DE3633086A1

DE3633086A1 - Einrichtung zur pruefung von flaschen

Info

Publication number: DE3633086A1
Application number: DE19863633086
Authority: DE
Inventors: Wilfried Kretschmer; Juergen Eidner; Stephan Erlebach; Gerthold Dr Listner; Volker Ohlow
Original assignee: Nagema VEB
Current assignee: Nagema VEB
Priority date: 1985-12-02
Filing date: 1986-09-29
Publication date: 1987-06-04
Also published as: DD243102A1; HUT42176A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erkennen über- und unterfüllter Flaschen bzw. von ungefüllten Flaschen, die Reste von Reinigungslauge oder andere Rückstände aufweisen. Derartige Einrichtungen sind Voraussetzung für die Steuerung von Abfüllanlagen.

Aus dem DE-GM 74 53 640 ist eine Lösung bekannt, bei der auf einer Seite der Flaschenführungsbahn eine Strahlenquelle und auf der anderen Seite ein Strahlendetektor angeordnet ist. Diese Einrichtung arbeitet im Hochfrequenzbereich. Sender und Empfänger weisen plattenförmige Antennen auf, die den Seitenwandungen der Flaschen mit geringem Abstand gegenüberliegen. Passiert eine Flasche den Prüfbereich, so gibt der Strahlendetektor ein von der Flüssigkeit beeinflußtes Signal ab. Das Signal wird durch entsprechende Einrichtungen so weiterverarbeitet, daß eine Ausstoßeinrichtung angesprochen wird. Die Empfindlichkeit der Anlage ist gering, so daß die Funktionssicherheit nicht gewährleistet ist. Die Ursache besteht darin, daß benachbarte Flaschen das Meßergebnis stark beeinflussen.

Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, die Funktionssicherheit der Anlage zu erhöhen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein neues Meßprinzip zu entwickeln, bei dem die benachbarten Flaschen das Meßergebnis nicht oder nur sehr wenig beeinflussen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß Sende- bzw. Empfangsantenne als Schlitzantenne ausgebildet ist, beide Antennen in Höhe des Flüssigkeitsspiegels der Flasche angeordnet sind und die Schlitze beider Antennen auf der gleichen Seite bezüglich der Flasche und neben- oder übereinander angeordnet sind. Die Schlitze der Antennen sind um einen Winkel von 0...45° zueinander angeordnet.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß der durch die Nachbarflaschen verursachte Fehler gering ist. Der Schaum der gefüllten Flasche geht anteilig in das Prüfergebnis ein. Vorteilhaft ist weiterhin, daß alle nichtmetallischen, auch nicht transparente, Behälter geprüft werden können.

Nachfolgend soll die Erfindung an Hand von zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Die Ausführungsbeispiele behandeln Einrichtungen zum Prüfen des Füllzustandes. Die dazugehörigen Zeichnungen haben folgende Bedeutung:

Fig. 1: Schematische Darstellung der Einrichtung in Hohlleitertechnik;

Fig. 2: Schnittdarstellung des Empfängers in Hohlleitertechnik;

Fig. 3: Darstellung des Senders und des Empfängers in Streifenleitertechnik

Beispiel 1

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, wird die Flasche 1 auf einer Flaschenführungsbahn geführt. Die Flaschenführungsbahn besteht aus einer Kette 2 und einem Geländer 3. Dem Geländer 3 gegenüber ist ein Gestell 4 angeordnet, das die funktionsbestimmenden Bauteile der erfindungsgemäßen Einrichtung trägt. Das Gestell 4 besteht aus einem metallischen Werkstoff, der in Höhe des Flaschenhalses einen als Fenster 5 ausgebildeten Durchbruch aufweist. Das Fenster 5, das aus einem Plastwerkstoff besteht, trägt eine ebenfals aus einem Plastwerkstoff bestehende verschiebbare Platte 6. Die Neigung des Fensters 5 bzw. der Platte 6 beträgt vorzugsweise 1:6. Auf der Platte 6 sind Sender und Empfänger angeordnet. Der Sender besteht aus einem Streifenleiteroszillator 7, einem Tiefpaß 8 und einem Hohlleiter 9, der durch den Flansch 10 mit der Platte 6 verbunden ist. Der Streifenleiteroszillator 7 ist über ein Kabel 11 mit einer nicht dargestellten Spannungsquelle verbunden. Der Aufbau des Streifenleiteroszillators 7 ist in Fig. 3 dargestellt und im 2. Beispiel näher beschrieben. Der Empfänger, der in Fig. 2 näher dargestellt ist, besteht aus einem mit der Platte 6 verbundenen Flansch 12, einem Hohlleiter 13 und der Auskopplung 14. Der Auskopplung 14 ist über ein Kabel 15 eine in Fig. 3 dargestellte Auswerte- und Anzeigeeinheit 30 zugeordnet.

Die Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung des Empfängers. Der innere Aufbau des Senders entspricht prinzipiell dem des Empfängers, so daß im folgenden nur der Empfänger näher erläutert wird. Die Wandung 16 mit dem integrierten Flansch 12 umschließt den Hohlraum 17, der mit einer dielektrischen Füllung versehen ist. Die dielektrische Füllung weist eine Dielektrizitätszahl auf, die von der Größe des verwendeten Hohlleiterprofiles abhängig ist. Der Verlustfaktor muß niedrig sein. Die Auskopplung 14 besteht aus einer Diode 18 und einem Koaxialausgang 19. Die Hohlleiter 9; 13 besitzen vorzugsweise eine rechteckige Bauform Die Sendeöffnungen bzw. Empfangsöffnungen sind um einen Winkel von 0...45° zueinander angeordnet. Sende- und Empfangsöffnungen sind in Fig. 3 dargestellt und im Beispiel 2 näher beschrieben. Im Gestell 4 ist oberhalb der Flaschenführung ein induktiver Näherungsinitiator 20 angeordnet. Das Eintreffen der Flasche 1 im Prüfbereich wird durch diesen Näherungsinitiator 20 angezeigt und damit ein Signal zur Auslösung des Prüfvorganges gegeben.

Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung

Durch den Oszillator 7 wird eine hochfrequente Wechselspannung von 1,5 bis 4 GHz, vorzugsweise 2,2 GHz, erzeugt und über den Tiefpaß 8 auf den Hohlleiter 9 übertragen. Die Mikrowellen werden in Richtung Flaschenhals ausgekoppelt. Durch die Verschiebbarkeit der Platte 6 kann gewährleistet werden, daß die Mikrowellen auf die Oberfläche der Flüssigkeit treffen. Die Mikrowellen werden von dieser teilweise reflektiert, vom Empfänger aufgenommen und auf die Auswerte- und Anzeigeeinheit übertragen. Die Frequenz wird zwischen 1,5 und 4 GHz gewählt, um den Einfluß von Glasresonanzen vernachlässigbar klein zu halten und den Einfluß von Nachbarflaschen auf das Meßergebnis zu minimieren.

Beispiel 2

Dieses Beispiel beinhaltet die Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung in Streifenleitertechnik.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Bauelemente zur Erzeugung und Auskopplung der Mikrowellen auf einer Streifenleiterplatte 21 angeordnet. Die Streifenleiterplatte 21 besteht aus kupferkaschiertem Leiterplattenmaterial und beinhaltet alle zum Sender bzw. zum Empfänger gehörende Bauelemente in Streifenleiterausführung.

Der Sender besteht aus dem in Beispiel 1 bereits erwähnten Streifenleiteroszillator 7, einem Streifenleitertiefpaß 22 und einem Senderstreifenleiter 23. Eine Spannungsquelle 24 versorgt den Streifenleiteroszillator 7 mit Energie. Der Streifenleiteroszillator 7 besteht aus einem Oszillatortransistor 25, zwei Blockkondensatoren 26 und drei Widerständen 27. Über je eine λ/4 Transformationsleitung 28 sind die Blockkondensatoren 26 mit dem Oszillatortransistor 25 verbunden. Zwischen dem Oszillatortransistor 25 und dem Streifenleitertiefpaß 22 ist ein Oszillatorstreifenleiter 29 angeordnet.

Über einen Sendestreifenleiter 23 ist die Sendeöffnung mit dem Streifenleitertiefpaß 22 verbunden. Die Sendeöffnung ist als Sendeschlitzantenne 31 ausgebildet. Die Breite der Sendeschlitzantenne 31 beträgt etwa 1/20 und die Länge etwa die Hälfte der verwendeten Wellenlänge. Die als Empfangsschlitzantenne 32 ausgebildete Empfangsöffnung weist die gleichen Abmessungen auf, Empfangsschlitzantenne 32 und Sendeschlitzantenne 31 liegen sich im Abstand von 30 bis 40 mm ungefähr parallel gegenüber. Bei Abweichungen bis 45° von der Parallelität ist die Anlage funktionsfähig.

Der Empfangsschlitzantenne ist ein Empfangsstreifenleiter 33 zugeordnet, der über eine Diodenauskopplung 34 mit der Auswerte- und Anzeigeeinheit 30 verbunden ist.

Die Wirkungsweise der Einrichtung entspricht der in Beispiel 1 beschriebenen Lösung.

Claims

1. Einrichtung zur Prüfung von Flaschen, bestehend aus
. einem Sender und
. einem Empfänger, denen
.. eine Sende- bzw. Empfangsantenne zugeordnet ist,
. einem Hochfrequenzoszillator
.. für Frequenzen von 1,5 bis 4 GHz und
. einer Auswerteeinrichtung,
gekennzeichnet dadurch, daß
. die Sende- bzw. Empfangsantenne als Schlitzantenne ausgebildet ist,
.. beide Antennen in Höhe des Flüssigkeitsspiegels der Flasche (1) angeordnet sind und die
. Schlitze beider Antennen
.. auf der gleichen Seite bezüglich der Flasche (1) und
.. neben- oder übereinander angeordnet sind.

2. Einrichtung zur Prüfung von Flaschen nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch , daß die Schlitze der Antennen um einen Winkel von 0...45° zueinander angeordnet sind.