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Verfahren und Vorrichtung zum gleichzeitigen Füllen vieler Ampullen
in einem luftdicht abschließbaren Füllbehälter Es ist bekannt, Ampullen oder ähnliche
Behälter, wie Spritzflaschen und Enghalsröliren (im folgenden wird der Kürze halber
stets nur von Ampullen gesprochen), die eine kapillare Einfüllöffnung haben, in
großer Anzahl gleichzeitig in einem luftdicht abschließbaren Füllbehälter zu füllen,
indem die Füllflüssigkeit, in welche die Antipullen mit der Öffnung nach unten tauchen,
durch Entlüftung des Füllbehälters in die Ampullen befördert wird. Das bekannte
Verfahren und die dazu benutzten Vorrichtungen lassen keine ausgesprochene Massenarbeit
zu, sondern erlauben nur ein ziemlich langsames Arbeiten. Grund dafür ist, daß die
jedesmal.ige Entlüftung des Füllbehälters geraume Zeit in Anspruch nimmt, daß weiter
das Einlegen der leeren Ampullen in den Füllbehälter viel Zeit braucht und daß auch
das Zuführen und Abgießen der Flüssigkeit sowie das Öffnen und Schließen des Füllbehälters
umständlich und zeitraubend ist. Es ist zwar schon eine Vorrichtung bekannt, mit
der eine größere Anzahl von Ampullen gleichzeitig bearbeitet, insbesondere in eine
Füllvorrichtung eingebracht werden kann. Die Benutzung setzt aber voraus, daß die
Ampullen in aufrechter Stellung in Vorratschachteln untergebracht sind. Üblicherweise
werden Ampullen aber liegend in Kartons verschickt, so daß sie zwecks Benutzung
der bekannten Vorrichtung erst umgepackt werden müssen. Auch muß die zu verwendende
Vorratschachtel, die umgestülpt werden muß, eine größere Festigkeit haben, als sie
-die üblichen Versandkartons aufweisen. Schließlich dürfte es unmöglich sein, mit
der Vorrichtung, -wenn sie auch für Ampullen mit flachem oder rundem Boden geeignet
sein soll, Zweispießampullen zu bearbeiten. Die' bekannte Vorrichtung stellt also
nur eine noch recht unvollkommene Lösung der Aufgabe dar, Ampullen in großer Zahl
geordnet in eine Füllvorrichtung einzubringen.
Alle diese Nachteile
sollen durch die Erfindung vermieden werden, durch die in erster Linie eine schnelle
Entlüftung des Füllbehälters bewirkt wird. Das wird gemäß der Erfindung dadurch
erreicht, daß der geschlossene Füllbehälter zu Beginn des Füllvorganges mit einem
entlüfteten Hilfsbehälter verbunden, danach von diesem getrennt und für sich weiter
entlüftet wird. Auf diese Weise wird zu Beginn des Füllvorganges durch die Verbindung
des noch völlig mit Luft gefüllten Füllbehälters finit dem entlüfteten Hilfsbehälter
im Füllbehälter sehr schnell eine schon sehr wesentliche Luftverdünnung erzielt,
die durch weitere Entlüftung schnell auf die erforderliche Höhe getrieben werden
kann. Die dadurch erzielte Zeitersparnis ist sehr bedeutend und kann dadurch besonders
wirksam gemacht werden, daß der Hilfsbehälter während der Beschickung des Füllbehälters
mit Ampullen und Füllflüssigkeit entlüftet wird.
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Es empfiehlt sich, eine ständig laufende Luftpumpe nacheinander auf
-den Hilfsbehälter, auf den Hilfsbehälter und den Füllbehälter gemeinsam und auf
den Füllbehälter allein zu schalten.
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Der Forderung auf schnelle und bequeme Zuführung der Füllflüssigkeit
in den Füllbehälter kann dadurch entsprochen werden, daß die Füllflüssigkeit in
den Füllbehälter durch Druckluft befördert wird, die von der auch als Druckpumpe
zu verwendenden Luftpumpe erzeugt wird.
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Wie bereits erwähnt, wird bisher für das Einbringen der Ampullen in
den Füllbehälter sehr viel Zeit benötigt, wenn die Ampullen einzeln von Hand in
den Füllbehälter selbst oder in Gestelle oder Schalen, die in den Behälter gebracht
werden, eingelegt werden müssen. Die Vorteile, die sich aus dem oben angegebenen
Verfahren ergeben, können also ohne Vermehrung von Arbeitskräften nicht zur vollen
Auswirkung 1,:ominen, und das Ziel einer schnellen Durchführung des Füllvorgangs
kann nur unvollkommen erreicht werden, wenn nicht gleichzeitig Vorsorge getroffen
wird, auch das Einlegen der Ampullen zu beschleunigen, und zwar mit Mitteln, die
die Nachteile der bekannten Vorrichtungen nicht aufweisen. Das wird unter Verwendung
von Schalen, in denen die Ampullen in den Füllbehälter eingebracht werden, bei einer
Abart des Verfahrens nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die neben- und übereinander,
z. B. in einer Schachtel, liegenden Ampullen durch ein Band, einen Streifen o. dgl.
aus Papier oder ähnlichem zsammengeschnürt und in dieser Stellung in die senkrecht
gestellte Schale eingefügt werden, die dann in die waagerechte Stellung umgelegt
wird, worauf das Band entfernt wird. Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
umfaßt in bekannter Weise einen luftdicht abschließbaren Füllbehälter, in den die
Ampullen mit der Öffnung nach unten eingebracht werden, und eineLuftpumpe. Die Vorrichtung
ist erfindungsgemäß in der Weise ausgebildet, daß sie außer dem Füllbehälter einen
Hilfsbehälter umfaßt und Mittel vorgesehen sind, um die beiden Behälter gemeinsam
und getrennt an die Luftpumpe anzuschließen.
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Die durch die Verbindung des noch luftgefüllten Füllbehälters mit
dein schon entlüfteten Hilfsbehälter zu erzielende Luftverdünnung im Füllbehälter
kann dadurch begünstigt werden, daß der Rauminhalt des Hilfsbehälters größer als
der des Füllbehälters und -die Verbindungsleitung zwischen beiden möglichst kurz
ist.
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Es hat sich unter Benutzung eines mit der Öffnung nach oben gerichteten
Füllbehälters eine Ausführung als besonders vorteilhaft erwiesen, bei der der Füllbehälter
als eine zur Aufnahme einer die Ampullen enthaltenden Schale geeignete Wanne ausgebildet
ist, auf deren Deckel der Hilfsbehälter angebracht ist.
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Im Zusammenhang mit dem Umstand, daß die Füllflüssigkeit durch Druckluft
zugeführt «erden soll, empfiehlt es sich, die Schale zur Aufnahme der Ampullen in
ihrer Wand nahe dem Boden mit Öffnungen zum Ein- und Austritt der Flüssigkeit zu
versehen. Diese Öffnungen erhalten zweckmäßig nach außen abfallende Grundflächen.
Dadurch wird erreicht, daß die Füllflüssigkeit nicht" in jede Schale eingegossen
werden muß, sondern von selbst in die Schale eintritt, nachdem diese in den Füllbehälter
gestellt ist. Ebenso braucht die beim Füllen übrig gebliebene Flüssigkeit nicht
aus der Schale ausgegossen zu werden, was häufig zum Herausfallen der Ampullen und
zu Bruch Veranlasung gab, sondern die überschüssige Flüssigkeit läuft beim Herausnehmen
der Schale aus dein Füllbehälter aus der Schale und bleibt im Füllbehälter zurück.
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Zweckmäßig mündet die Leitung zum Zuführen der Flüssigkeit im Wannenboden
ein, der Stützen zum Aufstellen der Schale mit den Ampullen aufweist. Um zu verhindern,
daß die Füllflüssigkeit in einem störenden Strahl in den Behälter einströmt, kann
vorteilhaft über der Einströmöffnung für die Füllflüssigkeit eine Abdeckung mit
seitlichen Öffnungen angebracht sein.
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Solange die Ampullen noch leer sind, haben sie das Bestreben, in der
Füllflüssigkeit aufzusteigen. Das kann dadurch verhindert werden, daß an der Deckelinnenseite
eine Abdeck-platte befestigt ist, die sich bei geschlossenem Deckel auf die Schale
für die Ampullen legt und sie nach oben abschließt.
Die zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Unischaltungen werden besonders zweckmäßig
dadurch bewirkt, daß im Deckel ein Mehrwegehahn angebracht ist, der solche Bohrungen
aufweist, daß die Luftpumpe mit dem Hilfsbehälter allein unter gleichzeitiger Verbindung
des Füllbehälters mit der Außenluft, mit dem Hilfsbehälter und dem Füllbehälter
zugleich und mit dem Füllbehälter allein verbunden werden kann.
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Für das schnelle Einlegen der Ampullen in die Schale hat sich eine
Ausbildung des die Ampullen enthaltenden Behälters (Schachtel o. ä.) in der Art
ganz besonders bewährt, daß der Behälter ein die Ampullen umfassendes Band, einen
Papierstreifen o. dgl. von solcher Länge enthält, -daß seine Enden miteinander verbunden
werden können. Zum Verbinden der Enden kann vorteilhaft eine Zange mit stabförmigen
Backen benutzt werden, zwischen denen die aufeinanderliegenden Enden des Bandes
oder Streifens eingeklemmt und durch deren Drehung die Enden so fest miteinander
verbunden werden können, daß das Band oder der Streifen mit den von ihm umschlossenen
Ampullen hochgehoben werden kann.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der
Erfindung dargestellt, und zwar zeigen: Abb. i eine Seitenansicht, teilweise geschnitten,
Abb. 2 den Grundriß, Abb. 3 eine Ansicht des Deckelgriffes, Abb. 4 einen senkrechten
Schnitt durch den Füllbehälter und den Hilfsbehälter, wobei die im Deckel angeordneten
Verbindungsbohrungen in der Schnittebene gezeichnet sind, Abb.5 einen senkrechten
Schnitt durch den Mehrwegehahn in einer Arbeitsstellung, Abb. 6 einen Grundriß -des
Mehrwegehahns, Abb. 7 die Unteransicht des Hahnes, Abb.8, 9 und io Ansichten von
Abwicklungen von Kegelflächen des Mehrwegehahnes, Abb. i i und 12 Schnitte durch
den Mehrivegehahn in anderen Stellungen, Albb. 13, 14 und 15 das Einlegen von Ampullen
in eine Schale.
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Die Vorrichtung weist einen Unterteil i auf, der einen Vorratsraum
2 für die Füllflüssigkeit enthält. Sein Boden 3 ist zu einer Vertiefung 4 hin geneigt,
in die ein Füll- und Entleerungsrohr 5 ragt, dessen untere .Öffnung mit einem Sieb
6 verkleidet ist. Der Vorratsraum 2 ist mit einem Überdruckventil 7 und mit einer
Entnahmeleitung 8 versehen. Außerdem ist in seine Vorderwand ein Flüssigkeitsstandglas
9 eingebaut.
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Auf dem Unterteil steht mit drei Füßen io der als Wanne ausgebildete
Füllbehälter i i. Da als Werkstoff Hartporzellan vorgesehen ist, sind die Füße der
Wanne durch Zwischenlagen i2 geschützt. Zum Abschluß des Füllbehälters dient ein
in Scharniergelenken 13 gelagerter Klappdeckel 14, der in geöffneter Stellung durch
Anschläge 15 gehalten und gegen Überklappen geschützt ist. Der Deckel 14 trägt an
seinem Vorderrande einen nach unten abgebogenen Griff 16 mit waagerechtem Griffstab,
der sowohl bei geschlossenem wie bei offenem Deckel bequem gefaßt werden kann, so
daß das Öffnen und Schließen des Deckels leicht vorgenommen werden kann. Zum dichten
Abschluß, der durch das große Eigengewicht des Deckels bewirkt wird, sind Dichtungslagen
17 eingefügt.
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Auf dem Deckel 14 ist ein zylindrischer Hilfsbehälter 18 gelagert,
der durch eine in seine Lagerung und den Deckel eingearbeitete Bohrung i9 über einen
in der Deckelmitte angebrachten Mehrwegehahn 2o mit dem Innern des 'Füllbehälters
14 in Verbindung st.ht. Eine weitere Bohrung 21 führt von dem Mehrwegehahn zu einem
Schlauch 22, der die Verbindung mit einer nicht gezeichneten Luftpumpe herstellt,
die an beliebiger Stelle mitsamt ihrem Antriebsmotor untergebracht sein kann. Von
dem Schlauch 22 führt eine absperrbare Zweigleitung 23 zu dem Vorratsraum 2.
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Im Deckel ist außerdem noch eine vom Mehrwegehahn 2o in die -Außenluft
führende Bohrung 24 eingearbeitet. Auch sitzt auf ihm ein Vakuummeter i oo.
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In dem Boden des Füllbehälters i i mündet die Entnahmeleitung B. Über
der Einmündung 25 ist eine gewölbte Abdeckung 26 angebracht, die seitliche Öffnungen
zum Austritt der Flüssigkeit aufweist.
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Im Boden des Behälters ii sind Stützen 27 zum Aufstellen einer Schale
28 vorgesehen, die für die Aufnahme der zu füllenden Ampullen 29 bestimmt ist. Die
Schale 28 hat in der Wand unmittelbar über ihrem Boden Öffnungen 30, deren Grundflächen
nach außen abfallen.
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An der- Innenseite des Deckels 14 ist an Vorsprüngen 31 eine Abdeckplatte
32 festgeschraubt, die sich bei geschlossenem Deckel auf die Schale 28 legt und
diese nach oben abdeckt.
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Zur Aufnahme des aus Metall bestehenden Mehrwegehahnes 20, der mit
einem Griff 33 versehen ist, hat der Deckel 14 (Abb. 5) in der Mitte eine kege-lige
Öffnung, die mit einem metallenen Futter 34 ausgekleidet ist, durch :das die Bohrungen
ig, 21 und 24 hindurchführen. Abb. 8 zeigt in einer Abwicklung des Futters 34 die
tatsächliche Anordnung der Bohrungen ig, 21 und 24., die, wie erwähnt, in den Abb.
4, 5, 11 und r in der
Schnittebene gezeichnet sind. In dem Futter
34 dreht sich der Mehrwegehalm 20, der gegen Abheben durch einen Bajonettverschluß
gesichert ist, indem zwei an dem Futter 34 allgebrachte Willkelfortsätze35 in eine
unterschnittene Kreisnut 36 in der Unterseite des Hahnes 20 greifen, in die sie
durch zwei Aussparungen 37 eingebracht werden können (Abb. 7).
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Der Reiber des Hahnes 2o ist aus einem Kernteil 38 und einem Mantelteil
39 zusammengesetzt, die beide fest miteinander verbunden sind (Abb. 5).
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Der Mantelteil 39 weist .die aus Abb. 9 ersichtlichen senkrecht zur
Kegelachse verlaufenden sechs Bohrungen 4o bis 45 auf, während in die Kegelfläche
des Kernteils 38 die aus Abb. io ersichtlichen vier Rillen 46 bis :.19 eingearbeitet
sind, die nach Zusammenfügen des Kernteils und des Mantelteils Kanäle bilden, in
welche die Bohrungen des Mantelteils münden.
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Es sind dann die Bohrungen 40 und 41 des Mantelteils 39 durch den
Kanal 46 des Kernteils 38 miteinander verbunden. Die Bohrungen 42 und 43 des Mantelteils
stehen durch den Kanal 47 untereinander und mit dein Wanneninnern in Verbindung,
mit dem auch die Bohrung 44 durch den Kanal 48 verbunden ist. Schließlich stellt
der Kanal 49 des Kernteils die Verbindung zwischen der Bohrung 45 im Mantelteil
und dem Wanneninnern dar. _ In die Oberseite des Deckels 14, auf der der Mehrwegehahn
2o schleift, ist eine Rastvertiefung 5o (Abb. 5) eingearbeitet, in der eine Rastfeder
liegt, die in den verschiedenen Arbeitsstellungen des Hahnes 2o in Rasten
5 1 auf der Hahnunterseite (Abb.7) eingreift und den Hahn in diesen Stellungen
fest stellt.
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Zur Bezeichnung dieser Arbeitsstellungen trägt der Hahn 2o drei mit
I, 1I, III gekennzeichnete Marken 52, denen eine Marke 53 am Deckel gegenübersteht.
Außerdem geben je ein,. Marke 54 und 55 am Hahn und Deckel die Stellung an, in der
der Hahn aus dem Bajonettverschluß herausgehobenwerdenkann.
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Das Füllen der Ampullen geht in folgender Weise vor sich. Die im Vorratsraum
2 befindliche Füllflüssigkeit stellt unter Luftdruck, der vorher durch die vorhandene
Luftpumpe erzeugt ist, wobei diese mit ihrer Druckseite auf die Leitung 23 geschaltet
wird.
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-Nachdem die finit Ampullen 29 gefüllte Schale 28 in den offenen Behälter
i i eingesetzt und der Deckel 14 geschlossen worden ist, wird durch Öffnen des Hahnes
der Entnahmeleitung 8 Füllflüssigkeit in den Behälter i i geleitet, die durch die
Öffnullgell 30 auch in die Schale 28 eintritt und die Ampullen 29 umspült.
Während dieser Vorbereitung steht der 1Ielirwegelialin 2o in derjenigen Stellung
I (Abb. >), in der seine Bohrungen 40 und 4, die durch den Kanal 46 miteinander
verbunden sind, vor den Bohrungen i9 und 21 liegen. Demgemäß arbeitet die Luftpumpe
auf den Hilfsbehälter 18 und entlüftet ihn. Gleichzeitig liegt die Bohrung 45 des
Hahnes vor der Bohrung 24 des Deckels, die Wanne 14 ist also durch den Kanal 49
mit der Außenluft verbunden.
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Durch Umschalten des Hahnes 2o in die Stellung II (.4bb. i i) gelangen
seine Bohrungen.l2 und 43 vor die Bohrungen i9 und 21. während die Bohrung 45 abgeschlossen
wird. Dadurch kommt das Wanneninnere mit dem Hilfsbehälter 18 in Verbindung, wodurch
der Luftdruck in der Wanne in kürzester Zeit stark erniedrigt wird, indem sich der
Luftdruckunterschied in der Wanne und dem Hilfsbehälter ausgleicht. Die -Tadel des
Vakuummeters ioo macht starke Schwankungen, deren Aufhören anzeigt, daß sich der
Luftdruck ausgeglichen hat. Während dieser Zeit ist die Luftpumpe ebenfalls mit
den beiden Räumen in Verbindung und entlüftet sie weiter.
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dun wird der Hahn 20 auf die Stellung III (Abb. 12) geschaltet, in'
der die von der Pumpe kommende Bohrung 21 durch die Bohrung 44 und den Kanal 48
mit der Wanne i i verbunden ist, deren Luftdruck schnell weiter auf den erforderlichen
beringen Wert erniodrigt wird. Ist das notwendige Vakuum nach Anzeige des Vakuummeters
erreicht, dann wird der Hahn 2o auf die Stellung I zurückgeschaltet, in der die
Pumpe wieder auf den Hilfsbehälter 18 arbeitet und die Wanne i i mit der Außenluft
verbunden ist. Die Ampullen 29 sind jetzt gefüllt und können mit der Schale 28 herausgenommen
werden. Der nächste Arbeitsgang beginnt.
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Zum Einlegen der Ampullen 29 in die Schale 28 dient die in Abb. 13
bis i 5 gezeichnete Vorrichtung. Die Ampullen 29 liegen in einem nicht gezeichneten
Behälter (Schachtel o. ä.) auf einem Streifen 56, der zweckmäßig aus Papier ist.
Die beiden übereinandergreifenden Enden des Streifens werden mit einer Zange 57
mit stabförmigen Backen 58 gefaßt und, wie Abb. 13 zeigt, so eingedreht, daß die
Ampullen fest von dem Streifen umschlossen sind und finit diesem hocligehob^ti werden
können. Der Streifen mit den Ampullen wird nach Abb. 14 in die auf die Seite gestellte
Schale 28 eingeschoben, dann die Schale in die Stellung nach Abb. i 5 umgelegt und
der Streifen 56 mit der Zange leerausgenommen. Die Schale 28 ist jetzt nahezu mit
Ampullen gefüllt und kann schnell durch Hinzufügen ivenvger Ampullen ganz gefüllt
werden.