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Glasflaschen werden gewöhnlich in einer IS-("individual section") Maschine
geformt. Die geformten Flaschen werden dann auf einen Förderer platziert und
durchlaufen eine Anzahl von Prüfstationen, wo sie gestoppt werden, damit eine
Prüfung durchgeführt werden kann.
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Nichtrunde Flaschen stellen besondere Probleme dar, da sie schwer um die Achse
des Halsabschlusses (die mit Gewinde versehene Öffnung) gedreht werden
können, aber eine Relativdrehung zwischen dem Halsabschluß und einem
Rißdetektor um diese Achse gewöhnlich erforderlich ist, um Risse (ein geschlossener Riß
an der Stelle, wo der Hals der Flasche in die Schulter übergeht, oder am
Halsabschluß oder innerhalb des Halsabschlusses) zu finden. Das ungarische Patent Nr.
201 154 z. B. offenbart einen Rißdetektor, wobei eine zu prüfende nicht-runde
Flasche an einer Prüfstation durch einen Malteserkreuz-Mechanismus gestoppt wird,
der die gestoppte Flasche in einen rotierenden Riß-Prüfkopf anhebt.
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Gewöhnlich wird eine runde Flasche in der Prüfstation gehalten, während sie um
ihre vertikale Achse gedreht wird, so daß ein Prüfbetrieb durchgeführt werden
kann. Die US-PS 3,901,381 und 4,865,447 offenbaren eine solche Prüfstation, wo
der Halsabschluß einer sich drehenden Flasche auf Risse und ähnliches geprüft
wird, und die US-PS 5,028,769 offenbart eine solche Prüfstation, wo der
Schmelzcode, der sich im Fußbereich der sich drehenden Flasche befindet, geprüft
(gelesen) wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Maschine zum Prüfen eines Behälters bereit,
der sich an einer Prüfstation befindet, und umfaßt einen Prüfförderer zum
Fördern aufrechter Behälter zur Prüfstation und ist gekennzeichnet durch
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einen Rißdetektor an der Prüfstation, umfassend
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einen horizontal verschobenen drehbaren Rißdetektorring,
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mindestens eine Prüfvorrichtung, die am Rißdetektorring befestigt
ist und sich abwärts unter das obere Ende eines zu prüfenden Behälters
erstreckt,
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eine Einrichtung zum Stoppen der Rotation des Rißdetektorringes in
mindestens einer ausgewählten Orientierung, für die ein Weg für einen
vom Förderer zur Prüfstation hin- und von ihr wegzufördernden Behälter
existiert, ohne daß er an die mindestens eine Prüfvorrichtung anstößt,
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eine Einrichtung zum Drehen des Rißdetektorringes und zum
Stoppen des Rißdetektorringes in der ausgewählten Orientierung, während ein
Behälter an der Prüfstation gestoppt wird, so daß eine Prüfung vollendet
werden kann.
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Es wird nun auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die eine derzeit
bevorzugte Ausführungsform zeigen, die die Prinzipien der Erfindung verwendet.
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Fig. 1 zeigt eine Schrägansicht der Behälter-Prüfmaschine, die in
Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist;
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Fig. 2 zeigt eine Schrägansicht der Maschine und illustriert, wie der untere Riemen
jeder Riemenanordnung geführt wird;
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Fig. 3 zeigt eine Draufsicht und illustriert, wie der obere Riemen jeder
Riemenanordnung geführt wird;
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Fig. 4 zeigt ein erstes Flußdiagramm, das den Betrieb der Steuerung für die
Servomotoren zeigt, die die Riemenanordnungen antreiben; und
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Fig. 5 zeigt ein zweites Flußdiagramm, das den Betrieb der Prüfvorrichtungen
zeigt, wenn die Flasche an der Prüfstation gestoppt ist und eine nicht-rotierende
Flasche durch eine rotierende Optik geprüft werden soll; und
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Fig. 6 zeigt ein drittes Flußdiagramm, das den Betrieb der Steuerung für die
Servomotoren zeigt, die die Riemenanordnungen antreiben, wenn rotierende runde
Flaschen geprüft werden sollen.
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Beabstandete nicht-runde Flaschen 10, die mit einer IS-Maschine hergestellt
werden können, werden durch einen horizontal vorgeschobenen Förderer
12-getragen, der sich bei einer konstanten Geschwindigkeit S&sub1; bewegt, und an einen
zweiten Förderer übergeben, der aus gegenüberliegenden spiegelbildlichen
Riemenanordnungen 14 besteht, die jeweils ein Paar von kontinuierlichen Synchronriemen
16 führen. Diese Riemen können eine nachgebende Außenschicht wie Schaum-
Neopren ® haben.
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Die Riemen auf der einen Seite des Flaschenweges werden im Uhrzeigersinn bei
einer höheren konstanten Geschwindigkeit S&sub2; durch ein mit Profil versehenes
Bewegungselement 18, wie etwa ein Servomotor, angetrieben und die Riemen an der
anderen Seite werden im Gegenuhrzeigersinn bei dieser zweiten konstanten
Geschwindigkeit S&sub2; durch einen zweiten Servomotor 18 angetrieben. Die
Oberflächengeschwindigkeit S&sub2; dieser gegenüberliegenden Riemen ist wesentlich
schneller als die Geschwindigkeit S&sub1; des Förderers 12 (ungefähr das Doppelte der
Geschwindigkeit des Vorschubbeförderers). Als Konsequenz ändert sich die lineare
Geschwindigkeit einer Flasche von S&sub1; zu S&sub2;, sobald sie von diesen Riemen gegriffen
wird. Der Sensor 20 erfaßt eine Flasche, die von den Riemen 16 zu einer
Prüfstation befördert wird.
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Jeder Riemen 16 wird von einem Paar von vorderen Spannrollen 32, einer
Antriebsrolle 34 und einer anpaßbaren hinteren Spannrolle 36 geführt. Das untere
Paar von vorderen Spannrollen 32 und die untere Antriebsrolle 34 jeder
Riemenanordnung sind an einer Halteplatte 40 (Fig. 2) eines Gleitelementes 42 befestigt.
Die hintere Spannrolle 36 jeder unteren Riemenanordnung ist an einem Arm 44
befestigt, der schwenkbar an der Halteplatte 40 gesichert ist und in der
gewünschten Position durch ein geeignetes Feststellelement gehalten wird. Das
obere Paar der vorderen Spannrollen 32 (Fig. 3) jeder Riemenanordnung ist an einer
oberen Halteplatte 46 befestigt, die mit Bolzen 50, die sich durch längliche Schlitze
52 erstrecken, an aufrecht stehenden Pfosten 48 befestigt ist, so daß die obere
Halteplatte und damit auch das innere obere Paar von Spannrollen transversal zum
Fördererweg hin oder von dort weg relativ zum unteren Paar von Spannrollen
verschoben werden kann. Das ermöglicht es dem zweiten Förderer, verjüngte
Behälter zu greifen und zu transportieren, ob sie rund sind oder nicht. Die Pfosten 48
sind an der Halteplatte 40 gesichert. Die obere hintere Spannrolle 36 ist am freien
Ende eines Armes 54 befestigt, der dem unteren Spannrollenarm 44 gleicht, der
schwenkbar relativ zur oberen Halteplatte 46 beweglich ist und an ihr mit einem
Feststellelement 47 in einer ausgewählten Position befestigt ist. Die obere
Antriebsrolle 34 ist an der unteren Antriebsrolle 34 durch Gewindebolzen 35
gesichert, so daß der Abstand zwischen beiden geändert werden kann, wenn der
Abstand zwischen den oberen und unteren vorderen und hinteren Spannrollen
gewechselt wird, indem Abstandsstücke (nicht gezeigt) zwischen die Pfosten und
die obere Halteplatte gesetzt werden. Wahlweise könnten die oberen und unteren
Antriebsrollen 34 eine einzige Antriebsrolle sein, die eine Vertikalbewegung eines
Riemens relativ zum anderen Riemen erlauben würde.
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Weiterhin kann jede Riemenanordnung als Ganzes zum Fördererweg hin oder
davon weg (transversal) verschoben werden, da das Gleitelement 42 der
Riemenanordnung auf einem Paar von Führungsstangen 60 befestigt ist, die sich zwischen
den vorderen und hinteren Wänden eines kastenartigen Gehäuses 62 erstrecken.
Die Transversalverschiebung wird gesteuert über eine Zuführschnecke 64, die in
einem Drehrad 66 endet. Vertikale Führungsstangen 68 sind ebenfalls an jeder
Ecke des kastenartigen Gehäuses gesichert (wegen der Übersichtlichkeit ist nur eine
gezeigt), und diese vertikalen Führungsstangen 68 werden von geeigneten Hülsen
70 aufgenommen, die am Maschinenboden 72 gesichert sind. Eine
Vertikalverschiebung des kastenartigen Rahmens und damit der Riemenanordnung wird
durch drehbare Gewindestangen 74 bewirkt, die die vier Ecken des kastenartigen
Rahmens und des Maschinenbodens (nur eine gezeigt) verbinden. Diese
Gewindestangen können zur Verschiebung paarweise verbunden werden oder alle vier
können verbunden werden.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, folgt die Steuerung C, die den Betrieb der beiden
Servomotoren 18, die die Riemenanordnungen antreiben, steuert, einem vordefinierten
Vorschubprogramm, wenn der Sensor die Anwesenheit einer Flasche erfaßt, die sich
mit der Geschwindigkeit 52 des zweiten Förderers bewegt, wobei das Programm
die Flasche abbremst und ihre Vorwärtsverschiebung an der Prüfstation stoppt.
Um den Ort, an dem die Flasche gestoppt wird, auf den genau gewünschten Ort
während des Setups einzustellen, ist ein Endpunktversatz vorgesehen.
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Je nachdem, ob die zu testenden Flaschen rund oder nicht rund sind, kann eine
getrennte Beabstandungsvorrichtung erforderlich sein, um sicherzustellen, daß
eine Flasche nicht die Prüfung der nächsten Vorwärtsflasche überlagert.
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Der Rißdetektor 31 umfaßt einen Arm 80, an dem ein Rißdetektorring 82 gesichert
ist, auf dem eine Anzahl von Prüfvorrichtungen in der Form von
zusammengehörigen Paaren von Lichtquellen und Sensoren befestigt werden kann. In der
bevorzugten Ausführungsform werden Lichtquellen mit hoher Intensität und
niedrigem Qualitätsverlust wie etwa Welch-Allyn Halogenlampen und EG&G
Fotodiodensensoren verwendet. Die Sensoren und Lichtquellen, wie sie in Fig. 1
gezeigt sind, werden unterhalb des Oberteils des Behälters so befestigt, daß sie einen
Weg definieren, wenn der Rißring in der dargestellten Position oder in der um
180º gedrehten Position gestoppt wird, durch den der obere Teil der Flasche
passieren kann, wenn diese sich der Prüfstation nähert oder sie verläßt. Der
Rißdetektorarm ist auf einer Welle befestigt, die drehbar von einem Servomotor
angetrieben wird, der von der Steuerung C betrieben wird, und Signale können z. B.
über einen Schleifring weitergegeben werden.
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Wie der Fig. 5 entnommen werden kann, wird die Rißprüfvorrichtung betrieben,
um eine nicht-rotierende Flasche zu prüfen, wenn die Flasche an der Prüfstation
gestoppt wird. Der Rißdetektorring tastet bei einer Drehung um 540º vollständig
das Oberteil der Flasche ab und stoppt bei einer der beiden akzeptablen
Orientierungen (die Optik kann wie gezeigt angeordnet werden, um zwei 180º-Wege
hindurch zu definieren, oder der Rißdetektorring könnte andere als 180º-bezogene
Stopp-Positionen haben). Ist die Prüfung beendet, werden die Antriebsriemen
wieder zusammen bei ihrer normalen Geschwindigkeit angetrieben, um die
geprüfte Flasche aus der Prüfstation zu befördern.
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Um den Betriebsmodus der Maschine zu ändern, muß der Betreiber nur die
Maschine aus dem ersten Modus, bei dem die Flasche nicht gedreht wird, in den
zweiten Modus umschalten, wo die Flasche an der Prüfstation gedreht wird. Der
Schalter, der schematisch als S in Fig. 1 gezeigt ist, könnte ein mechanisch
betriebener Schalter sein oder er könnte in einer Programmeingabe in die Steuerung
bestehen.
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Unter Bezugnahme auf Fig. 6 wird ein Satz von Riemen rückwärts bei S&sub2;
angetrieben und der andere Satz wird zusammen vorwärts bei S&sub2; angetrieben, so daß die
Flasche an ihrem Ort an der Prüfstation gedreht wird, wenn die Flasche an der
Prüfstation gestoppt worden ist. Während des Drehens findet die Prüfung
(Rißdetektion oder Schmelznummer-Ablesung) statt. Nach der Prüfung werden die
Riemen gestoppt und dann werden beide Sätze wieder bei Geschwindigkeit S&sub2; in
der Vorwärtsrichtung angetrieben, um die Flaschen vorwärts zum Abstellen auf
demselben Förderer oder auf einem anderen Förderer zum Entfernen zu führen.
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Die optische Prüfung kann mit stationären optischen Sensoren 28 vervollständigt
werden oder mit einem Rißprüfkopf, der sich in einer entgegengesetzten Richtung
dreht, um den Prüfprozeß zu beschleunigen. Ein Schmelznummer-Ableser 22
kann auch den eingeschmolzenen Code 24 im Fußbereich 26 der rotierenden
Flasche ablesen.