CH636202A5 - Einrichtung zur pruefung von in gegenstaenden befindlichen fluessigkeiten auf anwesenheit von fremdkoerpern sowie verwendung der einrichtung. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäss Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Verwendung der Einrichtung.

Bei mindestens teilweise lichtdurchlässigen Behältern wie Ampullen, Phiolen und Flaschen, welche mit flüssigen medizinischen oder chemischen Präparaten, kosmetischen Flüssigkeiten und dergleichen gefüllt sind, ist es oft sehr wichtig, auf einfache und zuverlässige Weise die Anwesenheit von Fremdkörpern festzustellen. Fremdkörper wie z.B. Glassplitter, Fasern und kleine Festkörperteilchen sind nicht nur aus ästhetischen Gründen sondern vor allem aus hygienischen und medizinischen Gründen höchst unerwünscht, und die Qualitätssteigerung lässt sich hier nicht durch Stichproben erzielen, sondern setzt die gründliche Prüfung der gesamten Produktion voraus.

Diese Prüfungen wurden früher von Auge gemacht, was grosse Erfahrung voraussetzte und mit einem unzumutbaren Zeit- und Arbeitsaufwand verbunden war. Ausserdem ist das Auge auch nicht empfindlich genug, um sehr kleine Fremdkörper in einer Flüssigkeit rasch festzustellen, und mit zunehmender Ermüdung des Auges wächst die Anzahl der Fehlentscheidungen sehr schnell. Es besteht daher das Bedürfnis nach einem automatisch arbeitenden Verfahren, wobei die Fremdkörper enthaltenden Prüflinge möglichst auch gleich anschliessend ausgeworfen werden.

Bei einer bekannten Einrichtung zum Prüfen auf Anwesenheit von Fremdkörpern in flüssigkeitsgefüllten Behältern werden letztere nacheinander in den Strahlengang zwischen einer Lichtquelle, Linsen und einem Fotodetektor gebracht, der bei Anwesenheit von Fremdkörpern ein Stör- oder Rückweisesignal auslöst. Damit der Fotodetektor auf etwa vorhandene Fremdkörper ansprechen kann, müssen letztere durch vorgängiges schnelles Drehen jedes Behälters und plötzliches Anhalten desselben aufgewirbelt werden. Der Fotodetektor spricht entweder auf den von den Fremdkörpern reflektierten, durchgelassenen oder gestreuten Anteil des Lichts an, der zur Entscheidung über Zulässigkeit oder Ausschuss herangezogen wird. Bei dieser Einrichtung ist die ganze erwähnte Detektorvorrichtung und somit deren optische Achse ortsfest. Das hat zur Folge, dass sich der Überführungstisch zeitweilig drehen und zeitweilig anhalten muss, um alle auf ihm angeordneten Behälter nacheinander im Strahlengang prüfen zu lassen. Das bedeutet ausser dem apparativen Mehraufwand die Erzeugung häufiger und starker Stösse, d.h. Beschleunigungsänderungen grosser Massen, die die Stabilität und Prüfgeschwindigkeit beeinträchtigen und die Leistungsfähigkeit begrenzen. Die Stabilisierung einer solchen Einrichtung erfordert kostspielige und aufwendige Massnahmen und Vorrichtungen und erlaubt keine spürbare Erhöhung der Prüfgeschwindigkeit, es sei denn auf Kosten der Prüfgenauigkeit.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung der eingangs genannten Art, um die Nachteile bekannter Ausführungen zu vermeiden und um insbesondere in flüssigkeitsgefüllten Behältern auf einfache Weise auch sehr kleine Fremdkörper mit hoher Genauigkeit, Reproduzierbarkeit, Stabilität, Wirksamkeit und Prüfgeschwindigkeit festzustellen. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierten Massnahmen gelöst.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Einrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 umschrieben.

Eine solche Einrichtung eignet sich besonders zur Prüfung von in z.B. lichtdurchlässigen Behältern befindlichen, vorzugsweise medizinischen oder kosmetischen Flüssigkeiten nach den Ansprüchen 9 bis 11, die auch als biologische Flüssigkeiten bezeichnet werden können. Sie erlaubt es auf apparativ sehr einfache Weise, den Überführungstisch mit einer bestimmten Geschwindigkeit kontinuierlich und somit stossfrei anzutreiben und obendrein stabil und in perfektem Synchronismus mit der Detektorvorrichtung der Zuführ- und Entladevorrichtung zu halten. Das erfolgt nicht auf Kosten sondern vorteilhaft unter beträchtlicher Steigerung von Prüfgenauigkeit und Prüfgeschwindigkeit. Selbst bei hoher Geschwindigkeit erlaubt es eine solche Einrichtung nämlich, dass jeder Behälter genau mit der optischen Achse der Detektorvorrichtung ausgerichtet und während einer ausreichend langen Zeit vom Fotodetektor genau geprüft wird. Wenn die Detektorvorrichtung ein Fehlersignal erzeugt, braucht der kontinuierliche Betrieb nicht unterbrochen zu werden, da ein Auswerfer, eine Weiche oder Falltür den fehlerhaften Behälter automatisch in eine Ausschussbahn ablenken kann.

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Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:

Fig. 1 eine Einrichtung in Draufsicht; und

Fig. 2 in grösserem Massstabe einen Ausschnitt aus Fig. 1 in Seitenansicht teilweise geschnitten.

Wie Fig. 1 zeigt, weist die Einrichtung einen mit flüssigkeitsgefüllten Ampullen 5 beschickten Zuführtrichter 1 auf, dessen Entladeöffnung einem Zuführrad 3 zugewandt ist. Letzteres dreht sich in Fig. 1 im Gegenuhrzeigersinn (Pfeil), und zwar kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit. Das Rad 3 hat am Umfang in gleichen Abständen voneinander eine Vielzahl von Randaussparungen 4, um je eine Ampulle 5 dem Trichter 1 zu entnehmen und sie einem von mehreren drehbeweglichen, vorzugsweise im gleichen Abstand voneinander angeordneten Aufnahmesitzen 7 an einem Überführungstisch 6 zu übergeben. Letzterer dreht sich kontinuierlich wie ein Drehtisch und synchron zum Zuführrad 3. Fig. 2 zeigt ferner eine ortsfeste Grundplatte 8, in deren Mittelbereich ein senkrechter, mit Befestigungsflansch versehener Rohrstutzen 9 befestigt ist, der als Lagerteil zwei wichtige Funktionen ausübt. An den Umfang des letzteren ist mittels eines Lagers 11 drehbeweglich ein innerer, zylindrischer Abschnitt des Überführungstisches 6 angepasst. Der Drehantrieb erfolgt kontinuierlich mit konstanter Geschwindigkeit mittels eines nicht dargestellten Hauptmotors. Zusammen mit dem Überführungstisch 6 dreht sich eine obere Montageplatte 12, die in den gleichen Abständen, wie sie die Aufnahmesitze 7 haben, eine Vielzahl von drehbeweglichen Niederhaltern 13 bis 15 aufweist. Jeder Niederhalter weist einen mittels einer Feder 15 vorgespannten Niederhaltefuss 13 in Form einer Kappe sowie eine in senkrechter Richtung gleitbewegliche und gleichzeitig drehbewegliche Führungswelle 14 auf. Wenn eine zu prüfende Ampulle 5 vom Zuführrad 3 an den Überführungstisch 6 übergeben worden ist, lässt sie sich in ihrem drehbeweglichen Sitz 7 und zusammen mit letzterem nur dann zuverlässig in Drehung versetzen, wenn sie dabei von oben mittels des Niederhalters 13 bis 15 festgehalten wird.

Am Umfang des Überführungstisches 6 passiert jede zugeführte Ampulle 5 nacheinander eine erste Aufwirbelvorrichtung 16, eine erste Detektorvorrichtung 17, eine zweite Aufwirbelvorrichtung 16', eine zweite Detektorvorrichtung 17' und eine Wählvorrichtung 18. Neben der zweiten Detektorvorrichtung 17' ist ferner ein Hin- und Herantrieb 19 für beide Detektorvorrichtungen 17,17' angeordnet. Jede Aufwirbelvorrich-tung 16,16' weist einen Laufriemen 22 bzw. 22' auf, dessen wirksamer Abschnitt an einer Verdickung 23 am unteren Ende des Sitzes 7 angreift und der endlos über eine Antriebsrolle 20 bzw. 20' sowie über zwei Aufwirbelrollen 21 bzw. 21' geführt ist. Auf diese Weise werden benachbarte, niedergehaltene Ampullen 5 zweitweilig mit hoher Geschwindigkeit um ihre Achsen gedreht, um etwa darin vorhandene Fremdkörper vor jeder Prüfung aufzuwirbeln, und kommen danach sehr schnell zum Stillstand.

Jede Detektorvorrichtung 17,17' ist an einem Arm 24 bzw. 24' befestigt, der sich senkrecht zum Überführungstisch 6 erstreckt und unterhalb des letzteren angeordnet ist, sowie auf einer Scheibe 25, die sich zusammen mit den Armen 24,24' dreht. Zu diesem Zweck ist eine einstückige Welle 26 der Scheibe 25 mittels eines Lagers 27 im Rohrstutzen 9 drehbeweglich gelagert und ist an ihrem unteren Endabschnitt mit beiden Armen 24,24' drehfest verbunden. Im vorliegenden Fall steht jeder Arm radial von der Welle 26 ab und trägt diejenige Baugruppe 30 bis 32 bzw. 30' bis 32' der zugeordneten Detektorvorrichtung 17 bzw. 17', die das Lichtstrahlenbündel für die Prüfung erzeugt. In einem Gehäuse befindet sich dazu eine Projektorlinse 31 bzw. 31', um das von der Lichtquelle 30 ausgesandte Licht oarallel zu machen, und dem Gehäuse ist die Schlitzplatte

32 bzw. 32' mit senkrechtem Schlitz vorgeschaltet, der der zu prüfenden Ampulle 5 zugewandt ist. Die Lichtquelle ist von beliebiger Art. Im vorliegenden Fall ist die Lichtquelle 30 bzw. 30' die Austrittsfläche eines durch einen bogenförmigen Schlitz

33 in der Grundplatte 8 hindurchgehenden Lichtleiters 29 bzw. 29', der von einer unterhalb der Grundplatte 8 angeordneten Lampe 28 mit Reflektor gespeist wird. Der übrige Teil der Detektorvorrichtung 17 bzw. 17', der auf Scheibe 25 befestigt ist, weist eine Fokussierlinse 35 bzw. 35' sowie einen Detektor 36 bzw. 36' auf. Beide und die zu prüfende Ampulle 5 liegen auf der strichpunktierten optischen Achse L bzw. L', die durch die Lichtquelle 30 bzw. 30' und die Projektorlinse 31 bzw. 31' bestimmt ist. Gemäss Fig. 1 bilden die Achsen L,L' einen rechten Winkel, was in diesem Rahmen jedoch von untergeordneter Bedeutung ist. Vorteilhaft ist in jedem Falle, wenn die drehbeweglichen Detektorvorrichtungen 17,17'drehfest miteinander gekoppelt sind, damit für ihre Bewegung nur eine einzige hin-und herbewegende Vorrichtung 19 vorgesehen zu werden braucht.

Letztere weist eine exzentrische Nockenplatte 37 mit einer Welle 38 auf. Bei deren Drehung werden beide Detektorvorrichtungen 17,17' auf je einer bogenförmigen Bahn mit einer Amplitude und einer Geschwindigkeitscharakteristik bewegt, die hauptsächlich durch die Umfangsform und die Exzentrizität der Nockenplatte 37 bestimmt ist. Das Nockenfolgeglied ist in Fig. 1 eine Walze 39, die am Arm 24' der Detektorvorrichtung 17' vorgesehen ist.

Eine entladeseitige Wählvorrichtung 18 weist ein Entladerad 41 mit Umfangsaussparungen 40 auf, die denselben Abstand voneinander haben wie die Sitze 7 des Überführungstisches 6, sowie einen Schraubenförderer 42, der im Eingriff mit dem Entladerad 41 drehbeweglich ist. Für die Ampullen 5, die die Prüfung bestanden bzw. nicht bestanden haben, sind die Endstationen in Fig. 1 nur mit einem Pfeil 43 bzw. 44 angedeutet, da die auf Störsignale ansprechende Trenn Vorrichtung beliebig ausgeführt werden kann.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Wenn der Überführungstisch 36 Sitze 7 aufweist, beträgt deren Abstand voneinander im Winkelmass 10°. Dann müssen sich die Arme 24,24' je über eine bestimmte Strecke hin- und herbewegen, während sich der Überführungstisch 6 um 10° dreht. Wenn die Geschwindigkeit der Hinbewegung gleich der Geschwindigkeit der Herbewegung ist, steht für die Prüfung nur ein Winkel von 5° zur Verfügung. Aus Gründen der Prüfgenauigkeit, -geschwindigkeit und -Zuverlässigkeit wird aber angestrebt, die Prüfstrecke bzw. die Prüfzeit, während der sich der Überführungstisch 6 und die Detektorvorrichtungen 17,17' synchron zueinander bewegen, möglichst gross zu machen. Die Nockensteuerung 37 bis 39 erlaubt es auf einfachste und absolut zuverlässige Weise, die Prüfdauer je Ampulle 5 auf Kosten der Rückkehrdauer der Detektorvorrichtung 17,17' zu verlängern.

Nach dem Einschalten des bzw. aller vorhandenen Antriebe werden die Ampullen 5 aus dem Zuführtrichter 1 mittels des Zuführrades 3 und seiner Randaussparungen 4 einzeln und nacheinander in die drehbeweglichen Sitze 7 des Überführungstisches 6 gebracht. Die Ampulle 5 läuft also mit konstanter Geschwindigkeit um. Darauf senkt sich auf den Kopf jeder Ampulle 5 der Fuss 13 eines Niederhalters 13 bis 15 und drückt sie so fest an den Sitz 7 und zentriert sie. Beim nachfolgenden Eintreffen an der ersten Aufwirbelvorrichtung 16 wird die Ampulle 5 infolge der Berührung des Laufriemens 22 mit der Verdickung 23 in eine sehr schnelle Drehbewegung um ihre senkrechte Achse versetzt. Nach dem Verlassen der ersten Aufwirbelvorrichtung 16 kommt die Ampulle 5 plötzlich ausser Eingriff und kurz darauf zur Ruhe, die etwa vorhandenen Fremdkörper bleiben aber noch länger aufgewirbelt. Sie gelangen in der nachfolgenden ersten Detektorvorrichtung 17, die die Ampulle 5 eine gewisse Zeitlang synchron zur Bewegung

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des Überführungstisches 6 begleitet, in die optische Achse L, und der Detektor 36 löst ein Stör- oder Auswerfsignal aus. Als Ergebnis davon gelangt die Ampulle 5 nach ihrer Freigabe durch den Niederhalter 13 bis 15, ihrer Aufnahme durch das Entladerad 41 und ihrer Übernahme durch den Schneckenför- 5 derer 42 nicht in die Endstation 43 sondern in die Endstation 44, wo sich der Ausschuss ansammelt. Bleibt das Störsignal aus, gilt die Ampulle 5 als frei von Fremdkörpern und gelangt dann in die Endstation 43, die den verwendbaren Anteil der Produktion aufnimmt. io

Die Anzahl der Detektorvorrichtungen 17,17' ist nicht begrenzt. Bei Verwendung von zwei Detektorvorrichtungen 17,17' können die beiden Arme 24,24' einstückig gefertigt sein und haben dann vorzugsweise L-Form, wobei jeder L-Schenkel einer Detektorvorrichtung entspricht. Die Unwucht kann 15 durch ein nicht dargestelltes Gegengewicht ausgeglichen werden. Jede zusätzliche Detektorvorrichtung erfordert eine zugeordnete Aufwirbelvorrichtung. Die zweite Aufwirbelvorrichtung 16', die mit der zweiten Detektorvorrichtung 17' ähnlich wie die erste Aufwirbelvorrichtung 16 mit der ersten 20 Detektorvorrichtung 17 zusammenwirkt, kann zur Verdoppelung der Prüfdauer bzw. Prüfgeschwindigkeit verwendet werden. Im vorliegenden Falle wird sie aber zur Wiederholung der Prüfung verwendet. In diesem Fall werden die Ergebnisse beider Prüfungen berechnet, gespeichert, verglichen und zur Ent- 25 Scheidung «Prüfung bestanden oder nicht» bzw. «Nichtauswerfen oder Auswerfen» verarbeitet und gegebenenfalls gezählt.

In obigem Beispiel ist der Überführungstisch 6 ein Drehtisch. Diese Ausführung und die Form der Bewegung ist jedoch belanglos. Der Überführungstisch 6 kann z.B. auch eine Linearbewegung ausführen und beispielsweise von der Art eines Endlosförderers sein. Wesentlich ist in jedem Fall, dass der Prüfstrahl der Detektorvorrichtung eine gewisse Zeitlang (Prüfdauer) auf einen Prüfling gerichtet bleibt, ohne dass dieser seine kontinuierliche Förderbewegung zu unterbrechen braucht. Weiterhin kann wesentlich sein, dass die optische Achse nach dieser Prüfdauer schnell wieder in Prüfbereitschaft versetzt wird. Die Ausdrücke Detektor, optisch und Achse sind hier in weitestem Sinne zu verstehen, und die Art der zur Prüfung verwendeten Strahlung ist in diesem Rahmen ohne Belang. Schliesslich können Detektor und Strahlungsquelle beliebig angeordnet werden, bei Prüfung mittels z.B. des reflektierten und/oder rückgestreuten Anteils der Strahlung sogar unmittelbar neben- oder übereinander. Eine mittig angeordnete Strahlungsquelle kann zur Erzeugung mehrerer Prüfstrahlen herangezogen werden, gegebenenfalls unter Verwendung mindestens eines Prismas und/oder Spiegels. Laserstrahlung kann sich besonders beim Prüfen in hellen Räumen eignen. Eine Wiederholung der Prüfung in verschiedenen Drehstellungen des Gegenstands kann aufschlussreich sein. Drehbare Prismen und/oder Spiegel sind z.B. für die Hin- und Herbewegung der optischen Achse(n) ganz besonders vorteilhaft, weil sie es erlauben, die Lichtquelle(n) und/oder Detektor(en) ortsfest zu befestigen und somit die zu bewegenden Massen, die Rückstellzeit und den apparativen Raumbedarf auf ein Mindestmass zu verringern. Schliesslich kann die Herbewegung auf einer anderen Bahn und/oder mit anderen Mitteln, z.B. mittels einer Rückholfeder, erfolgen, als die Hinbewegung.

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1 Blatt Zeichnungen t

Claims (11)

636 202 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zur Prüfung von in Gegenständen befindlichen Flüssigkeiten auf Anwesenheit von Fremdkörpern, wobei eine Vielzahl von zu prüfenden Gegenständen (5) auf einem Überführungstisch (6) gehalten ist, die nacheinander mit hoher Geschwindigkeit in Drehung versetzt werden, und wobei die Prüfung mittels mindestens einer Detektor Vorrichtung (17,17') erfolgt, die eine Strahlungsquelle (30,30') und einen Detektor (36,36') aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Überführungstisch (6) kontinuierlich mit einer fixierten Geschwindigkeit und synchron zum Überführungstisch (6) die Detektorvorrichtung ( 17,17') auf einer Bahn bestimmter Länge bewegt werden und dass dann die Detektorvorrichtung (17,17') mittels einer an der Detektorvorrichtung ( 17,17') angeordneten, hin-und herbewegenden Vorrichtung (19) zurückgestellt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelle (30,30'), der Detektor (36,36') und der zu prüfende Gegenstand (5) auf derselben optischen Achse (L,L') liegen und dass die Prüfung mittels der reflektierten, gestreuten oder durchgelassenen Strahlung erfolgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Detektorvorrichtung (17 oder 17') oder eine Vielzahl von Detektorvorrichtungen (17,17') am Überführungstisch (6) angeordnet sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektorvorrichtung (17,17') schnell zurückgestellt wird.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Überführungstisch (6) drehbar angeordnet ist und sich mit einer festgelegten Geschwindigkeit dreht und dass die Detektorvorrichtung (17,17') synchron zum Überführungstisch (6) mittels des Hin- und Herantriebs (19), der eine exzentrische Nockenplatte (37) aufweist, v.orwärtsbe-wegt und schnell zurückgestellt wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen des Überführungstisches (6) und der Detektorvorrichtung (17,17') linear sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Überführungstisch (6) und die Detektorvorrichtung

( 17,17') mittels einer gemeinsamen Antriebsvorrichtung angetrieben sind.

8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Überführungstisch (6) eine Zuführungsvorrichtung (3) vorgeschaltet und eine Entladevorrichtung (41) nachgeschaltet sind, die vorzugsweise synchron mit dem Überführungstisch (6) antreibbar sind.

9. Verwendung der Einrichtung nach Anspruch 1 zur Prüfung von in Behältern befindlichen Flüssigkeiten.

10. Verwendung nach Anspruch 9 zur Prüfung von in den Behältern befindlicher medizinischer oder kosmetischer Flüssigkeit.

11. Verwendung nach Anspruch 9 oder 10 zur Prüfung von in lichtdurchlässigen Behältern befindlichen Flüssigkeiten.