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Vorrichtung zur optischen Prüfung und
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Kontrolle von Flaschen und Ampullen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur optischen Prüfung und Kontrolle von Flaschen, Ampullen od.dgl., insbesondere
von Infusions- und Injektionsflaschen, bei welcher eine oder mehrere Flaschen in
einer Reihe der Flaschenaufnahme einer Prüfstation zugeführt, durch Schwenken der
Flaschenaufnahme um 180 ° auf den Kopf gestellt und in dieser Stellung mittels geeigneter
Lichtanstrahlung visuell geprüft werden, wobei gesonderte manuell einschaltbare
Austragseinrichtungen für die in ihrer Ausgangsposition zurückgeschwenkten Ausschußflaschen
vorgesehen sind.
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Bei einer Vielzahl von Flaschen ist es unbedingt notwendig, daß einerseits
die Flaschen selbst völlig dicht und unbeschädigt sind und daß andererseits ihr
flüssiger Inhalt keinerlei Verunreinigungen, wie Feinstpartikel, Fasern etc., enthält.
Dies gilt insbesondere für Flaschen und Ampullen, die mit Injektions- oder Infusionsflüssigkeiten
gefüllt sind.
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Um die bei der Herstellung, der Abfüllung oder dem Verschließen möglicherweise
entstandenen Beschädigungen der Flaschen und Verschlüsse sowie ferner mögliche Verunreinigungen
der Flascheninhalte zu erkennen und derartige Ausschußflaschen auszuscheiden ist
z.B. bei Infusions- und Injektionsflaschen eine visuelle Prüfung vorgeschrieben,
bei welcher jede Einzelflasche vom Betrachter ein oder mehrere Male durch Verschwenken
um 180 ° von Hand auf den Kopf gestellt wird. Dabei sinken die sich am Flaschenboden
angesammelten Verunreinigungen durch das Flascheninnere nach unten und können bei
geeigneter An- bzw. Durchstrahlung der Flaschen vom Betrachter visuell erkannt werden.
Darüber hinaus werden auch die besonders häufigen Schalenabblätterungen am Flaschenboden
sowie Undichtigkeiten der Verschlüsse erkennbar. Das rein manuelle Prüfen der Flaschen
ist jedoch langwierig und außerordentlich personalaufwendig.
Vereinfachung und Beschleunigung des Prüfvorganges ist bereits eine Vorrichtung
zum visuellen Prüfen des Inhalts von Flaschen der angegebenen Gattung bekannt (DE-Gbm
74 18 360), bei welcher mehrere Flaschen hintereinander über Fördereinrichtungen
einer Prüf station zugeführt werden, in welcher die Flaschen durch Schwenken um
180 ° auf den Kopf gestellt, dabei geprüft und nach Absondern der Ausschuß flaschen
ausgetragen werden,
wobei in der Prüf station gleichzeitig mehrere
in einer Reihe angeordnete Flaschen visuell geprüft werden können. Der Endabschnitt
des Eingabeförderers liegt bei dieser bekannten Einrichtung neben der eigentlichen
Prüfstation, wobei die einzelnen Flaschen durch gesonderte Querschieber in die vorgesehenen
Stellplätze der Prüfstation eingeschoben werden. Oberhalb der Stellplätze ist eine
um ihre Längsachse um über 180 verdrehbare Flaschenklemmstange heb- und senkbar
angeordnet, an welcher eine Reihe von Spannorganen zum Erfassen, Festhalten und
Wiederfreigeben der Flaschen vorgesehen sind. Jedem Flaschenstellplatz ist ferner
ein gesondert betätigbares Austragsorgan für mögliche Ausschußflaschen zugeordnet.
Die auf dem Eintragsförderband taktweise zugeführten Flaschen werden durch gesonderte
Schiebeorgane vereinzelt, so daß ihr Zwischenabstand demjenigen der Stellplätze
entspricht. Durch die Querschieber werden sie anschließend auf die Stellplätze der
Prüf station seitlich überschoben. Anschliessend wird die Klemmstange mit den geöffneten
Spannhaltern für die einzelnen Flaschen abgesenkt. Durch Schließen der Spannhalter
werden die Flaschen an ihrem Hals ergriffen, um einen vorbestimmten Betrag wieder
durch die Flaschenklemmstange angehoben und durch Verschwenken der Stange um 180
° auf den Kopf gestellt.
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In dieser Lage erfolgt die visuelle Prüfung der Flaschen. Nach Zurückschwenken
und Absetzen der Flaschen auf ihren Stellplätzen und Lösen der Spannhalter können
die intakten Flaschen wiederum seitlich durch geeignete Schieber auf ein Austragsförderband
aufgeschoben werden. Für die Ausschuß flaschen sind an den Stellplätzen
Klappen
vorgesehen, durch deren einzelne Betätigung die jeweilige Flasche in untere Rutschen
abgeführt wird. Diese bekannte Einrichtung ist jedoch aufgrund der Vielzahl von
gesondert angetriebenen Bauteilen konstruktiv und betriebstechnisch außerordentlich
aufwendig und damit teuer. Darüber hinaus steht das Verhältnis der Prüfzeiten zu
den Zu- und Abführzeiten der einzelnen Flaschen in einem außerordentlich ungünstigen
Verhältnis. So beträgt beispielsweise die Einführ-und Schwenkzeit bei normalen Infusionsflaschen
ca.
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10 bis 12 Sekunden, während für die eigentliche Prüfung nur 3 bis
5 Sekunden notwendig sind. Die Durchsatzleistung einer solchen Einrichtung ist damit
relativ gering.
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Bei einem anderen bekannten Prüf- und Kontrollautomaten für Infusionsflaschen
(Strunck-Report, 1973), werden die Flaschen hintereinander einzeln durch am Verschluß
angreifende Spannorgane erfaßt An je einer Ecke eines viereckigen, um seine Mittelachse
drehangetriebenen Rahmens ist jeweils eines dieser Spannorgane angeordnet, so daß
durch absatzweises Verdrehen des Rahmens jede der Flaschen aus ihrer vertikalen
Stellung in eine obere horizontale Lage aus dieser nach einer weiteren Vierteldrehung
in eine Uberkopfstellung, in welcher die Prüfung erfolgt, und daran anschließend
wieder in eine horizontale und in eine nachfolgende vertikale Austragsstellung verdreht
werden. Auch diese bekannte Einrichtung ist technisch außerordentlich aufwendig,
da zusätzlich zu dem drehangetriebenen Rahmen noch für jede der Flaschen gesonderte
Spannhalter vorgesehen werden müssen, deren Betätigungsorgane innerhalb des verdrehbaren
Rahmens
angeordnet sind. Darüber hinaus bietet diese Einrichtung
keine Möglichkeit zur gleichzeitigen visuellen Prüfung mehrerer Flaschen. Ein für
das Prüfergebnis gravierender Nachteil besteht darin, daß durch die absatzweise
Schwenkbewegung aus der vertikalen in eine horizontale und aus dieser wiederum in
eine vertikale überkopfstellung schwere Feststoffteilchen, wie z.B. Glassplitter
beim Schwenken in die horizontale sich auf der unteren Flaschenwandung absetzen,
beim Schwenken in die vertikale Überkopf stellung an dieser Wand entlang gleiten
und sich in dem dann unten liegenden Deckelbereich absetzen. Damit können aber derartige
Partikel nicht erkannt werden. Ferner ist es bei dieser bekannten Einrichtung nicht
möglich, in der Prüfstellung die Flaschen wiederholt um jeweils 180 ° zu kippen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur optischen Prüfung
und Kontrolle von Flaschen, Ampullen od.dgl., insbesondere von Infusions- und Injektionsflaschen,
zu schaffen, welche bei erheblich geringerem technischem Aufwand hohe Durchsatzleistungen
bei gleichbleibend intensivem Prüfungsgrad ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an der Flaschenaufnahme
mindestens ein Paar Halteleisten in einem dem Halsdurchmesser der zu prüfenden Flaschen
in etwa entsprechendem Zwischenabstand parallel zueinander angeordnet sind, welche
die zwischen dieser Halteleisten eingeschobenen Flaschen bei der Schwenlxbewegung
der Flaschenaufnahme hängend abstützen und haltern
Die Flaschen
werden aufrecht stehend in einer Reihe dicht hintereinander auf einer ortsfesten
Gleitbahn von entsprechender Breite vorgeschoben und gelangen mit ihrem schmalen
Halsteil selbsttätig zwischen die beiden Halteschienen. Sobald eine vorbestimmte
Anzahl von Flaschen zwischen diesen beiden Halteschienen eingehängt ist, wird die
Flaschenaufnahme um 180 gedreht, wodurch die Flaschen auf ihren Kopf gestellt werden.
In dieser Position erfolgt die visuelle Prüfung, wobei zur allseitigen Begutachtung
auch der Flaschen selbst in der Flaschenaufnahme entsprechende Einrichtungen zur
Verdrehung der Flaschen um ihre Längsachse vorgesehen sind. Diese können beispielsweise
aus drehangetriebenen Gumminäpfen bestehen, welche an den Flaschendeckeln angreifen.
Nach dem Zurückschwenken der Flaschen in die Ausgangslage werden diese geprüften
Flaschen durch das Einschieben einer entsprechenden Anzahl nachfolgender Flaschen
selbsttätig aus den Halteleisten herausgeschoben und mittels eines geeigneten Austragsförderers
weitertransportiert. Aufgrund der einfachen Bewegungsabläufe bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung verringern sich die Totzeiten zum Einführen der Flaschen in die Prüf
station und zum Schwenken auf einen Bruchteil der bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung
benötigten Tot zeiten. Darüber hinaus entfallen die Spannhalter für die einzelnen
Flaschen sowie die Antriebe und Führungselemente für die Vertikalbewegungen der
Flaschenklemmleiste und für die Querschieber, wodurch sich der konstruktive und
betriebstechnische Aufwand der erfindungsgemäßen Prüfvorrichtung wesentlich verringert.
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Um einzelne Ausschuß flaschen unmittelbar nach dem Prüfvorgang aussondern
zu können ist es zweckmäßig, wenn mindestens eine der Halteleisten aus einer Vielzahl
von hintereinander fluchtenden Abschnitten besteht, wobei jeder Abschnitt zur Freigabe
einer Flasche gesondert seitlich ausschwenkbar gelagert ist. Auf diese Weise können
die in ihre Ausgangsposition zurückgeschwenkten Flaschen durch manuelle oder mechanische
Betätigung eines oder mehrerer dieser Leistenabschnitte aus der hängenden Halterung
herausgenommen werden, ohne daß dadurch die Halterung der übrigen Flaschen beeinträchtigt
wird.
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Zur weiteren Steigerung der Durchsatzleistung können an den diametral
gegenüberliegenden Seiten eines um seine Längsachse schwenkbaren Flaschenträgers
je ein Halteschienenpaar angeordnet sein. Dadurch bietet sich die Möglichkeit, während
der Prüfung der in die Uberkopfstellung geschwenkten Flaschenreihe die in ihre Ausgangslage
zurückgeschwenkten Flaschen des vorherigen Prüfvorganges aus diesem Halteschienenpaar
auszuschieben und gleichzeitig eine entsprechende Anzahl an Flaschen für den nächstfolgenden
Prüfungsgang zwischen dieses Halteschienenpaar einzuführen. Damit beschränken sich
die Totzeiten ausschließlich nur noch auf die Drehbewegung der Flaschenaufnahme.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Flaschenaufnahme
einen Käfig aufweisen, zwischen dessen Stirnseiten die Halteleisten paarweise angeordnet
sind und der mittels eines seitlichen Drehantriebes um seine in der Mittelebene
der eingeschobenen Flaschen liegenden Längsachse mindestens um 180 ° verdrehbar
ist.
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Eine andere konstruktive Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zeichnet sich dadurch aus, daß die Flaschenaufnahme einen Längsholm aufweist, an
dem die Halteleisten befestigt sind und der mittels eines Drehantriebes um seine
in der Mittelebene der eingeschobenen Flaschen liegende Längsachse mindestens um
180 ° verdrehbar ist.
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Um unterschiedliche Flaschengrößen prüfen zu können, ist es zweckmäßig,
wenn der Käfig bzw. der Längsholm der Flaschenaufnahme in der Höhe verstellt werden
kann, wodurch auch der Abstand der Halteleisten gegenüber der unteren Zuführebene
auf die Höhe der jeweiligen Flaschen eingestellt wird. Um die Halterung auch größerer
Flaschen während der Schwenkbewegung zu verbessern, können neben den am Flaschenhals
angreifenden Halteleisten noch weitere Stützleisten vorgesehen sein, an denen sich
die Flaschen beispielsweise mit ihrem Boden oder mit ihrem oberen Deckel zusätzlich
abstützen.
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Wenn zum Austragen der Ausschußflaschen in der Zufuhrebene liegende
Einzelklappen unterhalb jeder Prüf station eingesetzt werden, weisen die Halteleisten
zweckmäßigerweise bogenförmig nach aufwärts verlaufende Einlauf- und Auslaufabschnitte
auf, durch welche die Flaschen selbsttätig beim Einschieben gegenüber der ursprünglichen
Transportebene angehoben werden.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische
Seitenansicht der wesentlichen Funktionsteile einer Prüf- und Kontrollvorrichtung;
Fig. 2, 3 Stirnansichten der Vorrichtung nach Fig. 1 in der Einfahr- und der Prüf
stellung der Behälter; Fig. 4, 5 eine andere Ausführung der Prüfvorrichtung mit
zwei Paaren von Halteleisten in einer Flaschenaufnahme; Fig. 6 eine vergrößerte
Ansicht der Halteleisten mit einer zusätzlichen drehbaren Abstützung des Flaschendeckels;
Fig. 7 eine weitere Ausführung der Prüf-und Kontrollvorrichtung.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden die zu prüfenden Flaschen 1 in
einer Reihe dicht hintereinander in einer aus ortsfesten Schienen gebildeten Gleitführung
2 in eine Flaschenaufnahme 3 eingeführt. Diese Flaschenaufnahme ist als Käfig bzw.
Korb ausgebildet und weist eine vordere und eine hintere Stirnscheibe 4, 5 auf,
die mit ihrem Außenumfang auf angetriebenen oder frei gelagerten Laufrollen 6 abgestützt
sind und durch diese in Drehbewegung versetzt werden. Die beiden Stirnscheiben 4,
5 weisen in Flucht zu den
zugeführten Flaschen 1 rechteckige Ausschnitte
8, 9 auf, die einen Durchtritt der einzelnen Flaschen 1 zulassen. Die beiden Stirnscheiben
4, 5 sind durch mehrere Stützstreben 10 fest miteinander verbunden.
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Zur Halterung der Flaschen dienen Halteleisten 11, 12, die mit ihren
unteren, nach innen gebogenen Enden beidseitig in die Verjüngung des Flaschenhalses
13 unterhalb der Flaschendeckel 14 eingreifen (Fig. 2, 3). Wie aus Fig. 1 ersichtlich,
besteht die eine der Halteleisten 12 aus drei gesonderten Leistenabschnitten 15,
16, 17, die einzeln verschwenkbar an einer durchgehenden Tragleiste 18 befestigt
sind. Zur sicheren Dreipunkt-Halterung jeder Flasche ist an der durchgehenden Leiste
18 eine federbelastete Stützleiste 19 befestigt, die mittels Federkraft gegen die
Deckel 14 der Flaschen 1 angedrückt wird.
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Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Prüfvorrichtung weist daneben
noch nicht dargestellte Antriebe für die Drehbewegung des Korbes sowie ein Abdeckgehäuse
mit geeigneten Lichtquellen auf.
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Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Prüfvorrichtung ist
folgende: Die Flaschen 1 werden in der Gleitführung 2 dicht hintereinander in einer
Reihe taktweise vorgeschoben. Zum Einführen der Flaschen in die Flaschenaufnahme
3 befindet sich der Drehkorb in der in Fig. 2 dargestellten Lage. Von der unteren
Gleitschiene gleiten die einzelnen Flaschen aufgrund des taktweisen Vorschubes zwischen
die Halteleisten 11, 12 im Käfig und werden von diesen hängend gehaltert. Nach dem
Einschieben von drei Flaschen wird der Korb um 180
in die in den
Fig. 1 und 3 dargestellte Lage geschwenkt, in welcher die Flaschen zum visuellen
Prüfen auf den Kopf gestellt sind. Durch die in ihrer Geschwindigkeit steuerbare
Schwenkbewegung lösen sich die möglicherweise in dem flüssigen Flascheninhalt enthaltenen
Schmutzpartikel vom Boden und sinken durch das Flascheninnere nach unten. Bei geeigneter
An- bzw. Durchstrahlung der Flaschen werden auch kleinste Partikel sichtbar, so
daß diese Verunreinigungen enthaltenden Flaschen ausgesondert werden können. Der
Schwenkvorgang kann beliebig oft wiederholt werden.
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Nach dem Zurückschwenken des Drehkorbes in die in Fig. 2 dargestellte
Lage erfolgt der Einschub von den nächstfolgenden drei Flaschen, durch den gleichzeitig
die bereits geprüften Flaschen auf dem Drehkorb 3 durch die öffnung 9 in der Stirnwand
4 auf einen geeigneten Austragsförderer, z.B. auf eine Gleitführung herausgeschoben
werden. Wird festgestellt, daß eine oder mehrere der Flaschen beschädigt sind oder
daß ihr Inhalt Verunreinigungen aufweist, dann wird der entsprechende Leistenabschnitt
15, 16 oder 17 von Hand oder mechanisch seitlich abgeschwenkt, so daß die entsprechende
Flasche aus der Halterung durch die Halteleisten herausgenommen werden kann. Diese
Herausnahme erfolgt in der in Fig.
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2 dargestellten zurückgeschwenkten Austragsposition und kann entweder
durch direkten Zugriff von Hand oder aber durch mechanische, pneumatische oder elektrische
Betätigung einer geeigneten Löseeinrichtung für den Leistenabschnitt und einer nicht
dargestellten Bodenklappe erfolgen.
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Bei der in Fig. 4 schematisch dargestellten Prüfvorrichtung kann
mit vergleichsweise geringem zusätzlichem Aufwand die Durchsatzleistung gegenüber
der Ausführung nach Fig. 1 annähernd verdoppelt werden. Die Flaschenaufnahme 3 ist
ebenfalls als Drehkorb 20 ausgebildet, dessen Drehachse 21 jedoch oberhalb der zugeführten
Flaschen 1 verläuft. Wie aus dem rechten Teil der Fig. 4 zu entnehmen ist, sind
in jeder Stirnwand des Korbes 20 zwei Ausschnitte 22, 23 vorgesehen, die den Durchtritt
der Flaschen 1 ermöglichen. Während die oberen, auf den Kopf gestellten Flaschen
geprüft werden, können gleichzeitig die drei Flaschen des vorhergehenden Prüfvorganges
durch das taktweise Nachschieben neuer Flaschen in Richtung der dargestellten Pfeile
aus dem Drehkorb herausgeschoben und durch jeweils drei neue ersetzt werden. Dabei
verkürzen sich die Totzeiten nur noch bis auf die Drehbewegungen des Drehkorbes
20.
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In Fig. 5 ist schematisch eine Halterung für eine Flasche 1 in vergrößerter
Ansicht dargestellt.
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Eine bogenförmige Halteleiste 11 ist ortsfest oder mittels vorgespannter
Feder an dem Tragholm 18 befestigt. Die zweite Halteleiste 12 besteht aus mehreren
Abschnitten, von denen der mittlere Abschnitt 16 dargestellt ist. Dieser Halteleistenabschnitt
ist gelenkig an dem Tragholm 18 befestigt und wird durch eine Torsionsfeder 24 gegen
den Hals 13 der Flasche 1 gedrückt.
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Durch Betätigen eines Handgriffes 25 kann der Leistenabschnitt 16
zurückgeschwenkt werden, um die Flasche 1 aus der Klemmhalterung herauszunehmen.
Im Tragholm 18 ist ferner für jede Flasche ein Drehzapfen 26 gelagert,
auf
dem ein von einem Riemen 27 angetriebenes Rad 28 aufgezogen ist. Am unteren freien
Ende des Drehzapfens 26 befindet sich eine Druckscheibe 29 aus einem weichen Reibmaterial,
die gegen die Oberfläche des Flaschendeckels 14 durch die Kraft einer Druckfeder
30 andrückt. Durch Einschalten eines - nicht dargestellten - Antriebes für den Treibriemen
27 können die Flaschen in der Prüfstation um ihre Längsachse 31 verdreht werden,
damit auch die Flaschenwände allseitig geprüft werden können.
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Bei der in Fig. 6 dargestellten Prüfvorrichtung wird statt eines
Drehkorbes ein um eine Längsachse um mindestens 180 ° verdrehbarer Längsträger 40
verwendet.
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Die Enden des Längsträgers 40 sind in je einem gestrichelt dargestellten
Schlitten 41, 42 gelagert, die in vertikalen Führungsschienen 43, 44 zweier Ständer
45, 46 mittels Spindeln 47, 48 höhenverstellbar angeordnet sind. An seinen beiden
diametral gegenüberliegenden Seiten weist der Längsträger 40 zwei parallele Halteleisten
49, 50 auf, von denen eine - in Fig. 6 die untere - aus drei am Längs träger 40
gesondert schwenkbaren Leistenabschnitten 51, 52 und 53 besteht. Zwischen den beiden
Ständern sind geringfügig unterhalb der Förderebene der Gleitschienen 2 drei Klappen
54, 55, 56 angeordnet, die gesondert oder zusammen mit dem jeweiligen Leistenabschnitt
betätigt werden können, um eine Ausschußflasche abzuführen. Angetrieben wird der
Tragholm mittels eines an seiner austragsseitigen Welle 57 befestigten Ritzels 58,
das mit einer hin-und hergetriebenen Zahnstange 59 in Eingriff steht.
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Selbstverständlich können auch andere Antriebsarten,
wie
z.B. Hebelgestänge, Riementriebe, Exzentertriebe etc. eingesetzt werden, die eine
Verdrehbewegung des Längsholms 40 um mindestens 180 ° gewährleisten.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungen beschränkt.
So können beispielsweise die Drehkörbe gemäß der Ausführung nach den Fig. 1 bis
4 in ortsfesten Ständern gelagert und höhenverstellbar ausgebildet sein, damit -
ebenso wie bei der Ausführung nach Fig. 6 - durch die Höhenverstellung eine Anpassung
an andere Flaschengrößen vorgenommen werden kann.
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Hierzu ist es dann zweckmäßig, wenn auch der Zwischenabstand der beiden
Halteleisten 11, 12 verstellt werden kann oder wenn austauschbare Halteleisten verwendet
werden. Zum Prüfen von Ampullen ist es ferner zweckmäßig, eine zusätzliche mittlere
Stützleiste vorzusehen, an der sich die einzelnen Ampullen mit ihrem spitz zulaufenden
oberen Ende abstützen, so daß bei entsprechender Zustellung der beiden seitlichen
Halteleisten eine sichere Halterung der Ampullen in ihrer Uberkopf-Prüfstellung
gewährleistet wird.