DE19505474A1 - Testing of plastic bottles regarding contamination - Google Patents

Testing of plastic bottles regarding contamination

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Abstract

The redn. of the bottle vol. results in pulses. The bottle vol. following the redn. in vol. is then increased to its original vol. value. The redn. of the bottle vol. is carried out by pressure exerted at two places at the outside of the bottle, lying opposite each other, using a roller squeezing unit (5,6). The value of the exerted pressure is controlled to ensure that the inherent elasticity of the bottle, will return to its original size, after the removal of the squeezing force. The blast effect due to the redn. of the bottle vol. can be assisted by the application of a vacuum or a gauge pressure.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von Flaschen aus Kunststoff auf Kontaminationen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zu dessen Durchführung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to a method for testing bottles made of plastic for contamination according to the preamble of Claim 1 and a device for carrying it out according to the preamble of claim 9.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden insbesondere in der Getränkeindustrie in Inspektionsmaschinen zum Erkennen und Aussortieren von kontaminierten Mehrweg-PET-Flaschen eingesetzt. Das Entnehmen der Gasprobe erfolgt durch Einwirkung von Unterdruck und/oder Überdruck auf das Flascheninnere, wobei die Abfuhr des Probegases aus der Flasche entweder durch ins Flascheninnere eingeführte Lanzen (DE-OS 41 21 429) oder durch Vorbeiführen der Flaschen an einer mit geringem Abstand überhalb der Flaschenmündung angeordneten Auffangöffnung (DE-OS 42 25 984) geschieht. Dabei besteht das Problem, im Sinne einer hohen Leistung und eines guten Analyseergebnisses in möglichst kurzer Zeit möglichst viel Gas aus dem Flascheninneren abzuführen. Such methods and devices are in particular in the beverage industry in inspection machines for detection and sorting out contaminated reusable PET bottles used. The gas sample is taken through Effects of negative pressure and / or positive pressure on the Bottle interior, the removal of the sample gas from the Bottle either through lances inserted into the bottle (DE-OS 41 21 429) or by passing the bottles one at a short distance above the bottle mouth arranged collecting opening (DE-OS 42 25 984) happens. There is the problem in terms of high performance and a good analysis result in the shortest possible time remove as much gas as possible from the inside of the bottle.  

Die Erfindung befaßt sich mit diesem Problem und hat sich die Aufgabe gestellt, mit geringen Mitteln eine schnelle und umfassende Probeentnahme zu ermöglichen.The invention addresses and addresses this problem set the task of a quick and low budget to enable comprehensive sampling.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 9 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out with regard to the procedure by the Characteristic of claim 1 and with regard to the device by those specified in the characterizing part of claim 9 Features resolved.

Die erfindungsgemäße Volumenreduzierung bewirkt einen Blas­ bzw. Pumpeffekt, durch den ein beträchtlicher Teil des Flascheninhalts zwangsweise und reproduzierbar aus der Flasche ausgestoßen wird. Allein hierdurch wird schnell und zuverlässig eine "voluminöse" Gasprobe bereitgestellt, die problemlos aufgenommen und analysiert werden kann. Erforderlichenfalls kann die Leistung durch gezielte Gaseinblasung ins Flascheninnere oder durch Einwirkung von Unterdruck noch weiter erhöht werden. Entsprechende Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.The volume reduction according to the invention causes a blow or pump effect, through which a considerable part of the Bottle contents forced and reproducible from the Bottle is ejected. This alone will quickly and reliably provided a "voluminous" gas sample that can be easily recorded and analyzed. If necessary, performance can be targeted Gas injection into the bottle or through the action of Vacuum can be increased even further. Appropriate Further developments of the invention are in the subclaims contain.

Die Volumenreduzierung wird auf besonders einfache und zuverlässige Weise durch Eindrücken oder Quetschen der Flaschen, vorzugsweise mittels Druckrollen, bewirkt, was aufgrund der Elastizität von Kunststoffflaschen problemlos möglich ist. Entsprechende Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Es ist lediglich darauf zu achten, daß die Quetschung im elastischen Bereich erfolgt. Beschädigungen der Flaschen auch nach einer Vielzahl von Überprüfungen werden so zuverlässig verhindert. The volume reduction is particularly simple and reliable way by pressing or squeezing the Bottles, preferably by means of pressure rollers, does what due to the elasticity of plastic bottles without problems is possible. Corresponding developments of the invention are contained in the subclaims. It is just make sure that the bruise in the elastic area he follows. Damage to the bottles even after one This reliably prevents a large number of checks.  

Im Nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigenThe following is an embodiment of the invention explained using the drawings. Show it

Fig. 1 die Seitenansicht einer Vorrichtung zum Prüfen von Flaschen. Fig. 1 shows the side view of a device for testing bottles.

Fig. 2 den Schnitt A B nach Fig. 1. Fig. 2 shows the section AB of FIG. 1.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 ist zum Prüfen von im wesentlichen leeren Mehrweg-PET-Flaschen 1 auf unzulässige Kontaminationen eingerichtet. Sie weist eine Transporteinrichtung für die Flaschen 1 in Form eines Sternrads 2 mit senkrechter Drehachse 7 auf, das in Pfeilrichtung kontinuierlich antreibbar ist. Die Flaschen 1 werden durch Führungen 9, 10 in den Taschen des Sternrads 2 fixiert und durch dieses unter einer stationären Gas- Analyseeinrichtung 4 hindurchbewegt.The apparatus of Figs. 1 and 2 is adapted for testing substantially empty returnable PET bottles 1 to inadmissible contamination. It has a transport device for the bottles 1 in the form of a star wheel 2 with a vertical axis of rotation 7 , which can be driven continuously in the direction of the arrow. The bottles 1 are fixed by guides 9 , 10 in the pockets of the star wheel 2 and moved through this under a stationary gas analysis device 4 .

An der Unterseite des kastenförmigen Gehäuses der Analyseeinrichtung 4 ist eine Leiste 11 mit horizontaler Unterseite befestigt, die mit geringem Abstand über der Bewegungsbahn der Flaschenmündungen liegt. In diese Unterseite mündet eine röhrchenförmige Auffangöffnung 3 für die Gasproben ein. Der Auffangöffnung 3 ist mit geringem Abstand eine Blasdüse 8 vorgeschaltet, die dauernd oder impulsweise mit Druckluft beaufschlagt ist. Beim Passieren einer Flaschenmündung wird durch die aus der Blasdüse 8 ins Flascheninnere strömende Druckluft ein Teil des in der Flasche 1 befindlichen Gases aus der Flaschenmündung ins Freie verdrängt, von der Auffangöffnung 3 aufgenommen und anschließend mittels Unterdruck in die Analyseeinheiten der Analyseeinrichtung 4 gesaugt. Erkennt die Analyseeinrichtung 4 in einer Flasche 1 unzulässige Kontaminationen, so erzeugt sie ein Ausstoßsignal, welches ein Aussortieren der betreffenden Flasche 1 über eine nicht gezeigte Sortiereinrichtung, beispielsweise einen Drehriegelstern, aus löst.On the underside of the box-shaped housing of the analysis device 4 , a bar 11 with a horizontal underside is attached, which lies at a short distance above the path of movement of the bottle mouths. A tubular collecting opening 3 for the gas samples opens into this underside. The collecting opening 3 is preceded by a blowing nozzle 8 , which is continuously or pulsed with compressed air. When passing through a bottle mouth, part of the gas in the bottle 1 is displaced from the bottle mouth into the open by the compressed air flowing from the blow nozzle 8 into the bottle, is taken up by the collecting opening 3 and then sucked into the analysis units of the analysis device 4 by means of negative pressure. If the analysis device 4 detects impermissible contamination in a bottle 1 , it generates an ejection signal which triggers sorting out of the bottle 1 in question via a sorting device, not shown, for example a rotary star.

Unter der Auffangöffnung 3 ist eine ortsfeste Quetscheinrichtung für die Flaschen 1 angeordnet, die im wesentlichen aus zwei zylindrischen Druckrollen 5, 6 besteht. Die Druckrollen 5, 6 liegen beiderseits der Bewegungsbahn der Flaschen 1 diametral gegenüber und zwar auf Höhe des zylindrischen Flaschenrumpfes, mit ausreichendem Abstand von der Bodenrundung und der kegeligen Schulter und somit in einem leicht verformbaren Bereich. Sie bestehen aus hartem Kunststoff, weisen abgerundete Kanten auf und sind auf senkrechten Bolzen frei drehbar gelagert. Ihr Durchmesser und ihre Höhe entspricht in etwa dem Flaschendurchmesser; ihr gegenseitiger Abstand ist etwas kleiner als der Flaschendurchmesser. Bei einer 1,5 Liter- Mehrweg-PET-Flasche mit einem Durchmesser von ca. 90 mm beispielsweise beträgt der kleinste Abstand zwischen den Rollen ca. 70 mm. Diese Stelle des kleinsten Abstandes liegt mittig unterhalb der Auffangöffnung 3.A stationary squeezing device for the bottles 1 is arranged under the collecting opening 3 , which essentially consists of two cylindrical pressure rollers 5 , 6 . The pressure rollers 5 , 6 are diametrically opposite on both sides of the path of movement of the bottles 1, namely at the level of the cylindrical bottle body, at a sufficient distance from the rounding of the floor and the conical shoulder and thus in an easily deformable area. They are made of hard plastic, have rounded edges and are freely rotatable on vertical bolts. Their diameter and height correspond approximately to the bottle diameter; their mutual distance is slightly smaller than the bottle diameter. With a 1.5 liter reusable PET bottle with a diameter of approx. 90 mm, for example, the smallest distance between the rollers is approx. 70 mm. This point of the smallest distance is located centrally below the collecting opening 3 .

Die radial innere Druckrolle 5 ist an einem starren Hebel 12 gelagert, der seitlich zwischen den Sternplatten des Sternrads 2 herausgeführt und mittels einer Säule 13 auf dem Gehäuse 14 einer Flascheninspektionsmaschine befestigt ist. Die radial äußere Druckrolle 6 ist auf dem starren unteren Führungsbogen 10 gelagert, der gleichfalls über eine Säule 15 auf dem Gehäuse 14 befestigt ist. Die beiden Druckrollen 5, 6 bilden so eine stabile Quetscheinrichtung für die mit dem Sternrad 2 zwischen ihnen hindurchbewegten Flaschen 1.The radially inner pressure roller 5 is mounted on a rigid lever 12 which is led out laterally between the star plates of the star wheel 2 and is fastened by means of a column 13 on the housing 14 of a bottle inspection machine. The radially outer pressure roller 6 is mounted on the rigid lower guide bend 10 , which is also attached to the housing 14 via a column 15 . The two pressure rollers 5 , 6 thus form a stable squeezing device for the bottles 1 moved between them with the star wheel 2 .

Genauer gesagt werden die Flaschen 1 beim Passieren der Auffangöffnung 3 an zwei gegenüberliegenden Stellen des Flaschenrumpfes kurzzeitig symmetrisch eingedrückt, wodurch das Flaschenvolumen beträchtlich reduziert wird. Durch den so bewirkten Pumpeffekt wird ein beträchtlicher Teil des in der Flasche 1 enthaltenen Gases direkt durch die Flaschenöffnung in die Auffangöffnung 3 eingeblasen, unterstützt durch die Blasdüse 8. Aufgrund des relativ geringen Durchmessers der beiden Druckrollen 5, 6 erfolgt das Eindrücken der Flaschen 1 sehr schnell, so daß auch bei hohen Transportgeschwindigkeiten eine ausreichend voluminöse Gasprobe von der Auffangöffnung 3 aufgenommen wird.More precisely, the bottles 1 are briefly pressed in symmetrically as they pass through the collecting opening 3 at two opposite locations of the bottle body, as a result of which the bottle volume is considerably reduced. As a result of the pump effect, a considerable part of the gas contained in the bottle 1 is blown directly through the bottle opening into the collecting opening 3 , supported by the blowing nozzle 8 . Due to the relatively small diameter of the two pressure rollers 5 , 6 , the bottles 1 are pressed in very quickly, so that even at high transport speeds, a sufficiently voluminous gas sample is received by the collecting opening 3 .

Nach dem Passieren der engsten Stelle zwischen den Druckrollen 5, 6 gehen die Flaschen 1 aufgrund der Elastizität ihrer Wandung wieder in den normalen Ausgangszustand zurück. Das dabei auftretende Einsaugen von Umgebungsluft ist nicht weiter störend, da die Flaschen 1 zu diesem Zeitpunkt die Auffangöffnung 3 bereits vollständig passiert haben. Das Eindrücken der Flaschen 1 ist so bemessen, daß die Flaschen 1 lediglich elastisch verformt und nicht etwa beschädigt werden können. Hierzu trägt auch die Abrundung der Kanten der Druckrollen 5, 6 bei. Diese können auch eine leicht ballige Mantelfläche aufweisen. Zur Einstellung auf verschiedene Flaschendurchmesser kann es außerdem zweckmäßig sein, den Abstand der Druckrollen 5, 6 verstellbar zu gestalten. In jedem Falle wird durch das kurzzeitige Quetschen der Flaschen 1 während der Probeentnahme auch bei hohen Leistungen eine ausreichende Gasströmung von den Flaschen 1 in die Auffangöffnung 3 und weiter zur Analyseeinrichtung 4 ermöglicht, ohne negative Auswirkungen auf den Zustand des Flaschenmaterials.After passing the narrowest point between the pressure rollers 5 , 6 , the bottles 1 return to the normal initial state due to the elasticity of their walls. The suction of ambient air that occurs in this case is no longer a problem since the bottles 1 have already completely passed the collecting opening 3 at this point. The impression of the bottles 1 is such that the bottles 1 are only elastically deformed and cannot be damaged. The rounded edges of the pressure rollers 5 , 6 also contribute to this. These can also have a slightly spherical outer surface. To adjust to different bottle diameters, it may also be expedient to make the distance between the pressure rollers 5 , 6 adjustable. In any case, the short squeezing of the bottles 1 during the sampling, even at high capacities, enables a sufficient gas flow from the bottles 1 into the collecting opening 3 and on to the analysis device 4 , without negative effects on the condition of the bottle material.

Claims (17)

1. Verfahren zum Prüfen von Flaschen aus Kunststoff auf Kontaminationen, wobei aus den Flaschen eine Gasprobe entnommen und analysiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß während der Probeentnahme das Flaschenvolumen reduziert wird.1. A method for testing bottles made of plastic for contamination, a gas sample being taken from the bottles and analyzed, characterized in that the bottle volume is reduced during the sampling. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduzierung des Flaschenvolumens impulsartig erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the reduction of the bottle volume impulsively he follows. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flaschenvolumen nach der Reduzierung wieder auf seinen ursprünglichen Wert vergrößert wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the bottle volume after the Reduction back to its original value is enlarged.   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduzierung des Flaschenvolumens durch Eindrücken der Flaschen erfolgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the reduction in bottle volume by pushing in the bottles. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flaschen an zwei gegenüberliegenden Stellen des
Flaschenrumpfes eingedrückt werden.5. The method according to claim 4, characterized in that the bottles at two opposite points of the
Bottle body are pressed in. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Eindrücken derart bemessen ist, daß die Flaschen nach Aufhebung der Quetschkraft aufgrund ihrer Eigenelastizität in die ursprüngliche Form zurückkehren.6. The method according to claim 4 or 5, characterized characterized in that the indentation is dimensioned in such a way that the bottles after lifting the squeezing force due to their inherent elasticity in the original Return shape. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Reduzierung des Flaschenvolumens bewirkte Blaseffekt im Bereich der Flaschenmündung durch Aufbringen eines Unterdrucks und/oder Überdrucks auf das Flascheninnere unterstützt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that by reducing the Bottle volume caused blowing effect in the area of Bottle mouth by applying a vacuum and / or overpressure on the inside of the bottle becomes. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das während der Volumenreduzierung aus den Flaschen ausgestoßene Gas durch eine über der Flaschenmündung angeordnete Öffnung zumindest teilweise aufgefangen und dann analysiert wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized that during the volume reduction gas expelled from the bottles by a gas over the Bottle mouth arranged at least partially caught and then analyzed. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Transporteinrichtung für die Flaschen, mindestens einer an der Bewegungsbahn der Flaschenmündung angeordneten Auffangöffnung für aus den Flaschen entweichendes Gas sowie mit einer an diese angeschlossenen Analyseeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Auffangöffnung (3) eine die Flaschen eindrückende Quetscheinrichtung (5, 6) angeordnet ist.9. Apparatus for carrying out the method according to claim 1, with a transport device for the bottles, at least one arranged on the movement path of the bottle mouth collecting opening for gas escaping from the bottles and with an analysis device connected to this, characterized in that in the region of the collecting opening ( 3 ) a squeezing device ( 5 , 6 ) which presses in the bottles is arranged. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Quetscheinrichtung zwei Druckrollen (5, 6) aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten der Bewegungsbahn der Flaschen angeordnet sind.10. The device according to claim 9, characterized in that the squeezing device has two pressure rollers ( 5 , 6 ) which are arranged on opposite sides of the movement path of the bottles. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrollen (5, 6) im Rumpfbereich der Flaschen angreifen und ihr gegenseitiger Abstand kleiner ist als der Flaschendurchmesser.11. The device according to claim 10, characterized in that the pressure rollers ( 5 , 6 ) attack in the body area of the bottles and their mutual distance is smaller than the bottle diameter. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrollen (5, 6) ortsfeste Drehachsen aufweisen.12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the pressure rollers ( 5 , 6 ) have fixed axes of rotation. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrollen (5, 6) frei drehbar sind.13. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the pressure rollers ( 5 , 6 ) are freely rotatable. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrollen (5, 6) synchron zur Transporteinrichtung (2) antreibbar sind.14. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the pressure rollers ( 5 , 6 ) can be driven synchronously with the transport device ( 2 ). 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrollen (5, 6) eine harte Oberfläche und abgerundete oder abgeschrägte Kanten aufweisen. 15. Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the pressure rollers ( 5 , 6 ) have a hard surface and rounded or beveled edges. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangöffnung (3) mit einer Unterdruckquelle verbunden ist.16. The device according to one of claims 9 to 15, characterized in that the collecting opening ( 3 ) is connected to a vacuum source. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangöffnung (3) eine die Flaschenmündung beaufschlagende Blasluftdüse (8) zugeordnet ist.17. The device according to one of claims 9 to 15, characterized in that the collecting opening ( 3 ) is assigned a blowing air nozzle acting on the bottle mouth ( 8 ).
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