DE102013206830A1 - Device for closing an opening of an ampoule - Google Patents

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Fabian Werner
Ulrich Mayer
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Robert Bosch GmbH
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    • C03B23/00—Re-forming shaped glass
    • C03B23/18—Re-forming and sealing ampoules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B7/00—Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/161—Sealing filled ampoules

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (2) zum Verschließen einer Öffnung von mindestens einer Ampulle, wobei die Vorrichtung (2) mindestens eine Ampullenbearbeitungsstation aufweist, die zumindest einen Gasbrenner (32) umfasst, wobei der zumindest eine Gasbrenner (32) dazu ausgebildet ist, eine Gasflamme bereitzustellen, mit dem ein Gasgemisch aus gasförmigem Wasserstoff und gasförmigem Sauerstoff verbrannt wird, wobei mit der bereitgestellten Gasflamme die Öffnung der mindestens einen Ampulle zu erhitzen und zu verschließen ist, wobei die Vorrichtung (2) eine erste Gasleitung (4) und eine zweite Gasleitung (16) aufweist, wobei die erste Gasleitung (4) zum Transportieren von als Gas vorliegendem Wasserstoff ausgebildet ist, und wobei die zweite Gasleitung (16) zum Transportieren von als Gas vorliegendem Sauerstoff ausgebildet ist.The invention relates to a device (2) for closing an opening of at least one ampoule, the device (2) having at least one ampoule processing station which comprises at least one gas burner (32), the at least one gas burner (32) being designed to have one To provide a gas flame with which a gas mixture of gaseous hydrogen and gaseous oxygen is burned, the gas flame provided being used to heat and seal the opening of the at least one ampoule, the device (2) comprising a first gas line (4) and a second gas line (16), the first gas line (4) being designed to transport hydrogen present as a gas, and the second gas line (16) being designed to transport oxygen present as a gas.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verschließen einer Öffnung einer Ampulle.The invention relates to a device and a method for closing an opening of an ampoule.

Stand der TechnikState of the art

Ampullen sind Behälter, die bspw. aus Glas bestehen und zur Aufnahme einer Substanz vorgesehen sind. Zum Bereitstellen einer Ampulle kann ein hierfür vorgesehener Rohling verwendet werden, der eine Öffnung aufweist, durch die die Substanz einzufüllen ist. Danach ist die Öffnung zu verschließen, wobei ein Rand der Öffnung mit einer Gasflamme erhitzt, geschmolzen und mechanisch verformt wird, wobei die Öffnung verschlossen wird. Danach kühlt der erhitzte Rand ab und härtet dabei aus. Für die Gasflammen wird ein Brenngas, bspw. Propan, verwendet.Ampoules are containers which, for example, consist of glass and are provided for receiving a substance. To provide an ampoule, a blank provided for this purpose can be used, which has an opening through which the substance is to be filled. Thereafter, the opening is to be closed, wherein an edge of the opening is heated with a gas flame, melted and mechanically deformed, wherein the opening is closed. Thereafter, the heated edge cools and hardens while doing so. For the gas flames, a fuel gas, for example. Propane, is used.

Eine Vorrichtung zum Vertikalziehen von Glasröhren mit geschlossenen Böden ist aus der Druckschrift DE 37 44 369 C3 bekannt. Diese Vorrichtung ist dazu ausgebildet, von einem kontinuierlichen Glasrohrstrang nacheinander bestimmte Rohrlängen abzutrennen. Außerdem umfasst die Vorrichtung einen zur Aufnahme von geschmolzenem Glas vorgesehenen Behälter mit mindestens einem Speiserkopf, der zumindest im Bereich seiner Austrittsöffnung verjüngt und durch dessen Innenraum bis knapp vor die Austrittsöffnung eines Rohres geführt ist. Dieser Speiserkopf ist so an dem Behälter angeordnet, dass aus dem Behälter durch den Speiserkopf ein Glasrohrstrang vertikal aus dem geschmolzenen Glas abgezogen werden kann, wobei der Speiserkopf in der Nähe seiner Austrittsöffnung über ein Verbindungsrohr mit einem der Aufnahme einer geschmolzenen Farbkomponente dienenden Rohr verbunden ist. Weiterhin ist dem Speiserkopf ein Druckbehälter und dem Druckbehälter mindestens ein Rollenpaar zur vertikalen Vorwärtsbewegung des gezogenen Glasrohrstrangs nachgeordnet.A device for vertical pulling glass tubes with closed bottoms is from the document DE 37 44 369 C3 known. This device is designed to separate from a continuous glass tube strand successively specific lengths of pipe. In addition, the device comprises a container for receiving molten glass container with at least one feeder head, which tapers at least in the region of its outlet opening and is guided through its interior to just before the outlet opening of a pipe. This feeder head is arranged on the container in such a way that a glass tube strand can be withdrawn vertically from the molten glass from the container through the feeder head, the feeder head being connected in the vicinity of its outlet opening via a connecting tube to a tube serving to receive a molten color component. Furthermore, the feed head is followed by a pressure vessel and the pressure vessel at least one pair of rollers for vertical forward movement of the drawn glass tube strand.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgestellt. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen und der Beschreibung.Against this background, an apparatus and a method with the features of the independent claims are presented. Further embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description.

Mit dem vorgestellten Verfahren sowie der vorgestellten Vorrichtung ist ein Verschließen von Ampullen möglich, wobei ein Gasbrenner, nämlich ein Wasserstoffbrenner, einer Ampullenbearbeitungsstation verwendet wird. Demnach wird mit der Vorrichtung zumindest Wasserstoff zum Erhitzen der Ampullen in einer Gasflamme verbrannt, wobei der Wasserstoff über eine erste Gasleitung gefördert und mit Sauerstoff, der über eine zweite Gasleitung gefördert wird, reagiert. Dabei ist es möglich, dass in mindestens einer Ampullenbearbeitungsstation mit zumindest einem als Wasserstoffbrenner ausgebildeten Gasbrenner molekularer, gasförmiger Wasserstoff bereitgestellt und als Gasflamme verbrannt wird, wobei dieser Wasserstoff mit Sauerstoff, der aus der zweiten Gasleitung gespeist wird, reagiert. With the presented method as well as the presented device a closure of ampoules is possible, whereby a gas burner, namely a hydrogen burner, of an ampoule processing station is used. Accordingly, with the device at least hydrogen is burned to heat the ampoules in a gas flame, wherein the hydrogen is conveyed via a first gas line and reacted with oxygen, which is conveyed via a second gas line. It is possible that molecular, gaseous hydrogen is provided in at least one ampoule processing station with at least one designed as a hydrogen burner gas burner and burned as a gas flame, said hydrogen with oxygen, which is fed from the second gas line reacts.

In Ausgestaltung weist die Vorrichtung mindestens eine Ampullenbearbeitungsstation mit zumindest einem Gasbrenner auf, mit dem ein Gasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff bereitzustellen und in einer Gasflamme zu verbrennen ist, wobei dieses Gasgemisch dem zumindest einen Gasbrenner über eine Gasgemischleitung bereitgestellt wird, die mit einem Mischkörper verbunden ist, der dazu ausgebildet ist, das Gasgemisch aus zwei Teilen gasförmigem Wasserstoff und einem Teil gasförmigem Sauerstoff zu mischen.In an embodiment, the device has at least one ampoule processing station with at least one gas burner, with which to provide a gas mixture of hydrogen and oxygen and to burn in a gas flame, said gas mixture is provided to the at least one gas burner via a gas mixture line which is connected to a mixing body , which is adapted to mix the gas mixture of two parts of gaseous hydrogen and a part of gaseous oxygen.

Die Vorrichtung kann als Bestandteil einer Maschine zum Füllen und Verschließen von Ampullen ausgebildet sein. Hierbei wird in einer Verschließstation eine noch offene Ampulle durch Schmelzen eines Ampullenspießes, der eine Öffnung der Ampulle aufweist und demnach einen Rand bzw. eine Berandung der Öffnung der Ampulle bildet, mit dem Gasbrenner verschlossen, was unabhängig davon möglich ist, ob mit dem Gasbrenner reiner, molekularer Wasserstoff oder das Gasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff bereitgestellt und verbrannt wird. The device may be formed as part of a machine for filling and closing ampoules. Here, in a capping an open ampoule by melting an ampoule spit, which has an opening of the ampoule and thus forms an edge or a boundary of the opening of the ampoule, sealed with the gas burner, which is possible regardless of whether with the gas burner purer , molecular hydrogen or the gas mixture of hydrogen and oxygen is provided and burned.

Während der Erwärmung wird mindestens eine aus Glas bestehende Ampulle z. B. mit einem Drehmodul der Vorrichtung kontinuierlich gedreht. Der hierbei zumindest teilweise geschmolzene Ampullenspieß wird mit einer Zange der Vorrichtung abgezogen. In der mindestens einen Ampullenbearbeitungsstation werden in Ausgestaltung mehrere Ampullen blockweise durch Gasflammen aus Knallgas erhitzt und verschlossen. Diese Gasflamme besteht aus einem Teil Sauerstoff (O2) und zwei Teilen Wasserstoff (H2). Die Formel für die exotherme Reaktion lautet: 2H2 + O2 -> 2H2O. During heating, at least one ampoule made of glass z. B. continuously rotated with a rotary module of the device. The hereby at least partially melted ampoule spit is withdrawn with a pair of pliers of the device. In the at least one ampoule processing station, several ampoules are heated in blocks by gas flames from oxyhydrogen gas and sealed. This gas flame consists of one part oxygen (O 2 ) and two parts hydrogen (H 2 ). The formula for the exothermic reaction is: 2H 2 + O 2 -> 2H 2 O.

Wasserstoff, der zu Durchführung des Verfahrens verwendet wird, kann durch Elektrolyse von Wasser (H2O), bspw. mit einem hierfür vorgesehenen Generator, der als Komponente der Vorrichtung ausgebildet ist, effizient gewonnen werden. Dabei wird Wasser mit Hilfe von elektrischem Strom in Wasserstoff und Sauerstoff gespalten: 2H2O -> 2H2 + O2. Hydrogen used to carry out the process can be efficiently recovered by electrolysis of water (H 2 O), for example with a generator provided therefor, which is designed as a component of the device. Water is split into hydrogen and oxygen with the help of electric current: 2H 2 O -> 2H 2 + O 2 .

Sonst ist keine Speicherung von gasförmigem Wasserstoff, der bei der Elektrolyse entsteht, notwendig, da der ungiftige Wasserstoff direkt durch den Generator der Vorrichtung gewonnen werden kann.Otherwise there is no storage of gaseous hydrogen, which is produced during the electrolysis, necessary because the non-toxic hydrogen can be obtained directly by the generator of the device.

In einer Ausgestaltung werden die Ampullen bzw. Rohlinge für die zu verschließenden Ampullen mit und/oder von einer als Verschließstation ausgebildeten Ampullenbearbeitungsstation der Vorrichtung blockweise durch Gasflammen erwärmt und/oder erhitzt sowie verschlossen. Außerdem werden die Ampullen zuvor in einer als Vorwärmstation ausgebildeten Ampullenbearbeitungsstation der Vorrichtung, die in einer Fertigungslinie vor der Verschließstation angeordnet ist, vorgewärmt und danach in der Verschließstation nach einem weiteren Erwärmen und/oder Erhitzen verschlossen. In one embodiment, the ampoules or blanks for the ampoules to be sealed with and / or heated by a trained as Verschließstation ampoule processing station of the device in blocks by gas flames and / or heated and closed. In addition, the ampoules are previously preheated in an ampoule processing station designed as a preheating station of the device, which is arranged in a production line in front of the capping station, and then closed in the capping station after further heating and / or heating.

Dabei ist jeweils möglich, mit mindestens einer der Ampullenbearbeitungsstationen, d. h. mit der Vorwärmstation und/oder der Verschließstation, über mindestens einen ersten Gasbrenner das Gasgemisch bereitzustellen und zu verbrennen. Weiterhin kann eine Temperatur einer Gasflamme durch Einstellen einer Düse des Gasbrenners und/oder durch Einstellen eines Drucks, mit dem das zu verbrennende Gas, d. h. der Wasserstoff oder das Gasgemisch, aus dem Gasbrenner austritt, variiert werden. Zum Zünden des Gasgemisches kann Wasserstoff aus der ersten Gasleitung, der über eine Zündgasleitung einem separaten Zündbrenner zugeführt wird, mit Sauerstoff aus der Atmosphäre verbrannt werden.It is possible in each case with at least one of the ampoule processing stations, d. H. with the preheating station and / or the capping station to provide and burn the gas mixture via at least one first gas burner. Furthermore, a temperature of a gas flame may be adjusted by adjusting a nozzle of the gas burner and / or by adjusting a pressure at which the gas to be combusted, i. H. the hydrogen or gas mixture exiting the gas burner can be varied. To ignite the gas mixture, hydrogen from the first gas line, which is supplied via a pilot gas to a separate pilot burner, are burned with oxygen from the atmosphere.

Jede der beiden Ampullenbearbeitungsstationen umfasst demnach mindestens einen bspw. als Bunsenbrenner oder Teclubrenner ausgebildeten Gasbrenner, aus dem der Wasserstoff oder das zu verbrennende Gasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff austritt und als Gasflamme verbrannt wird. Dieser Gasbrenner zum Bereitstellen der Gasflamme kann auch als Wasserstoffbrenner bezeichnet werden. In der Regel weist jede Ampullenbearbeitungsstation dieselbe Anzahl von mehreren, bspw. n Gasbrennern auf, die in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind. Die n Gasbrenner der Vorwärmstation und die n Gasbrenner der Verschließstation können nebeneinander in einer Reihe oder ggf. untereinander angeordnet sein. Accordingly, each of the two ampoule processing stations comprises at least one gas burner designed as a Bunsen burner or Teclub burner, from which the hydrogen or the gas mixture to be combusted emerges from hydrogen and oxygen and is burned as a gas flame. This gas burner for providing the gas flame may also be referred to as a hydrogen burner. As a rule, each ampoule processing station has the same number of several, for example n gas burners, which are arranged in a row next to one another. The n gas burners of the preheating station and the n gas burners of the closing station can be arranged next to one another in a row or possibly one below the other.

Im Rahmen des Verfahrens werden n Ampullenspieße der zu verschließenden Ampullen in einer Reihe nebeneinander angeordnet und zunächst in der Vorwärmstation simultan vorgewärmt. Danach werden die Ampullen mit den vorgewärmten Ampullenspießen üblicherweise über ein Transportmodul zu der Verschließstation transportiert, wobei jeder vorgewärmte Ampullenspieß einem weiteren Gasbrenner zugeordnet und von einer austretenden Gasflamme weiter erhitzt wird. As part of the process, n ampoule spits of the ampoules to be closed are arranged in a row next to one another and are first preheated simultaneously in the preheating station. Thereafter, the ampoules with the preheated ampoule spits are usually transported via a transport module to the capping station, each preheated ampoule spit being associated with another gas burner and being further heated by an exiting gas flame.

Beim Erwärmen und/oder Erhitzen eines Bereichs einer Ampulle, der die Öffnung der Ampulle begrenzt bzw. berandet und bspw. als Ampullenspieß bezeichnet werden kann, wird dieser Bereich ausgehend von einem ursprünglichen festen Aggregatszustand geschmolzen und/oder verflüssigt. Der genannte Bereich der Ampulle wird abhängig einer Temperatur einer Gasflamme zumindest so stark geschmolzen und/oder verflüssigt, dass dieser durch ein Verformungsmodul der Vorrichtung plastisch verformt und verschlossen werden kann. When heating and / or heating a region of an ampoule which limits the opening of the ampoule and may be referred to, for example, as an ampoule spit, this region is melted and / or liquefied starting from an original, solid state of aggregation. Said region of the ampoule is at least as much melted and / or liquefied depending on a temperature of a gas flame, that it can be plastically deformed and closed by a deformation module of the device.

Temperaturen der Gasflammen können durch die Gasbrenner reguliert werden. So ist es möglich, für eine Temperatur einer Gasflamme eines Gasbrenners der Vorwärmstation einen Vorwärmwert und für eine Temperatur einer Gasflamme eines Gasbrenners der Verschließstation einen Verschließwert einzustellen, wobei der Verschließwert höher als der Vorwärmwert sein kann, der Verschließwert und der Vorwärmwert können jedoch auch gleich sein. Temperatures of the gas flames can be regulated by the gas burners. Thus, it is possible to set a preheating value for a temperature of a gas flame of a gas burner of the preheating station and a closing value for a gas flame of a gas burner of the capping station, wherein the closing value may be higher than the preheating value, but the closing value and the preheating value may be the same ,

Für die Erzeugung der Gasflammen werden Wasserstoff und Sauerstoff über zwei separate Gasleitungen als Komponenten einer Zuleitungseinrichtung der Vorrichtung einem Mischkörper zugeleitet. In der Gasleitung für den Wasserstoff ist ein Gasfilter, mit dem der Wasserstoff vorfiltriert wird, integriert und somit angeordnet. For the production of gas flames, hydrogen and oxygen are fed via two separate gas lines as components of a supply device of the device to a mixing body. In the gas line for the hydrogen, a gas filter, with which the hydrogen is prefiltered, integrated and thus arranged.

Eine Zufuhr des gasförmigen Wasserstoffs kann über mindestens ein Gassicherheitsventil, üblicherweise zwei Gassicherheitsventile, gesteuert werden, wobei das mindestens eine Gassicherheitsventil für den Wasserstoff entlang der Gasleitung für den Wasserstoff angeordnet sein kann. A supply of the gaseous hydrogen may be controlled via at least one gas safety valve, usually two gas safety valves, wherein the at least one gas safety valve for the hydrogen may be arranged along the gas line for the hydrogen.

Jedes Gassicherheitsventil kann durch einen Strom, der durch das Gassicherheitsventil fließt, geöffnet werden. In einem stromlosen Zustand ist ein Gassicherheitsventil geschlossen. Das mindestens eine Gassicherheitsventil kann über einen Gasfeuerungsautomat gesteuert werden, der den Strom zum Öffnen des Gassicherheitsventils bereitstellt. Dabei kann für die üblicherweise zwei Gassicherheitsventile ein gemeinsamer Gasfeuerungsautomat als Komponente der Vorrichtung vorgesehen sein. In ähnlicher Weise kann entlang der Gasleitung für den Sauerstoff ebenfalls mindestens ein Gassicherheitsventil angeordnet sein.Each gas safety valve can be opened by a current flowing through the gas safety valve. In a de-energized state, a gas safety valve is closed. The at least one gas safety valve can be controlled by a gas burner control, which provides the power to open the gas safety valve. It can be provided as a component of the device for the usually two gas safety valves a common gas burner control. Similarly, at least one gas safety valve may also be arranged along the gas line for the oxygen.

Sofern der mindestens eine Gasfeuerungsautomat korrekt funktioniert, wird dem mindestens einen ihm zugeordneten Gassicherheitsventil der hierfür vorgesehene Strom bereitgestellt, wodurch das mindestens eine Gassicherheitsventil geöffnet und der Vorwärmstation sowie der Verschließstation das zu verbrennende Gasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff zugeführt wird. If the at least one gas burner control unit functions correctly, the at least one gas safety valve assigned to it is provided with the power provided for this purpose, whereby the at least one gas safety valve is opened and the preheating station and the capping station are supplied with the gas mixture of hydrogen and oxygen to be combusted.

Mit einem Gasrücktrittssicherungsmodul, das zusätzlich in jeder der Gasleitungen eingebaut und somit angeordnet sein kann, kann ein Zurückströmen des Gasgemisches aus Sauerstoff und Wasserstoff in die jeweilige Gasleitung verhindert werden. With a Gasrücktrittssicherungsmodul, which may be additionally installed in each of the gas lines and thus arranged, a backflow of the gas mixture of oxygen and hydrogen can be prevented in the respective gas line.

Zumindest ein Mischkörper, der als Komponente der Vorrichtung beiden Ampullenbearbeitungsstationen, d. h. sowohl der Vorwärmstation als auch der Verschließstation für die Ampullen und/oder den Gasleitungen zugeordnet sein kann, kann zum Einstellen eines Mischungsverhältnisses des zu verbrennenden Gasgemisches aus zwei Teilen Wasserstoff und einem Teil Sauerstoff für die beiden Ampullenbearbeitungsstationen ausgebildet sein. Die beiden Gase werden über den zumindest einen Mischkörper zusammengeführt und gemischt, wobei jeder Mischkörper jeweils einen Durchflussmesser zum Dosieren der beiden zu mischenden Gase aufweist. At least one mixing body which, as a component of the device, is used in both ampoule processing stations, i. H. may be associated with both the preheating station and the capping station for the ampoules and / or the gas lines may be formed for adjusting a mixing ratio of the gas mixture to be combusted of two parts of hydrogen and one part of oxygen for the two ampoule processing stations. The two gases are combined and mixed via the at least one mixing body, each mixing body each having a flow meter for metering the two gases to be mixed.

In Ausgestaltung weist die Vorrichtung einen derartigen Mischkörper auf, der über mindestens eine Gasgemischleitung, in der Regel über zwei separate Gasgemischleitungen, mit den beiden Ampullenbearbeitungsstationen verbunden ist. Alternativ können jeder der beiden Ampullenbearbeitungsstationen, d. h. sowohl der Vorwärmstation als auch der Verschließstation, ein derartiger Mischkörper mit zumindest zwei Durchflussmessern zugeordnet sein, wobei jeder Mischkörper mit beiden Gasleitungen zum Transportieren der Gase verbunden ist. Es ist weiterhin möglich, entlang zumindest einer der beiden Gasgemischleitungen zumindest eine der voranstehend beschriebenen Komponenten, bspw. ein Wegeventil, einen Gasfilter und/oder mindestens ein Gassicherungsventil, anzuordnen, wie sie auch entlang zumindest einer der Gasleitungen angeordnet sein kann.In an embodiment, the device has such a mixing body, which is connected via at least one mixed gas line, usually via two separate mixed gas lines, with the two ampoule processing stations. Alternatively, each of the two vial processing stations, i. H. both the preheating station and the closing station, such a mixing body to be associated with at least two flow meters, each mixing body is connected to two gas lines for transporting the gases. It is furthermore possible, along at least one of the two gas mixture lines, to arrange at least one of the components described above, for example a directional control valve, a gas filter and / or at least one gas safety valve, as may also be arranged along at least one of the gas lines.

Eine automatische Zündung des Gasgemisches für mindestens eine der beiden genannten Ampullenbearbeitungsstationen kann durch den Zündbrenner mit einer reinen Wasserstoffflamme durchgeführt werden. Dieser Zündbrenner kann über eine Zündgasleitung mit der ersten Gasleitung für den Wasserstoff verbunden sein. Aus diesem Zündbrenner austretender Wasserstoff wird nach einer Zündung mit Sauerstoff aus der Atmosphäre verbrannt. Ein Zünden des Wasserstoffs kann über eine Zündelektrode oder einen Funken, wie bei einem Feuerzeug, durchgeführt werden. An automatic ignition of the gas mixture for at least one of the two mentioned ampoule processing stations can be performed by the pilot burner with a pure hydrogen flame. This pilot burner can be connected via a Zündgasleitung with the first gas line for the hydrogen. Hydrogen emanating from this pilot burner is burned after ignition with oxygen from the atmosphere. Ignition of the hydrogen may be accomplished via an ignition electrode or a spark, such as a lighter.

Die Gasflammen der Vorwärmstation und der Verschließstation werden in Ausgestaltung ständig durch zumindest eine UV-Sonde als Sensor überwacht. Erkennt ein Gasflammüberwachungsmodul, das mit der zumindest einen UV-Sonde verbunden und als Komponente des mindestens einen Gasfeuerungsautomaten ausgebildet ist, innerhalb einer vorgegebenen Sicherheitszeit nach einem Einschalten keine Gasflamme, werden die Gassicherheitsventile, über die die zu verbrennenden Gase zur Bereitstellung des Brenngases zugeführt werden, durch Abschalten der bereits fließenden Ströme geschlossen. Verlöschen die Gasflammen während des Betriebs, werden die Gassicherheitsventile durch Abschalten der Ströme sofort geschlossen. Desweiteren ist entlang jeder Gasgemischleitung, üblicherweise an einem Ende jeder Gasgemischleitung, eine Flammensperre angeordnet und dazu ausgebildet, ein Zurückschlagen einer Gasflamme in die Gasgemischleitungen zu verhindern.The gas flames of the preheating station and the closing station are constantly monitored in configuration by at least one UV sensor as a sensor. If a gas flame monitoring module, which is connected to the at least one UV probe and designed as a component of the at least one automatic gas burner, does not ignite gas within a predetermined safety time after switching on, the gas safety valves, via which the gases to be combusted are supplied for providing the fuel gas, closed by switching off the already flowing currents. If the gas flames extinguish during operation, the gas safety valves are closed immediately by switching off the currents. Furthermore, along each mixed gas line, usually at one end of each gas mixture line, a flame arrester is arranged and designed to prevent a gas flame from repelling the gas mixture lines.

Weiterhin weist die Vorrichtung eine Absaugungseinrichtung auf, in der ein Strömungssensor zur Überwachung einer Strömung der beiden Gase, des Gasgemisches und/oder von Wasserdampf integriert ist.Furthermore, the device has an extraction device, in which a flow sensor for monitoring a flow of the two gases, the gas mixture and / or water vapor is integrated.

Somit werden die beiden Gase, d. h. der gasförmige Wasserstoff und der gasförmige Sauerstoff, in einer Ausgestaltung zuerst gemischt und dann verbrannt. Das zu verbrennende Gasgemisch wird durch die Wasserstoffflamme von dem separaten Zündbrenner angezündet. Die Wasserstoffflamme entsteht durch Verbrennung von Wasserstoff mit Sauerstoff aus der Atmosphäre. Thus, the two gases, i. H. the gaseous hydrogen and the gaseous oxygen, in one embodiment first mixed and then burned. The gas mixture to be burned is ignited by the hydrogen flame from the separate pilot burner. The hydrogen flame is created by burning hydrogen with oxygen from the atmosphere.

Zur Überwachung einer Leckage der Gasleitung für den Wasserstoff und/oder wenigstens einer Gasgemischleitung kann ein Wasserstoffsensor als Komponente der Vorrichtung eingesetzt werden. For monitoring a leakage of the gas line for the hydrogen and / or at least one gas mixture line, a hydrogen sensor can be used as a component of the device.

Die vorgestellte Vorrichtung ist dazu ausgebildet, sämtliche Schritte des vorgestellten Verfahrens durchzuführen. Dabei können einzelne Schritte dieses Verfahrens auch von einzelnen Komponenten der Vorrichtung durchgeführt werden. Weiterhin können Funktionen der Vorrichtung oder Funktionen von einzelnen Komponenten der Vorrichtung als Schritte des Verfahrens umgesetzt werden. Außerdem ist es möglich, dass Schritte des Verfahrens als Funktionen wenigstens einer Komponente der Vorrichtung realisiert werden.The presented device is designed to perform all steps of the presented method. In this case, individual steps of this method can also be carried out by individual components of the device. Furthermore, functions of the device or functions of individual components of the device may be implemented as steps of the method. Moreover, it is possible that steps of the method are realized as functions of at least one component of the device.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine erste schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung. 1 shows a first schematic representation of an embodiment of the device.

2 zeigt eine zweite schematische Darstellung der Ausführungsform der Vorrichtung. 2 shows a second schematic representation of the embodiment of the device.

3 zeigt eine dritte schematische Darstellung der Ausführungsform der Vorrichtung. 3 shows a third schematic representation of the embodiment of the device.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

Die Erfindung ist anhand einer Ausführungsform in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.The invention is schematically illustrated by means of an embodiment in the drawings and will be described in detail below with reference to the drawings.

Die Figuren werden zusammenhängend und übergreifend beschrieben, gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Komponenten.The figures are described in a coherent and comprehensive manner, like reference numerals designate like components.

Die Ausführungsform der Vorrichtung 2 ist in allen drei 1, 2 und 3 schematisch dargestellt. Dabei zeigt 1a Details der Vorrichtung 2 in einer ersten schematischen Darstellung. In 1b sind in Ergänzung zu der schematischen Darstellung aus 1a weitere Details der Vorrichtung 2, die eine Zündung betreffen, schematisch dargestellt. 2 zeigt Details der Vorrichtung 2 von oben in einer zweiten schematischen Darstellung. In 3 sind weitere Details der Vorrichtung 2 schematisch dargestellt.The embodiment of the device 2 is in all three 1 . 2 and 3 shown schematically. It shows 1a Details of the device 2 in a first schematic representation. In 1b are in addition to the schematic representation 1a further details of the device 2 , which relate to an ignition, shown schematically. 2 shows details of the device 2 from above in a second schematic representation. In 3 are more details of the device 2 shown schematically.

Dabei umfasst die Vorrichtung 2 eine erste Gasleitung 4, die hier in mehrere Abschnitte unterteilt ist, wobei entlang dieser Gasleitung 4 zum Transportieren von gasförmigem Wasserstoff (H2) ein Gasfilter 6 sowie ein erstes Gassicherheitsventil 8 und ein zweites Gassicherheitsventil 10 angeordnet sind. Diese beiden Gassicherheitsventile 8, 10 sind mit einem gemeinsamen Gasfeuerungsautomaten 12 verbunden, der dazu ausgebildet ist, die Gassicherungsventile 8, 10 zu kontrollieren und somit deren Betrieb zu steuern und/oder zu regeln. Weiterhin ist entlang der Gasleitung 4 für den Wasserstoff ein Gasrücktrittssicherungsmodul 14 angeordnet. In this case, the device comprises 2 a first gas line 4 which is divided into several sections here, taking along this gas line 4 for transporting gaseous hydrogen (H 2 ) a gas filter 6 and a first gas safety valve 8th and a second gas safety valve 10 are arranged. These two gas safety valves 8th . 10 are with a common gas burner 12 connected, which is adapted to the gas safety valves 8th . 10 to control and thus control their operation and / or to regulate. Furthermore, along the gas line 4 for the hydrogen, a gas return protection module 14 arranged.

Außerdem umfasst die Vorrichtung 2 eine zweite Gasleitung 16, die zum Transportieren von Sauerstoff (O2) ausgebildet ist. Entlang dieser zweiten Gasleitung 16 ist ein Wegeventil 18 angeordnet. In addition, the device includes 2 a second gas line 16 , which is designed to transport oxygen (O 2 ). Along this second gas line 16 is a directional valve 18 arranged.

Die beiden voneinander getrennten Gasleitungen 4, 16 münden in einen Mischkörper 20, der mehrere Durchflussmesser 22 umfasst. Dieser Mischkörper 20 ist dazu ausgebildet, die über die beiden Gasleitungen 4, 16 bereitgestellten Gase, d. h. den Wasserstoff und den Sauerstoff, in einem Verhältnis von zwei Teilen Wasserstoff und einem Teil Sauerstoff zu einem Gasgemisch zu mischen. In der gezeigten Ausführungsform umfasst der Mischkörper 20 insgesamt vier derartige Durchflussmesser 22. The two separate gas lines 4 . 16 lead into a mixed body 20 , the multiple flow meter 22 includes. This mixed body 20 is designed to be over the two gas lines 4 . 16 provided gases, ie the hydrogen and the oxygen, in a ratio of two parts of hydrogen and one part of oxygen to mix a gas mixture. In the embodiment shown, the mixing body comprises 20 a total of four such flow meters 22 ,

Die Durchflussmesser 22 sind mit einer ersten Gasgemischleitung 24 sowie einer zweiten Gasgemischleitung 26 verbunden. Die erste Gasgemischleitung 24 ist zudem mit einer ersten Ampullenbearbeitungsstation, die bei dieser Ausführung als Vorwärmstation 28 ausgebildet ist, und einer zweiten Ampullenbearbeitungsstation, die als Verschließstation 30 ausgebildet ist, verbunden. Jede der beiden Ampullenbearbeitungsstationen umfasst jeweils acht Gasbrenner 32, aus denen das Gasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff austritt und nach einer Zündung als Gasflamme verbrannt wird. Die Anzahl der Gasbrenner 32 kann beliebig gewählt werden. Dabei ist vorgesehen, dass die Vorwärmstation 28 dieselbe Anzahl Gasbrenner 32 wie die Verschließstation 30 aufweist.The flow meter 22 are with a first gas mixture line 24 and a second gas mixture line 26 connected. The first gas mixture line 24 is also equipped with a first ampoule processing station, the preheating station in this version 28 is formed, and a second ampoule processing station serving as a closing station 30 is formed, connected. Each of the two ampoule processing stations each comprises eight gas burners 32 from which the gas mixture of hydrogen and oxygen emerges and is burned after ignition as a gas flame. The number of gas burners 32 can be chosen arbitrarily. It is envisaged that the preheating station 28 the same number of gas burners 32 like the capping station 30 having.

Der Gasgemischleitung 24 für die Vorwärmstation 28 sind zwei Durchflussmesser 22 des Mischkörpers 20 zugeordnet, wobei mit einem ersten Durchflussmesser 22 eine strömende und/oder durchfließende Menge des Wasserstoffs und mit einem zweiten Durchflussmesser 22 eine strömende und/oder durchfließende Menge des Sauerstoffs zu regeln ist. Entsprechend weist der Mischkörper 20 für die zweite Gasgemischleitung 26, die mit der Verschließstation 30 verbunden ist, einen ersten Durchflussmesser 22 für den Wasserstoff und einen zweiten Durchflussmesser 22 für den Sauerstoff auf.The gas mixture line 24 for the preheating station 28 are two flow meters 22 of the mixed body 20 assigned, using a first flow meter 22 a flowing and / or flowing amount of hydrogen and a second flow meter 22 a flowing and / or flowing amount of oxygen is to be regulated. Accordingly, the mixing body 20 for the second mixed gas line 26 that with the capping station 30 connected, a first flow meter 22 for the hydrogen and a second flow meter 22 for the oxygen.

Jede der beiden Ampullenbearbeitungsstationen, d. h. sowohl die Vorwärmstation 28 als auch die Verschließstation 30, weisen jeweils eine UV- bzw. Ultraviolett-Sonde 34 als Sensor zur Überwachung der über die Gasbrenner 32 durch Verbrennen von ausströmendem Gas bereitgestellten Gasflammen auf. Außerdem ist an einem Ende jeder Gasgemischleitung 24, 26 eine Flammensperre 36 angeordnet. Die Flammensperre 36 ist beispielsweise als Rückschlagventil ausgebildet oder in der Geometrie so ausgestaltet, dass beim Zurückziehen des Gases die Flamme nicht den vor der Flammensperre 36 liegenden Teil der Gasgemischleitung 24, 26 erreichen kann.Each of the two ampoule processing stations, ie both the preheating station 28 as well as the closing station 30 , each have a UV or ultraviolet probe 34 as a sensor for monitoring the gas burners 32 gas flames provided by burning off escaping gas. In addition, at one end of each gas mixture line 24 . 26 a flame barrier 36 arranged. The flame barrier 36 For example, is designed as a check valve or designed in geometry so that when retreating the gas, the flame is not the front of the flame arrester 36 lying part of the gas mixture line 24 . 26 can reach.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung 2 eine Absaugungseinrichtung 38 zum Absaugen des bei einer Verbrennung des Gasgemisches aus Wasserstoff und Sauerstoff entstehenden Wasserdampfs. Diese Absaugungseinrichtung 38 umfasst zudem einen Strömungssensor 40.Furthermore, the device comprises 2 an extraction device 38 for sucking off the water vapor formed during combustion of the gas mixture of hydrogen and oxygen. This suction device 38 also includes a flow sensor 40 ,

Wie 1b zeigt, weist die Vorrichtung 2 mindestens einen separaten Zündbrenner 49 auf. Dieser mindestens eine separate Zündbrenner 49 umfasst eine Zündelektrode 50 und ist über eine Zündgasleitung 54 mit einem Zündgasventil 56 zur Steuerung, bspw. zur Dosierung, des Zündgases, hier reinem molekularem Wasserstoff, verbunden. Das Zündgasventil 56 wiederum ist lediglich mit der Gasleitung 4 für den Wasserstoff verbunden. Mit dem Zündbrenner 49 ist Wasserstoff, der über die erste Gasleitung 4 und die Zündgasleitung 54 bereitgestellt wird, mit Sauerstoff aus der Atmosphäre zu verbrennen. Der aus dem Zündbrenner 49 austretende Wasserstoff wird durch die Zündelektrode 50 über eine Funkenzündung gezündet, wodurch eine Wasserstoffflamme bereitgestellt wird. Ein Zünden des gasförmigen Wasserstoffs wird über einen Zündbaustein 52 des Gasfeuerungsautomaten 12 gesteuert. Das Gasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff, das aus dem mindestens einen Gasbrenner 32 austritt, ist mit der Wasserstoffflamme des Zündbrenners 49 zu zünden.As 1b shows, the device 2 at least one separate pilot burner 49 on. This at least one separate pilot burner 49 includes an ignition electrode 50 and is via a pilot gas line 54 with a pilot gas valve 56 for control, for example, for dosing, the ignition gas, here pure molecular hydrogen, connected. The ignition gas valve 56 in turn, is only with the gas line 4 connected to the hydrogen. With the pilot burner 49 is hydrogen, which is above the first gas line 4 and the pilot gas line 54 is provided to burn with oxygen from the atmosphere. The from the pilot burner 49 escaping hydrogen is passing through the ignition electrode 50 ignited via a spark ignition, thereby providing a hydrogen flame. An ignition of the gaseous hydrogen is via a Zündbaustein 52 of the automatic burner control 12 controlled. The gas mixture of hydrogen and oxygen coming from the at least one gas burner 32 is leaking, with the hydrogen flame of the pilot burner 49 to ignite.

Die 2 und 3 zeigen weiterhin in schematischer Darstellung einen Maschinengrundbau 42 der Vorrichtung 2, in dem u. a. die beiden Gasleitungen 4, 16 der Mischkörper 20 sowie die beiden Gasgemischleitungen 24, 26 angeordnet sind. Außerdem ist innerhalb des Maschinengrundbaus 42 ein Wasserstoffsensor 44 zum Nachweis einer möglichen Leckage der ersten Gasleitung 4 zum Transport des Wasserstoffs und/oder mindestens einer der Gasgemischleitungen 24, 26 angeordnet.The 2 and 3 continue to show a schematic representation of a machine base 42 the device 2 in which, among other things, the two gas lines 4 . 16 the mixing body 20 as well as the two gas mixture lines 24 . 26 are arranged. Moreover, within the machine base 42 a hydrogen sensor 44 to prove a possible leakage of the first gas line 4 for transporting the hydrogen and / or at least one of the mixed gas lines 24 . 26 arranged.

2 zeigt ferner einen optionalen zur Durchführung einer Elektrolyse ausgebildeten Generator 50, der als Komponente der Vorrichtung 2 ausgebildet ist. Mit diesem Generator 50 ist bei der Elektrolyse Wasser in seine gasförmigen Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten, wobei der bereitgestellte gasförmige Wasserstoff der ersten Gasleitung 4 zugeführt wird. 2 further shows an optional generator designed to carry out an electrolysis 50 that as a component of the device 2 is trained. With this generator 50 is in the electrolysis of water in its gaseous components split hydrogen and oxygen, wherein the provided gaseous hydrogen of the first gas line 4 is supplied.

Die Vorrichtung 2 ist zum Verschließen einer Öffnung von mindestens einer Ampulle ausgebildet und weist allgemein mindestens eine Ampullenbearbeitungsstation auf, die zumindest einen Gasbrenner 32 umfasst, wobei der zumindest eine Gasbrenner 32 dazu ausgebildet ist, eine Gasflamme bereitzustellen, mit der gasförmiger Wasserstoff verbrannt wird, wobei mit der bereitgestellten Gasflamme die Öffnung bzw. ein die Öffnung umschließender Bereich der mindestens einen Ampulle zu erwärmen und/oder zu erhitzen sowie nach einem Verformen zu verschließen ist.The device 2 is formed for closing an opening of at least one ampoule and generally comprises at least one ampoule processing station, the at least one gas burner 32 includes, wherein the at least one gas burner 32 is adapted to provide a gas flame, is burned with the gaseous hydrogen, wherein the opening or an opening enclosing the area of the at least one ampoule to be heated and / or heated with the gas flame provided and to close after deformation.

Die in den Figuren beispielhaft dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 2 ist zum Verschließen einer Öffnung von mindestens einer Ampulle ausgebildet und weist mindestens eine Ampullenbearbeitungsstation auf, die zumindest einen Gasbrenner 32 umfasst, der dazu ausgebildet ist, eine Gasflamme bereitzustellen, mit der ein über mindestens eine Gasgemischleitung 24, 26 zu dem mindestens einen Gasbrenner 32 transportiertes Gasgemisch aus gasförmigem Wasserstoff und gasförmigem Sauerstoff verbrannt wird, wobei mit der bereitgestellten Gasflamme die Öffnung der mindestens einen Ampulle zu erhitzen und zu verschließen ist.The exemplary embodiment of the device shown in the figures 2 is formed for closing an opening of at least one ampoule and has at least one ampoule processing station, the at least one gas burner 32 includes, which is adapted to provide a gas flame, with a via at least one gas mixture line 24 . 26 to the at least one gas burner 32 transported gas mixture of gaseous hydrogen and gaseous oxygen is burned, wherein the opening of the at least one ampoule is to be heated and sealed with the provided gas flame.

Dabei wird ein die Öffnung begrenzender Bereich der mindestens einen, üblicherweise aus Glas gebildeten Ampulle, der auch als Ampullenspieß bezeichnet werden kann, durch das Erhitzen und/oder Erwärmen geschmolzen, so dass dieser Bereich durch ein nicht dargestelltes Verformungsmodul plastisch verformt werden kann. Hierbei werden die Ampullen mit einem Haltemodul relativ zu den Gasbrennern 32 und/oder den Gasflammen positioniert und beim Erwärmen und/oder Erhitzen gedreht. In this case, an opening-limiting region of the at least one ampoule, usually made of glass, which may also be referred to as ampoule spit, is melted by the heating and / or heating, so that this region can be plastically deformed by a deformation module, not shown. Here, the ampoules with a holding module relative to the gas burners 32 and / or the gas flames positioned and rotated upon heating and / or heating.

Dabei ist die erste Ampullenbearbeitungsstation als Vorwärmstation 28 und die zweite Ampullenbearbeitungsstation als Verschließstation 30 ausgebildet, wobei die Vorwärmstation 28 zumindest einen Gasbrenner 32 umfasst, der dazu ausgebildet ist, eine erste Gasflamme bereitzustellen, mit der ein Ampullenspieß der mindestens einen Ampulle, der die zu verschließende Öffnung aufweist, auf eine Temperatur mit einem Vorwärmwert vorzuwärmen ist, wobei die mindestens eine Ampulle mit dem vorgewärmten Ampullenspieß mit einem Transportmodul der Vorrichtung 2 zu der Verschließstation 30 zu transportieren ist. Die Verschließstation 30 umfasst zumindest einen Gasbrenner 32, der dazu ausgebildet ist, eine zweite Gasflamme bereitzustellen, mit der der vorgewärmte Ampullenspieß der mindestens einen Ampulle auf eine Temperatur mit einem Verschließwert zu erhitzen, zu schmelzen und/oder zu verflüssigen sowie durch plastisches Verformen zu verschließen ist.Here is the first ampoule processing station as Vorwärmstation 28 and the second ampoule processing station as a capping station 30 formed, wherein the preheating station 28 at least one gas burner 32 which is adapted to provide a first gas flame with which an ampoule spit of the at least one ampoule having the opening to be closed is preheated to a temperature having a preheat value, the at least one ampoule containing the preheated ampoule spit having a transport module of contraption 2 to the capping station 30 to transport. The closing station 30 includes at least one gas burner 32 adapted to provide a second gas flame for heating, melting and / or liquefying the preheated ampoule spit of the at least one ampoule to a temperature with a closure value, and to close it by plastic deformation.

Bei der vorgestellten Ausführungsform wird von allen Gasbrennern 32 das Gasgemisch aus Wasserstoff und Sauerstoff verbrannt. In einer alternativen Ausgestaltung kann die Vorrichtung 2 nur eine Ampullenbearbeitungsstation aufweisen, die Gasbrenner 32 aufweist, die Gasflammen bereitstellen, mit denen Bereiche, die zu verschließende Öffnungen von Ampullen begrenzen, ausreichend erwärmt und/oder erhitzt, geschmolzen und verschlossen werden können. Hierbei ist es ggf. möglich, Temperaturen der Gasflammen bspw. ausgehend von einem Vorwärmwert zu einem Verschließwert zu erhöhen, was bspw. durch kontinuierliches Einstellen der Gasbrenner 32 möglich ist.In the presented embodiment is of all gas burners 32 burned the gas mixture of hydrogen and oxygen. In an alternative embodiment, the device 2 have only one ampoule processing station, the gas burner 32 which provide gas flames with which areas which define openings of ampoules to be closed can be sufficiently heated and / or heated, melted and closed. In this case, it may be possible to increase the temperatures of the gas flames, for example, starting from a preheating value to a closing value, which is, for example, by continuously adjusting the gas burners 32 is possible.

Die schematisch dargestellte Vorrichtung 2 umfasst die erste Ampullenbearbeitungsstation, die als Vorwärmstation 28 ausgebildet ist, und eine zweite Ampullenbearbeitungsstation, die als Verschließstation 30 ausgebildet ist. Dabei umfasst die Vorwärmstation 30 zumindest einen Gasbrenner 32, der dazu ausgebildet ist, eine erste Gasflamme, mit der das Gasgemisch aus gasförmigem Wasserstoff und gasförmigem Sauerstoff verbrannt wird, bereitzustellen, mit der der Ampullenspieß der mindestens einen Ampulle, der die zu verschließende Öffnung aufweist, auf eine Temperatur mit dem Vorwärmwert vorzuwärmen ist.The schematically illustrated device 2 includes the first vial processing station, which serves as a preheat station 28 is formed, and a second ampoule processing station serving as a capping station 30 is trained. This includes the preheating station 30 at least one gas burner 32 adapted to provide a first gas flame, with which the gas mixture of gaseous hydrogen and gaseous oxygen is burned, with which the ampoule spit of the at least one ampoule, which has the opening to be closed, to be preheated to a temperature with the preheating value.

Die mindestens eine Ampulle mit dem vorgewärmten Ampullenspieß ist mit einem Transportmodul der Vorrichtung 2 von der Vorwärmstation 28 zu der Verschließstation 30 zu transportieren. Die Verschließstation 30 umfasst zumindest einen Gasbrenner 32, der dazu ausgebildet ist, eine zweite Gasflamme, mit der das Gasgemisch aus gasförmigem Wasserstoff und gasförmigem Sauerstoff verbrannt wird, bereitzustellen, mit der der vorgewärmte Ampullenspieß der mindestens einen Ampulle auf eine Temperatur mit einem Verschließwert zu erhitzen ist. Hierdurch ist der Ampullenspieß zu schmelzen und/oder zu verflüssigen sowie von einem Verformungsmodul der Vorrichtung 2 zu verschließen. The at least one ampoule with the preheated ampoule spit is connected to a transport module of the device 2 from the preheating station 28 to the capping station 30 to transport. The closing station 30 includes at least one gas burner 32 which is adapted to provide a second gas flame, with which the gas mixture of gaseous hydrogen and gaseous oxygen is burned, with which the preheated ampoule spit of the at least one ampoule is to be heated to a temperature with a closing value. As a result, the ampoule spit is to be melted and / or liquefied and by a deformation module of the device 2 to close.

Die Gasbrenner 32 der mindestens einen Ampullenbearbeitungsstation der Vorrichtung 2 können als Gasbrenner, bspw. Bunsenbrenner oder Teclubrenner, ausgebildet sein. Die zum Vorwärmen und/oder Verschließen erforderliche Temperatur der Gasflamme hängt von einer Materialbeschaffenheit der Ampulle ab und ist durch Regulierung der Gasbrenner 32, bspw. durch Einstellen von Düsen der Gasbrenner 32, aus denen das zu verbrennende Gasgemisch oder Gas austritt, unter Berücksichtigung der Materialbeschaffenheit der Ampulle einstellbar.The gas burners 32 the at least one ampoule processing station of the device 2 can be designed as a gas burner, for example. Bunsen burner or Teclubrenner. The temperature of the gas flame required for preheating and / or sealing depends on the material properties of the ampoule and is regulated by the gas burners 32 , For example, by adjusting nozzles of the gas burner 32 from which the gas mixture or gas to be burned emerges, taking into account the material properties of the ampoule adjustable.

Die Vorrichtung 2 weist die erste Gasleitung 4, die zum Transportieren von als Gas vorliegendem Wasserstoff ausgebildet ist, auf. Weiterhin weist die Vorrichtung 2, wie anhand der Figuren gezeigt, die zweite Gasleitung 16, die zum Transportieren von als Gas vorliegendem Sauerstoff ausgebildet ist, auf. Beide Gasleitungen 4, 16 sind voneinander getrennt, wodurch die zu transportierenden Gase, bevor sie miteinander zu dem Gasgemisch gemischt werden, aus voneinander unabhängigen Quellen voneinander getrennt transportiert werden können.The device 2 indicates the first gas line 4 , which is designed for transporting hydrogen present as gas on. Furthermore, the device 2 as shown by the figures, the second gas line 16 , which is designed for transporting oxygen present as gas on. Both gas lines 4 . 16 are separated from each other, whereby the gases to be transported, before they are mixed together to form the gas mixture, can be transported separately from each other independent sources.

Dabei ist entlang der mindestens einer der hier zwei Gasleitungen 4, 16 ein Gasfilter 6, der zum Filtern von zu transportierendem Gas ausgebildet ist, zumindest ein Gassicherheitsventil 8, 10, das zum Öffnen und Schließen der mindestens einen Gasleitung 4, 16 ausgebildet ist, und ein Gasrücktrittssicherungsmodul 14, das zum Verhindern eines Zurückströmens des Gasgemisches aus Sauerstoff und Wasserstoff in die mindestens eine Gasleitung 4, 16 ausgebildet ist, angeordnet. Mindestens eine der genannten Komponenten kann somit entlang der ersten Gasleitung 4 für den Wasserstoff angeordnet sein. Es ist auch möglich, mindestens eine der genannten Komponenten entlang der zweiten Gasleitung 16 für den Sauerstoff anzuordnen. Ferner kann entlang mindestens einer der beiden Gasleitungen 4, 16 zumindest das Wegeventil 18, eine Flammensperre und/oder eine Rückschlagsicherung angeordnet sein. Entlang der ersten Gasleitung 4 kann ein Ultraviolettsensor zum Detektieren von Wasserstoff angeordnet sein.It is along the at least one of the two gas lines 4 . 16 a gas filter 6 designed for filtering gas to be transported, at least one gas safety valve 8th . 10 that is used to open and close the at least one gas line 4 . 16 is formed, and a gas return protection module 14 for preventing backflow of the gas mixture of oxygen and hydrogen into the at least one gas line 4 . 16 is formed, arranged. At least one of said components can thus along the first gas line 4 be arranged for the hydrogen. It is also possible for at least one of the named components along the second gas line 16 to arrange for the oxygen. Furthermore, along at least one of the two gas lines 4 . 16 at least the directional valve 18 , a flame arrester and / or a non-return valve may be arranged. Along the first gas line 4 For example, an ultraviolet sensor for detecting hydrogen may be arranged.

Das zumindest eine Gassicherheitsventil 8, 10 ist von einem Gassteuerautomaten 12 zu steuern, der dazu ausgebildet ist, dem zumindest einen Gassicherheitsventil 8, 10 einen Strom bereitzustellen, mit dem das zumindest eine Gassicherheitsventil 8, 10 zu öffnen ist, wobei das zumindest eine Gassicherheitsventil 8, 10 verschlossen ist, wenn dieses unbestromt ist.The at least one gas safety valve 8th . 10 is from a gas control vending machine 12 to be controlled, which is adapted to the at least one gas safety valve 8th . 10 to provide a current with which the at least one gas safety valve 8th . 10 to open, the at least one gas safety valve 8th . 10 is closed when this is energized.

Die Vorrichtung 2 weist zumindest einen Mischkörper 20 mit zumindest einem Durchflussmesser 22 auf, der einerseits mit den beiden Gasleitungen 4, 16 zum Transportieren der beiden Gase und andererseits über zumindest eine Gasgemischleitung 24, 26 zum Transportieren des Gasgemisches aus den beiden Gasen mit der mindestens einen Ampullenbearbeitungsstation, d. h. mit der Vorwärmstation 28 und/oder mit der Verschließstation 30, verbunden ist. Mit dem Mischkörper 20 sind zwei Teile Wasserstoff aus der ersten Gasleitung 4 mit einem Teil Sauerstoff aus der zweiten Gasleitung 16 zu mischen, wobei das hierbei bereitgestellte Gasgemisch (2H2 + O2) mindestens einer der beiden Gasgemischleitungen 24, 26 zugeführt wird. Entlang mindestens einer der beiden Gasgemischleitungen 24, 26 kann auch eine Rückschlagsicherung und/oder Flammensperre angeordnet sein.The device 2 has at least one mixing body 20 with at least one flow meter 22 on, on the one hand with the two gas lines 4 . 16 for transporting the two gases and on the other hand via at least one gas mixture line 24 . 26 for transporting the gas mixture of the two gases with the at least one ampoule processing station, ie with the preheating station 28 and / or with the capping station 30 , connected is. With the mixing body 20 are two parts of hydrogen from the first gas line 4 with a portion of oxygen from the second gas line 16 to mix, wherein the case provided gas mixture (2H 2 + O 2 ) at least one of the two gas mixture lines 24 . 26 is supplied. Along at least one of the two gas mixture lines 24 . 26 can also be arranged a non-return valve and / or flame arrester.

Außerdem weist die Vorrichtung 2 den Generator 50 auf, der dazu ausgebildet ist, Wasserstoff und Sauerstoff durch Elektrolyse von Wasser zu erzeugen. Die beiden getrennten Gase, d. h. der Wasserstoff und der Sauerstoff, werden den beiden separaten Gasleitungen 4, 16 zugeführt.In addition, the device 2 the generator 50 which is adapted to generate hydrogen and oxygen by electrolysis of water. The two separate gases, ie the hydrogen and the oxygen, become the two separate gas lines 4 . 16 fed.

Bei einer möglichen Ausführungsform eines Verfahrens zum Verschließen einer Öffnung von mindestens einer Ampulle, bei dem die vorgestellte Ausführungsform der Vorrichtung 2 verwendet wird, wird die Öffnung der mindestens einen Ampulle mit zumindest einer Gasflamme, mit der wenigstens gasförmiger Wasserstoff und somit ggf. lediglich molekularer, gasförmiger Wasserstoff verbrannt wird, erhitzt und verschlossen.In a possible embodiment of a method for closing an opening of at least one ampoule, in which the presented embodiment of the device 2 is used, the opening of the at least one ampoule with at least one gas flame, with which at least gaseous hydrogen and thus possibly only molecular, gaseous hydrogen is burned, heated and sealed.

Mit der Vorrichtung 2 ist bei Durchführung einer Ausführungsform des Verfahrens zum Verschließen einer Öffnung von mindestens einer Ampulle vorgesehen, dass die Öffnung der mindestens einen Ampulle, d. h. ein diese Öffnung umgebender bzw. begrenzender Bereich der Ampulle, mit zumindest einer Gasflamme, mit der ein Gasgemisch aus gasförmigem Wasserstoff und gasförmigem Sauerstoff verbrannt wird, erhitzt, geschmolzen und verschlossen wird.With the device 2 is in carrying out an embodiment of the method for closing an opening of at least one ampoule provided that the opening of the at least one ampoule, ie a surrounding this opening or limiting area of the ampoule, with at least one gas flame, with a gas mixture of gaseous hydrogen and gaseous oxygen is burned, heated, melted and sealed.

Dabei wird ein Ampullenspieß der mindestens einen Ampulle, der die zu verschließende Öffnung aufweist, von einer ersten Gasflamme, mit der reiner gasförmiger Wasserstoff oder das Gasgemisch aus gasförmigem Wasserstoff und gasförmigem Sauerstoff verbrannt wird, auf eine Temperatur mit dem Vorwärmwert vorgewärmt, wobei die mindestens eine Ampulle mit dem vorgewärmten Ampullenspieß zu einer zweiten Gasflamme transportiert wird. Der vorgewärmte Ampullenspieß wird von der zweiten Gasflamme, mit der das Gasgemisch aus gasförmigem Wasserstoff und gasförmigem Sauerstoff verbrannt wird, auf eine Temperatur mit einem Verschließwert erhitzt, geschmolzen und verschlossen. Das zu verbrennende Gasgemisch wird über eine von dem Zündbrenner 49 bereitgestellt Wasserstoffflamme gezündet. In this case, an ampoule spit of the at least one ampoule having the opening to be closed, is preheated by a first gas flame, is burned with the pure gaseous hydrogen or the gas mixture of gaseous hydrogen and gaseous oxygen to a temperature with the preheating value, wherein the at least one Ampoule with the preheated ampoule spit is transported to a second gas flame. The preheated ampoule spit is heated, melted and sealed by the second gas flame, with which the gas mixture of gaseous hydrogen and gaseous oxygen is burned, to a temperature with a closing value. The gas mixture to be burned is via one of the pilot burner 49 provided hydrogen flame ignited.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 3744369 C3 [0003] DE 3744369 C3 [0003]

Claims (9)

Vorrichtung zum Verschließen einer Öffnung von mindestens einer Ampulle, wobei die Vorrichtung (2) mindestens eine Ampullenbearbeitungsstation aufweist, die zumindest einen Gasbrenner (32) umfasst, wobei der zumindest eine Gasbrenner (32) dazu ausgebildet ist, eine Gasflamme bereitzustellen, mit dem ein Gasgemisch aus gasförmigem Wasserstoff und gasförmigem Sauerstoff verbrannt wird, wobei mit der bereitgestellten Gasflamme die Öffnung der mindestens einen Ampulle zu erhitzen und zu verschließen ist, wobei die Vorrichtung (2) eine erste Gasleitung (4) und eine zweite Gasleitung (16) aufweist, wobei die erste Gasleitung (4) zum Transportieren von als Gas vorliegendem Wasserstoff ausgebildet ist, und wobei die zweite Gasleitung (16) zum Transportieren von als Gas vorliegendem Sauerstoff ausgebildet ist.Device for closing an opening of at least one ampoule, the device ( 2 ) has at least one ampoule processing station, the at least one gas burner ( 32 ), wherein the at least one gas burner ( 32 ) is adapted to provide a gas flame, with which a gas mixture of gaseous hydrogen and gaseous oxygen is burned, wherein the opening of the at least one ampoule is to be heated and sealed with the provided gas flame, wherein the device ( 2 ) a first gas line ( 4 ) and a second gas line ( 16 ), wherein the first gas line ( 4 ) for transporting hydrogen present as gas, and wherein the second gas line ( 16 ) for transporting oxygen present as gas. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der eine erste Ampullenbearbeitungsstation als Vorwärmstation (28) und eine zweite Ampullenbearbeitungsstation als Verschließstation (30) ausgebildet ist, wobei die Vorwärmstation (28) zumindest einen Gasbrenner (32) umfasst, der dazu ausgebildet ist, eine erste Gasflamme bereitzustellen, mit der ein Ampullenspieß der mindestens einen Ampulle, der die zu verschließende Öffnung aufweist, auf eine Temperatur mit einem Vorwärmwert vorzuwärmen ist, wobei die mindestens eine Ampulle mit dem vorgewärmten Ampullenspieß mit einem Transportmodul der Vorrichtung (2) zu der Verschließstation (30) zu transportieren ist, wobei die Verschließstation (30) zumindest einen Gasbrenner (32) umfasst, der dazu ausgebildet ist, eine zweite Gasflamme bereitzustellen, mit der der vorgewärmte Ampullenspieß der mindestens einen Ampulle auf eine Temperatur mit einem Verschließwert zu erhitzen, zu schmelzen und zu verschließen ist.Apparatus according to claim 1, wherein a first ampoule processing station as preheating station ( 28 ) and a second ampoule processing station as a closing station ( 30 ), wherein the preheating station ( 28 ) at least one gas burner ( 32 ) adapted to provide a first gas flame for preheating an ampoule spit of the at least one ampoule having the opening to be closed to a temperature having a preheat value, the at least one ampoule containing the preheated ampoule spit having a transport module the device ( 2 ) to the capping station ( 30 ), the closing station ( 30 ) at least one gas burner ( 32 ) adapted to provide a second gas flame for heating, melting and sealing the preheated ampoule spit of the at least one ampoule to a temperature having a closure value. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der entlang mindestens einer Gasleitung (4, 16) ein Gasfilter, der zum Filtern von zu transportierendem Gas ausgebildet ist, zumindest ein Gassicherheitsventil (8, 10), das zum Öffnen und Schließen der Gasleitung (4, 16) ausgebildet ist, ein Gasrücktrittssicherungsmodul (14), das zum Verhindern eines Zurückströmens eines Gasgemisches aus Sauerstoff und Wasserstoff in die mindestens eine Gasleitung (4, 16) ausgebildet ist, eine Flammensperre, eine Rückschlagsicherung, ein Ultraviolettsensor und/oder ein Wegeventil (18) angeordnet ist.Apparatus according to claim 1 or 2, wherein along at least one gas line ( 4 . 16 ) a gas filter, which is designed for filtering of transportable gas, at least one gas safety valve ( 8th . 10 ), which is used to open and close the gas pipe ( 4 . 16 ), a gas return protection module ( 14 ) for preventing a backflow of a gas mixture of oxygen and hydrogen into the at least one gas line ( 4 . 16 ) is formed, a flame arrester, a non-return valve, an ultraviolet sensor and / or a directional control valve ( 18 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das zumindest eine Gassicherheitsventil (8, 10) von einem Gassteuerautomaten (44) zu steuern ist, der dazu ausgebildet ist, dem zumindest einen Gassicherheitsventil (8, 10) einen Strom bereitzustellen, mit dem das Gassicherheitsventil (8, 10) zu öffnen ist, wobei das zumindest eine Gassicherheitsventil (8, 10) verschlossen ist, wenn dieses unbestromt ist.Apparatus according to claim 3, wherein the at least one gas safety valve ( 8th . 10 ) from a gas control machine ( 44 ) that is adapted to the at least one gas safety valve ( 8th . 10 ) to provide a current with which the gas safety valve ( 8th . 10 ), wherein the at least one gas safety valve ( 8th . 10 ) is closed when it is energized. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, die zumindest einen Mischkörper (20) zum Bereitstellen des Gasgemisches aus Wasserstoff und Stickstoff aufweist, wobei dieser zumindest eine Mischkörper (20) zumindest einen Durchflussmesser (22) aufweist.Device according to one of the preceding claims, which comprises at least one mixing body ( 20 ) for providing the gas mixture of hydrogen and nitrogen, wherein said at least one mixing body ( 20 ) at least one flow meter ( 22 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der der zumindest eine Mischkörper (20) einerseits mit den beiden Gasleitungen (4, 16) zum Transportieren der beiden Gase und andererseits über zumindest eine Gasgemischleitung (24, 26) zum Transportieren des Gasgemisches aus den beiden Gasen mit der mindestens einen Ampullenbearbeitungsstation verbunden ist.Apparatus according to claim 5, wherein the at least one mixing body ( 20 ) on the one hand with the two gas lines ( 4 . 16 ) for transporting the two gases and on the other hand via at least one gas mixture line ( 24 . 26 ) is connected for transporting the gas mixture of the two gases with the at least one ampoule processing station. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, die einen Zündbrenner (49) aufweist, mit dem Wasserstoffgas zu verbrennen ist, wodurch das Gasgemisch zu zünden ist.Device according to one of the preceding claims, comprising a pilot burner ( 49 ), with which hydrogen gas is to be burned, whereby the gas mixture is to ignite. Verfahren zum Verschließen einer Öffnung von mindestens einer Ampulle, bei dem die Öffnung der mindestens einen Ampulle mit zumindest einer Gasflamme, mit der ein Gasgemisch aus gasförmigem Wasserstoff und gasförmigem Sauerstoff verbrannt wird, erhitzt und verschlossen wird, wobei als Gas vorliegender Wasserstoff über eine erste Gasleitung (4) und als Gas vorliegender Sauerstoff über eine zweite Gasleitung (16) transportiert wird. A method for closing an opening of at least one ampoule, wherein the opening of the at least one ampoule is heated and sealed with at least one gas flame, with which a gas mixture of gaseous hydrogen and gaseous oxygen is burned, wherein hydrogen present as gas via a first gas line ( 4 ) and gas present as oxygen via a second gas line ( 16 ) is transported. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Gasgemisch mit zumindest einem Mischkörper (20) bereitgestellt wird, wobei das bereitgestellte Gasgemisch zwei Anteile Wasserstoff und einen Anteil Sauerstoff umfasst.Process according to Claim 9, in which the gas mixture is mixed with at least one mixing body ( 20 ), wherein the provided gas mixture comprises two parts of hydrogen and one part of oxygen.
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