DE9401449U1 - Vorrichtung zur Prüfung des Querschnitts des freien Innenraums einer Behältermündung - Google Patents

Description

Vorrichtung zur Prüfung des Querschnitts des freien Innenraums einer Behältermündung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (EP 101 246 A2) werden Verengungen 62 und Taumelfehler 60 des obersten Querschnitts des freien Innenraums der Mündung (siehe Objektebene des Strahlengangs des Linsensystems

36) festgestellt und entsprechende Fehlersignale zum Aussortieren 54 defekter Flaschen 18 herangezogen. Lichtquellen 30, 32 strahlen Licht schräg von oben in den Rumpf der Flasche. Ein Teil dieses Lichts dringt bis zum Boden der Flasche vor, von wo wiederum nur ein Teil nach oben hin durch die Mündungsöffnung 22 hindurch reflektiert wird. Ein Objektiv 36 einer Videokamera 34 nimmt diesen reflektierten Lichtteil, also den vorerwähnten obersten Querschnitt des freien Innenraums der Mündung, auf. Die Videokamera 34 gibt entsprechende elektrische Signale in eine Auswerteschaltung 50 ein. Da auch Taumelfehler festgestellt werden sollen, ist eine Startlichtschranke 40 zur Auslösung des Prüfungsvorgangs am Boden der Flasche eingerichtet. Dabei ist bei der Prüfung auf Verengungen der Mündung in Kauf genommen, daß die Mündung schon bei geringem Taumelfehler nicht mehr in der Prüfposition bezüglich der Videokamera zentriert ist. Das hat zur Folge, daß die Mündung verkleinert nur auf die Mitte des Bildfeldes der Video-

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Ol kamera projiziert werden muß, die Auflösung also verschlechtert wird (vgl. Fig. 4). Außerdem ist die Lichtausbeute gering und läßt sich das Bild aufgrund schwieriger Reflexionsverhältnisse im Flascheninneren nur mit

0.5 .intelligenter und entsprechend aufwendiger Elektronik auswerten. Diese Auswertung ist teuer oder vergleichsweise langsam.

Aus der DE 31 14 285 C2 ist eine Prüfvorrichtung 1 an sich bekannt, mit der vor allem eine fehlerhafte Dichtfläche 7, aber auch andere Fehler an der Mündung 2 eines Behälters 3 erkannt werden sollen. Dazu wird die Dichtfläche 7 von oben her durch eine Beleuchtungsvorrichtung 15 bis 23 direkt beleuchtet. Von der Dichtfläche 7 reflektiertes Licht wird durch ein zentrales Objektiv 31 oberhalb der Mündung 2 auf einen Umlenkspiegel 36 und von dort auf eine axial einstellbare Empfangsvorrichtung 37 mit auf einer Mattscheibe 38 auf einem konzentrischen Kreis angeordneten Fotoempfängern 40 projiziert. Dem Bild 53; 54; 55 der Dichtfläche 7 entsprechende elektrisehe Ausgangssignale werden in eine Auswerteschaltung 42 eingegeben, die einen Auswerfer 60 für fehlerhafte Behälter 3 steuert.

Aus der DE 31 09 270 Al ist es an sich bekannt, den Boden 4 einer Glasflasche 1 durch eine die Glasflasche 1 tragende Streuglasscheibe 12 hindurch zu beleuchten. Unter der Streuglasscheibe 12 ist eine Lichtquelle 11 angeordnet. Der Flaschenmund 2 ist außen mit einem Lichtkranz 5 umgeben, während die Dichtlippe selbst dunkel erscheint. Fehler an dem Flaschenmund 2 zeigen sich als Unterbrechungen des Lichtkranzes 5 oder als Reflexe an Bruchstellen.

Aus der DE 23 02 031 C3 ist eine Vorrichtung an sich

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Ol bekannt, mit der Flaschen 64 auf Risse 104 in der Mündung geprüft werden. Die Flaschen 64 (Fig.3) werden durch eine Leitschiene 47 neben ein Plattenband 10 auf eine Bodenplatte 48 geleitet. Ein Transportriemen 37 übernimmt den Weitertransport der Flaschen auf eine erste Zentralbodenplatte 51, entlang der und entlang einer nach einer Prüfstation folgenden zweiten Zentralbodenplatte 51 ein weiterer Transportriemen 38 verläuft. Im Anschluß an die zweite Zentralbodenplatte 51 übernehmen parallel zu und gleichsinnig mit dem Plattenband laufende Rückführbänder53,54 zusammen mit einer Leitschiene 56 den Rücktransport der guten Flaschen 64 auf das Plattenband 10. In der Prüfstation (Fig.2) wird die Mündung schräg von oben beleuchtet 93. Von einem Riß ausgehende Fehlerreflexe werden von einem Lichtempfänger 97 aufgenommen und durch ein Glasfaserbündel 101 einer Auswerteschaltung 106 zugeleitet.

Aus der DE 28 02 107 C2 ist es an sich bekannt, Fotoempfänger 44 über eine Konsole 45 an einer Platte 30 einstellbar zu gestalten und auf eine zu prüfende Zone 40 eines um seine Längsachse 0-0 rotierenden Glasbehälters A zu fokussieren.

Aus der DE 75 01 411 U ist es an sich bekannt, die Mündung 2 einer Flasche von oben durch eine konstante Blendenbohrung einer Platine 6 zu beleuchten. Reflektiertes Licht trifft auf an der Unterseite der Platine 6 ringförmig 4 um die Blendenbohrung herum angeordnete Solarzellen, deren Ausgangssignale ausgewertet werden.

Aus der DE 31 11 194 C2 ist es an sich bekannt, oberhalb einer Mündung 9 des Prüflings 3 Empfangselemente 36 eines einzigen, ebenen Empfängers 35 für Fehlerreflexe 37,38 der Mündung 9 jeweils flächendeckend (Fig. 3 bis

Ol 5) in unterschiedlicher Weise anzuordnen. Oberhalb der Mündung 9 ist eine kreisförmige Gruppe 18 von Lichtquellen 13 auf die Mündung gerichtet.

Aus der EP 124 164 Bl ist es an sich bekannt, Flaschen über eine Unterbrechung zwischen einem Transportband 5 und einem Drehtisch 15 durch obere Tragriemen 62, 63 und untere Klemmriemen 66, 67 zu tragen. In der Unterbrechung kann u.a. der Boden der Flasche von unten durchleuchtet 53 und durch die Mündung 60 der Flasche hindurch mit einer Videokamera 54, 71 betrachtet werden. Eine Prüfung des Querschnitts des freien Innenraums der Mündung findet nicht statt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine sichere und schnelle Prüfung des Querschnitts des freien Innenraums der Behältermündung kostengünstig zu ermöglichen.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Während der Prüfung bewegen die Behälter sich auch bei den höchsten heute vorkommenden Transportgeschwindigkeiten kontinuierlich durch die Prüfstation.

Die Behälter brauchen also zur Prüfung nicht zum Stillstand gebracht zu werden. Sowohl zu enge, als auch zu große, als auch unrunde Querschnitte des freien Innenraums der Mündung können bei der Benutzung der Behälter zu Schwierigkeiten führen. All diese Fehler lassen sich mit den Merkmalen des Anspruchs 3 sicher feststellen.

Das optische System ist auf den zu prüfenden Querschnitt der Mündung des Behälters fokussiert. Vorzugsweise ist zwischen dem optischen System und der Empfangsvorrichtung ein Balg angeordnet, um Streulichteinflüsse auszuschalten und dadurch die Trennschärfe der Abbildung des betreffenden Querschnitts des freien Innenraums der Mündung auf der Empfangsvorrichtung zu verbessern. Eine

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Ol Gruppe weist z.B. 32 Aufnahmeelemente auf. Aber auch bei deutlich weniger Aufnahmeelementen je Gruppe ergibt sich meist eine völlig ausreichende Trennschärfe in der Fehlererkennung. Im Augenblick der Prüfung sind das projizierte Bild des betreffenden Querschnitts und die wenigstens eine Gruppe der Aufnahmeelemente zumindest annähernd konzentrisch zueinander. Abweichungen von dem gewünschten Querschnitt des freien Innenraums der Mündung äußern sich in von der Norm abweichender Verdunklung oder Beleuchtung von Aufnahmeelementen. Diese Abweichungen werden elektronisch verarbeitet und bewertet. Bei mehreren Gruppen der Aufnahmeelemente kann durch das optische System auf jede der Gruppen das Bild einer anderen Objektebene der zu prüfenden Mündung projiziert werden. So lassen sich zumindest annähernd gleichzeitig unterschiedliche Objektebenen der Mündung mit minimalem Aufwand auf Fehler der dortigen Querschnitte des freien Innenraums der Mündung untersuchen. Die Gruppen der Aufnahmeelemente können in einer gemeinsamen Bildebene und/oder in Bildebenen angeordnet sein, die entlang der optischen Achse im Abstand voneinander angeordnet sind.

Als Fotoempfänger gemäß Anspruch 2 sind z.B. handelsübliche Fotodetektoren, insbesondere schnelle Fototransistören, geeignet.

Die Lichtleiter gemäß Anspruch 3 können z.B. einen Durchmesser von 0,5 bis 1,0 mm aufweisen und flexibel sein. Diese Aufnahmeelemente haben am Einlaßfenster verringerten Platzbedarf und eine untereinander in sehr engen Toleranzgrenzen gleiche Geometrie ohne die z.B. bei Fototransistoren zu beobachtende Bauteilstreuung. So können zum einen ohne Probleme mehrere, ggf. auch im Abstand voneinander entlang der optischen Achse angeord-

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nete Gruppen der Aufnahmeelemente realisiert werden und zum anderen die Fotoempfänger an nicht störender Stelle, meist radial weiter außen als die Einlaßfenster, montiert werden.

Die Mattscheiben gemäß Anspruch 4 dienen der Erleichterung der visuellen Kontrolle bei der Einrichtung der Vorrichtung. Auf der Mattscheibe kann das Bild des jeweiligen Querschnitts des freien Innenraums der Mündung in seiner relativen Lage zu den Aufnahmeelementen der betreffenden Bildebene beurteilt werden.

Die Ausgestaltung gemäß Anspruch 5 ist verhältnismäßig kostengünstig und gestattet eine an die Form der Mündung angepaßte Prüfung, ob der Querschnitt des freien Innenraums der Mündung des Behälters zu groß und/oder zu klein ist.

Gemäß Anspruch 6 lassen sich die Aufnahmeelemente auf das zugehörige Bild des Querschnitts des freien Innenraums ohne überlagerte Verschiebung längs der optischen Achse einstellen.

Gemäß Anspruch 7 findet ein bei fotografischen Objektiven bewährtes Bauelement, nämlich die Irisblende, Verwendung. Die Aufnahmelemente können z.B. an einem nach innen vorragenden Vorsprung der Lamellen angebracht sein. Dadurch ist eine besonders feinfühlige Einstellung der Aufnahmeelemente ermöglicht.

Durch die Merkmale des Anspruchs 8 ist sichergestellt, daß ein ausreichend großer freier Querschnitt des freien Innenraums der Mündung vorhanden ist. Anderenfalls wäre bei Verengungen ein in die Mündung eintauchendes Füllrohr von Abfüllmaschinen gefährdet.

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Ol Gemäß Anspruch 9 ist erreicht, daß der Querschnitt des freien Innenraums der Mündung nicht zu groß wird, was bei bestimmten Verschlußtypen, z.B. Korken, zu Verschlußschwierigkeiten führen könnte.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erhält man eine sehr feinfühlige Einschaltung des PrüfVorgangs. Einer der Startfotoempfänger wird entsprechend der optimalen relativen Lage der Hell/Dunkelgrenze gesetzt. Dieser gesetzte Startfotoempfänger wird zweckmäßigerweise durch eine Vorbereitungslichtschranke aktiviert, die möglichst hoch am Hals des Behälters angeordnet ist, um nachteilige Einflüsse von Taumelfehlern an dem Behälter auszuschalten. Der gesetzte Startfotoempfänger schaltet z.B. die Beleuchtungsvorrichtung und die Auswerteschaltung ein.

Die Merkmale des Anspruchs 11 bieten den besonderen Vorteil, daß hier während der Prüfung der Querschnitt des freien Innenraums der Mündung regelrecht ausgemessen werden kann. Jede Linearanordnung weist z.B. zwölf Aufnahmeelemente mit einem maximalen Durchmessser von z.B. 0,5 mm auf. Es können jedoch je nach gewünschter Leistungsfähigkeit der Vorrichtung auch mehr, z.B. 32, Aufnahmeelemente zu jeder der Linearanordnungen zusammengestellt werden. Die Linearanordnungen haben zunächst den Vorteil, daß die Mündungsbohrung in der Prüfposition des Behälters nicht mehr so exakt zentriert sein muß wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen. Kleine Exzentrizitäten zwischen der Mündungsbohrung und dem äußeren Umfang der Mündung werden hier durch entsprechende Programmierung des Rechners kompensiert. Außerdem gestatten die Linearanordnungen die Erkennung zu kleiner und/oder zu großer Querschnitte des freien Innenraums

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Ol der Mündungen. Ferner lassen sich auch ovale Mündungsbohrungen erkennen. Die Auflösung dieser Fehlererkennungen hängt unter anderem von den Abmessungen und der Anzahl der Aufnahmeelemente je Linearanordnung ab, die aber für jeden Einsatzfall optimiert werden können. Bei der Auswertung des Bildes im PrüfZeitpunkt werden die durch das Bild des Querschnitts des freien Innenraums der Mündung beleuchteten Aufnahmeelemente aller Linearanordnungen gleichzeitig duch den Rechner ausgezählt. Diese Zählwerte werden durch den Rechner verarbeitet, und zwar entsprechend vorher einprogrammierten Kriterien und Toleranzen. Die Meß- oder Auswertungsergebnisse können einerseits zum Auswerfen fehlerhafter Behälter und andererseits zu statistischen Zwecken und _Zur überprüfung der Produktion benutzt werden. Ein weiterer Vorteil der Merkmale des Anspruchs 11 ist, daß durch die Linearanordnungen das Starten der Elektronik der Vorrichtung erleichtert wird. Dazu wird zweckmäßigerweise eine Vorbereitungslichtschranke verwendet, die der _2U prüfende Behälter unterbricht, kurz bevor er die Prüfposition erreicht. Durch die Vorbereitungslichtschranke wird die Elektronik auf den kommenden Prüfvorgang vorbereitet. Sobald dann die Hell/Dunkelgrenze des Bildes ein vorherbestimmtes Aufnahmeelement einer bestimmten Linearanordnung erreicht, werden der Prüfbzw. Meßvorgang ausgelöst und alle übrigen Aufnahmeelemente sämtlicher Linearanordnungen gleichzeitig, also parallel, abgefragt. Durch diese parallele Abfrage ist der Zeitbedarf für die elektronische Auswertung deutlich geringer als bei der bekannten Videokamera mit ihrer seriellen Abfrage aller Bildelemente. Es ist zweckmäßig, am Auslauf der Prüfstation noch eine Auslauflichtschranke vorzusehen, die jeweils durch die auslaufenden Behälter unterbrochen wird. Dadurch können die fehlerhaften Behälter noch einmal elektronisch erfaßt und um so

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Ol sicherer bis zum Auswerfer elektronisch verfolgt werden. Auf diese Weise kann das Auswerfen selbst verbessert werden.

Durch die Merkmale des Anspruchs 12 können mehrere Objektebenen der Mündung besonders sicher zumindest annähernd gleichzeitig auf Querschnittsabweichungen untersucht werden.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 13 läßt sich die gewünschte zu prüfende Objektebene der Mündung festlegen.

Gemäß Anspruch 14 ist sichergestellt, daß die Aufnahmeelemente der weiter zur Mündung hin liegenden Gruppen die weiter von der Mündung entfernt liegenden Aufnahmeelemente nicht stören oder abschatten. Jedes Aufnahmeelement sieht daher weitestgehend unbehindert einen Teil des zugehörigen Bildes.

Gemäß Anspruch 15 kann das optische System auch einen teildurchlässigen Spiegel aufweisen. Dieser Spiegel läßt z.B. einen Teil der Strahlen zu einer ersten, kreisförmigen Gruppe von Aufnahmeelementen in einer ersten Bildebene hin durch und reflektiert den Rest der Strahlen auf eine zweite Gruppe von Aufnahmeelementen, die wiederum auf einem Kreis hintereinander in einer zweiten Bildebene angeordnet sind. Der letztere Kreis ist dabei konzentrisch zu der durch den Spiegel abgeknickten Längsachse der Prüfstation.

Gemäß Anspruch 16 ist insbesondere bei verhältnismäßig hoch angeordneter Empfangsvorrichtung die Einstellung und Überwachung durch das Bedienungspersonal erleichtert. Man kann z.B. die Bildebenen in eine gemeinsame senkrechte Ebene bringen und dadurch die Übersicht

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Ol verbessern.

Die Aufspaltung des Objektivs gemäß Anspruch 17 bietet den besonderen Vorteil, daß jeder Bildebene zur optimalen Abbildung der zugehörigen Objektebene ein eigenes Objektiv in der richtigen axialen Position zugeordnet ist. Vorzugsweise sind zumindest die zweiten Objektivteile entlang der optischen Achse einstellbar.

Gemäß Anspruch 18 kann z.B. ein Kleinbild-Vario-Objektiv von 28 bis 70 mm Brennweite eingesetzt werden.

Die Lupe gemäß Anspruch 19 sammelt das aus der Mündung austretende Licht. Dadurch wird das auf die Empfangsvorrichtung projizierte Bild heller und lichtstärker. Vorzugsweise ist die Lupe verhältnismäßig dicht, z.B. bis 10 mm, oberhalb der Mündung angeordnet. Vorzugsweise ist die Lupe entfernbar und austauschbar in einem Lupenhalter einer Halteeinrichtung untergebracht.

Gemäß Anspruch 20 oder 21 ergeben sich hinreichende Einstellmöglichkeiten für die zugehörigen Bestandteile der Vorrichtung.

Die seitliche Bewegung der Behälter gemäß Anspruch 22 gestattet eine Durchstrahlung des Bodens.

Die Merkmale des Anspruchs 23 gestatten es, eine annähernd senkrechte Stellung des Behälters während der Prüfung ohne Rotation um seine eigene Längsachse zu erzielen. Vorzugsweise weist das Tragelement eine rechteckige Querschnittsfläche auf, die hochkant angeordnet ist, um das Flächenträgheitsmoment gegen Biegung zu erhöhen. Das Stützelement ist vorzugsweise quer zur Transportrichtung der Behälter einstellbar, so daß eine

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Ol annähernd senkrechte Orientierung der Behälterlängsachse gewährleistet ist.

Gemäß Anspruch 24 ist mit nur einem Tragelement und nur einem Stützelement eine hinreichend definierte Position O⁵ der Behälter in der Prüfstation erreicht.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 25 erfolgt die seitliche Auslenkung des Prüflings vom Transportband weg und wieder zum Transportband zurück.

Der Werkstoff des Führungsschlitzes gemäß Anspruch 26 weist eine möglichst geringe Reibungszahl auf, um den Verschleiß des Tragelements gering zu halten. Man erzielt durch das Tragelement eine sehr gut in der Höhe definierte Abstützung der Behälter.

Gemäß Anspruch 27 kann man das Tragelement einsparen. Dies genügt z.B. bei Enghalsbehältern mit relativ breiter Bodenfläche, bei denen nur eine mittige Teilfläche des Bodens des Behälters durchstrahlt werden muß, um dennoch den verhältnismäßig engen freien Innenraum der Mündung ausreichend zu beleuchten und abzubilden.

Die Merkmale des Anspruchs 28 bieten die Möglichkeit, den Boden des Behälters großflächig zu durchstrahlen.

Die Lampe gemäß Anspruch 29 kann entweder ständig oder nur zur Prüfung eingeschaltet sein. Gegebenenfalls kann ein Zentrumskreis des Beleuchtungsstrahlenbündels abgedeckt und ausgeblendet werden, um eine Überstrahlung des Bildes zu vermeiden und eine insgesamt trennschärfere Abbildung des Querschnitts des freien Innenraums der Mündung zu erreichen.

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Ol Die einzelnen Lichtquellen gemäß Anspruch 30 können vorzugsweise nur zur Prüfung eingeschaltet sein. Die Lichtquellen führen zu einer besseren und trennschärferen Abbildung als bei ganzflächiger Beleuchtung. Als Lichtquellen kommen z.B. Leuchtdioden oder die Austrittsfenster von Lichtleitern in Betracht, in die von wenigstens einer starken Lampe Licht eingeleitet wird.

Gemäß Anspruch 31 wird eine günstig symmetrische Durchleuchtung des Behälterbodens erreicht. Bei genügendem Abstand der Lichtquellen voneinander können die Lichtquellen zu beiden Seiten des Tragelements für die Behälter angeordnet sein.

Gemäß Anspruch 32 kann z.B. eine Steuerfrequenz von 100 kHz verwendet werden. Z.B. führt eine zyklische Ansteuerung der Lichtquellen zu einer konturenschärferen Abbildung des jeweils beleuchteten Umfangsteils des betreffenden Querschnitts. Durch monochromatisches Licht der Lichtquellen kann man eine bessere Selektivität und damit bessere Fehlererkennung erreichen.

Gemäß Anspruch 33 lassen sich die einzelnen Gruppen der Lichtquellen sehr schnell nacheinander im Blitzbetrieb ansteuern. Da gleichzeitig die zugehörige Gruppe der .Aufnahmeelemente aktiviert wird, erhält man eine sehr gut selektive Bewertung jeder Objektebene.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigt:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Prüfvorrichtung ,

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Ol Fig. 2 die Ansicht nach Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 die Draufsicht auf einen Teil einer Prüfvorrichtung,

Fig. 4 die Draufsicht auf einen Teil einer weiteren Prüfvorrichtung,

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Teil einer anderen Prüfvorrichtung,

Fig. 6 die Draufsicht auf eine Beleuchtungsvorrichtung,

Fig. 7 die schematische Draufsicht auf eine Empfangsvor- ^Q richtung,

Fig. 8 die schematische Darstellung einer Startvorrichtung,

Fig. 9 die Draufsicht auf eine weitere Empfangsvorrichtung,

Fig. 10 eine schematische Darstellung von Strahlenverläufen in der Prüfvorrichtung,

Fig. 11 und 12 jeweils schematische Darstellungen von Empfangsvorrichtungen mit zugehörigen Strahlenverläufen,

Fig. 13 eine schematische Darstellung von zwei in axialem Abstand voneinander angeordneten Empfangsvorrichtungen gemäß Fig. 9,

Fig. 14 einen Längsschnitt durch eine Anordnung zweier Empfangsvorrichtu.ngen und

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Ol Fig. 15 einen Teil der Ansicht gemäß Linie XV-XV in Fig. 14.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Prüfung des Querschnitts des freien Innenraums einer Mündung 2 von Behältern 3 aus Glas oder einem anderen transparenten Stoff, in diesem Fall von Flaschen. Wie in Fig. 1 gestrichelt angedeutet, werden die Behälter 3 in einer Reihe kontinuierlich durch ein Transportband 4 einer Prüfstation 5 der Vorrichtung 1 zugeführt. Das Transportband 4 erstreckt sich durch die Prüfstation 5 hindurch und führt die Behälter 3 nach der Prüfung von der Prüfstation 5 wieder weg. Durch eine in den Fig. 2 und 3 näher erläuterte Leitvorrichtung werden die Behälter 3 in der Prüfstation 5 teilweise neben das Transportband 4 in eine Prüfposition geführt. In dieser Prüfposition ist ein Behälter 3 in Fig. 1 mit voll ausgezogenen Linien dargestellt.

In der Prüfstation 5 wird jeder Behälter 3 durch einen in einer Transportrichtung 6 (Fig. 2) des Transportbandes 4 unter einem Boden 7 des Behälters 3 laufenden ersten Trum 8 eines endlosen, flexiblen Tragelements 9 getragen. Dabei kann der Behälter 3 in seiner Prüfposition etwas über das Höhenniveau des Transportbandes 4 angehoben sein. Das Tragelement 9 ist in diesem Fall als Riemen ausgebildet. Es könnte auch eine Kette in geeigneter Ausgestaltung Verwendung finden. Ferner ist jeder Behälter 3 in der Prüfstation 5 im Bereich seiner Mündung 2 durch einen in der Transportrichtung 6 (Fig. 2) des Transportbandes 4 laufenden ersten Trum 10 eines endlosen, flexiblen Stützelements 11 seitlich gestützt. Auch das Stützelement 11 ist in diesem Fall als Riemen ausgebildet. Der erste Trum 8 des Tragelements 9 ist zweckmäßigerweise in einem gewissen seitlichen Abstand

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Ol von der Längsachse 12 der Prüfstation 5 angeordnet. Der erste Trum 10 des Stützelements 11 befindet sich dann auf der gegenüberliegenden Seite der Längsachse 12. Es ist das Bestreben, den Behälter 3 in der Prüfposition zumindest annähernd senkrecht zu halten, so daß also die Längsachse des Behälters 3 mit der Längsachse 12 der Prüfstation 5 zusammenfällt.

In der Prüfposition ist unter dem Boden 7 des Behälters 3 ein zur Längsachse 12 geneigeter Umlenkspiegel 13 einer Beleuchtungsvorrichtung 14 angeordnet. Von einer seitlichen Lampe 15 wird Licht durch eine Optik 16 auf den Umlenkspiegel 13 und von dort durch den Boden 7 des Behälters 3 und durch den freien Innenraum seiner Mündung 2 hindurch projiziert. Bei Bedarf kann die Optik zur Optimierung der Beleuchtung der Mündung axial einstellbar sein.

Die Durchleuchtung des Bodens 7 nach oben hin hat zur Folge, daß der Querschnitt des freien Innenraums der Mündung 2 von oben als helle Fläche erscheint, die von einem dunklen Ring der Mündung 2 umgeben ist. Dazwischen liegt eine Hell/Dunkelgrenze, die zur Analyse der Mündungsqualität in nachfolgend zu beschreibender Weise herangezogen wird.

An eine Tragkonstruktion 17 für das Transportband 4 ist seitlich eine erste Führungsvorrichtung 18 mit einer dickeren Führungssäule 19 und einer davon im Abstand angeordneten dünneren Führungsstange 20 (Fig. 2) befestigt.

In die Führungssäule 19 erstreckt sich von oben her koaxial eine Schraubspindel 21, die durch ein Handrad zu betätigen und in axialer Richtung festgelegt ist. Die

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Ol Schraubspindel 21 steht im Eingriff mit Muttern 23 und 24 von rückwärtigen Gleitfortsätzen 25 und 26 eines Hauptschlittens 27, der auf diese Weise parallel zu der Längsachse 12 der Prüfstation 5 verschiebbar ist. Mit zwei weiteren, in Fig. 1 nicht gezeichneten Gleitfortsätzen ist der Hauptschlitten 27 an der Führungsstange 20 (Fig. 2) geführt.

Auf der Vorderseite trägt der Hauptschlitten 27 zwei im Abstand voneinander angeordnete, sich parallel zu der Längsachse 12 erstreckende Führungsstangen 28 und 29 (Fig. 2). Auf den Führungsstangen 28, 29 sind ein unterer Schlitten 30 und ein oberer Schlitten 31 geführt und in ihrer Position unabhängig voneinander durch Spindeln 32 und 33 (Fig. 2) über ein Handrad 34 und 35 einstellbar. Die Führungsstangen 28, 29 sind an dem Hauptschlitten befestigt.

Es ist eine Halteeinrichtung für ein optisches System vorgesehen. Eine optische Achse des optischen Systems ist in der Regel koaxial mit der Längsachse 12 der Prüfstation 5 angeordnet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht das optische System 37 aus einem Objektiv 39, in diesem Fall aus einem Vario-Objektiv mit veränderbarer Brennweite. Das Objektiv 39 ist durch einen Objektivteil 40 der 2-5 Halteeinrichtung 36 gehalten. Der Objektivteil 40 ist an dem unteren Schlitten 30 befestigt. Auf diese Weise läßt sich das Objektiv 39 in Richtung der optischen Achse 38 einerseits auf die Mündung 2 und andererseits auf eine Empfangsvorrichtung 41 einstellen.

Bei Bedarf wird das optische System 37 durch eine Lupe 42 ergänzt, die in einem Lupenteil 43 der Halteeinrich-

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Ol tung 36 gehalten ist. Der Lupenteil 43 ist an dem Hauptschlitten 27 befestigt und zusammen mit diesem in Richtung der optischen Achse 38 einstellbar. An dem Lupenteil 43 ist vorne ein Rahmen 44 für das Stützelement 11 angeordnet. Der Rahmen 44 ist durch eine Schraubspindel 45 parallel zu der Längsachse 12 und durch eine weitere Schraubspindel 46 rechtwinklig dazu einstellbar. So kann für jeden Behältertyp die optimale seitliche und Höheneinstellung des Stützelements 11 relativ zu der Mündung 2 gefunden werden. Skalen 47 und 48 erleichtern das Wiederauffinden der optimalen Betriebseinstellungen nach einem Wechsel des Behältertyps.

Zwischen dem Objektiv 39 und einerseits dem Lupenteil 43 sowie andererseits einem Gehäuse 49 für die Empfangsvorrichtung 41 ist jeweils ein Balg 50 und 51 montiert. Die Balgen 50, 51 bewahren einerseits das optische System 37 vor Verschmutzung und schirmen außerdem unerwünschtes Streulicht von außen ab. Das optische System 37 projiziert ein Bild des freien Innenraums der Mündung 2 des in der Prüfposition befindlichen Behälters 3 in eine Bildebene 52 der Empfangsvorrichtung 41.

Fig. 2 zeigt einen Antrieb 53 für das Tragelement 9 und einen weiteren Antrieb 54 für das Stützelement 11. An der Tragkonstruktion 17 sind außerdem parallel zu der Längsachse 12 einstellbare Halter 55 und 56 für eine Leitschiene 57 der Leitvorrichtung 58 angebracht.

Das Tragelement 9 ist über Umlenkrollen 72 und 73 geführt, von denen die Umlenkrolle 72 durch den Antrieb 53 drehend antreibbar ist. Der erste Trum 8 wird zwischen den Umlenkrollen 72, 73 durch ein nicht gezeichnetes Führungsstück auf einer besonderen Bahn geführt. Diese Bahn ist dadurch gekennzeichnet, daß sie den ersten Trum 8 einer-

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Ql seits bis zu der Längsachse 12 zu einem zweiten Trum 75 (Fig.l ) hin auslenkt und danach wieder von dem zweiten Trum 75 entfernt, und andererseits zu der Längsachse 12 hin ansteigen (Fig. 1) und danach wieder auf das Niveau des Transportbandes 4 abfallen läßt. Dabei ist der erste Trum 8 in einem senkrechten Schlitz des Führungsstücks geführt. Konzentrisch zu der Längsachse 12 ist in das Führungsstück ein nicht gezeichnetes, kreisrundes Fenster aus durchscheinendem Material eingelassen. Das Fenster wird in der beschriebenen Weise durch die Beleuchtungsvorrichtung 14 von unten her durchstrahlt. In der Prüfposition befindet sich der Boden 7 des Behälters 3 (Fig. 1) konzentrisch zu diesem Fenster.

Die Umlenkrollen 72, 73 sind an einem nicht gezeichneten Rahmen gelagert, der senkrecht und waagerecht einstellbar ist. So läßt sich der erste Trum 8 in jeder erforderlichen Weise auf den jeweiligen Behältertyp einstellen.

Das Stützelement 11 ist ebenfalls über Umlenkrollen 84 (Fig. 1) geführt. Eine der Umlenkrollen 84 wird durch den Antrieb 54 drehend angetrieben.

Gemäß Fig. 1 ist an einem unteren Fortsatz 89 des Hauptschlittens 27 vorne eine waagerechte Schwalbenschwanzführung 90 für einen Träger 91 vorgesehen. An dem Träger ist vorne ein Winkelprofil 92 in senkrechter Richtung einstellbar. Das Winkelprofil 92 trägt oben in waagerechtem, seitlichem Abstand voneinander Elemente 93 von Lichtschranken, die durch den Mündungs- oder Halsbereich der Behälter 3 unterbrochen werden. Die gegenüberliegenden Elemente der Lichtschranken sind zur Vereinfachung nicht dargestellt.

Der Träger 91 ist durch eine mit einem nicht gezeichne-

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Ol ten Drehknopf betätigbare Spindel 96 entlang der Schwalbenschwanzführung 90 in waagerechter Richtung parallel zur Transportrichtung 6 (Fig. 2) verschiebbar. Das Winkelprofil 92 ist mit Langlöchern ausgestattet, die seine senkrechte Einstellung bezüglich des Trägers 91 ermöglichen. Das eine Element 93 ist Bestandteil der eingangs erwähnten Vorbereitungslichtschranke, während das andere Element 93 zu der eingangs erwähnten Auslauflichtschranke gehört.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 werden die auf dem Transportband 4 ankommenden Behälter 3 durch eine Leitschiene 59 seitlich ausgelenkt, bis sie durch den ersten Trum 8 und den ersten Trum 10 übernommen werden. Nach der Prüfung in der Prüfstation 5 werden die Behälter 3 durch eine weitere Leitschiene 60 wieder auf das Transportband 4 zurückgeleitet. Sollte es im Bereich der Prüfstation eine Störung geben, kann die Leitschiene 59 in Richtung des Pfeils 61 so weit in Fig. 3 nach oben quer zu dem Transportband 4 zurückgezogen werden, daß die auf dem Transportband 4 ankommenden Behälter unbeeinflußt auf dem Transportband weiterlaufen können. Ein solcher Behälter ist in Fig. 3 gestrichelt angedeutet. Das Zurückziehen der Leitschiene 59 geschieht durch Betätigung einer Kolben-Zylinder-Einheit 62, wobei Führungsstangen 63 der Leitschiene 59 in Führungsbuchsen 64 der Tragkonstruktion 17 (Fig. 1) gleiten.

Gemäß Fig. 4 werden die Behälter 3 der Prüfstation 5 durch eine als Transportband ausgebildete Zuführvorrichtung 65 in der Transportrichtung 6 zugeführt. Die Behälter 3 werden nach dem Prüfvorgang von der Prüfstation 5 durch eine ebenfalls als Transportband ausgebildete Abführvorrichtung 66 in der Transportrichtung 6 weggeführt. Zwischen der Zuführvorrichtung 65 und der Abführ-

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vorrichtung 66 besteht ein Zwischenraum 67. Die Behälter 3 werden über den Zwischenraum 67 durch ein auf gegenüberliegenden Seiten unter der Mündung 2 an den Behältern 3 angreifendes Paar endloser, flexibler Transportelemente 68, 69 hinweggetragen. Die Transportelemente 68, 69 sind in diesem Fall als Riemen ausgebildet und in Pfeilrichtung angetrieben. Bei Bedarf kann ein ähnliches Paar endloser, flexibler Transportelemente zusätzlich weiter unten am Rumpf der Behälter 3 angreifen. Dadurch werden die Behälter 3 während ihres Transports über den Zwischenraum 67 hinweg stabilisiert.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist der Behälter 3 in der Prüfstation 5 mit einem Teil seines Bodens 7 auf dem Transportband 4 abgestützt. Die Mündung 2 liegt an dem ersten Trum 10 des Stützelements 11 wie in Fig. 1 an. Die Beleuchtungsvorrichtung 14 weist mehrere Lichtquellen 70 auf, die z.B. auf einem Kreis um die Längsachse 12 herum angeordnet sind und den Boden 7 unmittelbar durchleuchten.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist an die Stelle des vorerwähnten durchscheinenden Fensters unter dem Boden 7 des Behälters 3 (Fig. 1) ein kreisförmiger Einsatz 99, z.B. aus Kunststoff, getreten. Der Einsatz 99 weist Aufnahmebohrungen 100 für eine Anzahl Lichtquellen 101 und 101' der Beleuchtungsvorrichtung 14 auf. Als Lichtquellen 101, 101' sind z.B. Leuchtdioden an sich bekannter Bauart geeignet. Die Lichtquellen 101, 101' sind auf zu der Längsachse 12 der Prüfstation 5 konzentrischen Kreisen 102 und 103 in gleichmäßiger Verteilung angeordnet. Diese gleichmäßige Anordnung wird auch nicht durch einen Aufnahmeschlitz 104 in dem Einsatz 99 für den ersten Trum 8 gestört. Die Beleuchtungsvorrichtung 14 gemäß Fig. 6 ist platzsparend und von

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Ol beliebig hoher Leuchtintensität. Ein weiterer Vorteil ist, daß die einzelnen Lichtquellen 101, 101¹ einzeln oder in Gruppen nacheinander angesteuert und ggf. auch mit unterschiedlicher Leuchtintensität betrieben werden können. Dies verbessert in bestimmten Fällen die Auflösung bei der Fehlererkennung an dem Behälter 3.

Fig. 7 zeigt Einzelheiten der Empfangsvorrichtung 41 gemäß Fig. 1. Die Empfangsvorrichtung 41 weist in der Bildebene 52 eine Gruppe von auf einem Kreis 109 angeordneten Aufnahmeelementen 110 auf. Der Kreis 109 ist konzentrisch zu der optischen Achse 38 angeordnet. Jedes Aufnahmeelement 110 ist in der Lage, bei Lichteinfall elektrische Ausgangssignale zu erzeugen, die über einen Vorverstärker 111 in eine Auswerteschaltung 112 eingegeben werden. Durch die Auswerteschaltung 112 ist eine Aussortiervorrichtung 113, z.B. ein Auswerfer, für Behälter 3 mit defekter Mündung steuerbar.

Wie zuvor erwähnt, wird durch das Objektiv 39 (Fig. 1) ein Bild des freien Innenraums der Mündung 2 in die Bildebene 52 projiziert. Zweckmäßigerweise liegt die Bildebene 52 auf einer Mattscheibe 114, um das anfängliche Justieren der Vorrichtung 1 zu erleichtern. Die Aufnahmeelemente 110 können z.B. als Fotoempfänger ausgebildet sein, die auf der Mattscheibe 114 befestigt werden.

In Fig. 7 sind unterschiedliche Betriebsweisen der Vorrichtung 1 (Fig. 1) schematisch dargestellt. Wie erwähnt, ergibt sich bei Durchstrahlung des Behälterbodens 7 jeweils eine Hell/Dunkelgrenze 115 bzw. 116.

Zur Prüfung, ob der Querschnitt des freien Innenraums der Mündung 2 ausreichend groß ist, wird die Hell/Dunkel·

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• ·

Ol grenze 115 in der aus Fig. 7 erkennbaren Weise mit einer radialen Toleranz 115¹ zu den Aufnahmeelementen 110 eingestellt. Ein Behälter 3 gilt als gut, solange alle Aufnahmeelemente 110 oder eine vorherbestimmbare Mindest· anzahl der Aufnahmeelemente 110 beleuchtet ist. Weist in diesem Betriebsfall die Mündungsbohrung eine Verengung auf, verdunkelt ein Verengungsbild 117 eines oder mehrere der Aufnahmeelemente 110. Dies kann je nach der eingestellten Fehlerschwelle noch zur Annahme oder aber zur Zurückweisung des betreffenden Behälters 3 führen.

In der anderen Betriebsweise wird die Hell/Dunkelgrenze 116 dazu verwendet festzustellen, ob der Querschnitt des freien Innenraums der Mündung genügend klein ist. In diesem Fall wird die Hell/Dunkelgrenze 116 anfänglich so eingerichtet, daß mit einer radialen Toleranz 116¹ bei einer guten Mündung keines der Aufnahmeelemente 110 oder nur eine vorherbestimmte Höchstanzahl der Aufnahmeelemente 110 beleuchtet ist. Tritt in diesem Betriebsfall eine gegebenenfalls örtliche Erweiterung der Mündungsbohrung auf, wird ein Erweiterungsbild 118 eines oder mehrere der Aufnahmeelemente beleuchten und je nach eingestellter Fehlerschwelle noch zur Annahme oder aber zur Zurückweisung des betreffenden Behälters 3 führen.

Gemäß Fig. 8 weist die Empfangsvorrichtung 41 außerdem eine sich in einer Laufrichtung 119 des Bildes der Mündung erstreckende Reihe 120 von Startfotoempfängern 121 auf. Zum Starten eines Prüfvorgangs kann jeder der Startfotoempfänger gesetzt werden. Im Fall der Fig. 15 ist der dort gesetzte Startfotoempfänger 121 schraffiert worden. Sobald die Hell/Dunkelgrenze 115; 116 des Bildes den gesetzten Startfotoempfänger 121 erreicht, gibt dieser ein elektrisches Signal, das den betreffenden Prüfvorgang startet. Der Prüfvorgang besteht darin, daß

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Ol gemäß Fig. 7 sämtliche Aufnahmeelemente 110 gleichzeitig, also parallel auf ihren Beleuchtungszustand abgefragt werden.

In allen Zeichnungsfiguren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen versehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ist eine Gruppe

124 von Linearanordnungen 125 mit jeweils mehreren Aufnahmeelementen 110 vorgesehen. Jede Linearanordnung

125 erstreckt sich radial bezüglich der optischen Achse 38 und ist in einem Abstand von der optischen Achse 38 angeordnet. Die Linearanordnungen befinden sich auf einem zu der optischen Achse 38 konzentrischen Kreis in Umfangsabstand voneinander.

In Fig. 9 ist auch die Hell/Dunkelgrenze 115; 116 des Bildes des freien Innenraums der Mündung des in der Prüfposition befindlichen Behälters eingezeichnet. Die Hell/Dunkelgrenze 115; 116 verläuft etwa durch die Längsmitte aller Linearanordnungen 125.

Jeder Linearanordnung 125 sind zwei Reihen von Anschlußpunkten 126 für die einzelnen Aufnahmeelemente 110 zugeordnet. Die Anschlußpunkte 126 sind durch eine Platine 127 der Empfangsvorrichtung 41 auf deren Rückseite durchgeführt und dort über gedruckte Leitungsbahnen mit Anschlüssen 128 verbunden, die wiederum auf die Vorderseite der Platine 127 gemäß Fig. 9 zurückgeführt sind. Dort bilden die Anschlüsse 128 an sich bekannte Flachkabelverbinder, die jeweils über ein Flachkabel mit einem Rechner 130 der Auswerteschaltung 112 verbunden sind.

Der Rechner 130 ist in beliebiger Weise frei programmier-

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Ol bar. Durch solche Vorprogrammierung kann festgelegt werden, wie viele Aufnahmeelemente 110, in der Regel Fotoempfänger, zum Prüfzeitpunkt beleuchtet sein müssen, um noch eine gute Mündung zu ergeben. Von besonderer Bedeutung ist bei dem Gegenstand der Fig. 9, daß hiermit nicht nur geprüft werden kann, ob der betreffende Querschnitt des freien Innenraums der Mündung gut oder schlecht ist, sondern daß außerdem gemessen und quantitativ festgestellt werden kann, wie gut oder wie schlecht der betreffende Querschnitt ist. Dieses Messen läuft auf ein Auszählen der jeweils beleuchteten oder abgedunkelten Aufnahmeelemente 110 durch den Rechner 130 hinaus. Dank der radialen Orientierung der Linearanordnungen 125 können nicht nur zu enge oder zu weite Mündungsinnenräume, sondern auch ovale Mündungsinnenräume festgestellt werden. Auch hier ist die gleichzeitige, also parallele Abfrage sämtlicher Linearanordnungen 125 im Prüf- bzw. Meßzeitpunkt und damit eine besonders schnelle Prüfung bzw. Messung möglich.

In Fig. 10 sind vereinfachend eine Hauptebene 131 des Objektivs 39 (Fig. 1) sowie sein vorderer Brennpunkt 132 und sein hinterer Brennpunkt 133 eingezeichnet.

Mit der Erfindung ist es grundsätzlich möglich, die Mündung 2 gleichzeitig in unterschiedlich tiefen Objektebenen 134 und 135 zu prüfen. Die Objektebene 134 befindet sich in einer Tiefe 136 und die Objektebene 135 in einer Tiefe 137 der Mündung 2.

Die Objektebene 134, ihr Strahlenverlauf und ihre Bildebene 138 sind in Fig. 10 gestrichelt eingetragen. Entsprechend sind die Objektebene 135, ihr Strahlenverlauf und ihre Bildebene 139 mit voll ausgezogenen Linien eingezeichnet. Die Bildebenen 138, 139 befinden sich

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Ol naturgemäß in einem Abstand voneinander entlang der optischen Achse 38. Dies eröffnet die Möglichkeit, in den Bildebenen 138, 139 jeweils eine Gruppe von Aufnahmeelementen der Empfangsvorrichtung unterzubringen. Praktische Ausgestaltungen dazu zeigen die nachfolgenden Figuren.

In Fig. 11 weist das optische System 37 einen teildurchlässigen Spiegel 140 auf. Hinter einem Reflexionsauslaß 141 und hinter einem Durchlaßauslaß 142 des teildurchläs· sigen Spiegels 140 ist jeweils eine Gruppe 143 und 144 der Aufnahmeelemente in einer der Bildebenen 138, 139 angeordnet. Dabei ist ein erster Teil 145 des Objektivs vor dem teildurchlässigen Spiegel 140 und je ein zweiter Teil 146 und 147 des Objektivs 39 hinter dem Reflexionsauslaß 141 und hinter dem Durchlaßauslaß 142 angeordnet. Durch diese Ausgestaltung kann Baulänge eingespart und die Einstellung auf die Bildebene 138 erleichtert werden,

Wenn man auch die Einstellung auf die Bildebene 139 erleichtern will, kann man gemäß Fig. 12 hinter dem Durchlaßauslaß 142 des teildurchlässigen Spiegels 140 einen Reflexionsspiegel 148 anordnen. Hinter einem Auslaß 149 des Reflexionsspiegels 148 befindet sich dann die Gruppe 144 mit der Bildebene 139.

In Fig. 12 befindet sich hinter der Bildebene 138 noch eine weitere Bildebene 150, in der wiederum eine Gruppe 151 von Aufnahmeelementen untergebracht ist.

Fig. 13 verdeutlicht, daß es sich bei den Gruppen 143, 151 jeweils um solche entsprechend Fig. 9 mit sich radial erstreckenden Linearanordnungen 125 der Aufnahmeelemente 110 handelt. Die Gruppen 143, 151 sind jeweils auf einem zu der optischen Achse 38 konzentrischen Kreis

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Ol 152 und 153 angeordnet. Die Linearanordnungen 125 der Gruppe 143 sind gegenüber den Linearanordnungen 125 der Gruppe 151 in Umfangsrichtung jeweils um eine halbe Teilung versetzt.

Alternativ können die Gruppen 143, 151 auch in einer gemeinsamen Bildebene angeordnet sein. Dies insbesondere dann, wenn z.B. die Lichtquellen 101 gemäß Fig. 6 kurz vor oder nach den Lichtquellen 101' im Blitzbetrieb aufleuchten und zum selben Zeitpunkt entweder die Gruppe 143 oder die Gruppe 151 aktiviert wird.

In Fig. 14 weist die Empfangsvorrichtung 41 die beiden Bildebenen 138, 139 (vgl. Fig. 10) auf. Eine lichtundurchlässige Platine 154 ist mit einer zu der optischen Achse 38 koaxialen, kreisförmigen Durchbrechung 155 versehen. An die Unterseite der Platine 54 ist eine Mattscheibe 156 angeklebt, die außen über den Umfang verteilt kreisbogenförmige Durchlässe 157 aufweist. Außerhalb der Mattscheibe 156 ist unter der Platine 154 mit Schrauben 158 eine Irisblende 159 koaxial zu der optischen Achse 38 befestigt. Lamellen 160 der Irisblende 159 erstrecken sich dicht unter der Mattscheibe 156 nach innen. Die Durchlässe 157 sind jeweils so gestaltet, daß sich ein Halteabschnitt 161 jeder Lamelle 160 in jeder Betriebsstellung der Lamellen 160 in axialer Fluchtung mit dem zugehörigen Durchlaß 157 befindet.

An jedem Halteabschnitt 161 ist ein Ende eines flexiblen Lichtleiters 163 befestigt, dessen Einlaßfenster ein Aufnahmeelement 162 darstellt. Einem Auslaßfenster jedes Lichtleiters 163 liegt jeweils ein Fotoempfänger 164 der Empfangsvorrichtung 41 gegenüber. Jeder Fotoempfänger 164 ist auf der Oberseite der Platine 154 befestigt und mit einem zugehörigen Vorverstärker 165 verbunden, der

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Ol seinerseits mit der in Fig. 14 nicht gezeichneten Auswerteschaltung verbunden ist.

Durch Betätigung der Irisblende 159 verändern die Lamellen 160 und damit die Aufnahmeelemente 162 ihren Abstand von der optischen Achse 38. So ist es auf einfache und sehr betriebssichere Weise möglich, alle Aufnahmeelemente 162 auf einem zu der optischen Achse 38 konzentrischen Kreis zu halten und den Durchmesser dieses Kreises den Anforderungen des jeweiligen zu prüfenden Behälters 3 anzupassen.

Die Mattscheibe 156 weist eine zentrale Bohrung 166 auf, in der ein rohrförmiger Schaft 167 axial beweglich geführt ist. Auf die Oberseite der Mattscheibe 156 ist eine Buchse 168 geklebt, in die innen ein O-Ring 169 eingelegt ist, der unter radialer Vorspannung außen an dem Schaft 167 anliegt. Dadurch entsteht eine Reibung von solcher Größe, daß der Schaft 167 jede von Hand einzustellende axiale Stellung bezüglich der Mattscheibe 156 beibehält.

Der Schaft 167 trägt am unteren Ende eine kreisförmige Mattscheibe 170. Über den Umfang der Mattscheibe 170 verteilt ist daran jeweils das eine Ende flexibler Lichtleiter 171 festgelegt. Ein Eintrittsfenster jedes Lichtleiters 171 bildet ein Aufnahmeelement 172. Jeder Lichtleiter 171 ist durch einen Durchbruch 173 des Schaftes 167 in das Innere des Schaftes 167 und darin entlang bis zu seinem oberen Ende geführt. Die Lichtleiter 171 sind dann im Bogen weitergeführt, so daß ihr Auslaßende einem Fotoempfänger 174 auf der Oberseite der Platine 154 gegenüberliegt. Jeder Fotoempfänger 174 ist mit einem Vorverstärker 175 und dieser wiederum mit der in Fig. 14 nicht gezeichneten Auswerteschaltung verbun-

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-₂8- ^o-üi-yH·

Ol den. Durch axiale Verstellung der Mattscheibe 170 läßt
sich die Bildebene 138 jeweils an die gewünschte Stelle entlang der optischen Achse 38 bringen, um somit auf die jeweils gewünschte Objektebene 134;135 (Fig. 10) in der

05· Mündung 2 des Prüflings scharfzustellen.

Die Mattscheiben 156, 170 gestatten bei der Einstellung der Empfangsvorrichtung 41 eine visuelle Kontrolle der
Lage der Hell/Dunkelgrenze relativ zu den Aufnahmeelementen 162, 172.

In Fig. 15 sind Einzelheiten der Irisblende 159 dargestellt. Zur besseren Übersicht zeigt Fig. 15 nur eine
Lamelle 160. Jede Lamelle 160 ist an einem Zapfen 176
eines stationären Blendenrings 177 schwenkbar gelagert. Am anderen Ende trägt jede Lamelle 160 einen Führungs-

zapfen 178, der in einen radialen Schlitz 179 eines um
die optische Achse 38 schwenkbaren Betätigungsrings 180 eingreift. Der Betätigungsring 180 läßt sich über einen nach außen vorragenden Handgriff 181 im Sinne des Doppelpfeils 182 schwenken. Wird der Handgriff 181 in Fig. 15 im Uhrzeigersinn geschwenkt, wandert der Führungszapfen 178 auf einem Kreisbogen 183 um den Zapfen 176 herum bis in die in Fig. 15 gestrichelt eingetragene Endstellung. Gleichzeitig wandert das Aufnahmeelement 162 auf dem
strichpunktiert eingetragenen Kreisbogen 184 um den

Zapfen 176. Der Form des Kreisbogens 184 entspricht die Form des kreisbogenförmigen Durchlasses 157 in Fig. 14.

Claims (33)

1. DIPL.-ING. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL 'rDIPU-Ihfc.·P£f Eft'SOBISCH

   PATENTANWÄLTE*

   ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT - EUROPEAN PATENT ATTORNEYS

   Patentanwälte Rose, Kosel & Sobisch · Odastrasse 4a

   Qdastrasse4a, D-37581 Bad Gandersheim D-37581 Bad Gandersheim

   Germany

   Telefon (05382)4038 Telex957422siedpd Telefax (05382)4030

   IhrZeichen/Yourref. UnserZeichen/Ourref. Datum/Date

   954/190 DE 27. Januar 1994

   Firma HERMANN HEYE

   ANSPRÜCHE

   1. Vorrichtung (1) zur Prüfung des Querschnitts des freien Innenraums einer Mündung (2) von Behältern (3) aus Glas oder einem anderen transparenten Stoff,

   wobei die Behälter (3) in einer Reihe kontinuierlich einer Prüfstation (5) der Vorrichtung (1) zuführbar und von der Prüfstation (5) wegführbar sind,

   wobei in der Prüfstation (5) in einer Prüfposition des zu prüfenden Behälters (3) ein Boden (7) des zu prüfenden Behälters (3) durch eine Beleuchtungsvorrichtung (14) mit Licht beaufschlagbar ist,

   wobei in der Prüfposition oberhalb der Mündung (2) des zu prüfenden Behälters (3) ein optisches System (37) angeordnet ist, das ein Bild des durch den mit Licht beaufschlagten Boden (7) erhellten Querschnitts des freien Innenraums der Mündung (2) des zu prüfenden Behälters (3) in eine Aufnahmeelemente (110;162;

   -2-PK/K

   Bankkonto: NORD/LB. NL Bad Gandersheim (BLZ25O 50OGOj₁ kia.+tk. 2&dgr; 11S 9&Lgr;&idiagr;&iacgr;&Bgr;&agr;&idigr;1&phgr;&idigr;&Lgr;&ogr;&ugr;Φ: Postgiroamt Hanrover (BLZ 250100 30), Kto.-Nr. 66715-307

   -Z-

   Ol 172) aufweisende Bildebene (52;138,139;150) einer Empfangsvorrichtung (41) projiziert,

   wobei dem Bild des Querschnitts des freien Innenraums der Mündung (2) entsprechende elektrische Ausgangssignale der Empfangsvorrichtung (41) in eine Auswerteschaltung (112) eingebbar sind,

   und wobei durch die Auswerteschaltung (112) eine Aussortiervorrichtung (113) für Behälter (3) mit nicht akzeptablem Querschnitt des freien Innenraums der Mündung (2) steuerbar ist,

   dadurch gekennzeichnet, daß das Bild wenigstens eines Querschnitts des freien Innenraums der Mündung (2) des zu prüfenden Behälters (3) durch das optische System (37) in wenigstens eine Bildebene (52;138,139; 150) der Empfangsvorrichtung (41) projizierbar ist,

   daß die Empfangsvorrichtung (41) in jeder Bildebene (52;138,139;150) wenigstens eine Gruppe (143;144;151) der Aufnahmeelemente (110;162;172) aufweist,

   daß die Aufnahmeelemente (110;162;172) jeder Gruppe (143;144;151) im Abstand von einer optischen Achse

   (38) des optischen Systems (37) und um diese optische Achse (38) herum angeordnet sind, und daß der Boden (7) durch die Beleuchtungsvorrichtung (14) von seiner Außenseite her mit Licht beaufschlagbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige (110) der Aufnahmeelemente jeweils als Fotoempfänger ausgebildet sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

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   -3-

   Ol zeichnet, daß wenigstens einige (162;172) der Aufnahmeelemente jeweils als Einlaßfenster eines Lichtleiters (163;171) ausgebildet sind, und daß ein Auslaßfenster jedes Lichtleiters (163;171) einem gesonderten Fotoempfänger (164;174) der Empfangsvorrichtung (41) gegenüberliegt.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der wenigstens einen Bildebene (52;138,139;150) eine die zugehörigen Aufnahmeelemente (110;172) tragende Mattscheibe (114;170) angeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Gruppe (143;144; 151) der Empfangsvorrichtung (41) auf einem Kreis (109;152;153) hintereinander angeordnete Aufnahmeelemente (110;162;172) aufweist, und daß der Kreis (109;152;153) konzentrisch zu der optischen Achse (38) ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Aufnahmeelement (162) in seinem Abstand von der optischen Achse (38) einstellbar ist.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß je eines der Aufnahmeelemente (162) an einer Lamelle (160) einer Irisblende (159) angeordnet ist.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche .5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem ausreichend großen Querschnitt des freien Innenraums der Mündung (2) alle Aufnahmeelemente (110;162;172) oder eine vorherbestimmbare Mindestanzahl der Aufnahmeelemente beleuchtet ist.
9. Ol 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem ausreichend kleinen Querschnitt des freien Innenraums der Mündung (2) keines der Aufnahmeelemente (110;162;172) oder nur eine vorherbestimmbare Höchstanzahl der Aufnahmeelemente beleuchtet ist.
10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsvorrichtung (41) eine sich in einer Laufrichtung (119) des Bildes des Querschnitts des freien Innenraums der Mündung (2) erstreckenden Reihe (120) von Startfotoempfängern (121) aufweist, und daß jeder der Startfotoempfänger (121) zum Starten eines Prüfvorgangs setzbar ist in Abhängigkeit von der während des Prüfvorgangs gewünschten radialen Lage einer äußeren Hell/Dunkelgrenze (115;116) des Bildes relativ zu der wenigstens einen Gruppe (143;144;151) der Aufnahmeelemente (110;162;172).
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Gruppe der Empfangsvorrichtung (41) auf einem zu der optischen Achse (38) konzentrischen Kreis in Umfangsabstand voneinander angeordnete Linearanordnungen (125) mit jeweils mehreren Aufnahmeelementen (110) aufweist,

    daß jede Linearanordnung (125) zumindest annähernd radial bezüglich der optischen Achse (38) angeordnet ist,

    daß in der Prüfposition das Bild eines guten Querschnitts des freien Innenraums der Mündung (2) jeweils nur eine vorgegebene Anzahl der Aufnahmeelemen-

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    -5-

    Ol te (110) der Linearanordnungen (125) beleuchtet,

    und daß jedes Aufnahmeelement (110) mit einem Rechner (130) der Auswerteschaltung (112) verbunden ist.
12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Gruppen (143; 144;151) der Aufnahmeelemente (110;162;172) die Gruppen entlang der optischen Achse (38) in axialem Abstand voneinander angeordnet sind.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand einstellbar (167,169) ist.
14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Gruppen (143; 151) der Aufnahmeelemente (125,110) die Aufnahmeelemente (125,110) jeder Gruppe (z.B. 143) gegenüber den Aufnahmeelementen (125,110) der wenigstens einen weiteren Gruppe (z.B. 151) in Umfangsrichtung versetzt sind.
15. 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Gruppen (143; 144;151) der Aufnahmeelemente das optische System

    (37) einen teildurchlässigen Spiegel (140) aufweist, und daß hinter einem Reflexionsauslaß (141) und hinter einem Durchlaßauslaß (142) des teildurchlässigen Spiegels (140) jeweils wenigstens eine der Gruppen (143;144; 151) angeordnet ist.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Durchlaßauslaß (142) des teildurchlässigen Spiegels (140) ein Reflexionsspiegel (148) angeordnet ist, und daß hinter einem Auslaß (149) des

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    Ol Reflexionsspiegels (148) wenigstens eine (144) der Gruppen angeordnet ist.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (37) ein mehrteiliges Objektiv (39) aufweist, und daß ein erster Teil (145) des Objektivs (39) vor dem teildurchlässigen Spiegel (140) und je ein zweiter Teil (146;147) des Objektivs (39) hinter dem Reflexionsauslaß (141) und hinter dem Durchlaßauslaß (142) des teildurchlässigen Spiegels (140) angeordnet sind.
18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (37) ein Objektiv (39) mit veränderbarer Brennweite aufweist.
19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das optische System (37) hinter der Mündung (2) eine Lupe (42) aufweist.
20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsvorrichtung (41) und eine Halteeinrichtung (36) für das optische System (37) an einem in Richtung der Längsachse (12) der Prüfstation (5) entlang einer ersten Führungsvorrichtung (18) relativ zu der Mündung (2) einstellbaren Hauptschlitten (27) angeordnet sind.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsvorrichtung (41) mit einem oberen Schlitten (31) und ein Objektivteil (40) der Halteeinrichtung (36) mit einem unteren Schlitten (30) jeweils entlang einer an dem Hauptschlitten (27) angeordneten zweiten Führungsvorrichtung (28,29) in

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    Ol Richtung der Längsachse (12) der Prüfstation (5) einstellbar sind.
22. 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (3) durch ein sich durch die Prüfstation (5) erstreckendes Transportband (4) der Prüfstation (5) zuführbar und von der Prüfstation (5) wegführbar sind,

    daß jeder Behälter (3) durch eine Leitvorrichtung (58) in die Prüfposition zumindest teilweise neben dem Transportband (4) führbar ist, um den Boden (7) des Behälters (3) durch die Beleuchtungsvorrichtung (14) von unten zu durchstrahlen,

    und daß der geprüfte Behälter (3) durch die Leitvorrichtung (58) wieder aus der Prüfposition auf das Transportband (4) rückführbar ist.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter (3) in der Prüfstation (5) durch einen in einer Transportrichtung (6) des Transportbandes (4) unter dem Boden (7) des Behälters (3) laufenden ersten Trum (8) eines endlosen, flexiblen Tragelements (9) getragen ist, und daß jeder Behälter (3) in der Prüfstation (5) im Bereich seiner Mündung (2) durch einen in der Transportrichtung (6) des Transportbandes (4) laufenden ersten Trum (10) eines endlosen, flexiblen Stützelements (11) seitlich gestützt ist.
24. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in der Prüfstation (5) der erste Trum (8) des Tragelements (9) auf einer Seite der Längsachse (12) der Prüfstation (5) und der erste Trum

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    Oi (10) des Stützelements (11) auf der gegenüberliegenden Seite der Längsachse (12) der Prüfstation (5) jeweils in seitlichem Abstand von der Längsachse (12) angeordnet sind.
25. 25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Trum (8) des Tragelements (9) bis zur Prüfposition vom Transportband (4) weg und nach der Prüfposition zum Transportband (4) hin geführt ist.
26. 26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bahn des ersten Trums (8) des Tragelements (9) durch einen Führungsschlitz in einem Führungsstück definiert ist, daß ein oberer Teil des ersten Trums (8) nach oben hin aus dem Führungsschlitz herausragt, und daß ein unterster Teil des ersten Trums (8) an einer Bodenfläche des Führungsschlitzes gleitend abgestützt ist.
27. 27. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter (3) in der Prüfstation (5) mit einem Teil seines Bodens (7) auf dem Transportband

    (4) abgestützt ist, und daß jeder Behälter (3) in der Prüfstation (5) im Bereich seiner Mündung (2) durch einen in der Transportrichtung (6) des Transportbandes (4) laufenden ersten Trum (10) eines endlosen, flexiblen Stützelements (11) seitlich gestützt ist.
28. 28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (3) der Prüfstation (5) durch eine Zuführvorrichtung (65) zuführbar und von der Prüfstation (5) durch eine Abführvorrichtung (66) wegführbar sind, daß zwischen der Zuführvorrichtung (65) und der Abführvorrichtung (66)

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    ein Zwischenraum (67) besteht, und daß die Behälter (3) durch wenigstens ein auf gegenüberliegenden Seiten der Behälter (3) angreifendes Paar endloser, flexibler Transportelemente (68,69) über den Zwi- - schenraum (67) hinwegtragbar sind.
29. 29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß in der Prüfposition unter dem Boden (7) des Behälters (3) ein zur Längsachse (12) der Prüfstation (5) geneigter Umlenkspiegel (13) der Beleuchtungsvorrichtung (14) angeordnet ist, und daß von einer seitlichen Lampe (15) Licht durch eine Optik (16) auf den Umlenkspiegel (13) und von dort durch den Boden (7) des Behälters (3) und durch den freien Innenraum der Mündung (2) des Behälters (3) projizierbar ist.
30. 30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß in der Prüfposition unter dem Boden (7) des Behälters (3) eine Anzahl Lichtquellen (70;101,101¹) der Beleuchtungsvorrichtung

    (14) vorgesehen ist.
31. 31. Vorrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (70;101,101') auf wenigstens einem zu der Längsachse (12) der Prüfstation (5) konzentrischen Kreis (102;103) angeordnet sind.
32. 32. Vorrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquellen (70;101,101') einzeln oder in Gruppen zu wenigstens zweien während eines Prüfzyklus nacheinander ansteuerbar sind.
33. 33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß bei Prüfung mehrerer Objektebenen (134,135) der

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    Oi Mündung (2), jeder Objektebene (134;135) eine gesonderte Gruppe (lOljlOl¹) der Lichtquellen zugeordnet ist, und daß gleichzeitig mit der Ansteuerung jeder Gruppe der Lichtquellen (lOljlOl¹) in einer der

    jeweiligen Objektebene (134;135) zugeordneten Bildebene eine der betreffenden Objektebene (134;135)
    zugeordnete Gruppe der Aufnahmeelemente aktivierbar ist.