DE2310869A1

DE2310869A1 - Pruefverfahren fuer mit kunststoff beschichtete flaschen

Info

Publication number: DE2310869A1
Application number: DE19732310869
Authority: DE
Inventors: Curtis Arnold Hartman
Original assignee: Dart Industries Inc
Current assignee: Dart Industries Inc
Priority date: 1972-03-07
Filing date: 1973-03-05
Publication date: 1973-09-13
Also published as: CH563584A5; JPS491279A; AU467675B2; SE392770B; AU5235973A; FR2175073B1; FR2175073A1; NL7303151A; IT982488B; CA981361A; GB1416082A; BE796322A

Description

DfpMng. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK
DipWng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 6 FRANKFURT AM MAIN

TELEFON (0611)

2.3. 1973 Gu/gm/x

Dart Industries Inc.

Post Office Box 3157,Terminal Annex

Los Angeles, Claifornia, 90051

USA

Prüfverfahren für mit Kunststoff beschichtete Flaschen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontrollieren von mit
Kunststoff beschichteten Flaschen, insbesondere zum Feststellen von Brüchen in kunststoffbeschichteten Flaschen und zum Zurückweisen von defekten Flaschen.

Es ist eine Reihe von Verfahren zum Kontrollieren von Glasflaschen bekanntgeworden. Dazu gehören optische Verfahren, Verfahren zur Anwendung von Gamma- und Laserstrahlen, Vorrichtungen zum Überprüfen von Gewicht und Dichte und Verfahren zur An--wendung von Schallwellen. Keine dieser Verfahren und
Vorrichtungen ist jedoch für die Verwendung auf einem Fliessband zum Kontrollieren von mit einem Kunststoffüberzug beschichteten und verstärkten Flaschen geeignet. . Derartige Flaschen sind

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in der US-Patentanmeldung Nr. 232,589 ν.7.2.1972 beschrieben.Sie werden allgemein als Sicherheitsflaschen angesehen, weil sie einen hohen Bruchv/iderstand aufweisen.

Herkömmliche geometrisch sieht- bzw. hörbare Schwingungs- bzw.

optische Verfahren für Glasflaschen sind nicht für mit Kunsteignet,

stoff beschichtete Flaschen ge-/ weil die Beschichtung eine variierende Stärke aufweist und oft farbig bzw. bedruckt ist. Darüber hinaus spannt die Beschichtung das Glas derart, daß von diesem ausgehende Tonschwingungen unzuverlässig sind.

Die Erfindung schlägt demgegenüber ein Verfahren zum zuverlässigen Nachweis von Fehlern in mit Kunststoff beschichteten Flaschen vor. Das Verfahren beruht darauf, daß eine feste bzw. eine intakte Flasche eine erweitere Tonabfallkurve ergibt, nachdem diese durch einen Aufschlagmechanismus getroffen ist. Weiterhin schlägt die Erfindung eine integrierbare Einrichtung zum Zurückweisen von defekten Flaschen vor, die besonders für die Verwendung bei einer

geeignet

kontinuierlich betriebenen Produktion/ist. Das Verfahren ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Befördern und Positionieren der Flaschen innerhalb der Aufschlagzone,durch eine Aufschlageinrichtung zum Anschlagen der Flasche, so daß Schallwellen entstehen, ferner durch eine elektro-akustische Einrichtung zum Aufnehmen der Schallwellen und zum Umwandeln der Schallwellen in elektrische Impulse, durch eine Fühleinrichtung zum Fühlen und Reagieren auf den Charakter der elektrischen Impulse und durch eine Einrichtung zum Entfernen von defekten Flaschen nach Empfang

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eines Signals von der Fühleinrichtung.

Weiterhin schlägt die Erfindung ein Arbeitsverfahren vor, wodurch eine mit Kunststoff beschichtete Flasche innerhalb einer Aufschlagzone befördert und positioniert wird. Die Flasche wird von einem Aufschlagmechanismus getroffen, und der durch die Aufschlageinrichtung hervorgerufene Schall wird von der elektroakustischen Einrichtung angezeigt. Die elektroakustische Einrichtung wandelt die Schallwellen in elektrische Signale um, die zu einer Fühleinrichtung übertragen werden. Die Fühleinrichtung stellt fest, ob ein verzögertes Signal vorhanden ist. Falls kein derartiges Signal vorhanden ist, ist die Flasche defekt, und ein Signal wird an die Einrichtung zum Zurückweisen der Flasche abgegeben, so daß die Flasche von der Fördereinrichtung entfernt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt:

Figur 1 eine schematische Darstellung ,des Kontrollverfahrens nach der vorliegenden Erfindung;

Figur 2 eine graphische Darstellung des Tonabfalls, in dem die Intensität des Tones als eine Punktion der Zeit für eine feste, unzerbrochene, mit Kunststoff beschichtete Flasche, gezeigt ist;

Figur 3 eine graphische Darstellung des Tonabfalles, wobei die Intensität des Tones als eine Funktion der Zeit für

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eine zerbrochene bzw. zerplatze, mit Kunststoff beschichtete Flasche gezeigt ist.

Figur 1 verdeutlicht das Kontrollsystem nach der vorliegenden Erfindung. Eine Fördereinrichtung 11 befördert eine mit Kunststoff beschichtete Flasche 13 in einen Aufschlagbereich bzw. Zone 14. Die Fördereinrichtung kann einen beliebigen Fördermechanisraus, Stapel- und/oder Zähleinrichtung aufweisen und besitzt eine Einrichtung zum Befördern von Flaschen 13 durch das Kontrollsystem. Die Art und Weise, in der die Flaschen zum Kontrollieren befördert und vorgelegt werden, ist selektiv, und es kann jedes bekannte System zum Befördern von Glasflaschen, wie beispielsweise Bänder, Ketten, Schaufeln, Vibration- oder Schnekkenvorrichtun.^: verwendet werden. Ein Schneckenzufuhrrne.chanisraus zum Trennen der Flaschen voneinander und ein Förderband zum Befördern der voneinander getrennten Flaschen durch das S3^stem haben sich als geeignete Fördereinrichtung für die vorliegende Erfindung herausgestellt.

Wenn die mit Kunststoff beschichtete Flasche 13 die Zone 14 erreicht, wird "die Aufschlageinrichtung 15 aktiviert, wodurch ein hammerartiger Mechanismus 16 auf die Flasche schlägt. Die Aufschlagstelle ist nicht kritisch, und es ist nur wichtig, daß die Flasche mit ausreichender Kraft geschlagen wird, so daß ein Ton abgegeben wird, der über umgebende Geräusche hinaus von einer elektro-akustischen Einrichtung 17 aufgenommen wird. Falls erforderlich, kann eine geräuschfeste Einrichtung über der Zone 14 angeordnet sein, um störende Geräusche im Umfeld zu eliminieren; dies ist jedoch völlig beliebig und hängt von den

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Umständen der jeweiligen Fließbandeinrichtung ab.

Es hat sich herausgestellt, daß der Aufschlag auf der mit Kunststoff beschichteten Flasche gemäss der deutschen Patentanmeldung

P (Case 7912-M19 der Anmelderin) zwischen 50 und

Schwingungen erzeugt. Diese

000 Hz liegende Schall-/weidai von der elektro-akusti sehen Einrichtung 17 angezeigt, die normalerweise ein geeignetes Mikrophon ist, und die den Schall durch bekannte Schalteinrichtungen in elektrische Signale umwandelt.

Die Figur 2 zeigt, daß eine feste Flasche ohne Bruchstelle eine Schallintensität bewirkt, die von einer Spitze beim Aufschlag bis zu über 50 Millisekunden reicht. Diese Schallabgabe wird von der elektro-akustischen Einrichtung 17 in entspredi ende elektrische Signale umgewandelt. Die Einrichtung übermittelt die Signale zu der Fühleinrichtung 18. Die Fühleinrichtung 18 besitzt entsprechende Eingangskreise, die das Vorhandensein bzw. die Abwesenheit von elektrischen Signalen

fühlen. Diese Signale entsprechen Schallwellen mit einer Stärke von mehr
/als 30$ d.er ursprünglichen Aufschlagsintensität, die 15 Millisekunden oder mehr über den Aufschlagszeitpunkt hinausreichen. Wenn derartige Signale aufgenommen werden, ist der Eingangskreis nicht eingeschaltet ("triggered"), d.h. die erforderliche Spannung zur Kontrolle ist noch nicht erreicht, so daß keine elektrischen Signale an die Einrichtung 19 zum Zurückweisen der Flaschen abgegeben werden.

Wird eine zerbrochene bzw. mit einer Bruchstelle versehene Flasche von dem Hammer 16 getroffen, so entspricht der abgegebene

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Schall der in Figur 3 gezeigten Intensitätszeitkurve. In dies^ Fall sinkt die Schallintensität sehr schnell und beträgt wenj als etwa 25 % der ursprünglichen Aufschlagsintensität an eine Stelle, die nicht mehr als etwa 15 Millisekunden hinter dem Aufschlag liegt. Die Abfolge der Ereignisse ist wie zuvor beschrieben, außer^ daß der Eingangskreis der Fühleinrichtung eingeschaltet ist, und daß ein Signal an die Einrichtung 19 zum Zurückweisen der Flasche abgegeben wird.

In Figur 1 ist noch gezeigt, daß, nachdem die mit Kunststoff beschichtete Flasche von dem Hammer 16 getroffen wird, diese durch die Fördereinrichtung 12 weiterbewegt wird, und zwar in einen Zurückweisungsbereich bzw. -zone 20. Die Anwesenheit der Flasche in dieser Zone kann durch bekannte Einrichtungen angezeigt v/erden, beispielsweise durch eine Photozelle, einen Gewichtsanzeiger oder durch einen Mechanismus mit einem Auslösehebel. Zu diesem Zeitpunkt ist die Fühleinrichtung entweder eingeschaltet und übermittelt ein Signal an die Einrichtung 19 oder umgekehrt. Wird kein Signal ausgegeben, so wird die Flasche kontinuierlich auf dem Förderband weiterbefördert oder, im umgekehrten Fall, aus dem Kontrollsystem entfernt .

Für den Fall, daß ein Zurückweisungssignal ausgegeben worden ist, wird die Einrichtung 19 aktiviert, und der Eingangskreis aktiviert einen Mechanismus mit einem Antriebsrelais, durch den die Flasche 21 von e'er Fördereinrichtung entfernt wird.

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. Mechanismus zum Entfernen der Flasche kann eine bekannte Hydraulische oder mechanische Einrichtung sein^ dieser ist kein wesentliches Teil der vorliegenden Erfindung. Dasselbe trifft für die Aufschlageinrichtung zu; es hat sich jedoch herausgestellt, daß ein magnetisch betriebener Nylon-Hammermechanismus für die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besonders geeignet ist.

u-iTi allgemeinen hat es sich ,für eine kontinuierlich betriebene, 100 bis 200 Flaschen pro Minute befördernde Förderbandeinrichtung als: wünschenswert herausgestellt, jede durch die Aufschlagzone 14 passierende Flasche anzuschlagen und die Schallabgabe zu registrieren. Das Vorhandensein jeder Flasche innerhalb der Zone wird durch eine Ricto zelle oder andere geeignete bekannte Einrichtungen dieser Art angezeigt. Hierzu gehören beispielsweise . gewichtsanalytische Vorrichtungen, Vorrichtungen zur Prüfung der Dichte oder mechanische Einrichtungen mit einem

Auslösehebel. Da der Hammer und die Fühleinrichtung nacheinander auf

/dieselbe Flasche einwirken, besteht nicht das Problem der Zurückweisung einer nicht defekten Flasche oder umgekehrt. Es sei

ob
jedoch bemerkt, daß,je nach dem,/das Kontrollsystem Teil einer Produktionsreihe oder anderer Arbeitsbedingungen ist, die Erfindung selbstverständlich erlaubt, daß bekannte Gegenspeichersysteme vorgesehen werden, wobei eine in der Aufschlagszone als defekt festgestellte Flasche später in einer entfernt liegenden Zurückweisungszone zurückgewiesen werden kann.

Die Erfindung wurde im νoraufgehenden insbesondere im Hinblick auf eine bevorzugte Ausgestaltung beschrieben. Es ist selbstverständlich, daß verschiedene Ergänzungen und Verbesserungen

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vorgenommen werden können, ohne daß das Wesen der Erfindung hiervon berührt wird. In entsprechender Weise ist es selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf die besonderen Vorrichtungen bzw. Mechanismen begrenzt ist, wie sie in der Beispielsbeschreibung erwähnt sind.

Wichtig für die Erfindung ist, daß eine mit Kunststoff beschichtete Flasche mit einem Stoß- bzw. Aufschlagmechanismus zusammentrifft. Das beim Stoß entstehende Geräusch wird festgestellt, und die" für das Ausklingen des Schalls typischen Eigenschaften werden dazu verwendet, um festzustellen, ob die Flasche fest und gebrauchsfähig ist, oder ob die Flasche eine Bruchstelle aufweist und daher zurückgewiesen wird.

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Claims

Dart Industries Inc, Case RP-7914-M19

Ansprüche

( 1.^Prüfverfahren für mit Kunststoff beschichtete Flaschen, gekennzeichnet durch einen Hammer (16) zum Berühren einer mit Kunststoff beschichteten Flasche (13) zum Erzeugen einer Schallwellenabgabe, ferner durch eine elektroakustische Einrichtung (17) zum Aufnehmen und Umwandeln der Schallwellen in elektrische Signale, durch eine Fühleinrichtung (18) zum Wahrnehmen des Charakters der elektrischen Signale und zum Erzeugen eines Aktivierungssignals in Reaktion auf einen vorbestimmten elektrischen Impuls, und durch eine Einrichtung (19) zum Zurückweisen defekter Flaschen nach Empfang des Aktivierungssignals von der Fühleinrichtung.

2. Prüfverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Fördereinrichtung (11) zum Fördern und Positionieren der mit Kunststoff beschichteten Flasche (13) in» Bereich einer Aufschlagszone (14) und einer Zone (20) zum Zurückweisen der Flaschen vorgesehen ist.

3. Prüfverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellenabgaben eine Intensität von weniger als etwa 25 % der ursprünglichen Aufschlagintensität für eine Zeitdauer von weniger als 15 Millisekunden für defekte Flaschen und eine Intensität von mehr als 30 % der ursprünglichen Aufschlagsintensität über eine Zeitdauer von etwa 15 Millisekunden für intakte Flaschen besitzen.

4. Verfahren zum kontinuierlichen und aufeinanderfolgenden Feststellen ^un^^L Zurückweisen von defekten mit Kunststoff beschich-

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teten Flaschen, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (11) zum Fördern einer mit Kunststoff beschichteten Flasche durch einer Aufschlagsbereich (14) und eine Zone (20) zum Zurückweisen der Flaschen, ferner durch eine Einrichtung (16) zum Berühren der l· sehe innerhalb der Zone (14) und zum Erzeugen einer im wesentlichen nachweisbaren Schallwellenfrequenz für eine Zeitdauer vor weniger als etwa 15 Millisekunden nach der Berührung, durch eine Einrichtung (17) zum Aufnehmen und Umwandeln der Schallwellenfrequenz in eine entsprechende elektrische Spannung, durch eine Einrichtung (18) zum selektiven Wahrnehmen der Spannung und zum Erzeugen eines elektrischen Signals durch diese, und durch eine Einrichtung (19) zum Zurückweisen von defekten Flaschen aus der Zone (20) als Reaktion auf das Signal.

5· Verfahren nach Anspruch A, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellenfrequenz im Bereich zwischen etwa 50-10.000 Hz liegt.

6. Verfahren zum Kontrollieren einer mit Kunststoff beschichteten Flasche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flasche (13) im Bereich einer Aufschlagszone (14) positioniert wird, daß die Flasche (13) in der Zone (14) derart berührt wird, daß eine Schallwellenabgabe erfolgt, und daß die Intensität der Abfallcharakteristiken der Abgabe festgestellt und auf den Zustand der Flasche bezogen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß defekte Flaschen entfernt werden.

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. Prüfverfahren für eine mit Kunststoff beschichtete Flasche zum Nachweis fehlerhafter Flaschen, dadurch gekennzeichnet, dass die Flasche (13) zwischen einer Aufschlagzone (14) und einer elektro-akustischen Einrichtung (17) angeordnet wird, ferner, daß die Flasche (13) mit einem Hammer (16) derart angeschlagen wird, daß eine Tonabgabe erfolgt, daß die Tonabgabe durch die Einrichtung (17) wahrgenommen wird, daß die Dauer und Intensität der Tonabgabe festgestellt wird, und daß die Flasche (13) zurückgewiesen wird, wenn die Intensität im wesentlichen in weniger als 15 Millisekunden nach dem Berühren der Flasche (13) mit dem Hammer (16) nicht festgestellt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Flaschen (13) einzeln und nacheinander auf kontinuierliche Weise getestet wird, und daß eine Einrichtung (11) zum Fördern der Flaschen (13) vorgesehen wird.

10.Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schallwellenfrequenz im Bereich zwischen 50 und 10.000 Hz liegt.

Der Patentanwalt:

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