DE4329047A1 - Reinheitsprüfanlage zur Feststellung der Verunreinigungen in Hohlgläsern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reinheitsprüfanlage zur Feststellung der Verunreinigungen in Hohlgläsern, welche Anlage Mechanismen für Bewegung der Hohlgläser, weiterhin ein Laser als Lichtquelle zur Durchleuchten der Hohlgläser, ein Fotodetektor zur Fühlen des die Hohlgläser verlassenen Lichtstrahles, sowie eine elektronische Ein­ heit zur Analyse der Ausgangssignale des Fotodetektors aufweist und zwischen dem Laser und Hohlglas befindet sich ein Strahlablenker zur Sicherung der Abtastbewegung des Laserstrahls, weiterhin zwischen dem Hohlglas und dem Fotodetektor ist ein optisches Diffu­ sorelement vorgesehen die durchgegangenen Lichtstrahlen von seiner ursprünglichen Richtung abweichende Richtungen zu dispergieren.

Es ist bekannt, daß die Qualitätsprüfung der Endprodukte in Konser­ venindustrie, bzw. in Abfüllbetriebe wegen mehrerer Ursachen eine sehr wichtige Aufgabe ist. Die Reinheitskontrolle der Hohlgläser - besonders in diesen zwei Industriegebieten - hat eine beachtliche Bedeutung, da das Endprodukt Lebensmittel für Konsumtion ist. Die Geschwindigkeit der Reinheitsprüfung muß zur Geschwindigkeit der Abfüllanlagen anpassen, was mindestens eine Prüfgeschwindigkeit von 12 000 Flaschen/Stunde verlangt.

Die Reinheit, d. h. das Freisein von fremden Verunreinigungen, wird am öftesten bei Flaschen und breitmündigen Konservengläsern ge­ prüft. Der Reinigungswirkungsgrad der auf die Entfernung von äußeren Verunreinigungen vor Füllung dienenden, mit heißen Laugen­ lösungen arbeitenden Flaschenwaschmaschinen hängt aber in bedeuten­ den Maße von Typ der Verunreinigungen und Form der Flaschen ab. Im Falle der Flaschen mit kleinen Öffnungen bleiben die Verunreinigun­ gen noch öfter in den Flaschen. Besonders groß ist die Gefahr des Zurückbleibens von Verunreinigungen im Falle der wiederverwendeten Flaschen.

Infolge dieser Unvollständlichkeiten müssen die Flaschen auf der Abfüllanlage, unmittelbar vor Einfüllung der Lebensmittel kontrol­ lieren und die verunreinigte Flaschen von der Abfüllanlage entfer­ nen. Dem einheitlichen Europäischen Produkt-Haftpflicht-System nach soll eine solche Kontrolle eingeführt werden.

Die Reinheitsprüfung erstreckt sich überwiegend auf dem Bodenteil der Flaschen, werden aber auch die Seitenwände der Flaschen in vielen Fällen geprüft. Bei der Öffnung der Flaschen müssen grund­ sätzlich die Beschädigungen der Verschlußoberflächen festgestellt werden. Diese Beschädigungen verhindern den hermetischen Verschluß und das kann zum Verderben der Lebensmittel führen.

Es kommen sehr viele Sorten von Verunreinigungen vor, z. B.: Glas­ splitter oder Glaskörnchen, Reste der Schimmelpilzabsetzungen, Pa­ pierstückchen, Metall- oder Kunststoffolienteilchen, Streichholz, Stümmel, Kork, Insekte und deren Rückstände, usw. Die Mehrheit die­ ser Verunreinigungen sind in Licht undurchsichtig, einige Verun­ reinigungen (Glaskörnchen, Folienreste usw.) haben aber eine Licht­ durchlässigkeit über 90%.

Die handelsmäßig kaufbaren Reinheitsprüfanlagen können nach Aufbau und Arbeitsprinzip in zwei Hauptgruppe geteilt werden. Diese Gruppen unterscheiden sich hauptsächlich in Art der Bildauflösung.

In beiden Gruppen wird die Reinheitsprüfanlage mit zahlreichen Hilfsanlagen, Ergänzungseinheiten, -geräte oder -elementen bedient, deren Hauptaufgaben die Hineinführung, Einstellung der Meßpositi­ on, Antrieb während der Prüfung und die Herausführung der Flaschen, eventuell zusammen mit anderen Hilfsaufgaben sind.

Diese Reinheitsprüfanlagen haben bei der Feststellung der Verunrei­ nigungen ein gemeinsames Merkmal: Bodenteil, Seitenwand und Ver­ schlußoberfläche der Öffnung werden mit einer diffusen Lichtquelle, von zweckmäßig ausgewählten Richtungen durchleuchtet, eine Optik bringt das gegebene Glasteil der Objektebene als ein meistens ver­ kleinertes Bild zustande, das Bild wird mit Hilfe einer Bildauflö­ seranlage zu elektrischen Signalen umgesetzt, und die elektrischen Signale werden entweder mit Hardware oder nach Digitalisierung mit Computer analysiert. Während der Analyse wird die Amplitude eines zu bestimmten Bildpunkt gehörenden Bildsignals, und damit der Lichtdurchlässigkeitswert eines gegebenen Oberflächenelementes der Objektebene geprüft. Infolge der Bestrahlung mit diffusen Hinter­ grund, hängt dieser Wert entscheidend von der resultierenden Trans­ mission des Glases und der Verunreinigungen ab.

Eine weitere Analyse zeigt, daß die Lichtdispersionseigenschaften der Verunreinigungen die Amplitude des zu gegebenen Bildpunkt gehö­ renden Bildsignals wenig beeinflussen, weil die Richtungen der Lichtstrahlen in großem Maße sich unterscheiden, d. h. sie bedecken einen breiten Winkelspektrum. Auf diese Weise ist der Effekt der auf den Verunreinigungen auftretenden Lichtdispersion auf die scheinbare Lichttransmission nicht entscheidend.

Bei den zur ersten Gruppe gehörenden Reinheitsprüfanlagen ist die Lichtquelle eine Blitzlichtlampe, wo die Emission einer kurzen Lichtimpulse in einer Zeitpunkt passiert, als die Flasche in Meßpo­ sition gebracht ist. Die Zeitdauer der Lichtimpulse muß für die Bildauflöseranlage genügen, ein ganzes Bild aufzunehmen, muß aber möglichst kurz sein die Bewegung der Flasche zu vernachlässigen. Die Bildauflöseranlage benutzt im allgemeinen die von Mathematik bekannte Bildbearbeitungsmethoden (z. B. Fourier-Analysis, Texturen­ analysis usw.), meistens in Software Implementation.

Bei der zweiten Anlagengruppe strahlt die Lichtquelle kontinuierlich und beleuchtet den zu prüfenden Glasteil auf der ganzen Oberfläche. Das Glas haltet in Meßposition während der Zeit der Bildaufnahme, und der Glasteil wird mit entsprechend bewegten optischen Elementen (Spiegel, Prisma) über ein oder mehreren Fotodetektoren zwecks der Bildauflösung abgetastet. Die Amplituden der Signale der Fotodetek­ toren werden dann mit Hardware- oder Softwaremethoden analysiert, die Verunreinigungen festzustellen.

Ein gemeinsamer und wichtiger Nachteil dieser bekannten Methoden ist, daß die Veränderung der Amplitude des Bildsignals klein im Falle der Verunreinigungen mit großer Lichtdurchlässigkeit (<90%) ist, deshalb entspricht nicht die Zuverlässigkeit deren Bestimmung. Ein anderer bedeutender Nachteil ist, daß die Zuverlässigkeit der Detektierung durch die Flüssigkeitstropfenbildung weiter ver­ schlechtert wird. Namentlich, die Flüssigkeitstropfen auf den Bo­ denteil der Flaschen und die von Flasche abfallenden Tropfen ent­ fernen den großen Teil der einfallenden Lichtstrahlen von Sicht­ winkel der Optik mit Linseneffekt. So bildet sich eine Lichtinten­ sitätverminderung in der Bildebene an der Stelle der Tropfen wie im Falle der Verunreinigungen.

Ein anderer Nachteil dieser Methode ist, daß die am Rande der Außen­ seite von Bodenteil der Flaschen einen Kreisbogen entlang ausge­ bildeten elementare Teilchen der "Riffelung" ein mit den Flüssig­ keitstopfen gleiche Wirkung haben. Deshalb wird die Zuverlässigkeit der Detektierung der Verunreinigungen in diesem Gebiet (Bodenteil- Seitenwand Übergang) im Vergleich mit der Mitte des Bodenteiles verschlechtert. Es ist im Falle der wiederverwendeten Flaschen noch schlechter, wo diese elementaren Linienteilchen schon abgenutzt sind, und die einfallenden Lichtstrahlen durch Diffusion zerstreut werden. Diese Erscheinungen resultieren bedeutende Lichtintensität­ verminderung in der Bildebene und so können die Verunreinigungen an der Seite des Bodenteils schwerer unterschieden und detektiert wer­ den.

Im Interesse der Vergrößerung der Zuverlässigkeit werden notwendi­ gerweise komplexe Bildverarbeitungsmethoden zusammen mit ange­ schlossenen schnellen Computern angewandt. Diese bringen aber nur Teilergebnisse, weil die Nachteile von der angewandten Beleucht­ ungsmethode und vom auf die Abbildung aufgebauten Detektierungs­ vorgang sich ergeben.

Es muß bemerkt werden, daß diese bekannte Prüfanlagen wegen eines Anspruchs von schnellen elektronischen Hardwaresystemen besonders teuer sind.

Unser Ziel war eine Reinheitsprüfanlage zu schaffen, die die Nach­ teile der bekannten Reinheitsprüfanlagen in großem Maße behebt, da­ mit für zuverlässige Detektierung der Verunreinigungen von großen Lichtdurchlässigkeit geeignet. Unser Lösung behebt den störenden Wirkung der Flüssigkeitstropfen, vermindert die erwähnten negativen Wirkungen der Riffelung sowie des Verschleißes des Bodenteils. Es ermöglicht damit eine Detektierung der Verunreinigungen mit großer Zuverlässigkeit auf den ganzen Bodenteil.

Eine andere Zielsetzung war die Ausgestaltung einer Konstruktion, die große Betriebszuverlässigkeit und ökonomischen Produzierbarkeit hat, damit kann der Preis des Produkts in großem Maße vermindert werden.

Die Grundlage der Erfindung ist die folgende Erkennung: wenn das optische Diffusorelement als Richtungsfilterelement ausgestaltet und unmittelbar zum Fotodetektor in der Weise angeschlossen ist, daß kein solches optisches Element zwischen dem Diffusorelement und Fotodetektor gestellt ist, welches den Raumwinkel der Licht­ strahlen, sowie den Richtwinkel des Raumwinkels veränderten würde, weiterhin, wenn der Raumwinkel unter 10 Grad, vorteilhaft unter 5 Grad, sowie der Richtwinkel des Raumwinkels wird unter 30 Grad, vorteilhaft unter 20 Grad gewählt werden, wird die Detektierungs­ zuverlässigkeit und damit auch Betriebszuverlässigkeit erheblich erhöht und gleichzeitig können die Produktionskosten der Reinheits­ prüfanlage in bedeutendem Maße vermindert werden.

Das Wesen der Erfindung ist, daß das optische Diffusorelement un­ mittelbar zum Fotodetektor angeschlossen, weiterhin das optische Diffusorelement als Richtungsfilterelement ausgestaltet ist und die Abmessungen der Sensoroberflächen, sowie ihre Entfernung vom Diffusorelement so ausgewählt werden, daß der Raumwinkel der ge­ fühlten Lichtstrahlen kleiner als 10 Grad, vorteilhaft kleiner als 5 Grad und gleichzeitig der Richtwinkel des Raumwinkels kleiner als 30 Grad, vorteilhaft kleiner als 20 Grad sei.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Laser ein Halb­ leiterlaser, vorteilhaft ein Halbleiterlaser mit einer modulier­ baren Intensität, welcher Laser 1 mit Kollimator-Optik ausgestaltet ist.

Einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel nach ist der Ausgangslaser­ strahl auf eine Winkeldivergenz von 0,1-5 mrad, vorteilhaft von 0,5-2 mrad eingestellt.

Einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß ist der Strahlablenker ein, die Richtung des Ausgangslaserstrahls symmet­ risch auf die optische Achse gemäß einer Zeitfunktion ändernd zu einem Abtastlaserstrahl umwandelnder Drehspiegel- oder Schwing­ spiegel-Strahlablenker.

Einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß ist ein auf eine mit sich parallele Bewegung der Symmetrieachse des Hohlglases ausgebildete Mechanismus auf einer bei einer Koinzidenz der Symmet­ rieachse des Hohlglases und der optischen Achse des Abtastlaser­ strahls auftretenden Arretierung ausgestaltet.

Einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung nach ist ein aus zwei Sammellinsen bestehendes, vorteilhaft zueinander konfokal transformierendes optisches System zwischen dem Strahlablenker und der Öffnungsebene des Hohlglases vorgesehen, weiterhin die Ent­ fernung der ersten Sammellinse von dem Strahlablenker vorteilhaft gleich mit der Fokaldistanz der ersten Sammellinse ist und das durch die Sammellinsen geschafften Bild des Strahlablenkers mit der Mundöffnung des Hohlglases zusammenfallend ausgebildet ist.

Einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß ist ein anderer Strahlablenker zwischen den beiden Sammellinsen vorgesehen, welcher mit einem, die lineare Abtastbewegung zu radia­ len Abtastbewegung umwandelndem Gerät, z. B. mit einem um die mit der optischen Achse des Abtastlaserstrahls koaxialen Achse drehba­ ren Dove-Prisma oder Pechan-Prisma oder Reversionsprisma ausgebil­ det wird.

Einer Version der Erfindung nach sind zwei, in einem mit einer mit der Richtung der optischen Achse einen Winkel bildenden Achse ver­ fügenden Winkelbereich abtastierender Abtastlaserstrahl erzeugende Spiegel hinter der Strahlablenker, im Wege des Abtastlaserstrahls vorgesehen.

Einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der vorherigen Version ge­ mäß ist der auf eine mit sich parallele Bewegung der Symmetrieachse des Hohlglases ausgebildete Mechanismus auf Stoppen der optischen Achse in der die Symmetrieachse überschneidenden Position und auf Drehen des Hohlglases in der gestoppten Position angeordnet.

Die Erfindung wird ausführlicher mit Hilfe der auf den Abbildungen vorgezeigten Ausführungsbeispiele dargestellt.

Abb. 1 zeigt eine, zur Abtasten des Bodenteils dienende Ein­ heit einer, gemäß einer Ausführungsbeispiel der Erfindung aufgebau­ ten, auf Bodenteilprüfung geeigneten Einrichtung.

Abb. 2 zeigt die Abtastspurlinie des auf dem Abb. 1 dar­ gestellten Ausführungsbeispiels im Falle einer Strahlablenkung mit sinusförmiger Winkel-Zeit Funktion.

Abb. 3 zeigt die Überlappung der Laserflecken am Rand des Bo­ denteils im Falle von zwei benachbarten Laserflecke.

Abb. 4 zeigt einige, bei Abtasten des Bodenteils auftretenden Streuungserscheinungen und eine, mit Diffusorelement realisierten Sensoreinheit.

Abb. 5 zeigt ein erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel einer, für Prüfung der Seitenwände ausgestalteten optischen Anordnung.

Abb. 6 zeigt die Ausgangssignale des Fotodetektors während ei­ nes Abtastvorgangs in verschiedenen Fällen.

Der parallele oder parallelisierte Ausgangslaserstrahl 2 eines an der Abb. 1 gezeigten Lasers 1, vorteilhaft eines intensität­ modulierbaren Lasers fällt auf einen Strahlablenker 3 ein. Unter Laserstrahl wird im Sinne dieser Beschreibung im wesentlichen ein Bündel von quasi parallel laufenden Lichtstrahlen.

Der Laser 1 kann unterschiedliche Laser (z. B. Gaslaser, Festkörper­ laser, Halbleiterlaser) sein , muß aber den Typ so ausgewählt wer­ den, daß das geprüfte Glas bei Wellenlänge des Ausgangslaserstrahls 2 wenigstens teilweise lichtdurchlässig sei. Besonders vorteilhaft ist einen Halbleiterlaser anzuwenden, weil seine Intensität mit der Stärke des Antreibstroms einfach modulierbar, weiterhin Kollimator- Optik mit guter Qualität zu bekommen ist. Im Falle der Gaslaser oder Festkörperlaser muß zur Modulation ein separater Modulator (z. B. akustooptischer oder elektrooptischer Modulator) anwenden. Die Modulierbarkeit ist hier keine notwendige Bedürfnis.

Die Kollimation des Ausgangslaserstrahls 2 beeinflußt die Auflösung und Abmessungen des Strahlablenkers 3, sowie die weiteren optischen Elemente und ihre Anordnungen. In Ausführungsform gemäß Abb. 1 ist die Winkeldivergenz des Ausgangslaserstrahls 2 vorteilhaft 0,5-2 mrad. Bei Anwendung eines Halbleiterlasers ist eine sepa­ rate Kollimator-Optik erforderlich, während im Falle eines Gas- oder Festkörperlasers eine separate Optik wird nicht notwendig.

Der Strahlablenker 3 verändert die Richtung des Ausgangslaser­ strahls 2 gemäß einer gegebenen Zeitfunktion. In Fachliteratur ist viele Typen der Strahlablenker 3 bekannt: z. B. akustooptisch, elek­ trooptisch, mit Drehspiegel, piezoelektrisch, mit Schwingspiegel usw. An der Abbildung ist ein bewegter Spiegel eines Schwingspie­ gel-Strahlablenkers 3 als vorteilhaftes Beispiel dargestellt. Sol­ che Strahlablenker sind zu bekommen und die maximale Abtastfrequenz liegt zwischen 200 und 5000 Hz abhängig vom Typ. Die Größe der Win­ kelablenkung ist ± 10 rad was zu dieser Anwendung entspricht. An der Abbildung ist der Abtastlaserstrahl 4 in seinem zwei äußeren Winkelposition dargestellt.

Im Lichtweg des Abtastlaserstrahls 4 ist ein aus Sammellinsen 5, 6 bestehenden optisches Transformersystem aufgestellt. Die Sammellin­ sen 5.6 haben konfokale, oder nahezu konfokale Anordnung, das heißt, daß die hintere Fokalebene der Sammellinse 5 deckt die vor­ dere Fokalebene der Sammellinse 6 deckt, oder in-der Nähe ist. Die Entfernung der Sammellinse 5 von dem Strahlablenker 3 ist so ausge­ wählt, das der Deflektionspunkt des Strahlablenkers 3 (der Schnitt­ punkt der Richtungen des Abtastlaserstrahls 4) vorteilhaft in vor­ derer Fokalebene der Sammellinse 5 sei. Die Sammellinsen 5, 6 auf der Abbildung sind als einfache Linsen dargestellt, sie können aber auch mehrteilige Optik sein, die Fehlerkurven der einfachen Linsen zu beseitigen.

Das transformierende optische System erfüllt gleichzeitig drei un­ terschiedliche Aufgaben.

Die erste Aufgabe ist den Deflektionspunkt des Strahlablenkers 3 in die Nähe der Öffnungsebene des geprüften Glases, vorteilhaft in die Öffnungsebene abzubilden. Damit kann der Bodenteil 12 der Hohl­ gläser 7 vollständig abgetastet werden, da der Abtastlaserstrahl 4 berührt nicht in dieser Weise die Seitenwand des Hohlglases wäh­ rend des Abtastvorgangs des Bodenteils 12. Ein weiterer Vorteil ist, daß die leicht beschädigbare, verunreinigungs-empfindliche opti­ sche Elemente geschützt können angeordnet werden.

Die zweite Aufgabe ist, den Durchmesser des Abtastlaserstrahls 4 so einzustellen, daß der Durchmesser des Abtastlaserstrahls 4 auf dem zu prüfenden Bodenteil 12 kleiner als der Durchmesser des Ausgangs­ laserstrahls 2 und veränderbar sei. Dieser Durchmesser kann mit der Veränderung der Verhältnisse von Fokaldistanzen der Sammellinsen 5, 6, sowie im Falle einer gegebenen Verhältnisses mit der Veränderung der Entfernung der Sammellinsen 5, 6 auf dem gewünschten Wert einge­ stellt werden. Im Falle eines He-Ne Gaslasers kann vorteilhaft eine Fokaldistanz von 60-80 mm ausgewählt werden.

Die dritte Aufgabe ist die Richtungen des Abtastlaserstrahls 4 in dem Lichtweg zwischen den Sammellinsen 5, 6 so einzustellen, daß diese Richtungen miteinander und mit der von Strahlablenker 3 aus­ gegangenen und mit der geometrischen Achse des Hohlglases 7 zusam­ menfallenden optischen Achse 8 parallel seien. Dadurch können in diesem Zwischenlichtweg ein weiteres optische Element eingebracht werden.

Ein weiteres optisches Element ist ein zweiter Strahlablenker 9, weil das restlose Abtasten des Bodenteils 12 eine zweidimensionale Strahlablenkung verlangt, wenn der Hohlglas 7 während der Prüfung nicht gedreht wird. Zur Kreisform des Bodenteils 12 paßt sich - wegen Symmetrieursachen - eine von radialgerichteten Strecken aus­ geformte Abtastspurlinie. Zeitlich bedeutet es einen gedrehten ra­ dialen Abtastvorgang.

Die Drehung einer radialen Abtastung kann z. B. so durchgeführt wer­ den, daß ein spezielles Prisma, beispielweise ein Dove-Prisma 10 im Lichtweg zwischen den Sammellinsen 5, 6 so eingebaut wird, daß die optische Achse des Prismas mit der optischen Achse 8 zusammen­ fallen. Das Dove-Prisma 10 wird in einem geeigneten Mechanismus um die optische Achse 8 drehbar angeordnet.

Während der Drehung dreht sich die lineare Spurlinie des Abtastla­ serstrahls 4 um die optische Achse 8. Statt Dove-Prisma 10 können auch andere Prismen z. B. Pechan-Prisma oder sogenannte Reversion­ prisma angewandt werden. Die Abbildungseigenschaften dieser Prismen sind in Fachliteratur der Optik erreichbar. Wenn dieses Prisma um seine optische Achse mit einem gegebenen Winkel gedreht ist, wird das von durchgegangenen Lichtstrahlen geformten Bild mit verdoppel­ ten Winkel verdreht. Die Drehung der linearen Abtastspurlinien des Abtastlaserstrahls 4 verwirklicht wird, da die Bildprojektionsge­ setze der geometrischen Optik in der Achse des Abtastlaserstrahls 4 (und nur in der Achse) gültig sind. Das Dove-Prisma 10 handelt die lineare Abtastspurlinie als ein optisches Bild, da die Abtast­ spurlinie wird durch den, entlang der Achse liegenden Lichtstrahl 11 des Abtastlaserstrahles 4 bestimmt.

Offensichtlich ist ein Ausführungsversion möglich, bei welchem selbst das Hohlglas 7 statt der Anwendung des anderen Strahlablen­ kers 9 in Meßposition gedreht wird, wo seine Drehachse vorteilhaft mit der optischen Achse 8 zusammenfällt. Die Verwirklichung der Drehung bringt aber einerseits bedeutende Mehrkosten wegen der not­ wendigen mechanischen Ausrüstungen, bedeutet anderseits eine Be­ schränkung der resultierenden Prüfgeschwindigkeit, weil der Anteil der Meßzeit in Zykluszeit sich vermindert.

In diesem Version kann die erstellende Optik für die Einstellung des zweckmäßigen Durchmessers des Abtastlaserstrahls 4 in dem Lichtweg vor dem Strahlablenker 3 aufgestellt werden, und die Öff­ nungsebene des Hohlglases 7 muß nicht weiter als 30 mm von dem Strahlablenker 3 entfernt angeordnet werden.

Abb. 2 ist die schematische Darstellung der Abtastspurlinie 13 auf dem Bodenteil 12 des Hohlglases 7. Die Abtastspurlinie 13 kommt im Falle der Drehung des Dove-Prismas 10 mit der konstanten Winkelgeschwindigkeit zustande, während die Winkelablenkung des Ab­ tastlaserstrahls 4 in der Zeit ein Sinus-Funktion beschreibt und die Abtastzeit (Halb- Periodenzeit der Sinus-Funktion) ist mehrfach kürzer, als die Periodenzeit der Drehung. Diese Abtastspurlinie 13 paßt sich entsprechend zur Kreisform des Bodenteils 12 an, da sie innerhalb des Bodenteiles 12 aus den nahezu radialen, von Geraden wenig abweichenden Linienstrecken besteht.

Offensichtlich können außer dem gedrehten radialen Abtastvorgang auch andere Abtastmethoden realisiert werden, z. B. zweidimensionale Rechtwinkelabtastung. In diesem Fall kann zwischen Sammellinsen 5, 6 statt Dove-Prisma 10 ein anderer Strahlablenker (z. B. ein Schwing­ spiegel-Strahlablenker) angewandt werden, dessen Ablenkungsebene vorteilhaft vertikal auf die Ablenkungsebene des Strahlablenkers 3 ist. Die beiden Schwingspiegel können nahe bei der Öffnungsebene der Flasche angeordnet und die Sammellinsen 5, 6 weggelassen, oder im Lichtweg vor der beiden Schwingspiegel angeordnet werden. Diese Methoden sind möglich aber nicht vorteilhaft, weil die beiden Schwingspiegel in der Nähe der Öffnungsebene nicht geschützt sind, und können leicht beschädigt oder verunreinigt werden. Weiterhin können die Meßdaten in einem, zu Form des Bodenteils 12 passenden Polarkoordinatensystem grundsätzlich einfacher analysiert werden.

Der gedrehte radiale Abtastvorgang richtet sich ursprünglich zu ei­ ner Polarkoordinatendatenspeicherung.

Der Bodenteil 12 kann vollständig nur in der Weise abgetastet wer­ den, wenn der, durch den Abtastlaserstrahl 4 am Bodenteil 12 herge­ stellte Laserfleck 14 entlang der Abtastspurlinie 13 mit dem Laser­ fleck 14 der benachbarten zurückkehrenden Abtastspurlinie 13 teil­ weise überlappt ist. Es ist an der Abb. 3 dargestellt. Als die Abmessung des Laserflecks 14 grundsätzlich von Schwellenabmessung der zu detektierenden Verunreinigungen definiert ist, kann diese Anforderung im Falle der gegebenen Abmessung des Laserflecks 14 mit geeigneten Auswahl des Verhältnisses der Abtast- und Drehungsperio­ denzeit erfüllt werden.

Abb. 4 zeigt einige, bei dem Abtasten des Bodenteils 12 auf­ tretenden Streuungserscheinungen und eine mit optischen Diffusore­ lement 15 realisierten Sensoreinheit. Das optische Diffusorelement 15 ist im Lichtweg nach dem Bodenteil 12 angeordnet. Die Ebene des optischen Diffusorelements 15 ist vorteilhaft vertikal zur opti­ schen Achse 8, und seine Entfernung vom Bodenteil ist nicht größer als 5-20 mm. Nach dem optischen Diffusorelement 15 (vorteilhaft auf der optischen Achse 8) ist ein Fotodetektor 16 angeordnet, der die durch das optische Diffusorelement 15 durchgegangenen Lichtstrahlen fühlt. Die primäre Aufgabe des optischen Diffusorelements 15 ist, einen gegebenen Teil der Intensität des Abtastlaserstrahls 4 unab­ hängig von seinen Position auf der Abtastspurlinie auf den Fotode­ tektor 16 zu bringen. Es ist einerseits eine sehr ökonomische Methode, weil damit die Anwendung anderer kostspieligen Lichtsam­ melinstrumente (z. B. Linse mit dem großen Durchmesser, Fiberoptik) kann beseitigt werden, anderseits die speziellen Eigenschaften der Diffusorelementen erhöhen in großem Maße die Zuverlässigkeit der Feststellung der Verunreinigungen.

Das optische Diffusorelement 15 ist im allgemeinen ein, von der Lichtwellenlänge kleinere, oder max. 30-50 mal größere Inhomogeni­ täten systemlos tragende Element. Den Gesetzen der Wellenoptik ge­ mäß zerstreut sich das einfallende Licht mehrfach auf den Inhomoge­ nitäten. An der Abb. 4 wird z. B. den Effekt einer mattge­ schliffenen Glasplatte dargestellt. Ein einfallender Lichtstrahl (z. B. ein Lichtstrahl entlang der Achse) hat eine elementare Ener­ gie. Diese Energie zerstreut sich auf der mattgeschliffene Ober­ fläche in alle Richtungen des Raums, auch nach hinten. Die relati­ ve Richtungsverteilung der, durch die gestreuten Lichtstrahlen tra­ genden Energie kann mit der sogenannten Streuung-Indikatrix 17 dar­ gestellt werden. Die Form der Streuung-Indikatrix 17 kann auch sehr kompliziert sein, und hängt von vielen Parameter ab (Koherenz, Maß­ verteilung, Schichtdicke und komplexe Brechungsindex der Diffusi­ onszentren usw.). Die praktisch einfachste Beeinflußmethode der Form ist die Veränderung der Kornabmessung. Mit der Vergrößerung Kornab­ messung erhöht sich die nach vorne gestreute Intensität, die Form der Indikatrix wird schmaler und umgekehrt. Die Form wird mit der Halbwertbreite charakterisiert. Es ist der Winkel zwischen zwei Richtungen, wo die gestreute Intensität ist die Hälfte der zur nach vorne gerichteten Streuung gehörigen Intensität.

Als optisches Diffusorelement können auch andere Materialien ange­ wandt werden, z. B. in den Oberflächenschicht des Glases einge­ schmolzene, auf das Glas verdämpfte, oder in Kunststoffmaterial ein­ gelegte MgO oder ZnO Körnchen.

Die Form der Streuung-Indikatrix 17 ist in Falle der von der Licht­ wellenlänge größeren Körnchen so ausgestaltet, daß die größte Lichtintensität nach vorne gestreute Richtung zu beobachten ist. Der Fotodetektor 16 fühlt die resultierende Intensität der Licht­ strahlen 18 in Raumwinkel 19, die von Abmessung der Sensorober­ fläche und Entfernung des optischen Diffusorelements 15 bestimmt ist. Die Größe des Raumwinkels 19 ist in Funktion von radialen Po­ sition des Abtastlaserstrahls 4 nahezu konstant, wenn die Abmessung und Entfernung des Fotodetektors 16 in geeigneter Weise ausgewählt ist. Der Richtwinkel 20 des Raumwinkels 19 wird aber bedeutend ab­ hängig von radialen Position verändert, als der, relative zur opti­ schen Achse 8 gemessene, größte Winkel des Abtastlaserstrahls 4 von Form des Hohlglases 7 (z. B. eine Flasche mit kleinen Öffnung) im voraus bestimmt wird. Das Ausgangssignal des Fotodetektors 16 ist somit eine symmetrische und sinkende Funktion der radialen Positi­ on des Abtastlaserstrahls 4.

Im Interesse der Ermäßigung des Abnehmens ist es zweckmäßig die Form der Streuung-Indikatrix 17 so auszuwählen, daß die im Raumwin­ kel 19 gefühlte resultierende Intensität bei dem größten Wert des Rechtwinkels 20 nicht kleiner als die Hälfte der, bei dem Nullwert des Richtwinkels 20 gemessenen maximalen Intensität sei. Es kann so realisiert werden, daß die schon erwähnte Kornabmessung kleiner als 5-10 m gewählt wird, oder bei größeren Abmessungen mehrere nach­ einander angeordneten optischen Diffusorelemente 15 im Lichtweg sollen angewandt werden. Es ist zweckmäßig den Raumwinkel 19 kleiner als 10 Grad, vorteilhaft kleiner als 5 Grad, und den Richt­ winkel 20 kleiner als 30 Grad, vorteilhaft kleiner als 20 Grad zu wählen.

Die erfindungsgemäße Anlage ist so ausgestaltet, daß das optische Diffusorelement 15 mit dem unmittelbaren optischen Anschluß zum Fo­ todetektor 16 angeschlossen ist. Der unmittelbare optische Anschluß zwischen dem optischen Diffusorelement 15 und dem Fotodetektor 16 bedeutet, daß zwischen diesen kein solches optisches Element ist, welches den Raumwinkel 19 oder Richtwinkel 20 des Raumwinkels 20 verändern könnte.

Der Abtastlaserstrahl 4 ist auf der Abbildung in verschiedenen ra­ dialen Positionen dargestellt. In einer der bisher noch nicht er­ wähnten Positionen geht der Abtastlaserstrahl 4 über eine schema­ tisch dargestellte lichtdurchlässige Verunreinigung 21 durch. Am Rande der Verunreinigung 21 (besonders im Falle von Glasteilchen) streut sich der Abtastlaserstrahl 4, und entstehen viele unter­ schiedlich gerichteten mit großem Winkel gestreuten Lichtstrahlen. Ein bedeutender Teil der gestreuten Lichtstrahlen wird vom Foto­ detektor 16 nicht detektiert, weil sie sich nicht in die Richtung des optischen Diffusorelements 15 fallen. Die Abbildung zeigt einen der gestreuten den optischen Diffusorelement 15 erlangenen Lichtstrahlen und die dazu gehörenden Streuung-Indikatrix 17. Es ist sichtbar, daß die Intensität der in Richtung des Fotodetektors 16 gehenden sekundär gestreuten Lichtstrahlen 22 klein ist. Das optische Diffusorelement 15 wirkt also auf die an den Verun­ reinigungen 21 gestreuten Lichtstrahlen als ein spezielles, sehr effektives Richtungsfilter. Aus diesem Sichtpunkt ist ein Streuung- Indikatrix 17 mit einer kleinen Halbwertsbreite günstig.

In einer anderen Position geht der Abtastlaserstrahl 4 über ein elementares Linienteilchen 23 der Riffelung 12 auf dem Bodenteil durch. Dieses Linienteilchen 23, wenn es nicht abgenutzt ist, wirkt optisch als eine Zylinderlinse mit einer Fokaldistanz von Millime­ ter Größenordnung, weil es auf dem äußeren Teil des Bodenteils 12 als Oberflächenabhebung geformt ist. Die Winkeldivergenz des Ab­ tastlaserstrahls 4 erhöht sich, das optische Diffusorelement 15 richtet aber auch die divergierende Lichtstrahlen mit dem den Raum­ winkel 19 entsprechenden Wirkungsgrad auf den Fotodetektor 16. So kommt keine bedeutende Signalverminderung zustande.

Die Situation ist ähnlich, wenn das Linienteilchen durch Reibung verschleißt ist. In diesem Fall wirkt die verschleißte Oberfläche als Diffusor mit großen Körnchen, die sekundär diffundierten Lichtstrahlen 24 erreichen aber den Fotodetektor 16.

Das Linseneffekt zeigt sich identisch im Falle der eventuellen Wassertropfbildung, deshalb verlangt es keine Detaillierung.

Die spektrale Empfindlichkeitskurve des Fotodetektors 16 muß auf der Wellenlänge des ausgewählten Lasers 1 genügend groß sein, nämlich sinkt die auf den Fotodetektor 16 einfallende Lichtinten­ sität quadratisch mit der Entfernung von dem optischen Diffusor­ element 15. Wenn die Leistung des ausgewählten Lasers 1 kleiner als 10 mW ist, ist es vorteilhaft einen Fotoelektronen-Vervielfacher oder eine, mit einiger cm Empfindlichkeit verfügenden Oberfläche erhaltene PIN Fotodiode anzuwenden. Bei einem, mit kleinerer Empfindlichkeit verfügenden Oberfläche erhaltenen Fotodetektor 16 soll der Fotodetektor 16 in die hintere Fokalebene einer, mit einer großen Eingangsapertur verfügenden Sammellinse angeordnet werden.

Eine weitere wichtige Anforderung ist die Geschwindigkeit des Foto­ detektors 16 und des nachfolgenden Signalverstärkers. Eine einfache Berechnung zeigt, daß die Geschwindigkeit des Fotodetektors (Zeit der Signalanlauf) im Falle einer 12 000 Flaschen/Stunde Prüfge­ schwindigkeit in einigen s Bereich sein muß. Die obengenannten zwei Fotodetektortypen entsprechen dieser Anforderung. Diese Metho­ de und Geräte sind von der Fachliteratur bekannt, deshalb werden sie in konkreten Ausführungsform nicht detailliert.

Abb. 5 zeigt die optische Anordnung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Reinheitsprüfanlage zur Feststellung der Verun­ reinigungen 21 an der Wand der Hohlgläser 7.

Der Ausgangslaserstrahl 2 des Lasers 1 wird von dem Strahlablenker 3 abgelenkt und so kommt der Abtastlaserstrahl 4 zustande. Die Funktion dieser optischen Einheiten wurde schon bei der Erklärung der Abb. 1 beschrieben.

Die Abtastebene des Abtastlaserstrahls 4 fällt mit der Symmetrie­ achse des Hohlglases 7 (z. B. Flasche 25) zusammen. Die Entfernung des Strahlablenkers 3 von dem Hohlglas 7 ist so ausgewählt, daß der Einfallswinkel des auf den Seitenwand fallenden Abtastlaser­ strahls 4 abhängig von Form und Höhe des Hohlglases 7 nicht größer als 45 Grad bei. Nämlich im Falle eines großen Einfallswinkels würde die Intensitätverminderung bei Lichtübergang an der vier Luft-Glas Grenzflächen nachteilig groß. Bei einigen Hohlgläser 7 mit spezieller Halsform kann diese Bedingung nur so erfüllt werden, daß ein Spiegel 26 im Lichtweg zwischen der Strahldeflektor 3 und dem Hohlglas 7 eingelegt ist. Dadurch wird der Abtastlaserstrahl 4 während der Abtastung vorteilhaft in einer Hälfte des Abtastwin­ kelbereich optisch entkoppelt. Mit Hilfe eines weiteren Spiegels 27 kann ein Abtastlaserstrahl 28 am Halsteil des Hohlglases 7 im kleinen Einfallswinkel erzeugt werden. Da die Zeitfunktion des Strahlablenkungswinkel ist bekannt, kann die vom Bodenteil 12 des Hohlglases 7 gemessenen Belichtungsposition zum Ausgangssignal des Fotodetektors 16 geordnet werden.

Die Wand des Hohlglases 7 wird restlos so abgetastet, daß der Hohlglas 7 um seine Symmetrieachse 25 in der sogenannten Meßpositi­ on mit einem entsprechenden Drehmechanismus gedreht wird. Solche Drehmechanismen sind von der Fachliteratur bekannt.

Einem anderen Ausführungsbeispiel nach bewegt sich der Hohlglas 7 während der Drehung eine Translationsbewegung mit konstanter Ge­ schwindigkeit und der Abtastlaserstrahl 4, 28 folgt den Hohlglas 7 mindestens während einer halben Umlaufzeit. Diese Nachfolge kann mit einem Hilfsstrahlablenker 31 durchgeführt werden, dessen De­ flektionsebene vertikal auf der Deflektionsebene des Abtastlaser­ strahls 4 ist. Das optische Diffusorelement 15 sichert die Empfindung auch während der Nachfolge, weil es zweidimensional ist.

Für entsprechenden Auswahl des Verhältnisses der Periodenzeit der Drehung und der Abtastzeit sind die bei der Abb. 3 erwähnten Standpunkte gültig. Die Rolle des optischen Diffusorelementes 15 und Fotodetektors 16 ist gleich mit der Rolle des Ausführungsform gemäß Abb. 4.

In Abb. 5 wird nach dem Fotodetektor 16 ein Korrektoreinheit 30 angeordnet.

Das Zeitdiagramm a.) der Abb. 6 zeigt die die Winkelposition der Ablenkung des Strahldeflektors 3 definierte Impulsserie. Die Diagramme b.), c.) und d.) zeigen die Zeitfunktion des Signals vom Fotodetektor 16 in unterschiedlichen Fällen während einem Abtast­ vorgang des Strahlablenkers 3.

Die Impulsserie gemäß der Diagramm a.) kann mit mehreren Methoden erstellt werden. Nach einer einfachen und exakten Methode wird ein kleiner Teil der Energie des Abtastlaserstrahls 4 mit Hilfe eines teilweise lichtdurchlässigen Spiegels vom mit der optischen Achse 8 bestimmten Hauptlichtweg zu einen Hilflichtweg entkoppelt. Dieser Lichtstrahl wird mit einer Sammellinse fokusiert und der fokusierte Lichtstrahl wird nach Abtasten auf einem mit entsprechend ausge­ wählten Gitterparametern verfügenden optischen Gitter mit einem Hilfsdetektor gefühlt. Mit Komparation des Signals des Hilfsdetek­ tors kann man eine die Winkelposition gegebene Impulsserie erhal­ ten. Innerhalb der Impulsserie kann sich das Zeitintervall der Impulsen abhängig von Zeitfunktion des Strahlablenkers verändert werden, deshalb kann die Ablenkwinkelposition auf Grund der Serienzahl der Impulsen festgestellt werden. Im Zeitpunkt t=to ist der Weg des Abtastlaserstrahls 4 parallel mit der optischen Achse 8.

An dem Diagramm b.) ist die schematische Darstellung des Ausgangs­ signals des Fotodetektors 16 zu sehen im Falle, wenn das Hohlglas 7 nicht im Lichtweg sich befindet. Die Kurve ist eine Übertragungs­ funktion des mit dem optischen Diffusorelement 15 realisierten Sensorsystems, und ihr, auf der optischen Achse 8 aufgenommener Maximalwert sinkt in Funktion der von optischen Achse 8 gemessenen Abtastwinkel. Der Maß der Deviation von einheitlichen Übertragung hängt von Form der Streuung-Indikatrix 17 ab. Die Einheitlichkeit ist günstiger im Falle einer, mit großem Halbwertsbreite verfügen­ den Streuung-Indikatrix 17. Im Falle eines idealen optischen Diffu­ sorelementes 15 hat die Streuung-Indikatrix 17 eine Kugelober­ fläche. Die Verbesserung der Einheitlichkeit ist in Widerspruch mit der Ausnutzung der Richtfiltereigenschaft. Der Widerspruch kann mit der aktiven Regelung gelöst werden. Die Abweichung von der gleich­ mäßigen Übertragung ist nämlich zeitlich konstant, also kompensier­ bar. Die Kompensation ist mit einer elektronischen Korrektureinheit 30 durchgeführt, welche die U(t) Fehlerfunktion meßt und die Inten­ sität des Lasers 1 während der Strahldeflektion mit der Funktion U(to)/U(to) - U(t) moduliert. Mit der Komparation ist die wirksame Richtfilterung und auch die gleichmäßige Übertragung zu erreichen.

Die elektronische Korrektoreinheit 30 kann als Hardware oder auch teilweise als Software erstellt werden. In Fachliteratur sind gut­ bewährte Methode für diese Kompensation bekannt.

Diagramm c.) zeigt eine kompensierte Übertragungsfunktion. Die Im­ pulsserie dient für drei Zwecke. Einerseits benötigt sie in Kompen­ sation der Übertragungsfunktion. Anderseits kann ein Zeitfenster mit der Breite T mit der Zählung seiner Impulsen erzeugt werden kann. Das Signal des Fotodetektors 16 soll innerhalb dieser Zeitpe­ riode analysiert werden, weil die nutzbare Abtastspurlinie des Ab­ tastlaserstrahls 4 während dieser Zeit in entsprechenden Teil des Hohlglases 7 sich befindet.

Drittens können auch weitere beliebige Zeitfenster T erzeugt wer­ den, in welchen auch voneinander abweichende Schwellenwerte für Bestimmung der Verunreinigungen 21 können bezeichnet werden. Des­ halb ist eine radiale Abtastung des Bodenteils 12 vorteilhaft, weil die Zonen mit abweichenden Schwellenwerte Kreisringe sind und die Bezeichnung dieser Kreisringe mit wiederholten Zählung der Impulsen in jedem Abtastvorgang einfach kann durchgeführt werden. Die Be­ zeichnung der Abtastzonen wird auch bei Prüfung der Seitenwände mit gleicher Methode durchgeführt.

Diagramm d.) zeigt den in Zeitfenster T fallende Anteil des Aus­ gangssignals des Fotodetektors 16, wo der Hohlglas 7 im Lichtweg ist und zwei Verunreinigungen 21 auf dem Bodenteil 12 entlang der gleichen Abtastspurlinie sich befindet. Der zeitlich erste negative Impuls wird von lichtundurchlässigen Verunreinigung 21, der zweite von lichtdurchlässigen Glasteilchen verursacht. Im Falle des mit der gestrichelten Linie bezeichneten Schwellenwerts können die Ver­ unreinigungen 21 zuverlässig detektiert werden.

Es ist zweckmäßig das Ausgangssignals des Fotodetektors 16 mit einem Computer zu analysieren. Das analoge Ausgangssignal kann in Computer mit Hilfe eines sogenannten Flash-A/D-Konverters hineingebracht werden. Die Analyse des digitalisierten Signals kann auf Grund der schon erwähnten "negativen" Amplitude und auch auf Grund der Breite der Impulsen durchgeführt werden, womit auch die Abmessungen der Verunreinigungen 21 können festgestellt werden.

Die Computerausführung ermöglicht außerdem nicht nur die Angabe der Parameter (Bezeichnung der detektierenden Zonen, Schwellenwerte der Feststellung, Abmessungen und Farbe des Hohlglases) von Verbraucher­ menü, sondern auch eine konstante Kontrolle und Kalibrierung der wichtigen Elementen und Einheiten des Systems.

Bezugszeichenliste

1 Laser
2 Ausgangslaserstrahl
3 Strahlablenker
4 Abtastlaserstrahl
5 Sammellinse
6 Sammellinse
7 Hohlglas
8 Optische Achse
9 Zweiter Strahldeflektor
10. Dove-Prisma
11 Lichtstrahl entlang der Achse
12 Bodenteil
13 Abtastspurlinie
14 Laserfleck
15 Optisches Diffusorelement
16 Fotodetektor
17 Streuung-Indikatrix
18 Äußere Lichtstrahlen
19 Raumwinkel
20 Richtwinkel
21 Verunreinigung
22 Sekundär gestreute Lichtstrahlen
23 Elementares Linienteilchen
24 Lichtstrahl (sekundär gestreut)
25 Symmetrieachse
26 Spiegel
27 Spiegel
28 Abtastlaserstrahl
29 Drehmechanismus
30 Korrektoreinheit (elektronisches)
31 Hilfsstrahldeflektor

Claims (16)

1. Reinheitsprüfanlage zur Feststellung der Verunreinigungen in Hohlgläsern, welche Anlage Mechanismen für Bewegung der Hohlgläser, weiterhin ein Laser als Lichtquelle zur Durchleuchten der Hohlglä­ ser, ein Fotodetektor zur Fühlen des die Hohlgläser verlassenen Lichtstrahles, sowie eine elektronische Einheit zur Analyse der Ausgangssignale des Fotodetektors aufweist und zwischen dem Laser und Hohlgläser befindet sich ein Strahlablenker zur Sicherung der Abtastbewegung des Laserstrahls, weiterhin zwischen dem Hohlglas und dem Fotodetektor ist ein optisches Diffusorelement vorgesehen die durchgegangenen Lichtstrahlen in von seiner ursprünglichen Richtung abweichende Richtungen zu dispergieren, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Diffusorelement (15) unmittelbar zum Fotodetektor (16) angeschlossen, weiterhin das optische Diffusorelement (15) als Richtungsfilterelement ausgestaltet ist und die Abmessungen der Sensoroberflächen, sowie ihre Entfernung vom Diffusorelement (15) so ausgewählt werden, daß der Raumwinkel der gefühlten Licht­ strahlen (19) kleiner als 10 Grad, vorteilhaft kleiner als 5 Grad und gleichzeitig der Richtwinkel (20) des Raumwinkels (19) kleiner als 30 Grad, vorteilhaft kleiner als 20 Grad sei.

2. Reinheitsprüfanlage nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Laser (1) ein Halbleiterlaser, vorteilhaft ein Halbleiterlaser mit einer modulierbaren Intensität ist, welcher Laser (1) mit einer Kollimator-Optik ausgestaltet ist.

3. Reinheitsprüfanlage nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ausgangslaserstrahl (2) auf eine Winkeldi­ vergenz von 0,1-5 mrad, vorteilhaft von 0,5-2 mrad eingestellt ist

4. Reinheitsprüfanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Strahlablenker (3) ein, die Richtung des Ausgangslaserstrahls (2) symmetrisch auf die opti­ sche Achse (8) gemäß einer Zeitfunktion ändernd zu einem Abtastla­ serstrahl (4) umwandelnder Drehspiegel- oder Schwingspiegel- Strahlablenker (3) ist.

5. Reinheitsprüfanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Durchmesser des durch den zu prüfenden Hohlglas (7) durchgehenden Laserstrahls (7) klei­ ner als der Schwellengröße der in Hohlglas detektierenden Verun­ reinigungen (21) ist.

6. Reinheitsprüfanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Einfallswinkel des Abtastlaserstrahls (4) in den zu prüfenden Teil des Hohlglases (7) kleiner als 10 Grad gewählt wird.

7. Reinheitsprüfanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Entfernung zwischen dem zu prüfenden Teil des Hohlglases (7) und dem optischen Diffusorele­ ment (15) kleiner als 50 Millimeter ist.

8. Reinheitsprüfanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Breite des halben Wertes die aus den der, auf einer Oberfläche oder auf beiden Oberflächen des optischen Diffusorelementes (15) befindlichen Inhomogenitäten ausgehenden gestreuten Lichtstrahlen bildende Streuung-Indikatrix (17), kleiner als 30 Grad gewählt wird.

9. Reinheitsprüfanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein auf eine mit sich parallele Bewegung der Symmetrieachse (25) des Hohlglases (7) ausgebildete Mechanismus auf einer bei einer Koinzidenz der Symmetrieachse (25) des Hohlglases (7) und der optischen Achse (8) des Abtastlaser­ strahls (4) auftretenden Arretierung ausgestaltet ist.

10. Reinheitsprüfanlage nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein aus zwei Sammellinsen (5, 6) bestehendes, vorteilhaft zueinander konfokal transformierendes optisches System zwischen dem Strahlablenker (3) und der Öffnungsebene des Hohl­ glases (7) aufgebaut wird, weiterhin die Entfernung der ersten Sammellinse (5) von dem Strahlablenker (3) vorteilhaft gleich mit der Fokaldistanz der ersten Sammellinse (5) ist und das durch die Sammellinsen (5, 6) geschafften Bild des Strahlablenkers (3) mit der Mundöffnung des Hohlglases (7) zusammenfallend ausgebildet ist.

11. Reinheitsprüfanlage nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den beiden Sammellinsen (5, 6) ein anderer Strahlablenker (9) angeordnet ist.

12. Reinheitsprüfanlage nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der andere Strahlablenker (9) mit einem, die lineare Abtastbewegung zu radialen Abtastbewegung umwandelndem Gerät, z. B. mit einem um die mit der optischen Achse des Abtastla­ serstrahls (4) koaxialen Achse (8) drehbaren Dove-Prisma (10) oder Pechan-Prisma oder Reversionsprisma ausgebildet ist.

13. Reinheitsprüfanlage nach einem der Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei, in einem mit einer mit der Richtung der optischen Achse (8) einen Winkel bildenden Achse ver­ fügenden Winkelbereich abtastierender Abtastlaserstrahl (28) erzeu­ gende Spiegel (26, 27) hinter der Strahlablenker (3), im Wege des Abtastlaserstrahls (4) angeordnet sind.

14. Reinheitsprüfanlage nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der auf eine mit sich parallele Bewegung der Symmetrieachse (25) des Hohlglases (7) ausgebildete Mechanismus auf Stoppen der optischen Achse (8) in der die Symmetrieachse (25) überschneidenden Position und auf Drehen des Hohlglases (7) in der gestoppten Position angeordnet ist.

15. Reinheitsprüfanlage nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein auf Folgen mit Abtastung der Symmetrie­ achse (25) des Hohlglases (7) geeigneter Hilfsstrahlablenker (31) im Weg des Abtastlaserstrahls (4) zwischen dem Strahlablenker (3) und den beiden Spiegeln (26, 27) angeordnet ist.

16. Reinheitsprüfanlage nach Anspruch 15, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der auf eine mit sich parallele Bewegung der Symmetrieachse (25) des Hohlglases (7) ausgebildete Mechanismus auf eine kontinuierliche Translationsbewegung der Bewegungsebene der Symmetrieachse (25) und auf eine Drehung um die Symmetrieachse (25) geeignet ist.