DE60105415T2

DE60105415T2 - Röntgenuntersuchungsverfahren für nahrungsmittelbehälter

Info

Publication number: DE60105415T2
Application number: DE60105415T
Authority: DE
Inventors: Marco Pipino
Original assignee: Dylog Italia SpA
Current assignee: Dylog Italia SpA
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2005-09-29
Anticipated expiration: 2021-06-09
Also published as: ATE275722T1; JP2003536069A; US6922459B2; EP1287341B1; IT1320201B1; ITTO20000555A0; ITTO20000555A1; WO2001094923A2; WO2001094923A3; EP1287341A2; US20040028177A1; ES2228870T3; DE60105415D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Röntgenuntersuchungsverfahren.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein zerstörungsfreies Röntgenuntersuchungsverfahren für Nahrungsmittelbehälter.
Es ist bekannt, daß die zerstörungsfreie Untersuchung von Nahrungsmittelbehältern von stationären Untersuchungsgeräten durchgeführt wird, in denen man die zu untersuchenden Behälter auf einem horizontalen Förderband vorbeiziehen läßt. Diese Geräte umfassen einen mit einem geeigneten Empfänger verbundenen Röntgenstrahlemitter und die einschlägigen Steuerkreise.
Die Untersuchung von Nahrungsmittelbehältern hat die Entdeckung des Vorhandenseins möglicher Verunreinigungen im Behälter zum Ziel. Es ist in der Tat möglich, daß während der Verarbeitungs- und Abfüllprozesse ein Partikel oder Teilchen eines Fremdkörpers, im allgemeinen von höherem spezifischem Gewicht als die Flüssigkeit, in der sie zufällig auftreten, innerhalb des Behälters zu finden sind.
Es ist bekannt, daß in den meisten Fällen die zerstörungsfreie Röntgenstrahluntersuchung von Glasbehältern für die Nahrungsmittelindustrie von besonderen Geräten ausgeführt wird, die neben der Reihe der zu untersuchenden Behälter plaziert sind. Jene Geräte sind im wesentlichen mit einem Sender und einem Empfänger ausgerüstet, zwischen denen die Reihe der zu untersuchenden Behälter vorbeizieht.
Es ist auch bekannt, daß diese besonderen Geräte eine Untersuchung von 90 bis 95% des enthaltenen Produkts ergeben und diese Begrenzung auf Schattenbereiche zurückzuführen ist, die durch Krümmungen oder geneigte Wände im Behälter hervorgerufen werden.
In vielen Fällen ist dieses Ergebnis fälschlicherweise für ausreichend gehalten worden. Tatsächlich hat eine nur zu 95% gültige Untersuchung verschiedene Probleme verursacht. Es sind einige Versuche gemacht worden, solche Probleme zu lösen, die jedoch sehr komplex und teuer und kaum befriedigend waren.
Unter diesen Versuchen verdient die im italienischen Patent 1 285 008 entsprechend der Europäischen Patentanmeldung EP 0 795 746 A1 im Namen desselben Anmelders vorgeschlagene Lösung erwähnt zu werden, die einen seitlichen Untersuchungsapparat für Glasbehälter und/oder Dosen für die Nahrungsmittelindustrie offenlegt. Jenes Gerät umfaßt eine feststehende Konstruktion, die aus zwei um 90° zueinander und 45° relativ zur Behältertransportrichtung angeordneten modularen Einheiten besteht. Eine Einheit ist mit einem halbpanoramischen Sender und einem Empfänger ausgestattet, während die andere Einheit nur mit einem Empfänger ausgerüstet ist, der mit jenem der ersten Einheit identisch ist.
Diese Lösung ermöglichte die Beseitigung einiger Schattenbereiche infolge zum Beispiel der Krümmung der Behälterböden. Jedoch erlaubt sie keine direkte Untersuchung des Behälterbodens, das heißt des Bereichs, in dem die Verunreinigungen abgelagert werden.
Eine Anordnung eines stereoskopischen Röntgenbildsystems mit zwei parallelen linearen Empfängern und einem Röntgenstrahlemitter zur Untersuchung von Passagiergepäck ist veröffentlicht in Evans JPO et al., „Design of a stereoscopic X-ray imaging system using a single X-ray source", NDT & E International, Butterworth-Heinemann, Oxford, GB Vol. 33, Nr. 5, Seiten 325–332.
Ein anderes Beispiel eines mit einer einzigen Strahlungsquelle und einem Paar von Linearempfängern ausgerüsteten Röntgenuntersuchungsgeräts ist aus der DE 198 23 448 bekannt.
Die beiden letzteren Verfahren nach dem Stand der Technik sind jedoch für die Untersuchung von Nahrungsmittelbehältern mit einem Hals und geneigten Wänden wie Flaschen und Töpfe nicht geeignet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, die obigen Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren zur Verwendung einer Untersuchungseinrichtung vorzusehen, das eine vollständige und direkte Inspektion des Bodens eines Glas- oder Metallbehälters auf schnelle und sichere Art erlaubt.
Die obige und weitere Aufgaben werden durch ein Verfahren nach den beigefügten Ansprüchen zur Verwendung einer zerstörungsfreien Untersuchungseinrichtung von Behältern mit Flüssigprodukten – wie Glasgefäßen oder -töpfen – gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet eine Untersuchungseinrichtung mit einer vertikal angeordneten Strahlungsquelle und mindestens zwei nahe beieinander angeordneten Strahlungsempfängern, die gleichzeitig die vom Sender ausgehende Strahlung nach zwei geringfügig unterschiedlichen Richtungen ermitteln. Somit können mögliche, bezüglich einer Richtung im Schatten bleibende Zonen im allgemeinen von dem anderen Empfänger untersucht werden.
Die Erfindung wird nun unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen in Verbindung mit einer bevorzugten, jedoch nicht einschränkenden Ausführungsform der Erfindung selbst offenbart, wobei:
1 eine schematische Draufsicht auf einen Behälter in einer Untersuchungseinrichtung nach dem Stand der Technik ist;
2 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Untersuchungseinrichtung ist;
3 eine Draufsicht auf die in 2 gezeigte Untersuchungseinrichtung ist; und
4 eine schematische Seitenansicht eines Behälters während eines Inspektionsvorgangs in einer erfindungsgemäßen Untersuchungseinrichtung ist.
1 zeigt in einer schematischen Draufsicht einen auf z. B. einem Förderband (nicht gezeichnet) vorbeiziehenden Behälter 2 in einer bekannten Untersuchungseinrichtung, die eine über dem Behälter 2 angeordnete Strahlungsquelle 12 aufweist, sowie einen unter dem Förderband angeordneten linearen Strahlungsempfänger 4. Das von der Strahlungsquelle 12 ausgesandte Strahlenbündel passiert den Behälter 2 und seinen Inhalt und gelangt zu dem Aufnahmegerät 4, wo es durch bekannte elektronische Verarbeitungselemente ein Bild erzeugt, das von der Durchsichtigkeit der von dem Strahl durchquerten Stoffe in Relation zu der angelegten Strahlung abhängig ist.
Wie in derselben 1 gezeigt ist, wird jedoch während des Durchlaufs des Behälters 2 durch die Untersuchungseinrichtung die Gesamtheit des Behälterbodens, wo mögliche Verunreinigungen abgelagert sind, nicht einwandfrei untersucht. Insbesondere bleiben die schraffierten Bereiche 10a, 10b von der Inspektion ausgeschlossen.
Dies ist im wesentlichen darauf zurückzuführen, daß in der Behälterpartie zwischen dem Hals 6 und der Außenwandung 8 die zu durchdringende Glasschicht der Neigung der Wand wegen dicker ist.
Sogar wenn das vom Emitter 12 ausgesandte Strahlenbündel streut und in dem Behälter die Bodenpartie vollständig strahlend durchdringt, kann der Linearaufnehmer 4 nur die Strahlung erfassen, die in einer vertikalen Ebene durch seine sensitive Oberfläche dringt und hinterläßt damit die seitlichen Schattenzonen 10a, 10b unerschlossen.
Statt dessen wird eine nach der vorliegenden Erfindung geschaffene Untersuchungseinrichtung für Behälter für Nahrungsmittel und andere Produkte in 2, 3 und 4 offengelegt.
Insbesondere zeigen 2 und 3 eine Gruppe von Behältern 22, z. B. von Lebensmittel enthaltenden Glastöpfen, die von einem Förderband 20 innerhalb einer vertikal angeordneten Untersuchungseinrichtung transportiert werden, die nach der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Die Untersuchungseinrichtung weist eine Strahlungsquelle 24 auf, die ein streuendes Strahlenbündel 32, z. B. einen Röntgenstrahl, emittiert, sowie Elemente 26, die zur Erfassung der von dem Sender 24 ausgesandten Strahlung ausgelegt sind. Die Position des Senders ist vertikal einstellbar, z. B. zwischen einer unteren Position 24, die für kleine Topfgrößen und einer oberen Position 24', die für Flaschen oder höhere Behälter geeignet ist.
Tatsächlich wird der Sender 24 zwecks optimaler Wirkung der Einrichtung geringfügig über dem Hals des Behälters 22 plaziert, wie im folgenden unter Hinweis auf 4 dargelegt werden wird.
Die Strahlungsempfängerelemente 26 weisen zwei selbstständige Linearaufnehmer 28, 30 auf, die mit geringem Abstand und in bezug auf eine die Strahlungsquelle 24 schneidende vertikale Linie symmetrisch angeordnet sind. Die Empfänger 28, 30 nehmen vom Sender 24 emittierte Strahlung in zwei unterschiedlichen Richtungen, 32 und 32' auf, wie im Detail in 4 gezeigt wird.
Tatsächlich zeigt 4 schematisch einen Inspektionsvorgang eines Topfes 22, der zwischen dem Sender 24, schematisch oberhalb des Topfrands 34 dargestellt, und den Aufnehmern 28 und 30 angeordnet ist. Das Bezugszeichen A in der Zeichnung kennzeichnet die Breite der geneigten Topfpartie 36 zwischen Rand 34 und Außenwandung 40. Die Zeichnung zeigt eindeutig, daß bei geeignetem Abstand der Empfänger 28, 30 der Topfboden einschließlich seiner extremen Ecken vollständig untersucht werden kann.
Der Minimalabstand B zwischen den Aufnehmern muß mindestens gleich dem Doppelten der halben Durchmesserdifferenz A zwischen dem Rand 34 und der Außenwandung 40 des Behälters oder Topfs 22 sein. Auf diese Art penetrieren die vom Sender 24 emittierten Strahlen 32' wirklich das Innere des Behälters 22, ohne die geneigte Partie 36 zu durchlaufen und können auch widerstandslos den Bodenrand durchdringen und daraufhin den Aufnehmer 30 erreichen. Ähnlich wird das andere Ende des Bodens 38 des Topfs 22 gründlich von dem anderen Aufnehmer 28 untersucht.
Darüber hinaus ist zur Anpassung der Untersuchungseinrichtung an Behälter mit unterschiedlichen Formen und Größen der Abstand zwischen den Sensoren 28 und 30 variabel, selbstverständlich immer innerhalb des Strahlkegels des Senders 24. Tatsächlich kann zur Untersuchung von Behältern mit breitem Boden ein größerer Abstand zwischen den Aufnehmern 28 und 30 angemessen sein, während im Fall von zylindrischen Behältern die Aufnehmer näher beieinander plaziert sein können.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet damit, den Inspektionsvorgang von Nahrungsmittelbehältern zu verbessern und gewährleistet größere Sicherheit und Zuverlässigkeit.

Claims

Verfahren zur zerstörungsfreien Röntgenuntersuchung von Nahrungsmittelbehältern (22), wobei jene Behälter einen Hals (34) sowie einen Bereich (36) mit geneigter Wandung unterhalb des Halses aufweisen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß sich ein Sender (24) geringfügig oberhalb des Halses (34) der Behälter (22) befindet, der zur Emission eines Röntgenstrahls im wesentlichen in senkrechter Richtung angeordnet ist und sich ein Strahlungsempfängerelement (26) unterhalb der Behälter (22) zur Erfassung jener Strahlung befindet und daß die Behälter (22) zwischen dem Sender (24) und dem Strahlungsempfängerelement (26) vorbeiziehen, um im wesentlichen in senkrechter Lage untersucht zu werden und daß zwei lineare Strahlungsempfänger (28, 30) im wesentlichen parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordnet sind, um von dem Sender (24) emittierte Strahlung (32, 32') entsprechend ihrer unterschiedlichen Richtungen aufzunehmen, wobei der Abstand (B) zwischen den beiden Strahlungsempfängern (28, 30) auf mindestens das Doppelte der Durchmesserdifferenz (A) zwischen dem Hals (34) des Behälters (22) und der Außenwandung (40) desselben Behälters eingestellt wird, so daß die in den von einem geneigten Wandabschnitt (36) des Behälters geworfenen Schatten verbleibenden Zonen bezüglich des in einer Richtung strahlungsaufnehmenden Empfängers gleichzeitig von dem in einer anderen Richtung strahlungsaufnehmenden Empfänger untersucht werden, wobei der gesamte Boden (38) des Behälters einschließlich der extremen Ecken des Bodens untersucht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen dem Sender (24) und jenen beiden Strahlungsempfängern (28, 30) so eingestellt wird, daß er dem Typ und der Form der zu untersuchenden Behälter (22) angepaßt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jene linearen Strahlungsempfänger (28, 30) eine Länge größer als oder gleich dem Bodendurchmesser des zu untersuchenden Behälters (22) aufweisen.