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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung von Erzeugnissen nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Zur
Prüfung
von Erzeugnissen, wie beispielsweise Ampullen, Flaschen, Zylinderampullen, Vials
oder dergleichen, werden üblicherweise
Inspektionsmaschinen eingesetzt. Diese Inspektion erfolgt in der
Regel optisch. Bei flüssigen,
gefriergetrockneten oder opaken Produkten wird in einer Maschine die
Partikelinspektion und die Inspektion von kosmetischen Defekten
durchgeführt.
Mit diesen optischen Inspektionsmethoden bei flüssigen Produkten können Partikel,
Schwebeteilchen, Fasern, das Glas und der Füllstand inspiziert werden.
Bei gefriergetrockneten Produkten kann das sogenannte „Meltback”, ein eingefallener
Kuchen, Verfärbungen,
Verunreinigungen am Kuchen, nicht gefriergetrocknetes Produkt und
der Füllstand überprüft werden.
Für Vials
können Lage
und Farbe der Flip-Off-Kappe, Farbe der Bördelkappe, das Vorhandensein
eines gegebenenfalls vorgesehenen Gummistopfens, die Qualität der Bördelung,
Dellen und Kratzer in der Bördelkappe,
Risse und Kratzer in der Seitenwand und im Boden sowie Verschmutzungen
festgestellt werden.
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Bei
Ampullen kann beispielsweise mittels der optischen Methode eine
Deformierung am Ampullenspieß,
ein sogenannter Schwarzbrenner, die Farbringkodierung, Kratzer an
der Seitenwand oder am Boden sowie Verschmutzungen festgestellt
werden. Auch wenn die optischen Inspektionsverfahren eine Vielzahl
von verläßlichen
Informationen bezüglich der
zu prüfenden
Erzeugnisse liefern, sind einige Ergebnisse der Inspektion nicht
eindeutig. So kann beispielsweise nicht eindeutig festgestellt werden,
ob in einer Behälterwand
lediglich ein Kratzer oder aber sogar ein Riß vorhanden ist. Beides wird
in der optischen Methode als gleicher Fehler festgestellt. Bei dem
Erzeugnis mag aber beispielsweise ein Kratzer in der Wandung oder
am Boden hinnehmbar sein, während
ein Riß zum
notwendigen Ausschleusen des Erzeugnisses führen muss.
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Um
Kratzer und Risse sicher voneinander unterscheiden zu können, ist
es bereits bekannt geworden, das Erzeugnis nach der optischen Prüfung entweder
einer Vakuumprüfung
oder alternativ einer Hochspannungsprüfung zu unterziehen. Während bei
einer Vakuumprüfung
die Dichtigkeit des Behältnisses
und damit das Vorhandensein eines Risses überprüft wird, wird bei einer Hochspannungsprüfung das
Erzeugnis zwischen zwei Elektroden, das heißt zwischen einer Masseelektrode
und einer Spitzenelektrode, angeordnet. Schlägt bei Anlegen der Hochspannung
der Funke durch, liegt ein Riß vor,
so dass das Erzeugnis ausgesondert werden kann. Bei den bislang
bekannten Zusatzmodulen zur Hochspannungsprüfung hat sich aber das Handling
der zu prüfenden
Erzeugnisse als schwierig erwiesen. Die jeweils zu prüfenden Erzeugnisse
müssen
einzeln aufgenommen und in der Prüfposition zwischen den Elektroden
gedreht werden. Hierzu waren bislang recht aufwendige und den gesamten
Inspektionsprozeß verlangsamende
Schnecken- und Rollenkonstruktionen bekannt.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße Vorrichtung
zur Prüfung von
Erzeugnissen derart weiterzubilden, dass auch die einer optischen
Inspektion nachgeschaltete Hochspannungsprüfung in einfacher und sicherer Weise
die zu prüfenden
Erzeugnisse schnell und zuverlässig überprüft.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Demnach
ist eine Vorrichtung zur Prüfung von
Erzeugnissen, insbesondere von Ampullen, Flaschen und dergleichen,
mit Mitteln zur Bewegung der zu prüfenden Erzeugnisse und mit
Erfassungsmitteln zur Hochspannungsprüfung für die Erzeugnisse bereitgestellt,
bei der ein drehbar antreibbares Inspektionskarussell vorgesehen
ist, in dem auf Umfang Aufnahmewippen zur rotierbaren Aufnahme der
Erzeugnisse angeordnet sind. Die Erzeugnisse sind dabei von einer
vertikalen Aufnahmeposition in eine zumindest waagerechte Prüfposition
verschwenkbar.
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Über das
erfindungsgemäß vorgesehene
Inspektionskarussell können
die Erzeugnisse aus ihrem Transportweg, der der optischen Inspektion nachgeschaltet
ist, schnell und kontinuierlich übernommen
werden und nach einer kontinuierlichen Verschwenkung von der vertikalen
Aufnahmeposition in die horizontale Prüfposition in dieser geprüft werden,
bevor sie wieder in eine vertikale Abgabeposition verschwenkt werden,
um dann je nach Prüfergebnis
entweder als defektes Erzeugnis ausgeschleust zu werden oder als
sogenanntes Gutprodukt nach bestandener Hochspannungsprüfung ausgeschleust
und anschließend
abgepackt zu werden.
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Bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch
anschließenden
Unteransprüchen.
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Demnach
ist in den Aufnahmewippen mindestens eine Masseelektrode angeordnet.
Nach Einsetzen des Erzeugnisses verbleibt zwischen der Masseelektrode
und dem Erzeugnis ein Spalt. Die Erzeugnisse werden in der Aufnahmewippe
vorteilhaft zwischen einem in dieser drehbar angeordneten Teller
und einer antreibbaren Welle eingekoppelt. Über die antreibbare Welle können die
Erzeugnisse während
der Prüfung
in Rotation versetzt werden.
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Die
jeweilige Welle kann über
ein Kegelradgetriebe in vorteilhafter Weise mit einem eigenen auf dem
Inspektionskarussell angeordneten Motor, vorzugsweise einem Servomotor,
gekoppelt sein. Das Kegelradgetriebe ermöglicht es problemlos, die Drehbewegung
während
des Verschwenkens der Aufnahmewippe von der vertikalen in die waagerechte
Position zu übertragen.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann die Aufnahmewippe aus
der vertikalen Stellung heraus über
die waagerechte Position hinaus in eine angewinkelte Position bis
hin zu einem Spitzenwinkel von beispielsweise 45° verschwenkbar sein.
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Die
Aufnahmewippen sind vorteilhaft auch von der mindestens waagerechten
Prüfposition
in eine vertikale Abgabeposition zurück verschwenkbar.
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In
einer festen Prüfposition
für die
Erzeugnisse sind im Bereich der Vorrichtung zweite Elektroden vorgesehen.
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Die
mindestens eine zweite Elektrode ist vorteilhaft als Spitzenelektrode
ausgeführt,
die bezogen auf das taktweise rotierend angetriebene Inspektionskarussell
ortsfest angeordnet ist, so dass das jeweils in der Aufnahmewippe
aufgenommene zu untersuchende Erzeugnis mit der in der Aufnahmewippe
angeordneten mindestens einen Massenelektrode zur Hochspannungsprüfung taktweise
gegenüber dieser
zumindest einen zweiten Elektrode positionierbar ist.
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Gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Masseelektrode auf
der Aufnahmewippe positionsveränderbar
aufgenommen sein. Demnach kann die Masseelektrode entlang des Erzeugnisses
verfahren werden, um jeweils in einer unterschiedlichen Lage gegenüber dem Erzeugnis
die Hochspannungsprüfung
durchführen zu
können.
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Soweit
das Erzeugnis einen kappenartigen Verschluß hat, wie beispielsweise eine
Ampulle, eine Flasche oder ein Vial, kann dieser über eine
diesen in eingespannter Position umgreifende hütchenartige Aufnahme mit der
antreibbaren Welle koppelbar sein.
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Der
elektrische Anschluß der
Masseelektrode kann vorteilhaft über
einen Schleifring erfolgen.
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Vorteilhaft
kann in der Vorrichtung ein Auffangtrichter vorhanden sein, der
zumindest unterhalb des Prüfbereichs,
in dem die Hochspannungsprüfung vorgenommen
wird, angeordnet ist. Somit kann ein eventuell zerstörtes Erzeugnis
oder der Inhalt eines undichten Erzeugnisses unterhalb der Aufnahmewippe
aufgenommen werden, ohne dass die gesamte Vorrichtung verschmutzt
wird.
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Ganz
besonders vorteilhaft läßt sich
der elektrische Kontakt im taktweisen Umlauf des Inspektionskarussells
mechanisch trennen. Hierdurch kann die Hochspannung mittels eines
mechanischen Aufbaus an- und abgeschaltet werden.
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Gemäß einer
alternativen Ausführungsvariante
werden die Erzeugnisse zwischen einem rotierend angetriebenen Teller
und einer ebenfalls drehbaren hütchenartigen
Aufnahmeklaue angeordnet. Bei dieser Ausführungsform liegt der Drehpunkt
nicht oberhalb sondern unterhalb des Erzeugnisses. Dadurch ergibt
sich dann eine gegenüber
der obigen Ausführungsvariante
entgegengesetzte Lage der Aufnahmewippe, die nicht mehr nach oben,
sondern nach unten schwenkt.
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Weitere
Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand
eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
die Draufsicht auf eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2:
das Inspektionskarussell gemäß 1 als
Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in Draufsicht,
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3:
das Inspektionskarussell gemäß 2 in
perspektivischer Ansicht,
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4:
eine vereinfachte Schnittdarstellung durch das Inspektionskarussell
gemäß 3,
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5:
ein Detail der 4 und
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6, 7:
eine alternative Ausgestaltung der Erfindung anhand zweier Detaildarstellungen.
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In 1 ist
eine Vorrichtung 10 zur Prüfung von Erzeugnissen, insbesondere
von Ampullen, Zylinderampullen, Flaschen, Vials oder dergleichen
gezeigt. Diese besteht aus einem an sich bekannten Inspektionsmodul 12,
das als zentraler Bestandteil einen Rotationsstern 14 mit
optischer Kontrolle aufweist. Die Erzeugnisse werden über einen
in einem Einlaufmodul 16 angeordneten Einlauf 18 eingeführt und
in bekannter Weise in das System eingeschleust. Die Erzeugnisse
sind in der hier dargestellten Transportkette vereinfacht als Kreise 20 dargestellt.
Nach Durchlaufen des Inspektionsmoduls werden die Erzeugnisse 20,
die im vorliegenden Fall als Vial ausgeführt sind, ebenfalls in bekannter
Art und Weise einem Auslaufmodul 22 zugeführt, das
hier beispielhaft vier Auslaufkassettierungen 24 aufweist, über die
der Auslauf von Erzeugnissen gemäß dieser
Ausführungsform
in vier Kassetten aus der Linie in bekannter Art und Weise erreicht
wird.
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Die
hier beschriebene Erfindung betrifft die Ausgestaltung der ebenfalls
im Auslaufmodul 22 angeordneten Hochspannungsprüfstation 26.
Die Hochspannungsprüfstation 26 entnimmt,
wie später im
einzelnen dargelegt werden wird, die zu prüfenden Erzeugnisse aus der
Transportlinie 28. Nach erfolgter Hochspannungsprüfung wird
das Erzeugnis entweder über
die Gutausläufe 30 oder
den Schlechtauslauf 32 ausgeschleust. Dabei erfolgt die
Art und Weise des Ausschleusens und der Transport während des
Ausschleusens in für
die Erzeugnisse typischer Art und Weise, die aufgrund ihrer für den Durchschnittsfachmann
bekannten Ausgestaltung hier nicht nochmals im einzelnen erläutert werden
muss.
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In
der 2 ist die Hochspannungsprüfstation gemäß 1 nochmals
in Einzeldarstellung wiedergegeben. Die Hochspannungsprüfstation
ist ein Inspektionskarussell 26, in welchem auf Umfang
verteilt eine Mehrzahl von Aufnahmewippen 34 angeordnet
sind. In den Aufnahmewippen 34 werden die Erzeugnisse rotierbar
aufgenommen, das heißt
die in der Regel kreisrunden Erzeugnisse können in der Aufnahmewippe um
ihre eigene Symmetrieachse gedreht werden. Wesentlich ist es, dass
die Aufnahmewippen während
des Rotierens des Inspektionskarussell von einer vertikalen Aufnahmeposition
für die Erzeugnisse
in eine zumindest waagerechte Prüfposition
verschwenkt werden. Nach erfolgter Prüfung in der Prüfposition
können
die Aufnahmewippen wieder in eine vertikale Abgabeposition geschwenkt
werden.
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In
der 2 sind hier in Form von Vials dargestellte Erzeugnisse 20 in
den unterschiedlichen Positionen dargestellt. Noch deutlicher wird
dieser dynamische Schwenkvorgang der Aufnahmewippe aus der perspektivischen
Darstellung gemäß 3.
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Vorteilhafterweise
wird das Inspektionskarussell 26 in Pfeilrichtung P kontinuierlich
voranbewegt, so dass eine in waagerechte Stellung verschwenkte Aufnahmewippe
in einer Position 36 geprüft werden kann. Alternativ
wäre auch
ein taltweises Bewegen des Inspektionskarussels 26 möglich. In
dieser Position sind mehrere Spitzenelektroden 38 ortsfest
angeordnet. Nach entsprechender Positionierung der Aufnahmewippe 34 unterhalb
der Spitzenelektrode 38 kann die Hochspannungsprüfung durchgeführt werden.
Hierzu sind den Spitzenelektroden 38 gegenüberliegend
im Bereich der Aufnahmewippe 34 Massenelektroden 40 vorhanden.
Wenn bei Anlegen der Hochspannung der Funke durchschlägt, ist
das Erzeugnis, das heißt
im vorliegenden Fall die Ampulle oder die Flasche, in dem Bereich des
Funkenüberschlags
defekt. Unterhalb der Prüfstation 36 ist
eine Auffangwanne bzw. ein Auffangtrichter 42 angeordnet.
Hier kann eventuell aus der Ampulle bzw. der Flasche austretendes
Material oder eine zerstörte
bzw. zersplitterte Ampulle aufgefangen werden, ohne dass die gesamte
Vorrichtung verschmutzt wird.
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Der
Aufbau der jeweiligen Aufnahmewippen ist detaillierter in 5 dargestellt.
Die jeweiligen Aufnahmewippen 34 weisen einen drehbar gelagerten
Teller 44 und eine rotierbare Welle 46 auf. Am freien
Ende der rotierbaren Welle 46 ist eine hütchenförmige Aufnahmeklaue 48 angeordnet.
Das Erzeugnis 20, das im vorliegenden Beispiel als Flasche
bzw. Ampulle dargestellt ist, wird zwischen dem rotierbaren Teller 44 und
der hütchenförmigen Aufnahmeklaue 48 eingeklemmt.
Die hütchenförmige Aufnahmeklaue
umgreift hier eine Kunststoffkappe 50, die die Öffnung des
Erzeugnisses 20 verschließt. Diese Kunststoffkappe ist
in den meisten Fällen
eine Kombination aus Kunststoff mit Aluminium.
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Die
antreibbare Welle 46 wird über ein Kegelradgetriebe 52 mit
einem Elektroservomotor 54 gekoppelt, so dass mittels des
jeweils zugeordneten Servomotors 54 die Welle 64 und
hierüber
das Erzeugnis 20 in Rotation versetzbar ist. Das Kegelradgetriebe 52 ermöglicht es,
dass diese Drehbewegung auch während
des Verschwenkens der Aufnahmewippe 34 von der vertikalen
in die horizontale Position beibehalten werden kann.
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In
der Darstellung gemäß 5 und
auch in den anderen Darstellungen sind jeweils drei Spitzenelektroden 38 im
Bodenbereich, im Bereich des Verschlusses und im mittleren Bereich
angeordnet. Diesem gegenüberliegend
sind jeweils Masseelektroden 40 vorgesehen. In der Ausführung der 6 und 7 ist
die Masseelektrode 40 als positionsveränderbare Masseelektrode dargestellt.
Das bedeutet, dass die Masseelektrode 40 während der
Messung oder aber auch vor der Messung in gewünschte Positionen gebracht
werden kann. In den 6 und 7 sind nicht
sämtliche
Details aus 5 dargestellt. Diese wären sinngemäß zu ergänzen.
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Die
Stromzuleitung über
die entsprechende Stromleitung 56 zur Masseelektrode ist
beispielsweise in 4 gezeigt.
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Durch
Anordnen entsprechender Elektroden im Bereich des kappenartigen
Verschlusses 50 kann auch der korrekte Verschluß der Kappe 50 mittels
der Hochspannungsprüfung überprüft werden.
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Die
Masseelektroden können
in einem alternativen Elektrodenanordnungskonzept auch ortsfest in
der Maschine angebracht werden und somit nicht mehr auf der Aufnahmewippe.