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Selbsttätige Ampullenprüfeinrichtung Die Erfindung betrifft eine selbsttätige
Ampullenprüfeinrichtung zum Ausscheiden von Ampullen, deren Flüssigkeit fremde Partikeln
enthält, mit einer mechanischen Vorrichtung, welche die Flüssigkeit gegenüber dem
Ampullenbehälter in Drehbewegung versetzt, einer lichtelektrischen Vorrichtung,
die für das durch die Ampulle gestreute oder reflektierte Licht empfindlich ist
und in der von den sich mit der Flüssigkeit drehenden Partikeln eine Wechselstromkomponente
entsteht, sowie einer Sortiervorrichtung, die von der lichtelektrischen Vorrichtung
gesteuert wird und die defekten Ampullen ausscheidet.
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Ampullen werden schon seit langer Zeit auf optischem Weg geprüft.
Zu diesem Zweck wird im allgemeinen eine lichtelektrische Vorrichtung verwendet,
die eine Lichtquelle sowie mindestens ein lichtempfindliches Element umfaßt, welches
Licht in elektrischen Strom umwandelt und Steuerstromkreisen angeschlossen ist.
Die Lichtquelle dient zur Beleuchtung der jeweils geprüften Ampulle. Falls fremde
Partikeln in der Ampullenflüssigkeit schweben, so werden sie durch die Lichtquelle
aufgehellt und somit Lichtstrahlen reflektieren. Das üblicherweise aus einer Fotozelle
bestehende lichtempfindliche Element ist seinerseits an einem geeigneten Ort gelagert,
damit es einen Teil der an den unerwünschten fremden Partikeln der Ampullenflüssigkeit
reflektierten Lichtstrahlen auffangen kann. Wird die Fotozelle durch solche Strahlen
getroffen, so erzeugt sie einen elektrischen Strom, der über die der Fotozelle angeschlossenen
Steuerstromkreise die Sortiervorrichtung derart steuert, daß die Ampullen mit fremden,
in ihrer Flüssigkeit schwebenden Partikeln von den guten als defekt ausgeschieden
werden.
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Die guten Ampullen, d. h. diejenigen, deren Flüssigkeit keine festen
Partikeln enthält, sind aber nicht mit einer derartigen Regelmäßigkeit hergestellt,
daß sie immer genau die gleiche Lichtmenge auf die Fotozelle werfen. Diese Lichtmenge
kann im Gegenteil zwischen mehr oder weniger weit voneinander entfernten Grenzen
schwanken. Damit die defekten Ampullen, d. h. diejenigen, deren Flüssigkeit fremde
Partikeln enthält, unter allen Umständen mehr Licht in Richtung der Fotozelle reflektieren
als irgendwelche guten Ampullen, werden die Ampullen in drehendem Zustand geprüft.
Dadurch wird die Wahrscheinlichkeit größer, daß das an einem fremden Partikel reflektierte
Licht auf die Fotozelle eintrifft. Da der Ampullenbehälter aber auch kleine, örtlich
begrenzte und stark lichtreflektierende Fehler, wie beispielsweise Blasen, Risse,
Striche, Sprünge, Verdickungen, Flecken, Fingerabdrücke, aufweisen kann,
die jedoch
auf die Flüssigkeit der Ampulle keinen schädlichen Einfluß haben, darf sich der
Behälter während der Prüfung nicht drehen. Die bekannten Ampullenprüfeinrichtungen
wurden daher gleich am Anfang mit einer mechanischen Vorrichtung ausgerüstet, welche
die Flüssigkeit gegenüber dem Ampullenbehälter in Drehbewegung versetzen kann. Diese
mechanische Vorrichtung arbeitet meistens derart, daß die Ampullen rasch gedreht
werden, bevor sie die Prüfungsstelle erreichen. Unmittelbar vor Durchführung der
Prüfung werden sie dann plötzlich angehalten, so daß die Prüfung bei drehender Flüssigkeit,
aber feststehenden Behälter stattfindet. Dadurch werden einerseits die durch die
Unregelmäßigkeiten des Behälters verursachten Reflexionen, wenn nicht ganz, so jedoch
größtenteils ausgeschaltet, und andererseits die durch defekte Ampullen auf die
Fotozelle geworfene Lichtmenge außerhalb der Grenzen gesetzt, zwischen welcher die
auf die Fotozelle eintreffenden Lichtmengen schwanken, wenn gute Ampullen geprüft
werden.
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Wenn der bei guten Ampullen durch die Fotozelle fließende Strom,
Normalstrom, und der bei schlechten Ampullen Störstrom genannt wird, so ist die
Prüfeinrichtung offensichtlich um so empfindlicher, je kleiner das Verhältnis Normalstrom/Störstrom
ist.
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Bei den bekannten Prüfeinrichtungen wurde daher das lichtempfindliche
Element völlig außerhalb des von der Lichtquelle emittierten Lichtbündels angeordnet.
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Die Empfindlichkeit einer Prüfeinrichtung kann jedoch nicht ohne
weiteres beliebig verfeinert werden.
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Um eine empfindlichere Einrichtung herzustellen, muß selbstverständlich
eine entsprechend empfindlichere Fotozelle verwendet werden. Mit einer derartigen
Fotozelle besteht aber die Möglichkeit, daß der Ampullenbehälter zur Prüfung der
Ampulle zufälligerweise in einer Stellung angehalten wird, in welcher eine kleine
Unregelmäßigkeit desselben bereits so viel Licht in Richtung der Fotozelle reflektiert,
daß letztere die Sortienorríchtung zum Ausscheiden der Ampulle steuert. Dadurch
können gute Ampullen unerwünschterweise unter die defekten eingeordnet werden.
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Es wurde bereits in einer bekannten Anordnung versucht, diesen Nachteil
mit einer Lichtquelle zu beseitigen, die ein Lichtbündel emittiert, das viel schmaler
ist als die Ampullen, die zu prüfen sind.
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Dadurch wird zwar der mögliche Einfluß des Ampullenbehälters auf die
Fotozelle verringert, jedoch nicht völlig aufgehoben.
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Ein anderer, bekannter Versuch, die Empfindlichkeit der berücksichtigten
Einrichtung zu erhöhen, beruht auf der Tatsache, daß der Fotostrom aus zwei Komponenten
besteht, einer Gleichstromkomponente, die vom feststehenden Behälter, und einer
Wechselstromkomponente, die von den mit der Ampullenflüssigkeit drehenden Partikeln
herrührt. Um den Einfluß des Behälters und dessen Unregelmäßigkeiten völlig auszuschalten,
wurde daher die Fotozelle Stromkreisen angeschlossen, welche die zwei Fotostromkomponenten
voneinander trennen konnten.
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Die Sortiervorrichtung wurde dann allein durch den Stromkreis gesteuert,
der die Wechselstromkomponente des Fotostroms aufnimmt. Dabei wurde die Gleichstromkomponente
völlig ausgeschlossen.
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Die derart verbesserte Einrichtung der eingangs erwähnten Gattung
weist aber einen anderen schwerwiegenden Nachteil auf. Der Fotostrom wächst mit
der auf die Fotozelle einfallenden Lichtmenge nämlich nicht über alle Grenzen hinaus,
sondern nur bis zu einem bestimmten Wert, der dem Sättigungsstrom entspricht. Wenn
der Ampullenbehälter eine kleine, aber stark ausgeprägte Unregelmäßigkeit, wie eine
Luftblase oder einen Riß, aufweist und wenn diese sich beim Anhalten der Ampulle
zufälligerweise im schmalen Strahlenbündel der Lichtquelle befindet, so kann sie
so viel Licht auf die Fotozelle reflektieren, daß letztere bereits durch den Sättigungsstrom
durchflossen wird. In diesem Zustand ist aber die Fotozelle so gut wie gesperrt.
Die größten Partikeln, die in der Ampullenflüssigkeit schweben, können unter diesen
Umständen über den Sättigungsstrom hinaus überhaupt keine Wechselstromkomponente
im Foto strom erzeugen. Die Sortiervorrichtung erhält daher keinen Steuerimpuls,
und eine ausgesprochen defekte Ampulle kann daher unter die guten eingeordnet werden.
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Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, eine hochempfindliche
Ampullenprüfeinrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, bei welcher
die bei all den bisher bekannten Einrichtungen bestehende Möglichkeit, daß eine
gute Ampulle unter die defekten oder umgekehrt, daß sogar eine defekte unter die
guten eingeordnet wird, völlig ausgeschlossen ist. Zu diesem Zweck werden die Ampullen
nach deren Prüfung je nach dem Fotostrom in drei Elassen geordnet. Wenn nur der
Normalstrom durch die Fotozelle fließt, erhält die Sor-
tiervorrichtung keinen Steuerimpuls,
so daß die geprüfte Ampulle in die erste Klasse der guten Ampullen eingeordnet wird.
Trifft hingegen ein durch eine fremde, mit der Ampullenflüssigkeit drehende Partikeln
reflektierter Lichtstrahl auf die Fotozelle ein und wird dadurch in letzterer ein
Wechselstrom erzeugt, so wird durch diesen ein erster Stromkreis in an sich bekannter
Weise erregt und an die Sortiervorrichtung ein derartiger Steuerimpuls abgegeben
daß die geprüfte Ampulle unter die defekten eingeordnet wird. Wenn schließlich die
Ampulle durch die mechanische Vorrichtung der Prüfeinrichtung in einer Stellung
angehalten wird, in welcher ein in der Wandung des Ampullenbehälters oder auf dessen
Außenfläche befindlicher Fehler eine beträchtliche Lichtmenge in Richtung des lichtempfindlichen
Elementes der Prüfeinrichtung reflektiert, so wird durch den so erzeugten Gleichstrom
ein zweiter, der Fotozelle in an sich bekannter Weise angeschlossener Stromkreis
erregt und der Sortiervorrichtung ein derartiger Steuerimpuls erteilt, daß die Ampulle
in die dritte Klasse eingeordnet wird. Die Ampullen dieser dritten Klasse sind infolgedessen
nicht derart geprüft worden, daß sie entweder unter die guten oder unter die defekten
eingeordnet werden könnten. Sie können versuchsweise nochmals unter diejenigen Ampullen
gelegt werden, die zu prüfen sind. Sie können aber auch vom Auge geprüft werden.
Sie werden daher im folgenden als nicht prüfbare Ampullen bezeichnet.
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Zusammenfassend wird somit die Erfindungsaufgabe durch eine Ampullenprüfeinrichtung
der eingangs erwähnten Gattung gelöst, in welcher die Sortiervorrichtung beim Obersteigen
eines bestimmten Wertes der Gleichstromkomponente, die durch das am stillstehenden
Ampullenb eh älter gestreute oder reflektierte Licht entsteht, die jeweils zu prüfende
Ampulle mittels an sich bekannter elektrischer und mechanischer Mittel als nicht
prüfbar ausscheidet.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung
besteht die Lichtquelle aus einer Lampe und einer Mehrzahl vor dieser Lampe hintereinander
angeordneter Blenden, welche ein schmales, scharf begrenztes Lichtbündel auswerfen.
Durch eine im wesentlichen aus einem Drehtisch und bekannten Antriebs- und Bremsmitteln
bestehende, mechanische Vorrichtung werden die zu prüfenden Ampullen der Reihe nach
im Lichtbündel derart angehalten, daß die Flüssigkeit um die Ampullenachse allein
dreht. Hinter der Ampulle wird eine hochempfindliche Fotozelle angeordnet. Die Fotozelle
befindet sich nicht im direkten, die Ampulle verlassenden Lichtbündel. Der zwischen
der Linie Ampulle-Fotozelle und dem aus der Ampulle austretenden direkten Lichtbündel
eingeschlossene Winkel kann bis 400 betragen. Dadurch wird die Fotozelle durch die
guten Ampullen beinahe nicht beleuchtet. An sich bekannte Stromkreise sind der Fotozelle
derart angeschlossen, daß einer allein durch die Wechselstromkomponente und der
andere allein durch die Gleichstromkomponente des Fotostroms erregt werden. Zwei
Relais werden in diesen Stromkreisen derart angeordnet, daß sie je angezogen werden,
wenn die Wechsel- bzw. Gleichstromkomponente einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Jedes Relais steuert eine ihm zugeordnete, im Ampullenabfallweg befindliche Weiche.
Durch letztere werden die geprüften Ampullen, je nach dem Befund der Fotozelle,
zu drei verschiedenen Behältern geführt.
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Die guten Ampullen gelangen in den ersten dieser Behälter, wenn keine
Weiche geschaltet wird. Die zwei genannten Weichen werden vorzugsweise hintereinander
längs der Hauptführung der Ampullen angeordnet und sind derart gelagert, daß sie
im geschalteten Zustand diese Hauptführung sperren und dafür je eine Nebenführung
aufmachen, welche die vom Drehtisch fallenden Ampullen zum Behälter der defekten
bzw. der nicht prüfbaren Ampullen führt.