (2) in einem Drehtisch (3) gelagert sind, dem jeweils ein Transportstern vor- und nachgeschaltet ist, und daß die Steuereinrichtungen für die Zentrierglocken (4) und die Zentrierringe (28) derart ausgebildet sind, daß im Einlaufbereich und im Auslaufbereich des Drehtisches (3) die Flaschen (1) nur von den Tellern (2) und den Zentrierglocken (4) gehalten werden, während die Zentrierringe (28) überhalb der Bewegungsbahn der Flaschen (1), vorzugsweise in ihrer oberen Endposition, geführt werden.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung den kompletten seitlichen Wandbereich und einen Teil des Behälterhalses optoelektronisch abtastet.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Inspektionszone (I) einen Prüfbereich abtastet, der im wesentlichen auf der Höhe des Flaschenrumpfes und des Flaschenhalses liegt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Inspektionszone (II) einen Prüfbereich abtastet, der im wesentlichen die Höhe von Hals und Kopf eines Behältnisses überdeckt.