DE2556395A1

DE2556395A1 - Verfahren und vorrichtung zur ueberpruefung eines glasbandes, welches in einer vorgegebenen richtung bewegt wird

Info

Publication number: DE2556395A1
Application number: DE19752556395
Authority: DE
Inventors: Roger Albert; Jean Josse
Original assignee: BFG Glassgroup GIE
Current assignee: BFG Glassgroup GIE
Priority date: 1974-12-19
Filing date: 1975-12-15
Publication date: 1976-06-24
Also published as: FR2295417A1; GB1526930A; BE836518A

Description

MÜLLER-B ORE · GROENIXG · DEUFEL - SCHÖjM - HERTEL

PATKIfTAJfWlLTE

DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE HANS W. GROENING, DIPL.-ING. DR. PAUL. DEUFEL. DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. D1PL.-PHYS.

Kl/Ve/th - G 2437

15. DEZ.

BFG Glassgroup Rue Caumartin, 43 Paris - France

Verfahren, und Vorrichtung zur Überprüfung eines Glasbandes, welches in einer vorgegebenen Richtung bewegt wird

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung eines Körpers aus Glas in Form einer Platte oder eines Bandes, welches in einer vorgegebenen Sichtung während der Herstellung des Körpers gezogen wird, um eine Information über Fehlstellen in Form von Blasen und/oder anderen lokalen Fehlstellen zu erhalten, die im Glas vorhanden sein können, wobei der Glaskörper mit einem Lichtbündel abgetastet wird und solche Lichtstrahlen ermittelt werden, welche durch den Körper übertragen werden, jedoch von einer Fehlstelle abgelenkt wurden. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

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TEL. <OS0> 47 107» · ¹I¹ELKX

Es ist "bekannt, daß Glaskörper wie Platten oder Bänder aus Flachglas Blasen und/oder andere lokale Fehlstellen haben können, "beispielsweise Aushöhlungen oder Steine. Blasen sind gasförmige Einschlüsse, welche durch einen Fehler in der Glasschmelze oder bei der Glasherstellung aufteten können. Aushöhlungen sind lokale Vertiefungen oder Ausnehmungen in der Oberfläche. Steine sind Partikeln aus feuerfestem Material, welches sich von den feuerfesten Ofenwänden oder der Auskleidung des Ofens durch Erosion abgelöst hat, oder es handelt sich um ungeschmolzene Partikeln, welche aus dem Glasbad herkommen. Das Vorhandensein von lokalen Fehlstellen in einem Glaskörper ist oft nicht tragbar, insbesondere nicht im Falle von durchsichtigen Glaskörpern, welche aufgrund ihrer Funktion eine hohe optische Qualität haben müssen. Im allgemeinen sind Blasen jedoch weniger schädlich als andere lokale Fehlstellen vergleichbarer Größe. Für bestimmte industrielle Anwendungen kann das Vorhandensein einer kleinen Blase oder selbst"einer kleineren Anzahl solcher Blasen im Glas tragbar sein, während Glas mit anderen lokalen Fehlstellen wie Steinen oder Aushöhlungen nicht verwendbar wäre. Dies ist deshalb der Fall, weil bei im übrigen gleichen Voraussetzungen eine Blase eine weniger nachteilige Auswirkung auf das Erscheinungsbild und die optischen Eigenschaften des Glases als andere lokale Fehlstellen hat.

Es sind Verfahren bekannt, mit welchen das Vorhandensein von Fehlstellen wie Steinen und Blasen in einem Glaskörper automatisch ermittelt werden kann. Solche Methoden basieren auf der Bestrahlung des Glaskörpers mit einem Lichtbündel und der Abtastung von Lichtstrahlen, welche von einer Fehlstelle abgelenkt werden. . .

Bei einigen bekannten Methoden wird der Reflexionswinkel von Lichtstrahlen vom Körper dazu verwendet, zur Anzeige einer

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Fehlstelle zu dienen. Bei einem, anderen bekannten Verfahren werden Detektoren dazu verwendet, Lichtstrahlen abzutasten, welche durch den Glaskörper übertragen werden, wobei sie jedoch durch eine darin vorhandene !Fehlstelle abgelenkt werden. Die bekannten Methoden erfüllen die Erfordernisse der Industrie nach einer Methode zur Prüfung von Glaskörpern auf das Vorhandensein von Blasen und/oder anderen lokalen Fehlstellen nicht. Die bekannten Methoden leiden insbesondere unter dem Nachteil, daß sie zwischen Blasen und anderen Arten von lokalen Fehlstellen nicht unterscheiden können. Diese verschiedenen Fehlstellen erzeugen dasselbe Prüfungsergebnis. Deshalb können die bekannten Methoden nicht zur Klassifizierung oder Klassierung von Glaskörpern in verschiedene Qualitätsgrade verwendet werden, bei denen nicht nur das Vorhandensein, sondern vielmehr auch die Art von Fehlstellen berücksichtigt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Prüfung von Glaskörpern zu schaffen, welches bei solchen Glaskörpern anwendbar ist, die in einer vorgegebenen Eichtung während der Herstellung gezogen werden, wobei Blasen automatisch ermittelt und von anderen Arten von lokalen Fehlstellen unterschieden werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen vor allem die im Patentbegehren niedergelegten Merkmale.

Ein Effekt bei bestimmten Glasherstellungsverfahren besteht darin, daß unter Umständen auftretende Blasen in die Länge gezogen werden. Dies rührt daher, daß das Glas Dehnungskräften in einer Vorzugsrichtung ausgesetzt ist, während es in einem halbgeschmolzenen oder plastischen Zustand ist. Somit werden Blasen in einer Glasplatte oder einer Glasbahn, d. h. bei

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durch. Ziehen erzeugtem Flachglas, fast immer in der Zugrichtung des Glases in die Länge gezogen.

Die Erfindung nutzt dieses Phänomen aus, bei welchem eine Glasblase in die Länge gezogen wird.

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Prüfung eines Körpers aus Glas in Form einer Platte oder eines Bandes, welches während der Herstellung des Körpers in einer vorgegebenen Richtung gezogen wird, um Information über Fehlstellen in Form von Blasen und/oder anderen lokalen Fehlstellen zu bekommen, welche im Glas vorhanden sein können, wobei der Glaskörper mit einem Lichtbündel abgetastet wird und Lichtstrahlen ermittelt werden, welche von dem Körper übertragen werden, jedoch von Fehlstellen abgelenkt wurden, weil sie von Licht getroffen wurden, welches sich dadurch auszeichnet, daß während des Abtastens einer Fehlstelle das Lichtbündel so gerichtet wird, daß bei Abwesenheit einer Fehlstelle die übertragenen Lichtstrahlen immer einen vorgegebenen Punkt beleuchten, daß zur Ermittlung von abgelenkten Lichtstrahlen ein Detektorsystem verwendet wird, welches zwei Detektoren oder Detektorgruppen aufweist, welche in bezug auf den vorgegebenen Punkt in der Weise unterschiedlich angeordnet sind, daß während der integrierten Abtastperiode der Fehlstelle die Aufteilung der Gesamtzahl von Lichtimpulsen, welche auf die Detektoren auftreffen, . zwischen den verschiedenen Detektoren oder Detektorgruppen sich bei einer Blase von der Aufteilung bei einer anderen Fehlstelle unterscheidet, und daß von dem Detektorsystem Signale abgeleitet werden, welche für die Aufteilung repräsentativ sind, wobei diese Signale zur Anzeige der Art der Fehlstelle verwendet werden.

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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß Fehlstellen in der Form von langgestreckten Blasen von anderen lokalen Fehlstellen wie Steinen oder Aushöhlungen unterschieden werden können. Folglich ermöglicht die Erfindung die Einteilung von Glaskörpern, welche Fehlstellen der oben genannten Art enthalten, in der Weise, daß automatisch abgestufte Qualitätsgruppen gebildet werden können, bei welchen nicht nur die Anzahl von Fehlstellen in einzelnen Körpern berücksichtigt ist, sondern auch die Art bzw. die Arten solcher Fehlstellen.

Die Erfindung bedient sich der Erkenntnis, daß dann, wenn ein Teil eines Glaskörpers, der eine langgestreckte Blase enthält, mit einem Lichtbündel abgetastet wird, der größte eil des durch die Blase abgelenkten Lichtes aus dem Körper in solchen Eichtungen austritt, die in der Richtung, in welcher das Lichtbündel einfällt, unter einem kleineren Winkel in bezug auf die kleinere Achse angeordnet ist als in bezug auf die gößere Achse der Blase. Hingegen wird während der Abtastperiode einer anderen lokalen Fehlstelle wie eines Steins oder einer Aushöhlung das Licht (aufgrund von Fehlern, welche die Fehlstelle in der Geometrie der Glasoberfläche erzeugt) in solche Eichtungen abgelenkt, welche in der Sichtung des einfallenden Lichtes gleichförmiger über 360° um die Fehlstelle herum verteilt sind. Gemäß der Erfindung wird dieser Unterschied in der Winkelverteilung des abgelenkten Lichtes als Kriterium dafür ausgenutzt, ob die Fehlstelle, welche für die Lichtablenkung verantwortlich ist, eine Blase oder eine andere Fehlstelle ist. Die Verteilung wird abgetastet, indem zwei Detektoren oder zwei Detektorgruppen in geeigneter Weise angeordnet werden, so daß die Anzahl von Lichtimpulsen, welche auf einen Detektor oder auf eine Detektorgruppe auftreffen, (nachfolgend als "α-Detektor" bezeichnet) in Beziehung zu der Anzahl von Lichtimpulsen, welche auf den anderen Detektor oder die andere Detektorgruppe auftreffen

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(nachfolgend "ß-Dektektor" genannt) kleiner ist, wenn die Winkelverteilung des abgelenkten Lichtes für eine typische Blase charakteristisch ist als in dein Fall, in welchem die Winkelverteilung eine Charakteristik hat, welche einem typischen Stein oder einer typischen Aushöhlung entspricht.

Der α-Detektor oder die α-Detektoren können in einem extremen Fall eine solche Größe haben und derart angeordnet sein, daß kein abgelenktes Licht einen solchen Detektor oder solche Detektoren erreicht, wenn die Lichtablenkung einer typischen Blase entspricht. Bei der Prüfung der meisten Glaskörper, welche langgestreckte Blasen enthalten, wird es jedoch nicht im Falle jeder einzelnen Blase möglich sein, zu verhindern, daß ein gewisser Anteil des abgelenkten Lichtes auf einen der α-Detektoren auf trifft. Es ist unvermeidlich, daß eine bestimmte Veränderung in der Form und den Lichtablenkeigenschaften zwischen verschiedenen Fehlstellen desselben Typs auftreten. Es ist auch nicht notwendig, dies zu verhindern, da es leicht zu bewerkstelligen ist, eine elektronische Anzeige- und Berechnung seinrichtung vorzusehen, welche Lichtimpulse auf den α-Detektoren oder dem α-Detektor vernachlässigt, wenn ihre Anzahl ein vorgegebenes Kriterium nicht erfüllt, welches je nach dem geforderten Genauigkeitsgrad festgelegt werden kann, der bei der Unterscheidung zwischen verschiedenen Arten von Fehlstellen verlangt wird. Demgemäß ist es möglich und auch zu empfehlen, solche α- und ß-Detektoren zu verwenden, welche Lichtabtast oberflächen mit einer solchen räumlichen Ausdehnung haben, daß jeder von ihnen abgelenkte übertragene Lichtstrahlen in einem nennenswerten Winkelbereich um den oben genannten Bestrahlungsfleck herum aufnimmt.

Es hat sich als höchst zweckmäßig erwiesen, den zu untersuchenden Körper entlang von Linien abzutasten, welche im wesentlichen senkrecht zu der Richtung angeordnet sind, in welcher der Körper

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gezogen wird. In einem solchen Falle ist der α-Detektor oder sind die α-Detektoren derart angeordnet, daß sie nur angelenkte Lichtstrahlen empfangen, welche aus dem Körper unter mehr als einem vorgegebenen Winkel zu einer ersten gedachten Ebene austreten, welche die augenblickliche Achse des auftreffenden Bündels enthält, und senkrecht zu der Zugrichtung steht, und unter weniger als einem bestimmten Winkel gegenüber einer zweiten gedachten Ebene, welche die augenblickliche Achse des auftreffenden Bündels enthält und parallel zu der Zugrichtung angeordnet ist. Hingegen werden zweckmäßigerweise der ß-Detektor oder die ß-Detektoren derart angeordnet, daß sie nur abgelenkte Lichtstrahlen empfangen, welche unter weniger als einem bestimmten Winkel gegenüber der ersten gedachten Ebene und unter mehr als einem bestimmten Winkel gegenüber der zweiten gedachten Ebene austreten.

Vorzugsweise ist die Anordnung derart getroffen, daß die verschiedenen Detektoren oder Detektorgruppen jeweils in bezug aufeinander derart angeordnet sind, daß keine Überlappung der Winkel auftritt, welche die verschiedenen Detektoren oder Detektorgruppen in bezug auf die Mitte des vorgegebenen Bestrahlungspunkte aufweisen, welcher durch Lichtstrahlen beleuchtet wird, wenn sie nicht durch eine Fehlstelle abgelenkt werden.

Es kann ein einzelner α-Detektor und ein einzelner ß-Detektor verwendet werden, wobei diese Detektoren in benachbarten gedachten Quadranten angeordnet sind, welche konzentrisch in bezug auf den oben genannten Bestrahlungsfleck oder Bestrahlungspunkt angeordnet sind. Vorzugsweise ist jedoch vorgesehen, daß zwei Detektoren in einer ersten Detektorgruppe vorhanden sind (a-Detektoren), deren Mitten winkelmäßig einen Abstand von 180° um den vorgegebenen Bestrahlungspunkt haben, und daß zwei Detektoren in einer zweiten Detektorgruppe vorhanden sind (ß-Detektoren) deren Mitten ebenfalls winkelmäßig in bezug aufeinander einen

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ORIGINAL INSPECTED

Abstand von 180° um den vorgegebenen Punkt aufweisen, und von den Mitten der α-Detektoren einen Abstand von 90° haben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die Position auf dem Glaskörper, in welcher eine Fehlstelle ermittelt wird, in Form von Koordinaten aufgezeichnet wird, welche die Positionen festlegen, welche von dem Abtastpunkt eingenommen werden, der mit der Abtastung des Lichtes durch einen oder mehrere der Detektoren zusammenfällt. Eine solche Art der Aufzeichnung ist zweckmäßig, wenn der Körper anschließend in verschiedene Teile geschnitten werden soll, und zwar nach einem Schneidplan, der veränderbar ist, um die Positionen zu berücksichtigen, an welchen Fehlstellen im Körper vorhanden sind. Die Positionen solcher Fehlstellen können beispielsweise in einem Speicher abgespeichert werden und/oder können signalweise einem Rechner bzw. einer elektronischen Datenverarbeitungsanlage zugeführt werden, deren Ausgangssignal eine Schneideinrichtung automatisch steuert. Eine solche integrierte Prüf- und Schneidanlage ist in einer Flachglas-Herstellungsanlage außerordentlich vorteilhaft. Die Prüfmeth,ode kann auf verschiedene Platten von Flachglas angewandt .werden oder vorzugsweise auf ein kontinuierliches Glasband während seiner Herstellung.

In Abhängigkeit von den Querschnittsabmessungen des Lichtbündels und von der Anzahl der Abtastungen, welche das Lichtbündel pro Zeiteinheit dem Glaskörper entlang durchführt, kann eine Fehlstelle bei einer Querabtastung oder bei einer Mehrzahl von aufeinander folgenden Querabtastungen des Bündels ermittelt werden. In jedem Falle wird die Art einer ermittelten Fehlstelle durch die Lichtimpulsanteile erkannt, die in vorgegebener Weise zwischen verschiedenen Detektoren oder Detektorgruppen verteilt sind, wenn während der integrierten Abtastperiode der Fehlstelle solche Lichtimpulse erzeugt werden.

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Die Querschnittsgröße des Lichtbündels ist vorzugsweise genau so groß wie oder kleiner als die Projektionsfläche einer durchschnittlichen lokalen Fehlstelle wie eines Steins, einer Aushöhlung oder einer langgestreckten Blase. Somit hat das Bündel einen Durchmesser von 2 mm oder weniger.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Bündelquerschnitt sf lache und/oder die Anzahl der Querabtastungen des Lichtbündels pro Längeneinheit des Glaskörpers derart gewählt sind, daß eine beliebige Fehlstelle mehrmals überschritten wird. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Wege, welche vom Bündel in aufeinander folgenden Querabtastungen durchlaufen werden, sich gegenseitig überlappen, wodurch jeder Punkt einer Fehlstelle mehrmals abgetastet wird.

Vorzugsweise ist das verwendete Lichtbündel ein Laserlichtbündel. Der Vorteil der Verwendung eines Lasers besteht darin, daß das durch den Glaskörper projezierte Bündel parallel sein kann und einen sehr kleinen Querschnitt haben kann, wobei es zugleich eine verhältnismäßig große Intensität aufweist, so daß es leicht abzutasten ist. Vorzugsweise wird ein Laser verwendet, der ein Bündel aussendet, welches einen Durchmesser von 1 bis 2 mm aufweist. Ein geeigneter Laser ist ein Helium-Neon-Laser, Type 165» welcher rotes Licht von 6329 A aussendet und von der Firma Optique d¹Instrument de Precision S.A., Ghent, Belgien hergestellt und vertrieben wird.

Gemäß der Erfindung kann vorzugsweise vorgesehen sein, daß nicht nur die Position und die Art einer Fehlstelle angezeigt werden, sondern auch ihre Größe. Somit werden in bestimmten Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes Signale direkt oder indirekt von den Detektoren abgeleitet, welche die Größe einer Fehlstelle angeben. In bestimmten Ausführungsformen wird die Anzahl, mit welcher eine vorgegebene Fehlstelle durch das

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Lichtbündel während einer vollständigen Abtastung der Fehlstelle überstrichen wird, als ein Maß der Größe der Fehlstelle verwendet.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß der Glaskörper . entlang einem Weg verlagert wird und daß der Bestrahlungspunkt in wiederholter Weise entlang einer Linie quer zu diesem Weg bewegt wird, wodurch der Körper linienweise abgetastet wird. Dies ist ein zweckmäßiger Weg, die gesamte Fläche eines Glaskörpers abzutasten. Wenn die Abtastung auf diese Art erfolgt, hängt die Anzahl der Querabtastungen, mit welcher eine vorgegebene Fehlstelle durch das Lichtbündel überstrichen wird, teilweise von der Länge der Fehlstelle ab, gemessen in der . Richtung der Verlagerung des Glaskörpers. Wenn angenommen wird, daß das Lichtbündel mit konstanter Geschwindigkeit quer über den Glaskörper streicht, kann diese Länge als Funktion der Anzahl von Querabtastungen der Fehlstelle durch das Lichtbündel und der Bewegungsgeschwindigkeit des Glaskörpers ausgedrückt v/erden. Es ist daher einfach, durch eine entsprechende elektronische Einrichtung eine automatische Anzeige der Fehlstellenlängen zu erzeugen. Allgemein gesagt, es genügt, die Fehlstellenlänge zu messen, weil für eine Fehlstelle einer bestimmten Art die Länge für die Größe der Fehlstelle ein ausreichendes Kriterium darstellt. Es ist nicht notwendig (obwohl es möglich ist), eine Anzeige für die Breite der Fehlstelle zu erzeugen, welche die Dauer der abgelenkten Lichtimpulse beeinflußt, so daß daher auch die integrierte Periode der abgelenkten Lichtabtastung während jeder Querabtastung der Fehlstelle durch das Lichtbündel beeinflußt wird.

Vorzugsweise wird das Lichtbündel oder zumindest ein Teil davon, welcher den Glaskörper bestrahlt, während der Abtastung parallel zu sich selbst verlagert. Durch diese Vorgehensweise werden

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Komplikationen, welche "bei einer genauen Abtastung der Lichtablenkung dann auftreten könnten, wenn der Einfallwinkel des Lichtbündels auf das Glas sich ändert, in vorteilhafter Weise ■vermieden, und die Methode kann leichter ausgeführt werden.

Gemäß einer "bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein System von Lichtreflektoren in Verbindung mit einer stationären Lichtquelle und stationären α- und ß-Detektoren verwendet, um wiederholte Querabtastdurchgänge des Glaskörpers durch ein Lichtbündel zu erzeugen, welches parallel zu sich selbst "bleibt, wobei das Lichtbündel im Falle eines Glaskörpers, der als flache Platte oder flaches Band ausgebildet ist, vorzugsweise senkrecht zu der Ebene der Platte oder des Bandes angeordnet ist. Auf diese Weise ist es möglich, außerordentlich rasche Abtastungen des Körpers durchzuführen und ein sehr genaues Abtastsystem aufzubauen. Beispielsweise kann in Verbindung mit der stationären Lichtquelle ein schnell oszillierender Reflektor wie ein Prismenreflektor verwendet werden, welcher ein reflektiertes Bündel in rascher schwingender Bogenbewegung reflektiert, und es kann ein Paar von stationären gekrümmten Reflektoren verwendet werden, welche jeweils vor und hinter dem Glaskörper angeordnet sind. Das entsprechende mit Genauigkeit bewegte Lichtbündel wird durch den Glaskörper hindurch reflektiert, und zwar als ein Bündel, welches-sich parallel bewegt, und die austretenden Strahlen werden an die Stelle der stationären Detektoren reflektiert.

Weiterhin ist Gegenstand der Erfindung eine Vorrichtung zur Prüfung eines Körpers aus "Glas in Form einer Platte oder eines Bandes, welches während der Herstellung des Körpers in einer vorgegebenen Richtung gezogen wurde, um Information über Fehlstellen in Form von Blasen und/oder anderen lokalen Fehlstellen zu erhalten, die im Glas vorhanden sein können, wobei die Vorrichtung eine ^Halterung für einen solchen Körper in einer

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vorgegebenen Zone aufweist, wobei weiterhin eine Einrichtung zur Abtastung wenigstens eines Teils dieser Zone mit einem Lichfbündel vorhanden ist und wobei eine Einrichtung zur Abtastung von Lichtstrahlen'vorhanden ist, welche durch eine Fehlstelle in dem Körper abgelenkt wurden, welche sich dadurch auszeichnet, daß die Abtasteinrichtung derart ausgebiX-det und angeordnet ist, daß sie das Lichtbündel in der Weise richtet, daß Lichtstrahlen, welche durch den Körper übertragen wurden, der von Fehlstellen frei ist, stets einen vorgegebenen Punkt beleuchten, daß die Einrichtung zur Abtastung von abgelenkten Lichtstrahlen zwei Detektoren oder zwei Gruppen von Detektoren aufweist, welche so unterschiedlich in bezug auf den vorgegebenen Punkt angeordnet sind, daß während der integrierten Abtastperiode der Fehlstelle die Aufteilung der Gesamtzahl von Lichtimpulsen, welche auf die Detektoren auftreffen, zwischen den verschiedenen Detektoren.oder Detektorgruppen bei einer Blase anders ist als bei einer Fehlstelle eines anderen Typs, und daß von dem Detektorsystem Signale ableitbar sind, welche diese Aufteilung anzeigen, wobei diese Signale zur Anzeige des Typs der Fehlstelle verwendbar sind.

Die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erreichbaren Vorteile lassen sich leicht aus den oben für das erfindungsgemäße Verfahren genannten Vorteilen ableiten, und die Vorteile der nachfolgend genannten bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen den Vorteilen, wie sie oben für bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben sind.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die verschiedenen Detektoren oder Detektorgruppen in bezug aufeinander derart angeordnet sind, daß keine Überlappung der Winkel vorhanden ist, welche die verschiedenen Detektoren oder Detek tor gruppen um die Mitte

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des vorgegebenen Bestrahlungspunktes bilden, welcher durch Lichtstrahlen getroffen wird, wenn sie nicht durch eine Fehlstelle abgelenkt wurden.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß zwei Detektoren in einer ersten Detektorgruppe vorhanden sind (α-Detektoren), deren Mittel winkelmäßig einen Abstand von 180° um den vorgegebenen Bestrahlungspunkt haben, und daß zwei Detektoren in einer zweiten Detektorgruppe vorhanden sind (ß-Detektoren), deren Mittel ebenfalls winkelmäßig in bezug aufeinander einen Abstand von 180° um den vorgegebenen Punkt aufweisen, und von den Mitten der α-Detektoren einen Abstand von 90° haben»

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes ist weiterhin vorgesehen, daß eine Einrichtung vorhanden ist, welche dazu dient, die Position auf dem Glaskörper zu registrieren, bei welcher eine Fehlstelle ermittelt wird, und zwar in Form von Koordinaten, welche die Positionen festlegen, die der Abtastpunkt einnimmt, wenn er mit der Abtastung von Licht von einem oder mehreren Detektoren übereinstimmt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß die Abtasteinrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, daß sie ein Lichtbündel in diese Zone projiziert, dessen Querschnittsgröße etwa genau so groß ist wie oder kleiner als die Projektionsfläche einer durchschnittlichen lokalen Fehlstelle wie eines Steins, einer Aushöhlung oder einer langgestreckten Blase. Beispielsweise kann das Bündel einen Durchmesser von 2 mm oder weniger aufweisen.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Abtasteinrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, daß sie ein Bündel einer solchen Größe projiziert, und den Körper in einer Längeneinheit so häufig abtastet, daß eine beliebige Fehlstelle durch das Lichtbündel mehrmals überstrichen wird.

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Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Abtasteinrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, daß sie ein solches Lichtbündel projiziert, daß die Wege, welche von dem Lichtbündel bei aufeinander folgenden Durchgängen über- -strichen werden, sich gegenseitig überlappen.

In bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung xueist die Abtasteinrichtung einen Laser als Lichtbündelquelle auf. .

Vorzugsweise sendet der Laser ein Lichtbündel mit einem Durchmesser von 1 bis 2 mm aus.

Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Detektoren eine Signal erz eugungseinrichtung aufweisen oder mit einer solchen Einrichtung verbunden sind, welche derart ausgebildet ist, daß sie Signale erzeugt, welche für die Größe irgendeiner Fehlstelle repräsentativ sind.

Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Signalerzeugungseinrichtung einen Zähler aufweist, welcher derart ausgebildet ist, daß er die Anzahl der Abtastvorgänge zählt, mit welchen eine vorgegebene Fehlstelle vom Lihhtbündel überstrichen wird.

In bevorzugten weiteren Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Halterung eine Fördereinrichtung ist, welche dazu dient, den Glaskörper entlang einem Weg zu führen, und daß die Abtasteinrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, daß sie ein Lichtbündel liefert, welches eine Linie quer zu dem Weg des Glaskörpers wiederholt abtastet.

Zweckmäßigerweise ist die Anordnung weiterhin derart getroffen, daß die Abtasteinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie ein· Lichtbündel projiziert, welches zumindest in der Zone für die

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Halterung des Körpers sich parallel zu sich, selbst "bewegt.

Dabei entspricht es einer vorteilhaften Anordnung, daß die Detektoren stationär angeordnet sind und daß die Abtasteinrichtung eine stationäre Lichtquelle und wenigstens einen bewegbaren Reflektor aufweist, welcher dazu dient, wiederholte Abtastdurchgänge hervorzurufen.

Schließlich ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Halterung eine Ebene festlegt, in welcher eine Glasplatte oder ein Glasband angeordnet sein kann, und daß die Abtasteinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie ein Lichtbündel senkrecht zu einer solchen Ebene liefert.

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- 1b -

Die Erfindung wird nachfolgend "beispielsweise anhand der Zeichnung "beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 den allgemeinen Aufbau der optischen Bauteile der Vorrichtung in bezug auf einen in der Untersuchung befindlichen Körper und eine Einheit der elektronischen Recheneinrichtung,

Fig. 2 ein Diagramm, welches Teile der Fotodetektoreinheit veranschaulicht,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Anordnung, welche Einzelheiten eines Lichtbündeloszillators darstellt, sowie einen Teil eines zugehörigen Lichtpunktmonitors, und

Fig. 4- ein Diagramm des elektronischen Rechen sy st ems.

Gemäß Fig. 1 sendet ein Laser 1 ein Lichtbündel aus, welches einen Durchmesser von 1 bis 2 mm aufweist. Das Bündel wird mit Hilfe eines Prismas 2 abgelenkt, welches durch einen Motor 3 in Vibration versetzt wird. Durch die Vibration des Prismas wird das Lichtbündel mit einer Frequenz von 50 Hz hin und her bewegt, d. h. es führt 100 hin und her gehende Bewegungen pro Sekunde aus. ·

Ein gekrümmter Reflektor 4, der eine Länge von 4- m aufweist, ist auf einem Abstand von 8 m vom Prisma angeordnet und reflektiert das Lichtbündel auf eine Glasscheibe oder ein Glasband 5> welches eine Breite von 360 cm aufweist und untersucht werden soll. Die Glasscheibe oder das Glasband wird in seiner eigenen Ebene weitertransportiert, und zwar in einer Richtung parallel zu seinem vorderen und seinem rückwärtigen Rand, in bezug auf die Zeichnung, wozu eine (nicht dargestellte) Fördereinrichtung verwendet vrird. Infolge dieser Bewegung und der hin und her

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gehenden Bewegung des Lichtbündels tastet das Lieh.foündel die Scheibe oder das Band entlang aufeinander folgender Querlinien wie 6 ab. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Glasplatte oder des Glasbandes wird derart gewählt, daß das Glas sich während Jedes Abtastdurchganges des Lichtbündels nur um 0,1 bis 0,2 mm weiterbewegt, so daß jede Querlinie wie 6 fast senkrecht zu der Transportrichtung des Glases verläuft.

Ein zweiter gekrümmter Reflektor 7 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Glasbandes oder der Glasscheibe in bezug auf den ersten Reflektor 4 angeordnet. Der Spiegel 7 reflektiert das Abtastlichtbündel (wenn es nicht durch eine Fehlstelle im Glas abgelenkt wird), auf einen festen Punkt 8, der in der Mitte einer Abtastzone auf einer Abtasteinheit 9 angeordnet ist. Wenn das Lichtbündel auf eine Fehlstelle im Glas auftrifft, wird das Bündel momentan abgelenkt, und der Weg, in welchem die Lichtstrahlen, welche während des Abtastvorganges einer Fehlstelle abgelenkt werden, winkelmäßig um den Weg verteilt werden, entlang welchem das Lichtbündel von der Glasplatte oder dem Glasband ausgehen würde, wenn keine störende Ablenkung erfolgen würde, ist ein Kriterium dafür, ob die Fehlstelle eine Blase oder eine andere lokale Fehlstelle ist. Abgelenkte Lichtbündel werden nicht durch den Reflektor auf den zentralen Punkt 8 reflektiert, sondern sie werden durch diesen Reflektor auf einen oder mehrere von vier Fotodetektoren 10, 11, 12, 13 reflektiert, welche um diesen Punkt herum angeordnet sind.

Wenn eine langgestreckte Blase im Glas vorhanden ist, so liegt die Hauptachse dieser Blase in der Längsrichtung des Bandes oder der Scheibe, d. h. in der Richtung, in welcher die Scheibe oder das Band weitertransportiert wird, während die kleinere Achse der Blase im wesentlichen parallel zu der quer verlaufenden Abtastlinie 6 angeordnet ist. Lichtstrahlen, welche auf die

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Grenzfläche einer solchen Blase auftreffen, werden in der Weise abgelenkt, daß sie unter einem Winkel zu der Verlangerungsachse des Lichtbündels aus dem Glas austreten, in bezug auf die Einfallsrichtung des Lichtes. Lichtstrahlen, welche durch irgendeine Fehlstelle abgelenkt werden, können so angesehen werden, als ob sie von der Glasscheibe oder dem Glasband aus in einer oder mehreren gedachten Ebenen verlaufen, welche in verschiedenen Sichtungen von einer gemeinsamen Linie ausgehen, die mit der verlängerten Achse des einfallenden Lichtbündels zusammenfällt. In bezug auf die Richtung, in welcher das Lichtbündel auf das Glas auftrifft, treten Lichtstrahlen, welche durch eine Blase abgelenkt werden, hauptsächlich aus dem Glas in solchen Strahlungsebenen aus, welche unter einem kleineren Winkel zu der Querlinie 6 (und somit zu der kleineren Achse der Blase) als zu der Längsrichtung des Glasbandes oder der Glasplatte angeordnet sind (welche der Richtung der größeren Achse der Blase entspricht). Solche Strahlen,-welche durch eine Blase abgelenkt werden, werden folglich meistens durch den Spiegel 7 bh Stellen reflektiert, welche seitlich in bezug auf den zentralen Punkt 8 angeordnet sind, so daß solche abgelenkte Strahlen auf die Detektoren 10 und 11 auftreffen. Diese Detektoren 10 und 11 bilden somit eine Einrichtung, welche oben als ß-Detektor bezeichnet wurde. Es besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, daß einige Lichtstrahlen, welche von einer Blase abgelenkt wurden, aus dem Glas in Strahlungsebenen austreten, die unter einem kleineren Winkel in bezug auf die Längsrichtung des Glasbandes als in bezug auf die Querlinie 6 angeordnet sind, wobei solche Lichtstrahlen durch den Spiegel 7 an Stellen oberhalb und unterhalb des zentralen Punktes 8 reflektiert werden, wo sie auf die Fotodetektoren 12 und 13 auf treffen, die oben als α-Detektoren bezeichnet wurden. Während jedoch über die Abtastperiode integriert wird, bleibt die Anzahl von Lichtimpulsen auf diese α-Detektoren klein im Vergleich zu der Gesamtzahl der Lichtimpulse auf den '

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ß-Detektoren 10 und 11. Die Häufigkeit, mit welcher eine Blasen-, fehlsteile vom Lichtbündel überquert wird, hängt von der Größe der Fehlstelle ab. Yorzugsweise wird die Anordnung derart getroffen, daß eine !Fehlstelle durchschnittlicher Größe mehrmals vom Lichtbündel überquert wird, während das Lichtbündel nacheinander das Glas überstreicht. Die abgelenkte Lichtverteilung, welche als Kriterium für die Art der Fehlstelle dient, ist diejenige Verteilung, welche sich ergibt, wenn über die vollständige Abtastung der Fehlstelle integriert wird, welche verschiedene Abtastdurchgänge erfordert.

Wenn hingegen das Lichtbündel einen typischen Stein oder eine Aushöhlung bzw. Ausnehmung antrifft, dann treten während der integrierten Abtastperiode bei einer solchen Fehlstelle die abgelenkten Lichtstrahlen aus dem Glas in Strahlungsebenen aus, die im wesentlichen über 360° um die verlängerte Achse des einfallenden Bündels herum derart angeordnet sind, daß die gesamte Zahl der Lichtimpulse auf den α-Detektoren in bezug auf die Gesamtzahl der Impulse auf den ß-Detektoren größer ist als in dem Falle, in welchem das Lichtbündel eine typische Blase trifft. Auf diese Weise ist es möglich, elektrische Signale, welche in Reaktion auf die Lichtimpulse erzeugt werden, als Basis für die Klassifizierung von Fehlstellen in verschiedene Kategorien zu verwenden. Diese Klassifizierung kann in Abhängigkeit von einer beliebigen Anzahl verschiedener Kriterien erfolgen, für welche nachfolgend Beispiele angeführt werden, die sich in die elektronische Klassifizierungsanordnung einbauen lassen.

Die abgelenkten Lichtimpulse, welche von den Detektoren während der Abtastung einer Fehlstelle empfangen werden, haben eine außerordentlich geringe Dauer. Es sei angenommen, daß die Länge einer Abtastlinie 6 etwa 4 m beträgt, daß die Abtastgeschwindigkeit derart.bemessen ist, daß ein quer über das Glas verlaufender Abtastvorgang in 0,01 Sekunden ausgeführt wird und daß die

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Fehlstelle 1 mm groß ist, und unter diesen Annahmen beträgt die Dauer jedes abgelenkten Lichtimpulses etwa 2,5 MikrοSekunden. Die Anzahl solcher Impulse, welche eine bestimmte Fehlstelle erzeugt, hängt von der Anzahl der Abtastvorgänge des Lichtbündels ab, bei welchen die Fehlstelle getroffen wird. Dies bedeutet, daß die Anzahl solcher Impulse von der Länge der Fehlstelle abhängt, gemessen in der Längsrichtung des Glasbandes.

Die kurzen abgelenkten Lichtimpulse, welche von den Detektoren 10 bis 13 aufgenommen werden, werden in der Abtasteinheit 9 in elektrische Impulse umgeformt, welche über entsprechende Leiter, die durch die Linie 14 dargestellt sind, einem Rechner 15 zugeführt werden, in welchem solche elektrische Signale verarbeitet und interpretiert werden.

Ein zweites Prismas 2' ist an dem ersten Prisma 2 in der Weise angebracht, daß die zwei Prismen gleichsinnig schwingen. Das Prisma 2' dient dazu, ein Kodiersignal abzulenken, welches von einem Projektor 16 auf eine fotoelektrische Kodiereinrichtung 17 aufgebracht wird. Die Kodiereinrichtung sendet Signale aus, welche einerseits die augenblickliche Position des Lichtbündels entlang einer Abtastlinie wie 6 quer über das Glasband angeben und andererseits den Abstand in Längsrichtung zwischen der augenblicklichen Stellung des Lichtbündels und einer gedachten Querbezugslinie über das Glasband angeben, wobei dieser Abstand ausgedrückt ist als die Anzahl der Querabtastvorgänge innerhalb dieses LängsabStandes. Diese Kodiersignale werden über Leitungen, die durch die Leitung 18 veranschaulicht sind, dem Elektronenrechner 15 zugeführt, und die Information, welche solche Signale übertragen, ist in der Information enthalten, welche durch die Ausgangssignale von einem solchen Rechner geliefert wird.

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Aus der obigen Beschreibung ist somit ersichtlich, daß die in der Fig. 1 dargestellte Anordnung dazu in der Lage ist, Signale zu erzeugen, welche die folgende Information über irgendeine Fehlstelle im Glas liefern können:

(a) die Art der Fehlstelle (Blase oder Fehlstelle ohne Längsausdehnung wie Stein/Aushöhlung)

(b) die Lage der Fehlstelle auf dem Glasband

(c) die Größe der Fehlstelle.

Eine Art der Erzeugung und Verwendung dieser Signale wird nachfolgend anhand weiterer Figuren der Zeichnung im einzelnen näher erläutert.

Zunächst wird jedoch auf die nachfolgende Tabelle eingegangen, welche die verschiedenen abgelenkten Lichtbündelaufteilungen zwischen verschiedenen Detektorgruppen vergleicht, wobei ein Vergleich zwischen einer typischen Blase einerseits und einem typischen Stein andererseits gezogen wird. Es wird angenommen, daß die verschiedenen Fehlstellen dieselbe Länge haben (etwa 2 mm) und es ist in der Tabelle weiterhin die Annahme getroffen, daß das Lichtbündel einen Millimeter in der Längsrichtung des Glasbandes bei sechs hin und her gehenden Bewegungen abtastet. Jede horizontale Zeile der Tabelle stellt einen Durchgang des Lichtbündels quer über die Fehlstellen dar. Die zweite und die dritte vertikale Spalte geben für jede der verschiedenen Fehlstellen jeweils an, welcher der vier Fotodetektoren 10 bis 13 (Fig. 1) einen Lichtimpuls bei jedem der aufeinander folgenden Durchgänge des Lichtbündels aufnimmt.

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Tabelle

Lichtbündel durchgänge	Blase	11	Stein	12	11	15
1	10,	11		12	10	10
2	10,	11		12,	11,	15
5	10,	11	10,	12,	12,	10
4	10,	11	11,	12,	11,
' 5	10,	11	10,	11,	11,
6	10,	11	15,	12,	11
7	10,	11	10,	12,	10
8	10,	11	15,	15,
9	10,	11	10,	15,
10	10,	11	11,	15
11	10,	11		15
12	10,

Die abgelenkte Lichtaufteilung zwischen verschiedenen Detektorgruppen, welche einen typischen Stein kennzeichnet, ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige, welche eine Aushöhlung kennzeichnet.

Aus der obigen Tabelle ist ersichtlich, daß die Klassifizierung von Fehlstellen nach einem beliebigen Kriterium aus einer Anzahl von verschiedenen Aufteilungskriterien möglich wäre. Somit könnte beispielsweise die elektronische Klassifizierungseinrichtung oder Klassiereinrichtung eine Fehlstelle als Stein klassifizieren, welche mehr als eine vorgegebene Anzahl von Lichtimpulsen den α-Detektoren 12 und 13 zuführt. In einem Extremfall könnte diese vorgegebene Anzahl gleich Null sein, es würde jedoch normalerweise eine höhere Zahl gewählt, und zwar in Abhängigkeit von den erforderlichen Klassifizieransprüchen.

Weiterhin könnte die Klassiereinrichtung eine Fehlstelle dann" als Stein klassifizieren, wenn sie über eine integrierte Abtastperiode eine Anzahl von Lichtimpulsen auf die α-Detektoren

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führt, die größer ist als ein vorgegebener Anteil an der Gesamtzahl der Impulse, welche insgesamt von der Abtasteinheit ermittelt werden, welche der Summe der Impulse der α- und der ß-Detektoren entspricht. Im Falle der als Stein klassifizierten Fehlstelle, auf welche sich die zweite Spalte der obigen Tabelle bezieht, ist der Anteil der Impulse auf den α- und den ß-Detektoren, welche von den α-Detektoren empfangen wird, 50 % von der Gesamtzahl. Wenn angenommen wird, daß dieser spezielle Stein in seiner Form nicht atypisch ist, würde der vorgegebene Anteil, welcher den Schwellenwert darstellt, der für die automatische Klassierung festgesetzt wäre, geringer sein als 50 %, um das Risiko zu vermeiden, daß ein Stein irrtümlich als Blase klassifiziert wird.

Ein drittes Kriterium zur Klassierung einer Fehlstelle, welches sich in bestimmten Fällen als zuverlässiger erweist, ist die Anzahl der Abtastlinien, in welcher die Anzahl von Impulsen auf den ß-Detektoren die Anzahl von Impulsen auf den α-Detektoren überschreitet. Wenn somit auf einer vorgegebenen Linie beide ß-Detektoren Impulse empfangen, jedoch kein α-Detektor oder nur ein α-Detektor einen Impuls aufnimmt oder wenn einer der ß-Detektoren einen Impuls empfängt, jedoch keiner der α-Detektoren einen Impuls aufnimmt, dann wird dieser Zustand so interpretiert, daß die Fehlstelle eine Blase ist, wobei natürlich die Klassierung nicht auf eine einzelne Abtastlinie gestützt wird, sondern eine Summierung über eine Mehrzahl von Abtastlinien erfordert, bei welchen dieser Zustand vorhanden ist.

Die Fig. 2 zeigt Elemente 'der Fotodetektoreinheit 9. Die Detektoren 10 und 11 sind an eine Hochspannungsquelle 19 angeschlossen. Die Detektoren 12 und 13 sind an eine ähnliche Energiequelle 20 angeschlossen. Die vier Detektoren 10 bis 13 sind

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als Fotovervielfacherröhren ausgebildet, an deren Vorderseiten Trichter 21 "bis 24- angebracht sind, welche die abgelenkten Lichtstrahlen auf die Fotovervielfacher leiten.

In Abhängigkeit von dem Weg, auf welchem die Aufteilung der abgelenkten Lichtimpulse zwischen verschiedenen Detektoren als Basis für die Fehlerklassierung verwendet werden soll, ist es nicht immer erforderlich, daß der Rechner 15 mit getrennten Signalen von den einzelnen Fotovervielfacherröhren 10 bis 13 gespeist wird. In manchen Fällen genügt es, in bezug auf jede Querabtastung des Lichtbündels über eine Fehlstelle einerseits einzugeben, ob ein Licht impuls nur von einem oder von beiden der Detektoren 12 bis 13 empfangen wurde und andererseits eine Information darüber einzuspeisen, ob ein Lichtimpuls von einem oder von beiden Detektoren 10 bis 11 empfangen wurde. Bei der in der Fig. 2 dargestellten. Schaltungsanordnung werden jedoch die Ausgangssignale der Detektoren 10, 11 nach einer Verstärkung in Vorverstärkern 25, 26 und einer Verarbeitung in Schwellenfiltern 27, 28 durch eine Einheit 29 summiert, welche e,in Summenaus gangs signal an den Rechner über die Leitung 30 liefert. In ähnlicher Weise werden die Signale von den Detektoren 12, 13 nach einer Weiterverarbeitung' in Vorverstärkern 31, 32 und Schwellenfiltern 33, 34 in einer Einheit 35 addiert, welche ein Ausgangs signal über eine Ausgangsleitung 36 liefert. .

Die Art der Aufzeichnung der Position des Lichtbündels entlang einer vorgegebenen Abtastlinie in dem Zeitpunkt, in welchem das Lichtbündel auf eine Fehlstelle auftrifft, wird unten anhand der Fig. 3 erläutert, welche in einem Grundriß bestimmte Bauelemente darstellt, die auch in der Fig. 1 veranschaulicht sind, nämlich die Prismenanordnung 2, 2' , den Progektor 16 und die Kodiereinrichtung 17, wobei weitere Bauelemente vorhanden sind.

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Der Projektor weist eine Lichtquelle 37 und ein System von Linsen J8, 39, 40 auf. Zwischen den Linsen 39 und 40 ist ein Diapositiv 41 angeordnet, auf welchem in einem digitalen Kode (Gray-Kode) im Maßstab 1:100 die Breitenabmessung einer Glasscheibe oder eines Glasbandes mit 360 cm Breite dargestellt ist. Das Linsensystem projiziert über die schwingende Prismenanordnung ein zehnfach vergrößertes Bild dieser Anordnung auf eine Ebene, welche die vordere fotoempfindliche Aufnahmefläche der Kodiereinrichtung 17 enthält. Aufgrund der Schwingungen der Prismen werden die nacheinander auftretenden kodierten Skalenteilungen nacheinander über die Kodieroberfläche hinweggeführt. Die Oberfläche ist mit einer Reihe von getrennten fotoelektrischen Detektoren ausgestattet. Der elektrisch leitende Zustand des Detektorsystems in einem beliebigen vorgegebenen Zeitpunkt kennzeichnet die Position des Lichtpunktes entlang der abgetasteten Querlinie. Elektrische Signale, welche diese Position darstellen, werden über die Leitung 18 dem Rechner 15 zugeführt. «In irgendeinem Zeitpunkt, zu welchem Signale, die durch Lichtimpulse erzeugt werden, welche von der !Fotodetektor einheit 9 aufgenommen werden, den Rechner über die Leitung · 14 erreichen, verursachen diese Signale, daß die Position des Lichtbündels auf seinem Weg quer über das Glasband, wie es durch die über die Leitung 18 zugeführten Signale dargestellt ist, im Rechner gespeichert werden.

Weiterhin werden Signale dem Rechner von der Kodiereinrichtung 17 zugeführt, welche die Anzahl in der Folge von Querabtastungen des Glasbandes darstellen, beginnend mit Null, wobei das Lichtbündel in einem beliebigen Moment betrachtet wird. Wie oben bereits ausgeführt wurde, ist diese Zahl ein Maß der in Längsrichtung verlaufenden Ordinate der Fehlstelle» In einem beliebigen Zeitpunkt, in welchem ein Fehlstellensignal den Rechner über die Leitung 14 erreicht, wird das Augenblickssignal,

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welche diese Anzahl darstellt, im Rechner gespeichert.

Eine Art der Verarbeitung der von den Fotodetektoren und der Kodiereinrichtung gelieferten Signale wird nachfolgend anhand der Fig. 4- erläutert.

Es wird ein Rechner verwendet, der drei Speicher 42, 43, 44 aufweist. Jeder dieser Speicher, die aus an sich bekannten integrierten Schaltungen bestehen, weist eine Vielzahl von verschiedenen Adressen oder Speicheradressen für die Aufnahme von Information auf, welche sich auf verschiedene Positionen entlang der Querabtastung des Laserbündels über das Glasband bezieht. Eine Adressierschaltung 45 tastet die Adressen von jedem der d-rei Speicher synchron mit der Querabtastung des Laserbündels über das Glasband ab und gewährleistet, daß jeder Impuls von einem der Fotodetektor en 10, 11, 12 und 13 in der entsprechenden Adresse im zugehörigen Speicher oder in verschiedenen Speichern gespeichert wird, d. h. bei der Adresse, welche der Position entspricht, die vom Abtastpunkt entlang seiner Abtastlinie eingenommen wird, wenn ein solcher Impuls empfangen wird. Die Adressierschaltung 45 wird zu Beginn jeder Querabtastung des Laserbündels in Betrieb gesetzt, -.und zwar durch ein Aktivierungs signal, welches über eine Leitung 46 zugeführt wird, und sie am Ende jeder Querabtastung durch ein Signal außer Betrieb gesetzt, welches über eine Leitung 47 zugeführt wird. Solche Signale können von der Kodiereinrichtung 17 abgeleitet werden (siehe Fig. 1 und 3). Folglich werden den Speicheradressen nur Impulse von den Fotodetketoren während der Querabtastungen des Laserbündels über das Glasband in einer Richtung zugeführt. Solche Impulse, welche während der Rückläufe des Laserbündels übertragen werden, werden nicht gespeichert. Die Speicher enthalten somit eine Zählung der Anzahl von Impulsen, welche bei jeder Adresse aufgenommen werden. Somit tragen alle Impulse, welche bei einer vorgegebenen Adresse über die Abtastperiode einer vorgegebenen Fehlstelle aufgenommen werden, wobei

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eine Vielzahl von nacheinander erfolgenden Querabtastungen "berücksichtigt wird,dazu "bei, die von einer Einheit gespeicherte Zahl zu vergrößern.

Information, welche aus den Speichern entnommen wird, wird einem Elektronenrechner 48 zugeführt, welcher die Arten der einzelnen Fehlstellen identifiziert, und von dieser Rechnerinformation wird eine entsprechende Programmiereinheit 58 angesteuert, welche das Schneiden des Glasbandes steuert.

Nachfolgend wird auf die Schaltung im einzelnen näher eingegangen: Der Speicher 42 empfängt Ausgangssignale, welche über die Ausgangsleitung 56 von der a-Detektorschaltung übertragen wurden, und der Speicher 43 empfängt Ausgangs signale, welche über die Ausgangsleitungen 30 und 36 sowohl von der ß-Detektorschaltung als auch von der a-Detektorschaltung übertragen wurden (siehe auch Jig. 2). Der Speicher 44 ist mit der Kodiereinrichtung 17 verbunden (siehe Fig. 1 und 3)? und zwar durch die Leitung 18, und er ist mit den Leitungen 30 und 36 über ein ODER-Gatter 49 und eine Leitung 50 verbunden. Ein Signal, welches für die augenblickliche Position des Laserbündels entlang der Querlinie repräsentativ ist, welche gerade abgetastet wird, wird über die Leitungen 18 in den Speicher 44 gebracht, sobald ein Signal von einer der Fotodetektorschaltungen über die Leitung 30 oder 36 übertragen wird.

Die Anordnung weist weiterhin eine Zähleinheit 51 auf, die eine Anzahl von einzelnen Zählern enthält, welche der Anzahl der einzelnen Adressen in den Speichern 42, 43 und 44 entspricht. Diese Zähler werden auch von der Adressierschaltung 45 abgetastet. Die Zähler sind normalerweise auf Null gestellt. Jeder Zähler tfird getriggert, sobald ein Impuls ihm von einer der Ausgangs- -leitungen 30 und 36 der Detektor schaltung en über das ODER-Gatter

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zugeführt wird, mit welcher die Zähleinheit über eine Leitung 52 verbunden ist. Sobald ein vorgegebener Zähler getriggert wurde, registriert er die Anzahl der aufeinander folgenden Vorwärts-Abtastungen des Laserbündels über die "Adresse", welcher dieser Zähler entspricht.

Am Ende jeder Yorwärts-Abtastung des Laserbündels vergleicht ein Komparator 53 cLLe Anzahl der Impulse, welche bei jeder der Adressen des Speichers 43 registriert wurden, mit der Anzahl der Impulse, welche bei der entsprechenden Adresse in der Zähleinheit 51 registriert wurden. Dieser Vergleich ergibt, ob die bestimmte Fehlstelle, welche für solche Impulse verantwortlich ist, die vom Speicher 43 aufgenommen werden, vollständig abgetastet wurde. Somit wird angezeigt, daß die Abtastung der Fehlstelle abgeschlossen ist, sobald die Anzahl der von der Zähleinheit 51 registrierten Impulse die entsprechende Impulszahl im Speicher 43 überschreitet. Sobald dieser Zustand erreicht wird, bewirkt der Komparator die Auslesung der in den Speichern 42, 43 und 44 bei der entsprechenden Adresse gespeicherten Information, weiterhin die Übertragung der Information aus den Speichern 42 und 43 in den Rechner 48 über die Leitungen 54 und 55 und die Übertragung der' Information vom Speicher 44 zu der Programmiereinheit 58 über die Leitung 56.

Der Rechner 48 verarbeitet die Information, welche ihm zugeführt wird, in der Weise, daß die Fehlstelle entweder als Stein oder als Blase identifiziert wird, und er überträgt diese Information als ein entsprechendes Signal über die Leitung 57 zu der Programmiereinheit 58. '

Nachfolgend wird die Querabtastung des Laserbündels entlang einer vorgegebenen Abtastlinie quer über das Band betrachtet! Am Beginn der Linie wird ein Impuls von der Kodiereinrichtung

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über die Leitung 46 zu der Adressierschaltung 45 übertragen. Dieser Impuls triggert die Adressierschaltung, welche ihrerseits die verschiedenen Adressen der Speicher 42, 43 und 44 abtastet und auch diejenige der Zähleinheit 51-

Bei einer Bestrahlung einer ersten Fehlstelle wird ein beliebiger Impuls von einem der Fotodetektoren 12 und 13 zum Speicher 42 über die Leitung 36 übertragen und zum Speicher 43 über die Leitung 59, wobei diese Impulse von der Adresse jeweils aufgenommen werden, welche durch die Adressierschaltung 45 festgelegt wird. Wenn an derselben Stelle entlang dem Weg des Laserbündels ein Impuls von einem Fotodetektor 10 oder 11 übertragen wird, so wird dieser Impuls über die Leitung 30 der entsprechenden Adresse im Speicher 43 zugeführt.

Der Impuls von einem der Detektoren triggert auch den entsprechenden Zähler in der Zähleinheit 51. Die Position der Fehlstelle entlang dem Weg des Laserbündels wird im Speicher 44 aufgezeichnet.

Bei der Ermittlung einer zweiten Fehlstelle auf derselben Abtastlinie wird der Impuls oder werden die Impuls von dem Detektor oder den Detektoren zu einer weiteren Adresse in den Speichern 42, 43 und 44 und in der Zähleinheit 51 übertragen, wie es durch die Adressierschaltung 45 festgelegt wird.

Dieselben Operationen finden während der Querabtastung von nachfolgenden Abtastlinien jeweils statt. Jede weitere Übertragung eines Impulses in eine der Speicheradressen oder eine der Zähleinheitenadressen,- welcher ein Impuls während vorangegangener Querabtastungen des Laserbündels zugeführt wurde, führt zu einer Vergrößerung der bei dieser Adresse gespeicherten Zahl um eine Einheit.

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Sobald eine Fehlstelle vollständig abgetastet ist, was durch, den Komparator 53 ermittelt wird, werden bei den vorgegebenen Adressen in den Speichern 42, 43 und 44 keine weiteren Impulse gespeichert, bis die Information ausgelesen und übertragen ist, worauf der entsprechende Zähler in der Einheit 51 auf Null zurückgestellt wird und die entsprechenden Speicheradressen gelöscht werden, um anschließend weitere Impulse verarbeiten und aufnehmen zu können.

Der Rechner 48 arbeitet in der Weise, daß das Verhältnis zwischen der Anzahl von Impulsen ermittelt wird, welche an einer beliebigen vorgegebenen Adresse des Speichers 42 gespeichert sind, und daß die Anzahl von Impulsen bestimmt wird, welche an der entsprechenden Adresse des Speichers 43 gespeichert sind.

Die Programm! er einheit 58 dient dazu, eine Schneideinrichtung automatisch zu steuern, wodurch das Glasband automatisch in Stücke der erforderlichen Größe in einer Art und Weise geteilt wird, welche der Anordnung und der Bedeutung einzelner Fehlstellen Rechnung trägt, wobei auch die Qualitätsanforderungen berücksichtigt werden, welchen die geschnittenen Glasstücke entsprechen müssen, um diese Gla&stücke mit einem Minimum an Abfall aus dem Band herauszuschneiden.

In einer alternativen Ausführungsform könnte die Ausgangsinformation des Rechners 48 ausgedruckt werden, um einen Glasqualitäts-Klassifikationsplan oder um entsprechende Anweisungen ausgeben zu können, welche zum Schneiden des Glasbandes von Hand dienen könnten.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprücke

/ i.!Verfahren zur Prüfung eines Körpers aus Glas in Form einer —Platte oder eines Bandes, welches während der Herstellung des Körpers in einer vorgegebenen Richtung gezogen wird, um Information über Fehlstellen in Form von Blasen und/oder anderen lokalen Fehlstellen zu bekommen, welche im Glas vorhanden sein können, wobei der Glaskörper mit einem Lichtbündel abgetastet wird und Lichtstrahlen ermittelt werden,' welche von dem Körper übertragen werden, jedoch von Fehlstellen abgelenkt wurden, weil sie von Licht getroffen wurden, dadurch gekennz eichnet, daß während des Abtastens einer Fehlstelle das Lichtbündel so gerichtet wird, daß bei Abwesenheit einer Fehlstelle die übertragenen Lichtstrahlen immer einen vorgegebenen Punkt beleuchten, daß zur Ermittlung von abgelenkten Lichtstrahlen ein Detektorsystem verwendet wird, welches zwei Detektoren oder Detektorgruppen aufweist, welche in bezug auf den vorgegebenen Punkt in der Weise unterschiedlich angeordnet sind, daß während der integrierten Abtastperiode der Fehlstelle die Aufteilung der Gesamtzahl von Lichtimpulsen, welche auf die Detektoren auftreffen, zwischen den verschiedenen Detektoren oder Detektorgruppen sich bei einer Blase von der Aufteilung bei einer anderen Fehlstelle unterscheidet, und daß von dem Detektorsystem Signale abgeleitet werden, welche für die Aufteilung repräsentativ sind, wobei diese Signale zur Anzeige der Art der Fehlstelle verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch' 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Untersuchung befindliche Körper entlang solchen Linien abgetastet wird, welche im wesentlichen senkrecht zu der Richtung verlaufen, in welcher der Körper gezogen wird.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die verschiedenen Detektoren oder Detektorgruppen jeweils in bezug aufeinander derart angeordnet sind, daß keine Überlappung der Winkel auftritt, welche die verschiedenen Detektoren oder Detektorgruppen in bezug auf die Mitte des vorgegebenen BeStrahlungspunktes aufweisen, welcher durch Lichtstrahlen beleuchtet wird, wenn sie nicht durch eine Fehlstelle abgelenkt werden.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Detektoren in einer ersten Detektorgruppe vorhanden sind (α-Detektoren), deren Mitten winkelmäßig einen Abstand von 180° um den vorgegebenen Bestrahlungspunkt haben, und daß zwei Detektoren in einer zweiten Detektorgruppe vorhanden sind (ß-Detektoren), deren Mitten ebenfalls -winkelmäßig in bezug aufeinander einen Abstand von 180° um den vorgegebenen Punkt aufweisen, und von den Mitten der α-Detektoren einen Abstand von 90° haben..
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Position auf dem Glaskörper, in welcher eine Fehlstelle ermittelt wird, in Form von Koordinaten aufgezeichnet wird, welche die Positionen festlegen, welche von dem Abtastpunkt eingenommen werden, der mit der Abtastung des Lichtes durch einen oder mehrere der Detektoren zusammenfällt. . .
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsgröße des Lichtbündels etwa genau so groß wie oder kleiner als die Projektipnsfläche einer durchschnittlichen Fehlstelle ist, d. h. eines Steins, einer Aushöhlung oder einer langgestreckten Blase.

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7« Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bündelquerschnittsfläche und/oder die Anzahl der Querabtastungen des Licht "bündels pro Längeneinheit des Glaskörpers derart gewählt sind, daß eine beliebige Fehlstelle mehrmals überschritten wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7? dadurch gekennzeichnet, daß die Wege, welche vom Bündel in aufeinander folgenden Querabtastungen durchlaufen werden, sich gegenseitig überlappen-, wodurch jeder Punkt einer Fehlstelle mehrmals abgetastet wird.
9- Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbündel einer Laserlichtbündel ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Laserlichtbündel einen Durchmesser von 1 bis 2 mm aufweist.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von den Detektoren Signale direkt oder indirekt abgeleitet werden, welche für die Größe einer Fehlstelle repräsentativ sind.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl, mit welcher eine vorgegebene Fehlstelle durch das Lichtbündel während einer vollständigen Abtastung der Fehlstelle überschritten wird, als ein Maß für die Größe der Fehlstelle dient.
13· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper entlang einem Weg verlagert wird und daß der Bestrahlungspunkt in wiederholter Weise entlang einer Linie quer zu diesem Weg bewegt wird, wodurch der Körper linienweise abgetastet wird.

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14·. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtbündel oder zumindest ein Teil dieses Lichtbündels, welches den Glaskörper beleuch~ tet, während der Abtastung parallel zu sich selbst verlagert wird.
15· Verfahren nach Anspruch 14-, dadurch gekennzeichnet, daß ein System von Lichtreflektoren in Verbindung mit einer stationären Lichtquelle und stationären Detektoren verwendet wird, um wiederholte Abtastdurchgänge des Glaskörpers durch das Lichtbündel zu erzeugen, welches parallel zu sich selbst angeordnet bleibt.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaskörper eine Glasplatte oder ein Glasband ist, welches durch ein Lichtbündel abgetastet wird, welches senkrecht zu der Platte oder dem Band angeordnet ist.
17- Vorrichtung zur Prüfung eines Körpers aus Glas in Form einer Platte oder eines Bandes, welches während der Herstellung des Körpers in einer vorgegebenen Richtung gezogen wurde, um Information über Fehlstellen in Form von Blasen und/oder anderen lokalen Fehlstellen zu erhalten, die im Glas vorhanden sein können, wobei die Vorrichtung eine Halterung für einen solchen Körper in einer vorgegebenen Zone aufweist, wobei weiterhin eine Einrichtung zur Abtastung wenigstens eines Teils dieser Zone mit einem Lichtbündel vorhanden ist und wobei eine Einrichtung zur Abtastung von Lichtstrahlen vorhanden ist, welche durch eine Fehlstelle in dem Körper abgelenkt wurden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung derart ausgebildet und angeordnet ist, daß sie das Lichtbündel in der Weise richtet, daß Lichtstrahlen, welche durch den Körper übertragen wurden, der von Fehlstellen frei ist, stets einen vorgegebenen Punkt beleuchten, daß die Einrichtung zur Abtastung von abgelenkten

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Lichtstrahlen zwei Detektoren oder zwei Gruppen von Detektoren aufweist, welche so unterschiedlich in "bezug auf den vorgegebenen Punkt angeordnet sind, daß während der integrierten Abtastperiode der Fehlstelle die Aufteilung der Gesamtzahl von Lichtimpulsen, welche auf die Detektoren auftreffen, zwischen den verschiedenen Detektoren oder Detektorgruppen bei einer Blase anders ist als bei einer Fehlstelle eines anderen Typs, und daß von dem Detektorsystem Signale ableitbar sind, welche diese Aufteilung anzeigen, wobei diese Signale zur Anzeige des Typs der Fehlstelle verwendbar sind.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiedenen Detektoren oder Detektorgruppen in bezug aufeinander derart angeordnet sind, daß keine "Überlappung der Winkel vorhanden ist, welche die verschiedenen Detektoren oder Detektorgruppen um die Mitte des vorgegebenen Bestrahlungspunktes bilden, welcher durch Lichtstrahlen getroffen wird, wenn sie nicht durch eine Fehlstelle abgelenkt wurden.
19· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Detektoren in einer ersten. Detektorgruppe vorhanden sind (α-Detektoren), deren Mittel winkelmäßig einen Abstand von 180° um den vorgegebenen Bestrahlungspunkt haben, und daß zwei Detektoren in einer zweiten Detektorgruppe vorhanden sind (ß-Detektoren), deren Mittel ebenfalls winkelmäßig in bezug aufeinander einen Abstand von 180° um den vorgegebenen Punkt aufweisen, und von den Mitten der α-Detektoren einen Abstand von 90° haben.

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20. Vorrichtung nach, einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung vorhanden ist, welche dazu dient, die Position auf dem Glaskörper zu registrieren, "bei welcher eine Fehlstelle ermittelt wird, und zwar in Form von Koordinaten, welche die Positionen festlegen, die der Abtastpunkt einnimmt, wenn er mit der Abtastung von Licht von einem oder mehreren Detektoren übereinstimmt.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, daß sie ein Lichtbündel in diese Zone projiziert, dessen Querschnittsgröße etwa genau so groß ist wie oder kleiner als die Projektionsfläche einer durchschnittlichen lokalen Fehlstelle wie eines Steins, einer Aushöhlung oder einer langgestreckten Blase.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, daß sie ein Bündel einer solchen Größe projiziert, und den Körper in einer Längeneinheit so häufig abta'stet, daß eine beliebige Fehlstelle durch das Lichtbündel mehrmals überstrichen wird.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, daß sie ein solches Lichtbündel projiziert, daß die Wege, welche von dem Lichtbündel bei aufeinander folgenden Durchgängen überstrichen werden, sich gegenseitig überlappen.
24·. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß^. die Abtasteinrichtung eine Laserlichtbündelquelle aufweist.

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25· Vorrich.tru.ng nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserlichtquelle ein Bündel mit einem Durchmesser von 1 "bis 2 mm aussendet.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren eine Signalerzeugungseinrichtung aufweisen oder mit einer solchen Einrichtung verbunden sind, welche derart ausgebildet ist, daß sie Signale erzeugt, welche für die Größe irgendeiner Fehlstelle repräsentativ sind.
27· Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalerzeugungseinrichtung einen Zähler aufweist,

er

welcher derart ausgebildet ist, daß/die Anzahl der Abtastvorgänge zählt, mit welchen eine vorgegebene Fehlstelle vom Lichtbündel überstrichen wird.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung eine Fördereinrichtung ist, welche dazu dient, den Glaskörper .entlang einem Weg zu führen, und daß die Abtasteinrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, daß sie ein Lichtbündel liefert, welches eine Linie quer zu dem Weg des Glaskörpers wiederholt abtastet.
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 "bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie ein Lichtbündel projiziert, welches zumindest in der Zone für die Halterung des Körpers sich parallel zu sich selbst bewegt.

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30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoren stationär angeordnet sind und daß die Abtasteinrichtung eine stationäre Lichtquelle und wenigstens einen bewegbaren Reflektor aufweist, welcher dazu dient, wiederholte Abtastdurchgange hervorzurufen.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 29 oder 30» dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung eine Ebene festlegt, in welcher eine Glasplatte oder ein Glasband angeordnet sein kann, und daß die Abtasteinrichtung derart ausgebildet ist, daß sie ein Lichtbündel senkrecht zu einer solchen Ebene liefert.

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