DE2718802A1

DE2718802A1 - Anordnung zur photoelektrischen ueberwachung der unversehrtheit und/oder des reinigungszustands von flaschenmuendungen

Info

Publication number: DE2718802A1
Application number: DE19772718802
Authority: DE
Inventors: Olaf A Richter
Original assignee: PONNDORF HANDELSGESELLSCHAFT K
Current assignee: PONNDORF HANDELSGESELLSCHAFT K
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1977-04-27
Publication date: 1978-11-16

Description

"Anordnung zur photoelektrischen Überwachrung der Unver-
sehrtheit und/oder des Reinigungszustands von Plaschenmündungen" Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur photoelektrischen Überwachung der Unversehrtheit und/oder des Feinigungszustands von Flaschenmündungen, vorzugsweise aus brüchigem Material, insbesondere aus Glas, in Flaschenprüfanlagen mit einer auf die Flachenmündung gerichteten Lichtquelle und einer im Abstand zu der Lichtquelle sowie der Flaschenmündung vorgesehenen Gruppe mehrerer Lichtempfänger nebst zugeordneter elektrischer Auswerteschaltung, wobei die Lichtempfänger gegen direkte Bestrahlung seitens der Lichtquelle abgeschirmt sind.
Bei teannten Anordnungen der erwthnten Art wird auf die Flaschenmündung Licht von einer im Abstand zentrisch zu der Flaschenmündung angeordneten Lichtquelle geworfen, welches von der Flaschenmündung bzw. darin vorhandenen Fehlstellen, wie Ausbrüchen, Muschelsorüngen, Verunreinigungen und dergleichen diffus reflektiert wird. In möglichst geringem Abstand zu der Flaschenmündung ist eine Gruppe mehrerer Lichtempfänger, meist Photozellen, nebst einer zugeordneten elektrischen Auswerteschaltung angeordnet. Wird das Licht, verursacht durch Fehlstellen an der Flaschenmündung, von dieser nicht homogen reflektiert bzw. weitergeleitet, so werden die Lichtempfänger mit unterschiedlichen Lichtstärken beaufschlagt, was zu einem Ansprechen der elektrischen Auswerteschaltung führt. Dabei errtibt sich indessen die Schwierigkeit, daß die ringförmige Flaschenmündung einen verhältnismäßig geringen Flächeninhalt hat, so daß wegen der diffusen reflexion bzw. Weiterleitung der Strahlung zu den Lichtempfängern diese beim Vorliegen kleinerer und mittelroßer Fehlstellen ufig quasi-homogen bestrahlt erden, so daß die Auswerteschaltung nicht anspricht.
Ebenfalls bei Flaschenprüfanlagen ist es zur photoelektrischen Überwachung der Unversehrtheit bzw. des Reinigungszustandes von FlaschenbOden auch bekannt, diese von unten her mit einer Lichtquelle zu bestrahlen. Oberhalb der Flaschenmündung ist ein Objektiv angeordnet, welches die vom vlaschenboden durchgelassene Strahlung sammelt und über ein optisches Abbildungssystem, insbesondere einen Hohlspiegel, auf einen oder mehrere Lichtempfänger abbildet.
Bei einer solchen Anordnung lEßt sich zwar eine sehr genaue Kontrolle des Flaschenbodens erreichen, jedoch ist dies verhältnismäßig einfach, weil die Lichtquelle an einer vom Objektiv weit entfernten Stelle angeordnet sein kann und die zu überwachende Fläche verhältnismäßig groß ist.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Anordnung zur überwachung von Flaschenmündungen, welche in ihrer Auswertegenauigkeit mit derjenigen bekannter überwachungsanordnungen für Flaschenböden der vorangehend abgehandelten Art vergleichbar ist. Erreicht wird dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentansrruchs 1.
Durch die rinm- oder torusförmige Lichtquelle uird einer seits eine gleichmäßige Beleuchtung der Flaschenmündung ermöglicht, andererseits genügend Raum zur Unterbringung des Objektives geschaffen. Die Flaschenmündung wird hierbei bevorzugt nicht nur von oben her bestrahlt, sondern ein wesentlicher Teil der Strahlung gelangt auch in den Bereich des Flaschenhalses und wird dcrt durch vielfache Totalreflexionen flutlichtartig zur Flaschenmündung geleitet, wo die Flutlichstrahlung zusammen mit der reflektierten Strahlung austritt. Dies kommt einer erhöhten Lichtausbeute und damit Meßempfindlichkeit der Anordnung zugute.
Durch die Möglichkeit der Anbringung eines Objektives wird ferner eine beliebig hohe Vergrößerung ermöglicht, was wiederum die Anbringung einer erhöhten Anzahl von Lichtempfängern innerhalb der Gruppe der Lichtempfänger und damit ein höheres Auflösungsvermögen hinsichtlich ermittelter Fehlstellen der Flaschenmündungen ermöglicht, wobei nicht unbedingt Lichtempfänger von extrem geringen Abmessungen verwendet werden müssen.
Durch die Weiterbildung nach dem Patentanspruch 2 wird ein besonders geringer Störpegel des auszuwertenden Lichtsignals erzielt, insbesondere bei mit höherer Geschwindigkeit vorbeilaufenden Flaschenmündungen, welche ohnehin eine Modulation der Lichtstrahlung erzeugen.
Durch die Weiterbildung nach dem Patentanspruch 3 wird eine erhebliche Einsparung der Anzahl erforderlicher Lichtempfänger erzielt, unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Flaschenmündung ebenfalls nur eine schmale Ringfläche darstellt.
Ähnliche Vorteile ergeben sich auch durch alternative "eiterSildung nach dem Patentansnruch II, Durch die Weiterbildung nach den Patentanspruch 5 wird, insbesondere in Verbindung mit der Ausführungsform nach den Patentanstruch 4, eine wesentliche Einsparung der Anzahl von Lichtempfängern erreicht, ohne wesentliche Einbußen in bezug auf das Auflösungsvermögen.
Durch die Weiterbildung nach den Patentansnruch 6, wird, bevorzugt ebenfalls in Verbindung mit der Ausführungsform nach dem Patentansoruch 4, der Vorteil einer Verminderung der Anzahl notwendizer Lichtempfänger unter Beibehaltung des angestrebten Auflösungsvermögens bzw. der angestrebten Empfindlichkeit erzielt.
Durch die Weiterbildung nach dem Patentansnruch 7 wird eine einwandfreie Einstellung der Anordnung vor einer Inbetriebnahme erreicht.
Die Erfindung ist nachstend anhand der Zeichnung naher erläutert, welche ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung in schematischer Strahlengangdarstellung zeigt.
In einer Flaschenprüfanlage werden aufeinanderfolgend Flaschen 1 auf einer horizontalen Bahn in zeitlich kurz aufeinanderfolgenden Schritten oder auch kontinuierlich unter einer mit Gleichstrom gespeisten ring- oder torusförmigen Lichtquelle 2 vorbelgeführt. Durch die LIchtquelle 2 wird Strahlung sowohl auf eine Flaschenmündung 3 gerichtet und von dort nach oben reflektiert als auch weitere Strahlunr in einen Flaschenhals 4, welche zum Teil flutlichtartig zu der Flaschenmündung 3 hin verläuft und ebenfalls oben austritt.
Innerhalb der Lichtquelle 2 ist ein Objektiv 5 mit koaxial zur Achse der Mündung 3 verlaufender optischer Achse 0 vorgesehen, dessen Ringebene der Flaschenmündung 3 und dessen Eildebene jener der Gruppe von Lichtempfängern 6 entspricht.
Die Lichtempfänger können aus Üblichen Photozellen, Photowiderständen oder dergleichen in Kleinstbauweise bestehen.
tiei dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die Lichtempfänger 6 aue einer Kreislinie angeordnet, welche die Abbildungsfläche des Objektives 5 berenzt.
Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform kann zwischen dem Objektiv 5 und der Gruppe der Lichtempfänger 6 im Strahlengang ein elliotisch verzerrender Umlenkspiegel, insb. ein Hohl-Zylinderspiegel, angeordnet sein. Es kann auch wahlweise das Objektiv 5 als Zylinderobjei:tiv ausgebildet sein. In diesen Fall sind die Lichtempfänger 6 vorzugsweise auf einer Geraden ar.geordnet.
Wahlweise kann auch die durch die Gruppe der Lichtempfänger 6 definierte Ebene in einem von 90° abweichenden Winkel zur optischen Achse 0 des Objektives 5 eingestellt sein, wobei ebenfalls eine elliptische Verzerrung erreicht wird.
Zwischen dem Objektiv 5 und der Gruppe der Lichtempfänger 6 kann ein in den Strahlengang hineinzubewegender Umlenkspiegel 7 vorgesehen sein (der besseren Übersicht halber lediglich gestrichelt angedeutet), dem eine Justiermattscheibe 8 nachgeordnet ist. Vor Inbetriebnahme der Flaschenspülanlage kann hierbei die in der Zeichnung veranschaulichte Anordnung anhand einer Probeflasche einjustiert werden, wobei die Ebene der Justiermattscheibe 8 derjenigen der Gruppe von Lichtempfängern 6 entspricht. Danach wird der Umlenkspiegel 7 aus dem Strahlengang herausbewegt, und die Anordnung ist bet.ieWseereit.
Patentansprüche:

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Anordnung zur photoelektrischen Überwachun- der Unversehrkeit und/oder des Reinigungszustands von Flaschenmündungen, vorzugsweise aus brüchigem Material, insbesondere aus Glas, in Flachenprüfanlagen mit einer auf die Flaschenmündung gerichteten Lichtquelle und einer im Abstand zu der Lichtquelle sowie der Flaschenmündung vorgesehenen Gruppe mehrerer Lichtempfänger nebst zugeordneter elektrischer Auswerteschaltung, wobei die Lichtempfänger gegen direkte Bestrahlung seitens der Lichtquelle abgeschirmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) eine Ring- oder Torusform aufweist und konzentrisch zur Mündungsachse verläuft und daß innerhalb der Lichtquelle ein Objektiv (5) mit koaxial zur Mündungsachse verlaufender ontischer Achse (0) vorgesehen ist, dessen Lir ebene der Flaschenmündung und dessen Bildebene der Gruppe der Lichtempfänger (6) entspricht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (2) mit Gliechstrom gespeist ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfänger (5) auf einer Kreislinie angeordnet sind, welche die Abbildungsfläche des Objektivs (5) begrenzt.
4. Anordnung nach Anpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfänger auf einer Geraden angeordnet sind, welche in der Abbildungsfläche des Objektivs (5) liegt.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Objektiv (5) und der gruppe der Lichtempfänrer (6) im Strahlengang ein elliptisch verzerrender Umlenksniegel, inbesondere Zylinderspiegel, angeordnet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Gruppe der Lichtempfänger (6) definierte Ebene in einem von 90° abweichenden Winkel zur Achse (0) des Objektivs (5) eingestellt ist.
7. Anordnun nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Objektiv (5) und der Gruppe Lichtempfänger (6) ein in den Strahlengang hineinzubewegender Umlenkspiegel (7) nebst einer nachCeordneten Justiermattscheibe (8) voresehen ist.