DE1243425B - Verfahren und Anordnung zur objektiven Pruefung fluessigkeitsgefuellter Behaelter auf in der Fluessigkeit vorhandene Fremdkoerper - Google Patents

Description

• Verfahren und Anordnung zur objektiven Prüfung flüssigkeitsgefüllter Behälter auf in der Flüssigkeit vorhandene Fremdkörper Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur objektiven Prüfung flüssigkeitsgefüllter Behälter, insbesondere fest und steril verschlossener Behälter auf in der Flüssigkeit vorhandene Fremdkörper. bei dem die etwa vorhandenen Fremdkörper durch Kippen, Rütteln od. dgl. des Behälters angehoben und danach fotoelektrisch festgestellt werden.
• Es sind bereits Verfahren 7um Prüfen von Ampullen bekannt, bei denen die Fremdkörper durch mechanische Kipp- oder Rüttelvorgänge aufgewirbelt werden und dabei von Arbeitskräften visuell beobachtet werden. Meist wird von Hand geschüttelt und dann beobachtet.
• Diesen bekannten Verfahren haften verschiedene Mängel an. Während des Kipp- oder Schüttelvorganges ist die Beobaclltung sehr erschwert oder sogar unmöglich, was bei großen Mengen zu prüfender Behälter einen erhebiirhen Zeitverlust bedeutet.
• Beim Schütteln von Hand wird außerdem bei Reihenprüfungen der gleichmäßige Fluß der Prüflinge unterbrochen, wodurch das Einrichten von - von der Abfüllung über den Prüfstand zur Verpackung -durchgehenden Fertigungsstraßen erschwert wird.
• Diese außerordentlich ermüdende Prüftätigkeit ist außerdem mit allen Fehlen subjektiver Beobachtung behaftet.
• Es ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem von einer geeigneten Lichtquelle Licht durch eine Ampulle gestrahlt wird, die sich dreht und dann angehalten wird. Die in der Lösung weiterkreisenden Partikeln reflektieren das Licht, das dann durch ein optisches System auf eine Reihe von Fotozellen mit Elektronenvervielfacher konzentriert wird. Diese sind über einen Thyratron-Verstärker entweder mit einem Kathodenstrahloszillographen oder mit einer Auslösevorrichtung verbunden, die durch ein Relais be tätigt wird und die Ampullen passieren läßt oder entfernt.
• Trotz großer Anstrengungen, in dieser Richtung eine Lösung zu finden, ist nicht bekanntgeworden, daß eine nach diesem Prinzip arbeitende Apparatur erfolgreich gearbeitet hat. Der Grund für das Versagen liegt offensichtlich darin, daß die Apparatur nicht in der Lage ist, zwischen den Störeffekten, die durch Fremdkörper und aufsteigende Gasblasen hervorgerufen werden, zu unterscheiden. Außerdem ist der auf der Reflexionswirkung der störenden Teil chen beruhende Effekt noch bedeutend geringer als der an sich schon kleine Effekt, der durch das »Sichn-den-'veg-Stellen« der Fremdkörper in den Lichtstrahl hervorgerufen wird. Schließlich überlagern sich noch Störeffekte, die durch Ungleichmäßigkeiten des Glases, eingeschlossene Gasblasen usw. hervorgerufen werden.
• Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung werden die vorstehend aufgeführten Nachteile vermieden und eine objektive Prüfung von flüssigkeitsgefüllten Behältern auf Fremdkörper gewährleistet. Ein besonderer Vorteil liegt in der Einsparung von Arbeitskräften.
• Das vorgeschlagene Verfahren zur objektiven Prüfung flüssigkeitsgefüllter Behälter, wie Ampullen, Flaschen od. dgl., auf in der Flüssigkeit vorhandene Fremdkörper, bei dem die Fremdkörper durch Kippen, Rütteln od. dgl. des Behälters angehoben und danach fotoelektrisch festgestellt werden, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das Absinken der Fremdkörper in der Flüssigkeit beobachtet wird.
• Als besonders zweckmäßig hat es sich dabei herausgestellt, das Anheben der Fremdkörper bzw. Verunreinigungen in den flüssigkeitsgefüllten Behältern durch ein mittels eines Ultraschallschwingers erzeugtes gerichtetes Ultraschallstrahlungsfeld über eine Kopplungsflüssigkeit zu bewirken. Die im Behälter befindlichen Fremdkörper bzw. Verunreinigungen werden hierdurch meistens auf Spiralbahnen vom Boden des Behälters weg nach oben bewegt, da durch die Ultraschalleinwirkung die Flüssigkeit gleichzeitig in wirbelnde Bewegung versetzt wird, von der die Fremdkörper je nach ihrer Dichte und Oberflächenbeschaffenheit mehr oder weniger mitgerissen werden. Werden nach Beendigung des Anhebevorganges beispielsweise die Richtung und/oder die Intensität des Ultraschallfeldes geändert, so fallen diese je nach ihrer spezifischen Beschaffenheit auf einer mehr oder weniger spiraligen Bahn wieder zu Boden. Während des Sinkens durchfallen nunmehr die Fremdkörper, die mittels geeignet angebrachter Optiken erzeugten Lichtschranken, rufen hierdurch relative Lichtstromänderungen der einzelnen Lichtschranken in den den zugehörigen Optiken gegenüberliegenden Fotozellen hervor, diese wiederum bewirken relative Anderungen des an sich konstanten Fotostromes und betätigen über ein elektrisches oder elektronisches Sortiergerät eine automatische Auswerfervorrichtung.
• Durch eine spezielle Schaltung und Anordnung des erforderlichen Gerätes kann beispielsweise ein Lichtschrankensystem erzeugt werden, bei dem die durch die Fremdkörper hervorgerufenen Lichtstromimpulse über das Sortiergerät eine eindeutige Erkennung der Bewegungsrichtung der Fremdkörper erlauben; hierdurch werden in der Behälterflüssigkeit aufsteigende Gasblasen von den in der Behälterflüssigkeit fallenden, also sich in entgegengesetzter Richtung bewegenden Fremdkörpern, objektiv unterschieden.
• Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung hat sich als besonders vorteilhaft eine Vorrichtung erwesen, wie sie in den Unteransprüchen gekennzeichnet ist.
• Ein besonderer Vorteil dieser Vorrichtung besteht darin. daß der gesamte Prüfungsvorgang an ruhenden Behältern durchgeführt werden kann, was die fotoelektrische Erfassung der Fremdkörper wesentlich erleichtert und Störungen durch Glasfehler weitgehend ausschaltet.
• Das den zu prüfenden Behälter umgebende Lichtschrankensystem ist so geschaltet, daß unmittelbar nach Beendigung des Anhebevorganges für die festzustellenden Fremdkörper das Lichtschrankensystem automatisch eingeschaltet und nach Beendigung der Prüfung automatisch abgeschaltet wird.
• An Hand der Abb. 1 bis 3 wird die Erfindung erläutert.
• Gemäß A b b. 1 befindet sich in dem zu prüfenden Behälter 18 ein Fremdkörper 19, der auf der gestrichelt gezeichneten Spiralbahn durch Einwirkung des gerichteten Ultraschallstrahlungsfeldes 20 an die Oberfläche der Flüssigkeit21 befördert worden ist.
• Nach Abschalten des Ultraschallstrahlungsfeldes sinkt der Fremdkörper auf einer ähnlichen Spiralbahn wieder zu Boden.
• Gemäß A b b. 2, die eine Seitenansicht darstellt, durchfällt er dabei die von der Optik 13' und Fotozelle 15' aebildete Lichtschrankel4', anschließend die Lichtschranke 16' (die zugehörige Optik und Fotozelle sind in A b b. 2 nicht eingezeichnet), später die analogen Lichtschranken 6' und 5'. Alle Lichtschranken 14', 16', 6' und 5' besitzen in der Flüssigkeit den gleichen rechteckigen schmalen Lichtbündelquerschnitt, wie er unter 16' und 6' gemäß Abb. 2 zu erkennen ist.
• Um langsam fallende, d. h. in den Lichtschranken 14', 16', 6' und 5' möglicherweise keinen Impuls er- zeugende und besonders stark an der Kreisbewegung der Flüssigkeit teilnehmende Fremdkörper, wie z. B. leichte Fasern oder Haare, zu erfassen, wird ein Lichtschrankenkreuz erzeugt, welches durch die Optik 3', Lichtschranke 7' mit rechtwinkeligem Lichtbündelquerschnitt und Fotozelle 11' mit der Lichtschranke 8' (zugehörige Optik und Fotozelle 4" und 12" in Abb. 3 erkennbar), unter einem Winkel, wie aus Abb. 3 erkennbar, gebildet wird.
• In A b b. 3 ist die Anordnung der Optiken 1", 2", 3", 4" und der Fotozellen 9" 10", 11", 12" sowie der Verlauf der Lichtschranken 5", 6", 7", 8" (wobei diese identisch mit den Lichtschranken 5', 6', 7', 8' der A b b. 2 sind) in Aufsicht dargestellt. Die in A b b. 2 ersichtliche Optik 13', Fotozelle 15' und die Lichtschranken 14' und 16' sind in A b b. 3 der Übersichtlichkeit halber weggelassen worden.
• Die von den Fremdkörpern in den Lichtschranken 14', 16', 6' und 5' hervorgerufenen relativen Lichtstromänderungen erzeugen in den zugehörigen Fotozellen relative Änderungen des jeweils an sich konstanten Fotostromes, welcher über ein elektronisches Sortiergerät nur dann die Auswerfervorrichtung betätigen und somit das Auswerfen eines Behälters bewirken kann, wenn sie in der Reihenfolge 14', 16', 6' und 5' aufgenommen werden, wodurch eine einwandfreie Trennung aufsteigender Gasbläschen von fallenden Fremdkörpern erreicht wird. Bei Flüssigkeiten, die zu starker Blasenbildung neigen, kann die obere Lichtschrankenkombinafi on 14', 16' weggelassen werden, weil die Gasblasen vornehmlich im oberen Flüssigkeitsdrittel entstehen. Das Lichtschrankenkreuz 7', 8' muß dann außerdem entsprechend verkürzt werden.
• Fremdkörper, die sehr langsam zu Boden sinken, rufen bei Durchgang durch die Lichtschranken keine ausreichend schnelle Lichtstromänderung hervor, so daß auch kein Auswerfen der entsprechenden Behälter erfolgen würde. Die langsam fallenden Fremdkörper erzeugen aber sicher im Lichtschrankenkreuz 7', 8' ausreichend schnelle Lichtstromänderungen, so daß dadurch ein Auswerfen der Behälter bewirkt wird.
• Das Lichtschrankenkreuz 7', 8' kann bei Erfordernis bis in die flachen Lichtschranken 14', 16'. 6' und 5' hinein ausgedehnt werden.
• Es können auch andere den jeweiligen Erfordernissen angepaßte Lichtschrankenkombinationen verwendet werden. Die Art der verwendeten Lichtschrankenkombinationen hängt insbesondere von den Abmessungen der zu prüfenden Behälter und den Eigenschaften der auf Fremdkörperfreiheit zu prüfenden Flüssigkeit ab.
• Patentanspriiche: 1. Verfahren zum objektiven Prüfen flüssigkeitsgefiillter Behälter, insbesondere fest und steril verschlossener Behälter, auf in der Flüssigkeit vorhandene Fremdkörper, bei dem die etwa vorhandenen Fremdkörper durch Kippen, Rütteln od. dgl. des Behälters angehoben und danach fotoelektrisch festgestellt werden, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß das Absinken der Fremdkörper in der Flüssigkeit beobachtet wird.

Claims (1)

1. 2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Erzeugung von Ultraschallenergie zum Anheben der etwa vorhandenen Fremdkörper in der Flüssigkeit und durch ein den Behälter durchsetzendes Lichtschrankensystem, welches aus einzelnen, bandförmigen, im Querschnitt rechteckigen, auf Fotozellen treffende Lichtschranken besteht, die derart angeordnet sind, daß, von oben nach unten gesehen, zunächst zwei flachkant liegende Lichtschranken den Behälter durchsetzen, die von einem Lichtschrankenkreuz gefolgt werden, welches aus zwei vorzugsweise senkrecht aufeinander und hochkant stehenden Lichtschranken gebildet wird, dem wiederum zwei flachkant liegende Lichtschranken folgen.

   3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtschranken zugeordneten Fotozellen derart an ein elektrisches oder elektronisches Sortiergerät angeschlossen sind, daß jeweils bei einer durch in der Flüssigkeit herabsinkende Fremdkörper ausgelösten Impulsfolge eine Auswerfervorrichtung für den betreffenden Behälter einschaltbar ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Rationalisierungs-Kuratorium der Deutschen Wirtschaft, RKW-Auslandsdienst, H. 7, »Verpackung«, München 1951, S. 71.