DE2151729B2 - Vorrichtung zur Überprüfung einer Ampullenöffnung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung der an einer geschlossenen Leerampulle, insbesondere auf einer Ampullenfüll- und -verschließmaschine, erzeugten Öffnung.

Eine Maschine zum Öffnen, eventuell Vorbegasen, Füllen, evtl. Nachbegasen und Verschließen von geschlossenen, sterilen Leerampullen ist aus der DE-AS 66 543 bekannt. Durch die Verwendung von geschlossenen Leerampullen, welche bei der Herstellung steril und sauber anfallen, kann das Füllen und Schließen der Ampullen vollautomatisch durchgeführt werden, ohne daß die übliche Reinigung und Sterilisation wie bei offen bezogenen Ampullen erforderlich wird.

Da das Öffnen von geschlossenen Leerampullen auf der Maschine unmittelbar vor dem Füllen erfolgt, ist eine Vorkontrolle der Füllöffnung wie bei offen bezogenen Leerampullen nicht durchführbar. Es ist möglich, daß geschlossene Leerampullen mit Sprüngen oder feinen Haarrissen in die Maschine kommen, die kein oder kein einwandfreies öffnen ermöglichen, da sich im Ampulleninneren kein Überdruck aufbauen kann.

Es ist bekannt, einen Lichtblitz fotoelektrisch abzutasten, der beim Öffnungsprozeß geschlossener, h5 dichter Leerampuiien bei der Einwirkung einer Stichflamme entstehen soll. Ein abtastbarer Lichtblitz oberhalb der usprünglichen Ampullenkuppe, d. h. also außerhalb des Bereiches der Flamme zum Öffnen, entsteht aber nur dann, wenn die erweichte Glaskuppe gleich einer Blase zerplatzt. Ein solcher Öffnungsvorgang ist in einer Füll- und Schließmaschine unerwünscht, weil das Zerplatzen der Blasen feinste Glasspütter und Alkalistaub ergibt, die sich an der Maschine festsetzen und mit der Luft auch in die Ampulle gelangen können. Wird hingegen das öffnen durch Bildung einer zunächst kleineren Öffnung vorgenommen, welche dann unter Flammeneinwirkung erweitert wird, entsteht ein Lichtblitz nicht oder nur unmittelbar vor dem Brenner, also außerhab des Bereiches, in dem ein solcher Blitz durch die Fotozelle erfaßt werden kann.

Es ist auch versucht worden, eine Abtastung der öffnung mechanisch, gegebenenfalls unter Verwendung der Vorbegasungsnadel als Lehre, durchzuführen. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, daß die Vorbegasungsnadel auf weich-plastisches Material trifft und so entweder gewaltsam eine öffnung geschaffen wird, oder daß bei einer zu kleinen öffnung diese beim Einfahren der Vorbegasungsnadel vergrößert wird. Hierbei entsteht keine »Fehleranzeige«, jedoch eine Verschmutzung oder Verstopfung, gegebenenfalls sogar eine Beschädigung der Vorbegasungsnadel. Eine fehlerhafte Öffnung einer Leerampulle oder auch eine Beeinträchtigung der Vorbegasungsnadel, wenn diese auf eine nichtgeöffnete Ampulle trifft, stellt jedoch eine Störung des Arbeitsablaufes dar. Unter Umständen wird auf der nachfolgenden Füllstation eine Fehlfüllung hervorgerufen bzw. wird beim Ausspritzen des Füllgutes auf die noch heiße Füllöffnung die Ampulle durch plötzliche Abkühlung zerstört.

In bekannten Füll- und Schließmaschinen ist manchmal nach der Station zum öffnen der zunächst geschlossenen Leerampulle eine Stelle vorgesehen, an welcher in die leere Ampulle eine Hohlnadel eingeführt und durch die Hohlnadel Schutzgas (N2 oder CO2) oder gegebenenfalls filtrierte Luft (unter geringem Druck) eingeblasen wird.

Das öffnen der geschlossenen Leerampulle wird mittels Flamme vorgenommen, wobei in das vorzugsweise kugelförmig ausgebildete Spießende der Ampulle eine öffnung geschmolzen wird, die das Einführen von Begasungs- und Füllnadeln in das Ampulleninnere ermöglicht. Wesentliche Voraussetzung für ein einwandfreies öffnen der Ampulle ist, daß im Ampulleninneren ein Überdruck, zum Beispiel durch Vorwärmen, aufgebaut werden kann, der die Öffnungsbildung nach außen einleitet. Sind undichte Stellen vorhanden, zum Beispiel Sprünge im Glas, die eine Überdruckbildung verhindern, gelingt das Öffnen der Ampulle nicht. Das kugelige Spießende wird zu einem plastischen Glasspiegel geschmolzen, oder es entsteht eine so kleine Füllöffnung, daß ein berührungsfreies Eintreten der Füllnadel in den Spieß nicht möglich ist. Dabei besteht die Gefahr, daß entweder ein Teil der erweichten Glaspartie durch eine Begasungs- oder Füllnadel in die Ampulle gestoßen wird und dadurch Splitter in die zuvor saubere Ampulle gelangen oder Störungen in der Maschine auftreten, wenn beim Ausspritzen des Füllgutes in die erweichte Glaspartie die Ampulle durch plötzliches Abkühlen zerstört wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die an einer geschlossenen Leerampulle erzeugte öffnung mit besonders geringem gerätetechnischem Aufwand und zugleich mit hoher Zuverlässigkeit auf ihre einwandfreie Ausbildung zu prüfen.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor,

daß an eine mit ihrer Mündung in die Öffnung einführbaren Leitung eine Durchfluß-Meßeinrichtung angeschlossen ist, durch welche eine beim Hinführen der Mündung der Leitung in den Bereich der Öffnung auftretende Durchflußänderung als Kriterium für eine zumindest mangelhafte öffnung feststellbar ist.

Die Erfindung bedient sich der Erkenntnis, daß bei der Annäherung der Mündung einer Leitung, aus welcher eine definierte Gasströmung austritt, an eine mangelhafte öffnung, d. h. beispielsweise durch Berührung des Randes einer mangelhaften öffnung, eine Durchflußänderung in der Leitung auftritt. Selbst bei einer nur kurzzeitigen Durchflußändeirung läßt sich auf diese Weise ein Indiz dafür gewinnen, daß eine enge Annäherung der Mündung der Leitung an Ampullentei-Ie auftritt, wie sie bei einer einwandfreien Füllöffnung nicht vorkommen dürfte. Durch eine einwandfreie Füllöffnung läßt sich die Mündung einer Leitung nämlich in der Weise hindurchführen, daß der Durchfluß nicht nennenswert beeinflußt wird. Wenn hingegen die öffnung keine geeignete Form oder Größe bekommen hat oder unter Umständen überhaupt keine öffnung zustandegekommen ist, tritt beim Hinführen der Mündung der Leitung zwangsläufig eine so starke Annäherung an einen festen Gegenstand auf, daß ein momentanes Absinken des Durchflusses zu verzeichnen ist.

Nach dem Grundgedanken der Erfindung wird somit eine derartige Durchflußänderung, die sich mit einer entsprechenden Meßeinrichtung in zuverlässiger Weise JO feststellen läßt, als Kriterium dafür ausgewertet, ob eine einwandfreie Füllöffnung entstanden ist.

Gemäß der Erfindung ist der wesentliche Vorteil erreichbar, daß mit verhältnismäßig geringem gerätetechnischem Aufwand nicht einwandfrei geöffnete J5 Ampullen zuverlässig erkannt und aus der Maschine entfernt werden können.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Durchfluß-Meßeinrichtung ein Schwebekörper-Durchflußmesser ist. Dieser Durchflußmesser-Typ eignet sich besonders gut dazu, kurzzeitige und/oder geringfügige Durchflußänderungen zuverlässig festzustellen.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, daß der Schwebekörper-Durchflußmesser einen fotoelektrisehen Tastkopf aufweist. Mit einem solchen Tastkopf läßt sich eine Lichtschranke i:n einfacher Weise auf die Höhe des Schwebekörpers einstellen, welche dieser bei vorgegebenen Betriebsbedingungen einnimmt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfin- 51) dungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß durch die Durcliflußänderung eine Auswerfereinrichtung betätigbar ist, durch welche eine nicht ordnungsgemäß geöffnete Ampulle aus der Maschine zu entfernen ist. Auf diese Weise wird der kontinuierliche Betrieb einer 5:> Ampullenfüll- und -verschließmaschine praktisch nicht gestört.

In einer alternativen bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß durch die Durchflußänderung die Maschine abschaltbar ist. Eine derartige 6ii Ausführungsform kann in Sonderfällen zweckmäßig sein, wenn sich beispielsweise zeigt, daß bei nicht einwandfrei geöffneten Ampullen so erhebliche Störungen auftreten, daß von Hand in den Vorgang eingegriffen werden muß.

Zweckmäßigerweise wird dabei die Anordnung so getroffen, daß der Stillstand der Maschine in derjenigen Stellung erfolgt, in welcher sich die Ampullen jeweils zwischen Brennern befinden.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführupgsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Mündung der Leitung eine Begasungsnadel ist. Bei dieser besonders bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes iat der wirtschaftliche Nutzen deshalb besonders hoch, weil in sehr vielen Fällen ohnehin beim Füllen einer Ampulle eine Leitung mit einer Gasströmung in die Ampulle eingeführt wird, um nämlich der Ampulle ein Schutzgas zuzuführen. Somit wird durch die Erfindung eine ohnehin vorhandene Gasleitung in eleganter Weise unter Ausnutzung einer Doppelfunktion dazu verwendet, nicht nur der Ampulle ein Schutzgas zuzuführen, sondern zugleich auch die Messung einer eventuellen Schwankung des Durchflusses in der Leitung als Kriterium für die erzeugte Füllöffnung zu verwenden. Natürlich kann eine mit einer entsprechenden Meßeinrichtung gemessene Durchflußänderung nicht nur zum Abschalten der Maschine oder zum Auswerfen einer nicht einwandfrei geöffneten Ampulle verwendet werden, sondern es könnte vielmehr mit Hilfe dieses Kriteriums eine beliebige Signalgabe oder eine andere geeignete Maßnahme ausgelöst werden.

Es kann vorzugsweise auch vorgesehen sein, daß eine Abstreifereinrichtung für an der Begasungsnadel anhaftendes Glas verwendet wird. Diese Abstreifereinrichtung kann zweckmäßigerweise nur dann in Betrieb gesetzt werden, wenn zuvor mit Hilfe einer Durchflußänderung festgestellt wurde, daß eine nicht einwandfrei geöffnete Ampulle in der Maschine vorhanden war. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes kann eine mangelhaft geöffnete Ampulle praktisch ohne Störung des kontinuierlichen Betriebsablaufes vollkommen automatisch eliminiert werden, so daß auch die eventuell verunreinigte Füllnadel anschließend wieder einwandfrei funktionsfähig ist.

Beim Einfahren der Vorbegasungsnadel in eine einwandfrei geöffnete Leerampulle erfoigt keine Änderung des Durchflusses, d. h., der Schwebekörper in einem Durchflußmesser bleibt auf dem vorher eingestellten Wert stehen. Trifft jedoch die Mündung der Leitung wie eine Vorbegasungsnadel zum Beispiel auf eine nichtgeöffnete Leerampulle, deren kugeliges Spießende nur zu einem plastischen Glasspiegel geschmolzen ist, so wird die öffnung der Vorbegasungsnadel beim Einfahren in die Ampulle durch das plastische Glas teilweise oder ganz verschlossen. Hierdurch verringert sich der Durchfluß, wodurch der Schwebekörper durch den Tastkopf hindurch absinkt und ein elektrisches Signal vom Tastkopf abgegeben wird.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.

Die Abbildung zeigt schematisch einen Teil einer Ampullen-Füll- und Schließmaschine mit den aufeinanderfolgenden Arbeitsstationen der öffnung, Vorbegasung und Füllung.

10 ist der Transportrechen, versehen mit den Aussparungen 11, in welche die Ampullen 15,16 und 17 eingelegt und transportiert werden. Die Ampullen stehen auf der Ampullenbahn 10a.

Der Transportrechen 10 bewegt die Ampullen in Richtung des Pfeiles 14 von einer zu der anderen Bearbeitungsstation. Die erste Ampulle 15 wird durch Einwirkung der Stichflamme 18, die auf die Ampullenkuppe 19 gerichtet ist, in bekannter Weise geöffnet. Die

schon geöffnete Ampulle 16 der folgenden Station mit der öffnung 20 ermöglicht die Einführung der Vorbegasungsnadel 21, die an dem Halter 23, der die Auf- und Abwärtsbewegung in Richtung des Pfeiles 22 macht, gehalten wird.

In der Zuleitung 24 zur Vorbegasungsnadel 21 ist ein Durchflußmesser 25 mit Schwebekörper 26, vorzugsweise mit einem fotoelektrischen Tastkopf 27 ausgerüstet, eingeschaltet. Die Durchflußmenge kann mit Hilfe des Ventils 28 eingestellt und an der Skala 31 vom Meßrohr abgelesen werden. Die Schwebekörpersteliung wird nun mit dem einstellbaren Tastkopf 27 abgetastet, wobei nur eine Verminderung des Durchflusses durch Absinken des Schwebekörpers durch die Fotozelle zur Abgabe eines Signals über die Leitung 29 führt. In der folgenden Station wird die ordnungsgemäß geöffnete Ampulle 17, welche keine Signalsabgabe bewirkt hat, durch Einfühlen der Füllnadel 30 in der üblichen Weise gefüllt.

Sofern die Vorbegasungsnadel 21 auf eine nicht oder nur teilweise geöffnete Ampulle trifft, d. h., wenn der Brenner 18 die Glaskuppe nur zu einem plastischen Glasspiegel geschmolzen hat, überzieht sich die Vorbegasungsnadel 21 beim Eintauchen durch die plastische Glasmasse mit Glas, was zur Folge hat, daß die Vorbegasungsnadel ganz oder teilweise verschlossen wird. Dadurch verringert sich der Durchfluß, und der Schwebekörper 26 im Durchflußmesser 25 sinkt durch die Fotozelle des Tastkopfes 27 nach unten hindurch. Dabei wird ein Signal abgegeben, welches vorzugsweise die Maschine in der vorher beschriebenen Weise stillsetzt. Dieses Signal kann jedoch auch dazu benutzt werden, um eine entsprechende Auswurfeinrichtung (nicht besonders dargestellt) zu betätigen, die die nicht richtig geöffneten Ampullen aus dem Maschinenlauf entfernt, so daß ein Stillsetzen der Maschine erforderlich ist. Durch Anbringen einer geeigneten Vorrichtung kann dann das an der Vorbegasungsnadel befindliche Glas abgestreift werden, so daß für die nächste Prüfung eine saubere Vorbegasungsnadel zur Verfügung steh'..

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Überprüfung der an einer geschlossenen Leerampulle, insbesondere auf einer Ampullenfüll- und -verschließmaschine, erzeugten öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß an eine mit ihrer Mündung (21) in die öffnung (20) einführbaren Leitung (24) eine Durchfluß-Meßeinrichtung (25) angeschlossen ist, durch welche eine beim Hinführen der Mündung (21) der Leitung (24)

in den Bereich der öffnung (20) auftretende Durchflußänderung als Kriterium für eine zumindest mangelhafte öffnung feststellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchfluß-Meßeinrichtung (25) ein Schwebekörper-Durchflußmesser ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwebekörper-Durchflußmesser einen fotoelektrischen Tastkopf (27) aufweist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Durchflußänderung eine Auswerfereinrichtung betätigbar ist, durch welche eine nicht ordnungsgemäß geöffnete Ampulle aus der Maschine zu entfernen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Durchflußänderung die Maschine abschaltbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stillstand der Maschine in derjenigen Stellung erfolgt, in welcher sich die Ampullen jeweils zwischen Brennern befinden.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (21) der Leitung (24) eine Begasungsnadel ist. &

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstreifereinrichtung für an der Begasungsnadel haftendes Glas vorgesehen ist.