DE886965C - Vorrichtung zur Untersuchung lichtdurchlaessiger Fluessigkeiten auf darin befindliche Fremdkoerper - Google Patents

Description

(WiGBI. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 14. SEPTEMBER 1953

C 2988 IX a j 42 h

Die Erfindung bezieht sich auf die Untersuchung von Flüssigkeiten auf darin enthaltene Fremdkörper, bei welcher die durch die Fremdkörper hervorgerufene plötzliche Intensitätsänderung des durchfallenden Lichtes auf eine lichtelektrische Zelle wirkt und der dadurch erzeugte Stromstoß über einem Verstärker eine Auslösvorrichtung betätigt. Solche Vorrichtungen sind bekannt. Die in der Zeichnung dargestellten, mit physikalischen Apparaten versehenen Vorrichtungen sind insbesondere zur Untersuchung von solchen Flüssigkeiten bestimmt, welche sich in Flaschen, Krügen od. dgl. befinden.

In den Gewerbebetrieben, welche sich mit dem Füllen von Flaschen mit Getränken beschäftigen, ist es zur Zeit üblich, die Flaschen, nachdem sie geschlossen und für die Abgabe an den Handel fertig sind, in die Hand zu nehmen und sie in der Weise zu untersuchen, daß die Flaschen einzeln über eine Lichtquelle gebracht und durch die Flaschen hindurchgesehen wird, was naturgemäß eine Anzahl von Arbeitskräften in Anspruch nimmt,

') Von der Patentsucherin ist als der Erfinder angegeben worden:

George Philip Stout, Baltimore, Md. (V. St. A.)

wenn eine sorgfältige Untersuchung die große Zahl der Flaschen umfassen soll, welche die Flaschenfüllmaschine liefert. Außerdem ergibt sich bei dieser Art der Untersuchung insofern eine Schwierigkeit, als das menschliche Auge sehr rasch ermüdet und dann nicht mehr fähig ist, kleine Fremdkörper

' "zu entdecken, wie z. B. 'Glasstückchen, welche möglicherweise durch die Verschlußmaschine zum Absplittern gebracht sind, die aber, sofern sie mitgetrunken werden, für den Verbraucher sehr ernste Folgen haben können. Auch kommt in Betracht, daß die Nichtentdeckung solcher Fremdkörper den Verbraucher des betreffenden Getränks Anlaß geben kann, gegen die Hersteller schwere Schadensersatzansprüehe geltend zu machen.

Bei den bisher zur Untersuchung von Flüssigkeiten auf Fremdkörper in Vorschlag gebrachten, auf der Anwendung von durch die Flüssigkeit gesandten Strahlen beruhenden Vorrichtungen wird unmittelbar die Mengenveränderung des von einer photoelektrischen Zelle ausgehenden Stromes nutzbar gemacht,, und daher sind diese Vorrichtungen für geringe Änderungen, wie sie durch Fremdkörper von der Größe eines Sandkörnchens, eines Faserteilchens oder einer Borste der Flaschenwaschbürste herrühren, unempfindlich.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung die Fördereinrichtung derart ausgestaltet ist, daß sich die Flüssigkeit bei der Untersuchung gegenüber ihrem Behälter in Bewegung befindet und die Schaltung . derart ausgebildet ist, daß die Auslesevorrichtung nur bei plötzlichen Stromstößen, nicht aber bei langsamer oder gleichförmiger Stromänderung betätigt wird.

Sind.in Flaschen oder Krügen befindliche Flüssigkeiten zu untersuchen, so wird die Bewegung der Flüssigkeit gegenüber dem Prüfstrahl gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß die Fördereinrichtung durch Drehung der Flaschen die darin enthaltene Flüssigkeit ebenfalls in Drehung versetzt, worauf die Flaschen ohne eigene Drehung, aber mit weiter kreisendem Inhalt nacheinander zur Untersuchung durch das Wirkungsfeld der lichtelektrischen Zelle geführt werden. Die Behälter selbst werden während der Einwirkung des Prüfstrahls stationär festgehalten, um Lichteinflüsse, welche durch die Bewegung des Behälters entstehen könnten, bei der Untersuchung auszuschließen.

Die Bewegung des Inhaltes der Behälter kann entweder durch elektrische Beeinflussung oder durch mechanische Mittel bewirkt werden. Die elektrische Beeinflussung kann dadurch bewerkstelligt werden, daß der Behälter unter den Einfluß eines rotierenden magnetischen Feldes gesetzt oder beispielsweise mit dem Felde eines Mehrphasenmotors, dessen Anker entfernt ist, axial gleichgerichtet wird. Bei dem in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird der Inhalt der Behälter durch mechanische Mittel in Bewegung versetzt. Weitere Ausgestaltungen und Verbesserungen der Erfindung bilden den Inhalt der Ansprüehe 3 bis 10.

Es ist bereits bekannt, die Oberfläche von festen Körpern, z. B. von zylindrischen Werkstoffproben, lichtelektrisch zu untersuchen, während der Körper sich in Drehung befindet. Dagegen bezieht sich die Erfindung auf die lichtelektrische Untersuchung von Flüssigkeiten und schafft die Mittel, um auch - bei Flüssigkeiten diese Untersuchung während der Bewegung durchzuführen.

Soweit die Erfindung zur Untersuchung von auf Flaschen gefüllten Getränken angewendet wird, ist die Vorrichtung zweckmäßig so ausgebildet, daß diejenigen Flaschen, welche einen Fremdkörper enthalten, ausgeschieden werden. Auslese- bzw. Auswurfvorrichtung sind aber an sich bekannt.

Die Erfindung "ist an einem in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel erläutert, das auch bekannte, nicht den Gegenstand vorliegender 'Erfindung betreffende Teile enthält. In der Zeichnung zeigt .

Fig. ι den Grundriß einer Prüfmaschine mit Teilen der Vorrichtungen, welche die zu prüfenden Behälter in die Maschine ein- und aus der Maschine ausführen,

Fig. 2 eine Seitenansicht von Fig. 1, Fig. 3 in vergrößertem Maßstab einen waagerechten Schnitt nach Linie 3-3 in Fig. 2, wobei der Mittelteil fortgelassen und nur der Einlaß und Auslaß der Maschine dargestellt sind,

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab, teilweise im Schnitt, einen Aufriß nach Linie 4-4 in Fig. 2,

Fig. 5 eine Ansicht vom linken Ende von Fig. 1 bei einem nach Linie 5-5 in Fig. 1 gelegten Schnitt,

Fig. 6 einen Einzelteil bei einem nach Linie 6-6 in Fig. 5 gelegten Schnitt,

Fig. 7 einen vertikalen Schnitt des Einzelteils nach Linie J-J in Fig. 5,

Fig. 8 eine Ansicht einer veränderten Form der Ausstoßstifte,

Fig. 9 einen Schnitt nach Linie 9-9 in Fig. 8, Fig. 10, 11, 12, und 13 Einzelheiten in vertikalen Schnitten nach den entsprechenden Schnittlinien in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 14 eine Einzelheit in vertikalem Schnitt nach Linie 14-14 in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 15 einen Grundriß in Richtung der Linie 15 in Fig. 14,

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer ge- no ■schlitzten Platte,

Fig. 17 einen Grundriß einer abweichenden Ausführungsform der Maschine gemäß der Erfindung, Fig. 18 in vergrößertem Maßstab ein Einzelteil in vertikalem Schnitt nach Linie 18-18 in Fig. 17,

Fig. 19 in vergrößertem Maßstab im Grundriß die Einrichtung, mittels welcher die Behälter um ihre Achsen gedreht werden,

Fig. 20, 21, 22 und 23 in vertikalem Schnitt und vergrößertem Maßstab Einzelheiten nach den entsprechenden Schnittlinien in Fig. 17,

Fig. 24 ein Diagramm der Stromleitungen. Fig. ι bis 16 veranschaulichen eine Ausführungsform der zur Durchführung des vorliegenden Verfahrens dienenden Vorrichtung. Eine über Kettenräder 31, 32 (Fig. 2) laufende endlose Förder-

vorrichtung 30 führt die mit Flüssigkeit gefüllten Behälter, beispielsweise Flaschen, durch die Prüfmaschine hindurch. Zur Beschickung der Fördervorrichtung 30 mit den Flüssigkeitsbehältern dient das Speiserad 33, welches mit seinen Randausschnitten 35 die Behälter 34 aufnimmt, die mittels einer Zufuhrkette 36 herangeführt werden. Das Speiserad 33 übergibt die Behälter einzeln den auf der Fördervorrichtung 30 angebrachten Platten 37. Die Einrichtung und Wirkung des Speiserades 33 ist die gleiche wie bei den bei Flaschenfüll- und Flaschenverschließmaschinen zur Zeit benutzten Speiserädern.

Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, tragen die Platten 37 Schalen 38, welche mittels hohlen Zapfens 39 drehbar in den Platten37 gelagert sind. Die Platten selbst sind auf den Gliedern von Ketten 40 montiert, welche über die Kettenräder 31 und 32 laufen. Um die zur Aufnahme der Behälter 34 dienenden Schalen in Drehung zu versetzen, ist der Zapfen 39 jeder Schale mit einem walzenartigen Bund 41 versehen, welcher bei der Weiterbeförderung der von der zugehörigen Schale getragenen Flasche mit einer Anzahl von in Drehung versetzten Walzen 42 in Berührung gelangt, wie dies Fig. 4 veranschaulicht. Von diesen in Drehung versetzten Walzen 42 hat jede folgende einen größeren Durchmesser als die vorangehende. Der gemeinsame Antrieb der Walzen 42 erfolgt von der Welle 43 aus mittels Kegelrädergetriebe. Die Welle 43 wird ihrerseits durch Kegelräder 44 vom Motor 45 aus angetrieben.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß bei dem Gang der Fördervorrichtung jeder einzelne Bund 41 der Reihe nach mit den Walzen 42 in Berührung kommt, was infolge des immer größer werdenden Durchmessers dieser Walzen eine immer weitere Steigerung der Drehgeschwindigkeit der Schalen mit den darauf stehenden Behältern zur Folge hat, wobei die in letzteren enthaltene Flüssigkeit in den Zwischenräumen zwischen den Walzen 42 in eine frei wirbelnde Bewegung geraten kann. Die Fördervorrichtung 30 wird, wie Fig. 1, 5 und 6 erkennen lassen-, mittels eines Malteserkreuzes 46 schrittweise angetrieben, und zwar derart, daß jede schrittweise Weiterbewegung dem Abstand zwischen den Achsen der Zapfen 39 entspricht.

Sobald der walzenartige Bund 41 einer Schale die letzte und größte Walze 42 passiert hat, wird er zwischen ein Paar Bremsbacken 47 (Fig. 4) hineingezwängt, welche an Haltern 48 derart befestigt sind, daß sie den Bund mit einer gewissen Spannung festhalten. Die Bremsbacken 47 sind mit einem Lederfutter versehen, welches auf den walzenartigen Bund 41 eine solche Reibung ausübt, daß die Schale 38 stillgestellt wird. Mit der Stillstellung der Schale wird auch der zugehörige Flüssigkeitsbehälter stillgestellt, wogegen der Inhalt des Flüssigkeitsbehälters sich noch in wirbelnder Bewegung befindet und diese wirbelnde Bewegung gegenüber dem stillgesetzten Behälter auch weiter beibehält.

Um die aufrechte Stellung der Flaschen od. dgl. auf der Fördervorrichtung 30 zu sichern, ist eine zweite endlose Fördervorrichtung 49 vorgesehen, welche, wie aus den Fig. 2 und 7 ersichtlich ist, von der Welle 50 aus mittels Kegelrädergetriebe 51, Kettenrad 52 und Kette 53 angetrieben wird. Die Kette S3 läuft über das Kettenrad 54, welches die Kette 55 der Fördervorrichtung 49 antreibt. Die auf den Gliedern der Kette 55 angebrachten Platten 56 sind mit je einer trichterförmigen Kappe 57 versehen, Fig. 10, welche mittels Zapfen drehbar in der zugehörigen Platte gelagert ist und unter dem Einfluß je einer Feder 58 steht. Die Kappen 57 sind zweckmäßig mit einem Futter versehen. Die beiden Fördervorrichtungen 37 und 49 werden synchron angetrieben, so daß sich je eine Kappe 57 auf den Kopf jedes Behälters federnd aufsetzt, sobald der Zapfen der den Behälter tragenden Schale 38 in eine Achse mit dem Zapfen der zugehörigen Kappe 57 fällt. Wie Fig. 10 zeigt, können auch die Schalen 38 mit einem Futter 59 aus geeignetem Material versehen sein.

Um die sich auf den Flaschenkopf aufsetzenden Kappen 57 während des Durchganges der Flaschen durch die Maschine in richtiger Lage festzuhalten, gleichzeitig aber auch das Aufsetzen der in schräger Lage ankommenden Kappen und ebenso ein unbehindertes Abheben der Kappen von den Flaschen zu gewährleisten, sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich _go ist, Spannrollen 49' und 49" für den unteren Lauf der Transportkette 55 angeordnet.

Die Vorrichtung zur Untersuchung des Inhaltes der Behälter auf Fremdkörper besteht aus einer Lichtquelle 60 und Sammellinsen 61, die in einer Lichtkammer 62 angeordnet sind. Letztere hat einen Schlitz 63, durch den, wie aus Fig. 14 ersichtlich ist, ein.schmales Bündel paralleler Strahlen durch den Behälter 64 hindurch in eine Photokamera 65 tritt, welche das Bild des durchleuchteten Teils der Flasche, so wie es sich gestaltet, auf photoelektrische Zellen 66, 67, 68 wirft. Im dargestellten Fall ist eine Reihe von Prismen 69 derart angeordnet, daß das gesamte, aus der Kamera 65 kommende Strahlenbündel aufgenommen und auf die photoelektrischen Zellen geworfen wird, so daß das gesamte Bild zur Geltung kommt. Hierbei wird das Bild natürlich umgekehrt, so daß die in der Nähe des Flaschenhalses hindurchgehenden Strahlen auf die photoelektrische Zelle 66 und die in der no Nähe des Bodens durch die Flasche hindurchgehenden Strahlen auf die Zelle 68 zur Wirkung gelangen. Selbstredend kann die Einrichtung auch so getroffen werden, daß nur eine einzelne elektrische Zelle vorhanden ist.

Wie weiter unten noch beschrieben wird, setzt ein in der Flüssigkeit befindlicher Fremdkörper das Solenoid 70 (Fig. ii) in Wirkung, wodurch der in der betreffenden Platte 56 verschiebbar gelagerte Stift 71 vorgeschoben wird. In der vorgeschobenen, punktiert angedeuteten Stellung wird dieser Stift mittels eines unter Federspannung stehenden Sperrbolzens 72 gesichert.

Sobald nun der durch das Solenoid 70 vorgeschobene Stift 71 an die Auswurfstelle gelangt, stößt er gegen einen mit geeigneter Anschlagfläche 73

versehenen, verschiebbaren Bolzen (Fig. 12), welcher durch seine Verschiebung die Kontakte 74 leitend verbindet und hierdurch ein Solenoid 75 (Fig. 3) in Wirkung setzt, welches mittels Zahnstange 76 eine Klappe yy in die Bahn der auszuschaltenden Flasche hineinschwingt, die sich in diesem Zeitpunkt in einem Ausschnitt des Ausladerades 78 befindet, so daß nunmehr die Flasche auf die zur Abführung nicht einwandfreier Flaschen dienende Fördervorrichtung 79 gelangt.

Fig. 8 und 9 veranschaulichen eine abweichende Ausführungsform der Ausstoßvorrichtung. Letztere besteht in diesem Fall aus einem Rad 80, welches mittels Kegelräder von dem Ausladerad 78 aus angetrieben wird. In dem Kranz des Rades 80 sind Stifte 71' radial verschiebbar gelagert. Der Vorschub des jeweils in Betracht kommenden Stiftes 71' wird durch das Solenoid 70' bewirkt. Wie Fig. 9 erkennen läßt, sind die Stifte Ji' mit je zwei Rasten versehen, in welche eine unter Federspannung stehende Sperrkugel 81 einfallen kann. In der Ruhelage der Stifte liegt die Sperrkugel 81 in der vorderen Rast. Wird ein Stift durch das Solenoid 70' vorgeschoben, tritt die Sperrkugel in die hintere Rast des betreffenden Stiftes. Dias Rad 80 wird synchron mit der Fördervorrichtung 30 schrittweise in der aus Fig. 8 durch den Pfeil angedeuteten Richtung in Drehung versetzt. Die Weiterbewegung der Stifte aus der dem Solenoid 70' gegenüberliegenden Stellung bis in die Stellung gegenüber der Walze 82 vollzieht sich in genau gleichem Maße wie die Förderung der Flaschen zwischen der Untersuchungsstelle und der Ausstoßstelle, so daß also unter der Annahme, daß der Stift 71' vorgeschoben ist, dieser Stift in dem richtigen Zeitpunkt mit der Walze 82 in Berührung tritt und letztere unter Spannung der Feder 83 derart verschiebt, daß zwischen den Kontakten 84 leitende Verbindung hergestellt, hierdurch das Solenoid 75 in Wirkung gesetzt und der nicht einwandfreie Behälter ausgeschieden wird.

Um einen vorgeschobenen Stift 71 (Fig. 12) wieder in die Ruhestellung zurückzuführen, ist in der Bahn der Köpfe der Sperrbolzen 72 am Maschinengestell eine Keilfläche 200 vorgesehen, durch welche der Sperrbolzen 72 aus der Nut 201 des Stiftes 71 herausgezogen wird, worauf die Feder 202 den Stift in die Ruhestellung zurückschiebt. Bei der durch Fig. 8 veranschaulichten Ausführungsform ist am Gestell eine gegen das Rad 80 hin schräg verlaufende Fläche 203 vorgesehen, durch welche die vorgeschobenen Stifte yi' wieder in die Normalstellung zurückgebracht werden.

Die elektrischen Röhren 154 bis 156 (Fig. 24) werden während der Zeit, in welcher sich die Flaschen in relativer Bewegung zu dem Prüfstrahl befinden, zweckmäßig außer Wirkung gesetzt. Dies kann mittels der Unterbrecherkontakte 125' (Fig. 6) und eines Armes 205 bewirkt werden, welcher mittels der Daumenwelle 206 abwechselnd von den Kontakten 125' abgehoben und mit denselben in Berührung gebracht werden kann. Die Kontakte 125' sind an die elektrischen Röhren 154 bis 156 angeschlossen. Bei der durch Fig. 17 veranschaulichten Ausführungsform der Vorrichtung wird eine gleichartige Unterbrecherwirkung mittels der Kontakte 125 (Fig. 20) herbeigeführt.

Die zu untersuchenden Behälter stehen auf je einer in den Schalen 38 angeordneten Platte 381, welche mit einem durch den hohlen Zapfen 39 der Schale 38 hindurchgeführten Stift 382 versehen ist. Sobald die Schale 38 an die Stelle gelangt, an welcher der Behälter dem Ausladerad 78 übergeben werden soll, wird der Stift 382 durch Heraufgleiten auf eine in der Bahn der unteren Enden der Stifte am Maschinengestell angebrachte schräge Fläche 383 (Fig. 2) entsprechend nach aufwärts geschoben und hierdurch die Platte 381 bis über den Rand der Schale 38 angehoben.

Die durch die Fig. 17 bis 23 veranschaulichte Ausführungsform der Vorrichtung unterscheidet sich von der vorbeschriebenen im wesentlichen nur dadurch, daß die zu untersuchenden Behälter auf einem in Drehung versetztenTisch angeordnet sind, welcher nicht schrittweise, sondern stetig angetrieben wird und bei dem die Prüfeinrichtung dadurch mit dem zu prüfenden Behälter in gleiche Stellung gebracht wird, daß die Lichtquelle während der Prüfung mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wird, mit welcher sich der zu prüfende Behälter weiterbewegt, worauf dann die Prüfvorrichtung rückläufig derart bewegt wird, daß sie zur Prüfung des nächsten Behälters wieder zur Verfügung steht. Ein Unterschied der durch die Fig. 17 bis 23 veranschaulichten Vorrichtung gegenüber der erstbeschriebenen besteht ferner in der abweichenden Ausbildung der zum Ausstoßen der nicht einwandfreien Behälter dienenden Vorkehrung.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 17 bis 23 weist eine Mittelsäule 384 auf, an welcher ein Tisch 85 mittels der Kugellager 86, 87 drehbar gelagert ist. Der Antrieb des Tisches erfolgt vom Motor 90 aus mittels Schneckengetriebes 88, 89. Im Tisch sind drehbar die Schalen 38' gelagert, deren Zapfen 39' mit den walzenartigen Bunden 41' versehen sind. Die Drehung der Schalen mit den Behältern erfolgt mittels der aus Fig. 19 ersichtlichen Riemengetriebe 91, 92, 93, welche auf der stillstehenden Platte 94 (Fig. 18) in geeigneter Stellung zur Bahn der Walzenbunde 41' angeordnet sind. Die Riemen besitzen eine geeignete Reibungswirkung.

Der Riemen 91 wird, wie Fig. 23 zeigt, vom Motor 95 aus unter Zwischenschaltung eines Über-Setzungsgetriebes 96 mittels Riemenscheibe 97 angetrieben. Der Riemen 91 treibt mittels des Kettengetriebes 98 den Riemen 92 und letzterer in gleicher Weise mittels des Kettengetriebes 99 den Riemen 93. Nun ist die den Riemen 92 antreibende Riemenscheibe 100 größer als die zumAntrieb des Riemens dienende Scheibe 97, und ebenso ist die den Riemen 93 antreibende Scheibe 101 noch größer als die Riemenscheibe 100. Infolgedessen werden die Walzenbunde 41' und damit die Schalen 38' und die auf letzteren stehenden Behälter von jedem fol-

genden Riemen mit einer größeren Geschwindigkeit in Drehung versetzt. Nach Verlassen des Riemens 93 gelangen die Walzenbunde 41' zwischen ein Bremsbackenpaar 47', in welchem die Walzenbunde und damit die betreffende Schale 38' und der darauf stehende Behälter zum Stillstand kommen, während die bis dahin mit dem Behälter mit in Drehung versetzte Flüssigkeit unbehindert sich im Behälter wirbelnd weiterbewegen kann. Die Bremsbacken 41' sind an dem Gestell der Bestrahlungsvorrichtung angebracht.

Die zum Festhalten der Behälter an ihrem oberen

Ende dienenden Kappen 57' sind an einem oberhalb des Tisches 85 angeordneten, mit dem Tisch fest

¹S verbundenen Ring 102 angeordnet. Federn 58' drücken die Kappen 57' auf die Flaschenköpfe. Am Einlauf werden die Kappen 57' unter Spannung ihrer Feder 58' durch eine an beiden Enden mit schräger An- bzw. Ablauffläche versehene Leiste 104 (Fig. 17 und 22) und in gleicher Weise an der Austrittsstelle der Flaschen durch eine zweite solche Leiste 105 (Fig. 17 und 21) von den Flaschen abgehoben. Die Leiste 104 ist mittels der Halter 106, 107, die Leiste 105 mittels der Halter 108, 109 an der Platte 94 befestigt.

Das Speiserad 33' sowie das Ausladerad 78' entsprechen in ihrer Einrichtung denen der erstbeschriebenen Ausführungsform. Beide Räder werden von dem Schneckenrad 88 aus mittels der Wellen 110 bzw. 111 synchron mit dem Tisch 85 und den Schalen 38' angetrieben.

Zur Anbringung des Prüflichtes dient bei vorliegender Ausführungsform ein auf dem oberen Ende der Säule 384 schwenkbar gelagerter Rahmen 112, an welchem Leisten 113, 114 befestigt sind, die die Lichtquelle 62' tragen, während ein zweites Leistenpaar 115, 116 zur Befestigung der Photokammer 65' dient. Am Rahmen 112 ist auch die zur Aufnahme der photoelektrischen Zellen dienende Kammer 117 befestigt.

Um den Rahmen 112 mit den daran angebrachten Vorkehrungen während der Untersuchung der Flaschen die gleiche Drehung zu erteilen wie dem Tisch 85, ist letzterer mit einem Kranz von Schaltzahnen 118 (Fig. 18) versehen, deren Zahl mit derjenigen der Schalen 38' übereinstimmt.

An einer der Leisten 115 ist ein Lagerbock 119 befestigt (Fig. 17 und 20), in welchem ein durch eine Feder 121 nach abwärts gedrückter Bolzen 120 drehbar gelagert ist. Der Bolzen hat am unteren Ende einen waagerechten Arm, welcher bei der aus Fig. 20 ersichtlichen Stellung unmittelbar an der Stirnwand eines der Zähne 118 anliegt. Infolgedessen wird unter gleichzeitiger Spannung der Feder 122 der Bolzen 120 und damit auch der Lagerbock 119 und der ganze Rahmen 112 in gleicher Drehbewegung wie Tisch 85 von letzterem mitgenommen. In geeignetem Abstand ist feststehend am Gestell eine Schrägfläche 123 (Fig. 20) angebracht, auf welche der Arm des Bolzens 120 aufläuft und hierdurch bis über die obere Kante des Zahnes 118 gehoben wird. Die zuvor gespannte Feder 122 zieht den Rahmen 112 nunmehr sofort in die Normallage zurück, und der Bolzenarm kommt hierbei vor den nächsten Zahn 118 zu liegen. Um bei der plötzlichen Rückdrehung des Rahmens 112 Stöße zu vermeiden, ist eine Pufferfeder 124 vorgesehen.

Wie aus Fig. 20 ersichtlich ist, sind an der vorbeschriebenen Einrichtung zur Mitnahme des Rahmens 112 Kontakte 125 vorgesehen, welche dazu dienen, in der Zwischenzeit zwischen den einzelnen Prüfungen den durch die elektrischen Schaltungsvorrichtungen gehenden Strom zu unterbrechen, so daß die Prüfung nur eintritt, wenn der zu prüfende Behälter und die Lichtquelle relativ zueinander vollkommene Ruhestellung einnehmen.

Zum Ausstoßen der nicht einwandfreien Behälter kann bei vorliegender Ausführungsform eine der durch Fig. 8 veranschaulichten Einrichtung entsprechende Vorkehrung benutzt werden, wobei das die Stifte enthaltende Rad vom Schneckenrad 88 aus mittels Welle 126 (Fig. 17) angetrieben wird. Die Zahl der zwischen dem Solenoid 70' und der Walze 82 angeordneten Stifte muß in diesem Fall der Zahl der Behälter entsprechen, welche sich zwischen der Untersuchungsstelle und dem Punkt befinden, an dem das Solenoid 127 (Fig. 17) wirksam wird, so daß ein durch das Prüfergebnis einer auszuscheidenden Flasche vorgeschobener Stift die dem Solenoid 127 gegenüberliegende Stelle auch wirklich dann erreicht, wenn mittels der Kontakte 84 der Stromkreis geschlossen werden muß. Bei Stromschluß wird durch das Solenoid 127 ein Impuls erzeugt, durch welchen unter Spannung der Feder 128 der Kern plötzlich eingezogen und die betreffende Flasche von ihrer Platte 8i' heruntergestoßen wird. Das Solenoid 127 sitzt an einem U-förmigen, an der Platte 94 befestigten Arm 130.

Das Abheben sowohl der einwandfreien als auch der auszuscheidenden Flaschen über den Schalenrand hinaus wird durch eine Schrägfläche 83' (Fig. 22) mittels der Stifte 82' in ähnlicher Weise bewirkt, wie dies für die Stifte 82 der erstbeschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung erläutert wurde.

Fig. 24 zeigt ein Diagramm der zur Betätigung der Vorrichtung dienenden Stromkreise. Von der Lichtquelle 60 gehen Strahlen durch die Sammel- no linsen und den oben beschriebenen Schlitz hindurch und werfen das Bild der Flasche auf die Prismen 69, von welchen die Strahlen auf die photoelektrischen Zellen 66 bis 68 reflektiert werden.

Als Kraftquelle für die gesamte elektrische Apparatur dient ein Motorgeneratorsatz 131 mit einem von einer Wechselstromquelle 132 angetriebenen Motor und einem Wechselstromgenerator 134, welcher den Strom für den Verstärker und für einen Teil der elektrischen Röhren liefert. Ferner umfaßt der Satz 131 einen Gleichstromgenerator 135, welcher die Lichtquelle 60 und auch einen Teil der elektrischen Röhren mit Strom speist. Das Feld des Generators 134 kann vom Generator 135 aus mittels Windung 136 erregt werden.

Der den Verstärkersatz speisende Stromverteiler 137 ist mittels der Leitungsdrähte 138, 139 an das Wechselstromnetz 140, 141 angeschlossen, so daß mittels der Leitungen 145, 146 die Verstärkersätze 142, 143, 144 mit Strom von hoher Spannung gespeist werden. In gleicher Weise ist der Stromverteiler 147 für den elektrischen Röhrenapparat 154 bis 156 durch die Leitungen 148, 149 mit den Leitungen 140, 141 verbunden, wobei durch die Leitungen 150, 151 Strom von hoher Spannung und durch die Leitungen 152, 153 Strom von niederer Spannung zugeführt wird.

Der bei 154, 155, 156 dargestellte elektrische Röhrenapparat steuert den von der elektrischen

X₅ Schalteinrichtung 147 zu dem Solenoid 166 fließenden niedergespannten Strom.

Die Verstärkersätze 142 bis 144 und die elektrischen Röhrensätze 154 bis 156 sind von der üblichen Einrichtung und können in marktgängiger Ware verwendet werden. Die Anordnung dieser Teile erfolgt derart, daß in Übereinstimmung mit der Bestrahlung ein gleichmäßiger Strom durch die pliotoelektrischen Zellen so lange hindurchfließt, als auch die Bestrahlung eine gleichmäßige ist. Dieser ständig gleichmäßige Strom übt auf die Röhrenapparate keine Wirkung aus, vielmehr werden diese nur durch eine Schwankung des für gewöhnlich konstanten Stromes in Wirkung gesetzt, sobald eine solche Schwankung durch einen von einem Fremdkörper hervorgerufenen Impuls herbeigeführt wird. Diese Stromschwankung wird durch die Verstärkersätze 142 bis 144 verstärkt, und hierdurch wird der elektrische Röhrenapparat 154 bis 156 in Wirkung gesetzt.

Die Einrichtung des elektrischen Röhrenapparates ist so getroffen, daß unter normalen Verhältnissen die Leitungen 161, 162 stromlos sind; wenn jedoch zufolge einer plötzlichen Änderung der auf die eine der photoelektrischen Zellen 66 bis 68 auffallenden Bestrahlung der hierdurch erzeugte Impuls den elektrischen Röhrenapparat erreicht, so wird die Röhrenwirkung ausgelöst, indem die Gasfüllung der Röhre leitend wird und dem Strom einen freien Durchfluß durch die Leitungen 161, 162 gestattet.

Angenommen, es geht ein in der Flasche 64 enthaltener Teil eines Fremdkörpers durch den von der Quelle 60 ausgehenden Lichtstrahl hindurch, so wird hierdurch ein Impuls erzeugt, welcher verstärkt durch einen der Verstärker 142 bis 144 die Röhrenwirkung auslöst und dadurch dem Strom ermöglicht, von der Leitung 140 durch Leitung 148, Leitung 153, die elektrische Röhre, z. B. 154, die Leitungen 163, 162, Kontakt 125, Leitung 164, Solenoid 166, Leitungen 161, 165, Röhre 154, Leitung 152 und Leitung 149 zur Leitung 141 zu fließen. Hierdurch wird das Solenoid 166 erregt, welches durch Anzug seines Ankers 163 einen von der Leitung 140 durch Leitung 168, Solenoid 70, Leitung 169, Kontakt 167 und Leitung 170 zur Leitung 141 fließenden Strom schließt.

Das hierbei in Wirkung tretende Solenoid 70 bewirkt einen Vorschub eines Stiftes 71 oder- Ji^r.

Dieser Stift führt im geeigneten Zeitpunkt zwischen den Kontakten 74 Stromschluß herbei, wodurch ein durch das langsame Öffnungsrelais 175 fließender Strom erzeugt, wird, der seinerseits mittels des Solenoids 75 die Ausstoßvorrichtung in Tätigkeit setzt, so daß die nicht einwandfreie Flasche ausgeschieden wird.

Der das Solenoid 75 in Wirkung setzende Strom fließt von der Leitung 140 durch Leitung 171, Leitung 172, Solenoid 75, Leitung 173, Relais 175 und Leitung 174 zur Leitung 141. Die Anordnung des langsamen Öffnungsrelais 175 bezweckt, das Solenoid75 hinreichend lange in Wirkung zu halten, um so die Ausscheidung der zu beanstandenden Flasche auch sicher zu erreichen.

Bei der durch die Fig. 17 bis 23 veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung kann das Relais 175 fortfallen und das Relais 75' unmittelbar durch den Stromschluß der Kontakte 74 in Wirkung gesetzt werden.

Bei dem in Fig. 24 dargestellten Schaltungsschema sind auch Vorrichtungen vorgesehen, welche das Ausladen aller Flaschen, gleichviel ob ihr Inhalt einwandfrei ist oder nicht, auch dann gewährleisten, wenn sich an dem Apparat irgendein Mangel zeigt. Hierzu dienen die in einem für gewöhnlich geschlossenen Strom liegenden Relais 176, 177, 178, 179, welche sowohl mit den zu ihrer Steuerung dienenden Kontakten als auch mit dem Hauptrelais 180 in Serien geschaltet sind. Wird daher der durch irgendeines der genannten Relais gehende Strom unterbrochen, so wird hierdurch das Hauptrelais veranlaßt, mittels seines für gewöhnlich offenen Ankers den Stromkreis zu schließen, in welchem der Widerstand 181 liegt, was zur Folge hat, daß das Solenoid 166 wirksam wird und durch letzteres eine der elektrischen Röhren 154 bis 156 außer Wirkung gesetzt wird. Jedesmal also, wenn an den Kontakten 204 Stromschluß erfolgt> tritt das Solenoid 166 andauernd in Wirkung, um mittels der Solenoide 70 und 75 alle Flaschen aus der Maschine auszuladen, worauf dann der Mangel beseitigt werden kann.

Die Windungen der Relais 176, 177, 178 stehen in Serienschaltung mit der Hochspannungsleitung, welche den Verstärkungs- und elektrischen Röhrenapparat speist. Das Solenoid 179 steht in Serienschaltung mit dem Heizstrom, welcher die Lichtquelle 60 speist. ■

Ferner steht mit den Kontakten der Relais 176 bis 179 in Serienschaltung ein für gewöhnlich offenes Solenoid 182, so daß, wenn der Sicherheitsstromkreis an irgendeinem Punkt unterbrochen wird, durch das Relais 182 der durch die Alarmvorrichtung 183 gehende Stromkreis geschlossen und die Alarmvorrichtung zum Ertönen gebracht wird. In Parallelschaltung mit je einem der Relais 176 bis 180 sind Lampen 184 angeordnet, die für gewöhnlich durch diese einzelnen Relais kurzgeschlossen sind und daher zum Aufleuchten gebracht werden, sobald der kurzgeschlossene Strom durch öffnung des" Stromes irgendeines der betreffenden Relais unterbrochen wird. Das-Auf-

leuchten der betreffenden Lampe läßt daher erkennen, an welcher Stelle eine Störung eingetreten ist, so daß der Fehler sofort beseitigt werden kann. Die Lampen 184 sind solche von hohem Widerstand, z. B. Neonglühlampen, wodurch verhindert wird, daß das Relais 180 stromlos wird, wenn der kurzgeschlossene Lampenstrom unterbrochen wird. Es ist ersichtlich, daß der nach Auslösung der elektrischen Röhrenwirkung durch das Relais 166 fließende Strom ununterbrochen so lange weiterfließt, bis der Strom in dem Stromkreis an irgendeiner Stelle, beispielsweise an den Kontakten 204, unterbrochen wird, und daß die Unterbrechung eines solchen Stromes die Möglichkeit gewährt, die Auslösung der betreffenden Röhrenwirkung sofort wieder aufzuheben.

Wie bereits dargelegt wurde, hängt die Wirkung der Vorrichtung und des Verfahrens von einer plötzlichen Änderung der Bestrahlung einer photoelekfrischen Zelle ab, und zwar tritt die Wirkung schon bei äußerst geringer Beeinflussung ein. Versuche haben ergeben, daß sich die Vorrichtung derart empfindsam ausführen läßt, daß selbst ein einzelnes Staubteilchen, welches den Durchgang des Licht-

₂g Strahls behindert, entdeckt wird. Es ist daher möglich, mit der Vorrichtung selbst so kleine Fremdkörper zu entdecken, wie sie mittels der üblichen Untersuchung durch einfache Betrachtung mit den Augen nicht ermittelt werden können. Da

o₀ bei der vorliegenden Vorrichtung schon ein ganz kleiner Glassplitter oder eine Gasblase innerhalb der Flüssigkeit durch die Zerstreuung der sonst parallelen Strahlen des Prüfstrahlenbündels eine plötzliche Verringerung der Bestrahlung der betreffenden photoelektrischen Zelle verursacht, so wird der Fremdkörper unbedingt entdeckt.

Falls ein Fremdkörper, wie beispielsweise ein Glassplitter, in der Flasche oder in dem Krug festgeklemmt wäre oder an der Innenwandung so festhaften würde, daß er sich nicht mit dem Inhalt in wirbelnde Bewegung setzen kann, so würde er mit dem bloßen Auge überhaupt nicht entdeckt werden können. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß in kohlensäurehaltigen Getränken, wie z. B. Bier, durch Anstoß der Flüssigkeit an einen solchen feststehenden Fremdkörper Wirbelströme erzeugt werden, welche das Freiwerden von Gasblasen verursachen. Diese Gasblasen führen bei der Prüfung der betreffenden Flüssigkeit ebenfalls zur Ausscheidung des betreffenden Behälters.

Durch Einstellung des Verstärkungsgrades der Impulse läßt sich die Vorrichtung auf eine bestimmte kleinste Größe der zu ermittelnden Fremdkörper einstellen. Selbst wenn sich daher in der zu untersuchenden Flüssigkeit normalerweise Teile befinden, welche die Strahlungsenergie beeinträchtigen, so läßt sich die Vorrichtung doch derart einstellen, daß die Fremdkörper ermittelt werden, welche etwas größer sind als die größten normalerweise in der Flüssigkeit vorhandenen Körper.

In den meisten Fällen kann zur Untersuchung der in Flaschen befindlichen Flüssigkeit gewöhnliches Licht benutzt werden; es kann zur Untersuchung aber auch jede andere Art von Strahlungsenergie, wie z. B. Infrarot, Ultraviolett od. dgl., benutzt werden, sofern nur durch die betreffende Strahlungsenergie die erforderliche Einwirkung auf eine photoelektrische Zelle herbeigeführt wird.

Sollen größere Flüssigkeitsmengen, welche sich nicht in einzelnen Behältern befinden, untersucht werden, so kann dies in der Weise geschehen, daß die Flüssigkeit durch eine Leitung hindurchgeführt wird, welche mit einander gegenüberliegenden Fenstern versehen ist, durch welche der Prüfstrahl hindurchgeleitet wird. Die Ausstoßvorrichtung kann in diesem Fall aus einem Ventil bestehen, welches sich augenblicklich öffnen läßt, um so den nicht einwandfreien Teil der Flüssigkeit auslaufen zu lassen, worauf das Ventil dann sofort wieder selbsttätig geschlossen wird. Die einzelnen Vorgänge des Verfahrens sowie auch die Sondereinrichtung der physikalischen Bestandteile der Vorrichtung können im Rahmen der Gesamterfindung selbstredend die den Bedürfnissen der Praxis erforderlichen Änderungen erfahren.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Vorrichtung zur Untersuchung lichtdurchlässiger Flüssigkeiten auf darin befindliche Fremdkörper, bei welcher die durch die Fremdkörper hervorgerufene plötzliche Intensitätsänderung des durchfallenden Lichtes auf eine lichtelektrische Zelle wirkt und der dadurch erzeugte Stromstoß über einen Verstärker eine Auslösevorrichtung betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung derart ausgestaltet ist, daß sich die Flüssigkeit bei der Untersuchung gegenüber ihrem Behälter in Bewegung befindet, und die Schaltung derart ausgebildet ist, daß die Auslesevorrichtung nur bei plötzlichen Stromstößen, nicht aber bei langsamer oder gleichförmiger Stromänderung betätigt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Untersuchung lichtdurchlässiger, in Flaschen oder ähnlichen Behältern abgefüllter Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (30, 49) durch Drehung der Flaschen (64) die darin enthaltene Flüssigkeit in Drehung versetzt, worauf die Flaschen ohne Drehung, »» aber mit weiterkreisendem Inhalt nacheinander zur Untersuchung durch das Wirkungsfeld der lichtelektrischen Zelle geführt werden.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterbringung ¹¹S der zu untersuchenden Flüssigkeit in Behältern von größerer Höhe mehrere elektrische Zellen (66, 67, 68) und eine gleiche Anzahl elektrischer Röhren (154, 155, 156) vorgesehen sind, wobei die Zellen unter Vermittlung einer gleichen Anzahl von vorzugsweise stufenartig angeordneten, die Gesamthöhe der Behälter beherrschenden Reflektoren (Prismen) (69) bestrahlt werden und nur diejenige elektrische Röhre in Wirkung gesetzt wird, die dem einen Fremdkörper aufweisenden Behälterteil entspricht.

4· Vorrichtung nach den Ansprüchen ι bis 3 mit Ein- und Ausladerad zur Durchführung der Folge von Flüssigkeitsbehältern durch die Bestrahlungsstelle, dadurch gekennzeichnet, daß ein synchron bewegtes, mit einander genati gegenüberliegenden, drehbaren Einspannorganen (38, 57) für die Behälter versehenes Förderketten- (30, 49) oder drehbares Scheibenpaar ■(85, 102) mit einem Getriebe (42, 43, 44, 45) vorgesehen ist, welches die eingespannten Behälter (64) während der Bewegung der Förderketten (30, 49) bzw. -scheiben (85, 102) in Drehung versetzt, sowie eine z. B. aus Klemmbacken (47) bestehende Bremsvorrichtung, mittels welcher der einzelne Behälter selbst stillgesetzt wird, sobald er in den Bereich der Bestrahlung tritt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Behälter tragenden Einspannorgane (Teller) (38, 57) während der Förderung der Behälter zu der Bestrahlungsstelle mittels einer Folge von z. B. gleichmäßig angetriebenen, aber zunehmende Größe aufweisenden Reibrändern (42) oder mit zunehmender Geschwindigkeit umlaufenden Reibriemen (91, 92, 93) mit immer stärker gesteigerter Geschwindigkeit in Drehung versetzt werden.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer durch einen Fremdkörper hervorgerufenen Kraftänderung einer lichtelektrischen Zelle ein an der Fördervorrichtung verschiebbar gelagerter Bolzen (71) derart \^Terschoben wird, daß unter Mithilfe eines durch den Bolzen in Wirkung gebrachten Solenoids (75) bei Eintritt des den Fremdkörper enthaltenden Behälters in das Ausladerad (78) eine Führungsklappe {jj) in die Bahn des Behälters bewegt, letzterer hierdurch aus dem Ausladerad (78) heraus auf ein besonderes Förderband (79) abgelenkt und der Bolzen (71) hierauf durch eine am Maschinengestell vorgesehene Keilfläche (200) wieder in seine Grundstellung zurückbewegt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines an der Fördervorrichtung verschiebbar angeordneten Bolzens mehrere solcher radial verschiebbar im Kranz einer vom Ausladerad (78) in Drehung versetzten Radscheibe (80) gelagert und mit je zwei Rasten versehen sind, deren vordere unter Mitwirkung einer unter Federdruck stehenden Sperrkugel (81) od. dgl. zur Sicherung der Bolzen (71') in der Ruhestellung dient und in deren hintere die Sperrkugel (81) od. dgl. eintritt, sobald bei der Kraftänderung einer lichtelektrischen Zelle der bezügliche Bolzen (71') durch ein hierbei wirksam werdendes Solenoid (70') vorgeschoben wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei kreisförmiger Förderung der Behälter das Prüflicht und die lichtelektrischen Zellen an einem um die Achse der Förderscheiben schwenkbaren Rahmen (112) angebracht sind, der unter Spannung einer Feder (122) während der Bestrahlung der einzelnen Behälter synchron mit den Förderscheiben (85, 102) von letzteren durch Anschlag (120) mitgenommen und nach Mitnahme um das dem Behälterabstand entsprechende Maß infolge der alsdann selbsttätig eintretenden Auslösung des Anschlages (120) durch die gespannte Feder (122) sofort wieder in die Grundstellung zurückgeschwenkt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei kreisförmiger Förderung der Behälter und Inwirkungsetzung des die auszuscheidenden Behälter ausstoßenden Solenoids (127) mittels im Kranz einer Radscheibe (80) radial verschiebbarer Bolzen (71') die Radscheibe (80) synchron mit dem Förderscheibenpaar in Drehung versetzt wird und das Solenoid (127) in solchem Abstand von der Bestrahlungsstelle angeordnet ist, daß die Zahl der zwischen Bestrahlungsstelle und Solenoid befindlichen Behälter der Zahl der im Kranz der Radscheibe vorhandenen Bolzen (71') entspricht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Auslade- bzw. Ausstoßstelle (78') am Maschinengestell Keilflächen go (105) angebracht sind, durch welche einerseits die die Behälterköpfe haltenden Einspannkappen (57') abgehoben, andererseits die die Behälter tragenden Teller (38') bis über das Niveau der Fördervorrichtung emporgehoben werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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