WO2009153041A1 - Vorrichtung und verfahren zur prüfung der dichtigkeit von verschlusskappen auf medizinischen hohlkörpern - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur prüfung der dichtigkeit von verschlusskappen auf medizinischen hohlkörpern Download PDF

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WO2009153041A1
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hollow body
holding
cap
holding element
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Thomas Fischer
Manfred Simader
Günter Kavallar
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Arzneimittel Gmbh Apotheker Vetter & Co. Ravensburg
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/26—Applications of control, warning, or safety devices in capping machinery
    • B67B3/261—Devices for controlling the tightening of threaded caps, e.g. testing the release torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B3/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying caps
    • B67B3/26—Applications of control, warning, or safety devices in capping machinery

Definitions

  • the invention relates to a device for testing the tightness of caps on medical hollow bodies according to the preamble of claim 1 and to a method for testing the tightness of caps on medical hollow bodies according to the preamble of claim 11.
  • the object of the invention is therefore to provide a device for testing the tightness of caps on medical hollow bodies, which allows an objective, well reproducible, documentable, non-destructive and identical for each test specimen. Furthermore, the device should be capable of being able to carry out a 100% inspection of the hollow bodies produced, ie not only to check random samples, but the entire production volume.
  • a device having the features of claim 1. It comprises a drive, a holding element for the medical hollow body and a holding device for the closure cap.
  • the holding device is rotatably mounted relative to the holding element.
  • the device further comprises a sensor for the relative rotation of the holding device relative to the holding element. It is characterized in that by means of the drive, by means of the holding element and the holding device a rotary moment in the closure cap is introduced, and that a hollow body and a closure cap of the holding device and the holding element of - along the longitudinal axis of the hollow body seen - the same side are detected.
  • one holder may grasp the body in the region of its bottom while another holder grips the lid.
  • a hollow body and a closure cap of the holding device and the holding element of - along the longitudinal axis of the hollow body seen - the same side are detected.
  • the holding member for the hollow body is thus arranged relative to the holding device for the closure cap so that it detects the hollow body in a region which more or less directly - as seen along the longitudinal axis of the hollow body - connects to the closure cap.
  • the opposite along the longitudinal axis of the hollow body remains Page free, which makes it possible to equip existing production facilities with the device.
  • the hollow bodies are grasped at their opposite side from the closure cap in order to be transportable through the production plant.
  • This can be done, for example, by arranging the hollow bodies in magazines. But it can also be that the hollow bodies are detected by grippers, which transport them through the production plant.
  • the holding device for the closure cap and the holding element for the hollow body are rotatably mounted relative to each other, so that a torque in the closure cap can be introduced without, for example, the hollow body rotates when the drive cooperates with the holding device.
  • a sensor is provided which can detect a relative rotation of the holding device relative to the holding element.
  • a device which is characterized in that the holding device and the holding element are arranged on the same side, viewed along a longitudinal axis of the hollow body. It would also be possible, for example, to bring the holding device for the closure cap from the side to the hollow body on which the closure cap is arranged. At the same time, it could be opposite of the longitudinal axis of the hollow body. the side of a holding element for the hollow body to be brought, which extends almost along the extension of the hollow body almost directly to the cap and engages around the hollow body in this area. Preferably, however, if both the holding device and the holding element are arranged on the same side, it is preferable for both the holding device and the holding element to approach the hollow body from the side on which the closure cap is arranged.
  • a device is preferred in which the holding device and the holding element are arranged integrally with one another on or in a basic body of the device.
  • the device does not consist of different separate parts, but has a single body comprising the described elements. This also means that the device can be constructed very compact.
  • a device is preferred in which the sensor for the relative rotation of the holding device relative to the holding element is a torque sensor.
  • a torque is introduced into the closure cap via the drive, which initially has a relatively small value, which is then preferably increased linearly up to a nominal value.
  • the setpoint preferably corresponds to a torque in which a closure cap which is sufficiently firmly connected to a hollow body, so that a sealing element arranged between the hollow body and the closure cap is compressed in such a way that a desired tightness is achieved, especially not yet twisting. If the test specimen is tight, then the torque sensor will be the preferably linear increase of the torque.
  • the cap preferably also serve the control until the target value is reached, and then turn off the drive so that no further torque is introduced into the cap.
  • the test specimen has passed the leak test and can be removed from the device.
  • the cap if the cap is not firmly seated on the hollow body, it will possibly start to rotate at a lower torque, at the latest at the nominal value, when the drive interacts with the holding device.
  • the torque introduced into the closure cap breaks, since a discontinuous transition from static friction to sliding friction takes place between the closure cap and the sealing element or between the sealing element and the hollow body. This drop in torque can be detected by the torque sensor, which thus detects the onset of a positive rotation of the holding device relative to the holding element.
  • the nonlinear torque curve measured on the sensor is indicative of a leaking specimen.
  • a torque can be introduced into the closure cap by the drive interacting with either the holding device or with the holding element. If a leaking cap breaks loose in this second case, it is held in place by the holding device while the hollow body rotates relative to it because the drive interacts with the holding element. For the introduction of a torque in the cap, it is irrelevant in any case whether the drive interacts with the holding element or with the holding device. Since the closure cap - in leaky caps at least until the moment of tearing - is firmly connected to the hollow body, a torque is introduced into this even when the drive interacts with the holding element.
  • a device is also preferred, which is characterized in that the sensor for the relative rotation of the holding device relative to the holding element is an angle sensor which detects the angle of rotation of the holding device relative to the holding element.
  • a setpoint torque can be introduced directly into the closure cap, wherein the angle sensor determines whether the closure cap can be rotated relative to the hollow body. If this is the case, the test specimen has failed the tightness test.
  • the sealing cap of a sealed test object can not be twisted when the setpoint torque is initiated.
  • the introduction of the desired torque in the cap can be done in a particularly simple way, for example, characterized in that the drive is acted upon by a defined nominal current or a defined nominal voltage. For this purpose, it is necessary to know the relationship between the relevant electrical variables and the torque generated by the drive very accurately. It can then be generated a defined torque, without the need for a separate torque sensor should be provided.
  • a torque sensor is provided in addition to the angle sensor. This can determine, for example, whether the torque generated by setting an electrical variable for the drive actually corresponds to the desired setpoint torque. For this purpose, it can simply serve to record the torque, or use a control system to ensure that the setpoint torque is always applied. But it is also possible to operate the device so that a preferably linearly increasing torque introduced into the cap is, and that an incipient relative rotation between the holding member and holding device is not registered by a collapse of the measured value at the torque sensor, but by the additionally provided angle sensor. The torque sensor is then used only for detecting the momentarily applied torque and can thus monitor, for example, the linearity of the torque curve, preferably serve a control, or allow a logging of the introduced into the cap torques.
  • a device in which a device for limiting the speed is provided.
  • This is advantageous in particular when a setpoint torque is introduced into the closure cap by setting an electrical nominal size of the drive. Namely, when the cap breaks loose and begins to rotate, with the preset electrical rating not being timely reduced from its nominal value to a smaller value, the constant torque is still introduced into the cap so that it will be accelerated in rotation when the between the cap and the sealing element or between the sealing element and the hollow body prevailing sliding friction is not large enough to prevent this. Such acceleration can ultimately lead to excessive speed and possibly even damage to the machine.
  • a device for limiting the speed provides a remedy by the drive is driven so when reaching a certain maximum speed that a further increase in speed is not possible. This maximum Speed can preferably be adjusted so that the device is not damaged.
  • the object of the invention is also to provide a method for testing the tightness of caps on medical hollow bodies, which allows an objective, non-destructive and identical for each specimen examination, which is possible in 100% of the manufactured in a plant sealed hollow bodies.
  • the method comprises the following steps: A hollow body is grasped and held by means of the retaining element.
  • the closure cap is grasped and held by means of the holding device.
  • a torque is introduced into the cap.
  • a sensor By means of a sensor, a relative rotation of the holding device relative to the holding element is detected. It is thus possible to judge whether, when a torque is introduced into the closure cap, it can be rotated relative to the hollow body. Therefore, in the manner already described tightly closed leaking hollow bodies distinguishable.
  • a method is also preferred which is characterized in that the torque introduced into the closure cap is detected by a torque sensor. On the one hand, this can be used to log the torque introduced. be used to control the linearity of a torque ramp. On the other hand, with the torque sensor via the torque introduced into the closure cap, an incipient relative rotation of the holding device relative to the holding element can be determined, because the torque acting on the closure cap breaks in the moment of incipient relative rotation when a discontinuous transition between static friction and sliding friction takes place ,
  • a method is also preferred in which the angle of rotation of the holding device relative to the holding element can be detected by an angle sensor.
  • the possible relative rotation of the holding device relative to the holding element upon initiation of a setpoint torque can thus be detected, for example, by the angle sensor.
  • both the torque introduced into the closure cap by a torque sensor and the rotation angle of the holding device relative to the holding element are detected by an angle sensor.
  • the torque sensor of the logging or control of the actually acting on the cap torque.
  • the angle sensor determines a relative rotation of the closure cap relative to the hollow body.
  • the torque sensor can also be used to initiate a torque ramp, so a preferably linear torque curve, in the cap.
  • a relative rotation of the closure cap relative to the hollow body can then optionally detected either by the angle sensor alone or both by the angle sensor and by the torque sensor via a break in torque. If the onset of relative rotation by both sensors is detected in parallel, there is a redundancy which makes the method particularly safe and easy to reproduce.
  • a method is preferred, which is characterized in that a desired value for a torque is adjustable.
  • the limit torque at which the closure cap just does not begin to rotate relative to the hollow body depends on various parameters.
  • the coating of the cap plays a role here because it influences its friction properties.
  • the sealing element arranged between the closure cap and the hollow body is important.
  • the material used for the hollow body for example, the type of glass, plays a significant role, since also here very different friction properties can result. This may even result in differences in each delivered batch, so that for each batch with which the filling or closing line is sent, a separate setpoint must be determined and set.
  • the setpoint - ie the limit torque - also depends on how the cap is attached to the hollow body. It can be connected, for example by crimping or crimping with the hollow body.
  • a method is also preferred in which a hollow body is identifiable as a bad part if, when a torque is introduced into the closure cap, the amount of which is less than or equal to the nominal value, a collapse of the torque in the rotary torque sensor is detectable.
  • This method is responsive to the fact that over time a preferably linearly increasing torque is introduced into the closure cap. This is increased up to a preset setpoint if the cap does not break loose first and begin to rotate. If the cap is tight, the torque can be increased to the setpoint without rotation. On the other hand, if it is a leaking specimen, the torque will break at a value less than or equal to the target value, because the cap breaks loose and a transition from static to sliding friction occurs. Thus, if such a break-in is detected in the torque sensor, the test object can be identified as a bad part, so that it can be singled out at the end of the production line.
  • a method is preferred in which a hollow body can be identified as a bad part if a change in the angle of rotation of the holding device relative to the holding element can be detected by the angle sensor when a defined torque is introduced into the closure cap.
  • a defined torque is introduced into the cap. If a tightly closed hollow body is in engagement with the testing device, no change in the angle of rotation of the holding device relative to the holding element will be detectable, since the closure cap will not tear when the defined torque is introduced. On the other hand, if the test object is leaking, the closure cap will break loose, so that a change in the angle of rotation can be detected.
  • the hollow body is identifiable as a bad part, so that it is ausseidbar as a scrap at the end of the production line. The invention will be explained in more detail below with reference to FIG.
  • the sole FIGURE shows a device 1 for testing the tightness of sealing caps on medical hollow bodies. It has a drive 3 which is able to effect a rotation about a longitudinal axis 5.
  • the device 1 also has a holding element 7, which is suitable for holding a hollow body 9 against rotation.
  • the hollow body 9 can be a syringe, a carpule, a vial or a multi or double chamber system. It is essential that the hollow body is a medical hollow body.
  • the device 1 further comprises a holding device 11, which can hold a cap 13 against rotation.
  • the closure cap 13 may be formed, for example, as a crimp cap or as a crimp cap. It is essential that it is firmly connected to the hollow body 9, so that a sealing element arranged between the closure cap 13 and the hollow body 9 is compressed such that it seals the hollow body 9 tightly.
  • the holding device 11 is rotatably mounted relative to the holding element 7, and it can be by means of the drive 3 via the holding device 11, a torque directly into the cap 13 are introduced.
  • a torque can be introduced directly into the hollow body 9.
  • a torque is introduced into the closure cap 13, since it is firmly connected to the hollow body 9, at least until the moment of detachment.
  • It is also a sensor for the relative rotation of the holding device 11 opposite provided the holding element 7, which may be formed as a torque sensor 15 or as an angle sensor 17.
  • the hollow body 9 has a longitudinal axis 19 which coincides with the longitudinal axis 5 of the device 1.
  • the holding device 11 and the holding element 7 are designed such that they grasp the hollow body 9 and the closure cap 13 from the same side as seen along the longitudinal axis 19.
  • the holding device 11 and the holding element 7 are arranged on the same side of the hollow body 9, viewed along the longitudinal axis 19.
  • an axial distance along the longitudinal axis 19 between the holding device 11 and the holding member 7 is so small that the holding member 7 detects the hollow body in a region along the longitudinal axis 19 more or less directly to the Closure cap 13 connects.
  • the end of the hollow body 9, which lies opposite the closure cap 13 along the longitudinal axis 19, remains free. It can for example be used to transport the hollow body 9 along the production line.
  • the hollow body 9 optionally sorted in magazines or detected by grippers.
  • the axial distance along the longitudinal axis 19 between the holding device 11 and the holding element 7 is adjustable.
  • a pneumatic stroke control with pneumatic connections 21, 21 ' may be provided. This makes it possible to match the axial distance between the holding device 11 and the holding element 7 to the specific geometry of the test object to be examined. For example, due to a variable head height in different batches of test lend the height of the cap variable.
  • the device 1 can be adapted to such changes by changing the axial distance between the holding device 11 and the holding element 7. In this way, it is ensured that the holding element 7 engages around the hollow body 9 always at the same relative position to the closure cap 13. This results in a particularly good reproducibility of the measurement.
  • the entire device 1 or sub-elements of the device 1 in the axial direction along the longitudinal axes 5 and 19 are displaced.
  • This, too, can preferably take place via a pneumatic control, for which pneumatic connections 21, 21 'can likewise be provided.
  • the hollow body 9 is typically held in the production line at its end opposite the closure cap.
  • the device 1 can now approach from the side - along the longitudinal axis 19 - to the hollow body 9, on which the closure cap 13 is arranged. It continues to drive on the hollow body 9, until the cap 13 is in the region of the holding device 11.
  • the axial distance between the holding device 11 and the holding element 7 is then varied so that the holding element 7 can grip the hollow body 9 in a region which adjoins the closure cap 13 more or less directly along the longitudinal axis 19.
  • different lengths hollow body 9 can be tested without a conversion of the device 1 or the production plant is needed.
  • length tolerances of the hollow body 9 can be compensated in the same way. From the figure it is clear that the holding device 11 and the holding element 7 are here arranged integrally with each other in a base body 23 of the device 1. This allows a very compact construction of the device 1.
  • At least the holding device 11 can be sterilized since it comes close to the opening of the hollow body 9 spatially particular. In no case should there be any carryover of germs, viruses or bacteria. However, it is preferred that the retaining element 7, in particular the entire device 1, be sterilized. Thus, the use of the device 1 is also possible in a generally aseptic production plant.
  • the tightness of a sealed hollow body 9 is checked by the device 1 not directly, but indirectly by the application of torque.
  • the torque can be introduced via the drive 3 mediated by the holding device 11 in the cap 13.
  • the holding device 11 is rotatably mounted relative to the holding element 7, so that the hollow body 9 does not rotate when a torque is introduced into the closure cap 13.
  • the torque can also be imparted via the drive 3 mediated by the holding element 7 in the hollow body 9.
  • a torque is introduced into the closure cap 13, because it is firmly connected to the hollow body 9, at least until the moment of tearing.
  • the rotatable mounting of the retaining element 7 relative to the holding device 11 ensures that the closure cap 13 does not rotate when a torque is introduced into the hollow body 9.
  • a hollow body 9 is detected by means of the holding element 7, and a closure cap 13 is detected and held by means of the holding device 11. It can then be introduced into the cap 13, a torque.
  • a sensor is provided which optionally detects a relative rotation of the holding device 11 relative to the holding element 7. This sensor can be designed, for example, as a torque sensor 15.
  • a small torque is introduced into the closure cap 13, which is for example linearly increased up to a desired value. If the closure cap 13 breaks loose during this torque ramp and begins to rotate, the torque detectable at the torque sensor 15 breaks due to the discontinuous transition from static friction to sliding friction, so that a nonlinear torque curve, in particular a collapse of the otherwise increasing torque, occurs Torque is detectable.
  • the nominal value up to which the torque ramp is driven is chosen such that a closure cap 13, which sealingly closes a hollow body 9, just can not break loose and begin to rotate.
  • test specimen is a hollow body 9 whose closure cap 13 does not close it in a sealing manner.
  • the test object is then marked as a bad part and can preferably be discarded at the end of the production line.
  • the sensor for detecting a relative rotation of the holding device 11 relative to the holding element 7 can also be used as an angle sensor 17 be educated.
  • the defined torque is chosen so that a tight-fitting cap 13 just can not break loose. If a change in the angle of rotation can be registered in the angle sensor 17, the test object is a bad part which can be identified and preferably sorted out at the end of the production line.
  • a torque sensor 15 and an angle sensor 17 are also possible into the device 1. It is then possible, for example, to drive a (preferably regulated) torque ramp, whereby the tearing off of a closure cap 13 can not be detected by the breaking in of the torque at the torque sensor 15, but by a change in the angle of rotation in the angle sensor 17. However, the tearing of the cap 13 can also be detected both by a collapse of the torque in the torque sensor 15 and by a change in the angle of rotation in the angle sensor 17. In this way, one has two parameters for assessing the tight fit of the closure cap 13 on the hollow body 9, so that this embodiment is particularly error-prone and provides particularly good reproducible test results.
  • the torque sensor 15 may also serve to a defined torque, which is generated by acting on the drive 3 with a constant electrical nominal size, with a Preset setpoint to compare or log.
  • a regulation can be provided, which causes a variation of the nominal value of the electrical variable with a deviation of the torque, so that the present torque can be equal to the desired value.
  • a tearing of the cap 13 under the action of the preset target torque can also be detected here both by a collapse of the torque in the torque sensor 15 as well as a change in the angle of rotation in the angle sensor 17.
  • the setpoint for the torque at which a tight-fitting cap 13 just does not break loose and begins to rotate is preferably adjustable. It can then be adapted to the specific conditions present in a given batch of candidates.
  • the torque at which a close-fitting closure cap 13 just does not tear depends, for example, on the coating of the closure cap 13, on the sealing element arranged between the closure cap 13 and the hollow body 9, and on the material of the hollow body 9. Therefore, the limit torque setpoint must be redetermined and set for each lot of DUTs.
  • a device for limiting the rotational speed of the holding device 11 is provided for the device 1. Namely, if a closure cap 13 breaks loose and at the same time a constant torque is introduced into it, the rotation of the holding device 11 is accelerated, as a result of which speeds of rotation can possibly be reached which can lead to damage to the device 1.
  • the means for limiting the speed is preferably set so that they drive the drive 3 in such a way can, that at most a maximum speed of the holding device 11 is reached, in which the device 1 is not damaged.
  • the device 1 can be integrated into a production line, preferably it can be arranged immediately behind a closure station within the production line. In this way, it is possible, without exception, to check all sealed in the closure station hollow body to its tightness, and so to be able to immediately determine a possible error in the production plant. The production can then be interrupted immediately and the error corrected. In contrast to traditional testing methods, which are sampled at the end of the production line, there are no accumulated product losses.
  • the device 1 it is also possible to arrange the device 1 at the end or outside a production line and thus also to check samples.
  • the device 1 in laboratory equipment in order to determine, for example, desired values, ie torques at which a tight fitting cap 13 just will not break loose. Integration of the device in laboratory equipment also makes it possible to calibrate repaired, refurbished or newly manufactured devices 1, and to check their proper functioning.
  • the device 1 makes it possible for the first time to qualitatively test the tightness of a closure cap on a medical hollow body in an objective method which is a non-destructive and 100% identical for each test object. Inspection possible directly in the production plant. The test results can be documented and evaluated.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zur Prüfung der Dichtigkeit von Verschlusskappen (13) auf medizinischen Hohlkörpern (9) mit einem Antrieb (3), einem Halteelement (7) für den Hohlkörper (9), einer Haltevorrichtung (11) für die Verschlusskappe (13), wobei die Haltevorrichtung (11) relativ zu dem Halteelement (7) drehbar gelagert ist, und einem Sensor für die Relativdrehung für die Haltevorrichtung (11) gegenüber dem Halteelement (7) vorgeschlagen, wobei mittels des Antriebs (3), mittels des Halteelements (7) und der Haltevorrichtung (11) ein Drehmoment in die Verschlusskappe (13) einleitbar ist, und wobei ein Hohlkörper (9) und eine Verschlusskappe (13) von der Haltevorrichtung (11) und dem Halteelement (7) von - entlang der Längsachse (19) eines Hohlkörpers (9) gesehen - derselben Seite erfasst werden.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung der Dichtigkeit von Verschlusskappen auf medizinischen Hohlkörpern
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Prüfung der Dichtigkeit von Verschlusskappen auf medizinischen Hohlkörpern gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Prüfung der Dichtigkeit von Verschlusskappen auf medizinischen Hohlkörpern gemäß Oberbegriff des Anspruchs 11.
Vorrichtungen der genannten Art sind bisher nicht bekannt. Um einen medizinischen Hohlkörper, beispielsweise eine Spritze oder Karpule, auf seine Dichtigkeit zu prüfen, wird bisher ein manuelles Verfahren angewendet. Hierzu werden am Ende des Produktionsprozesses Stichproben der verschlossenen Hohlkörper entnommen. Diese werden manuell geprüft, indem die Prüfperson versucht, die Verschlusskappe relativ zu dem Hohlkörper zu verdrehen. Wenn die Verschlusskappe fest genug auf dem Hohlkörper sitzt und hierdurch eine Dichtscheibe zwischen dem Hohlkörper und der Verschlusskappe hinreichend komprimiert wird, sodass eine gewünschte Dichtigkeit gewährleistet ist, ist es der Prüfperson nur unter erheblichem Kraftaufwand oder gar nicht möglich, die Verschlusskappe zu verdrehen. Ist die Verschlusskappe dagegen nicht fest genug mit dem Hohlkörper verbunden, sodass auch die Dichtscheibe nicht hinreichend komprimiert wird und damit eine gewünschte Dichtigkeit nicht gewährleistet ist, ist die Verschlusskappe sehr viel leichter manuell zu verdrehen.
Nachteilig an dieser Vorgehensweise ist, dass jede Prüfperson ein jeweils anderes subjektives Empfinden für die aufzubringende Kraft hat, sodass die aus den Beurteilungen der Prüfpersonen gewonnenen Aussagen für die Dichtheit stark subjektiv, nicht gut reproduzier- bar und schwer zu dokumentieren sind. Weiterhin nachteilig ist, dass lediglich Stichproben der verschlossenen Hohlkörper geprüft werden können, während es wünschenswert wäre, eine 100 %-Kontrolle durchzuführen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass nicht unmit- telbar in den Verschließprozess eingegriffen werden kann, nachdem eine mangelnde Dichtigkeit eines oder mehrerer Hohlkörper festgestellt wurde, sodass sich eine größere Anzahl von bereits fertig verschlossenen Hohlkörpern in der Produktionsstraße befindet, die dann alle nachgeprüft werden müssen. Ist die mangelnde Dichtigkeit auf einen Fehler in der Verschließanlage zurückzuführen, entsteht so eine größere Menge Ausschuss, bevor der Fehler behoben werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Prüfung der Dichtigkeit von Verschlusskappen auf medizinischen Hohlkörpern zu schaffen, die eine objektive, gut reproduzierbare, dokumentierbare, zerstörungsfreie und für jeden Prüfling identische Prüfung ermöglicht. Weiterhin soll die Vorrichtung geeignet sein, eine 100 %- Prüfung der produzierten Hohlkörper durchführen zu können, also nicht nur Stichproben zu prüfen, sondern das gesamte Produktions- aufkommen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Sie umfasst einen Antrieb, ein Halteelement für den medizinischen Hohlkörper und eine Haltevorrichtung für die Verschlusskappe. Dabei ist die Haltevorrichtung relativ zu dem Halte- element drehbar gelagert. Die Vorrichtung umfasst weiterhin einen Sensor für die Relativdrehung der Haltevorrichtung gegenüber dem Halteelement. Sie zeichnet sich dadurch aus, dass mittels des Antriebs, mittels des Halteelements und der Haltevorrichtung ein Dreh- moment in die Verschlusskappe einleitbar ist, und dass ein Hohlkörper sowie eine Verschlusskappe von der Haltevorrichtung und dem Halteelement von - entlang der Längsachse des Hohlkörpers gesehen - derselben Seite erfasst werden. Um ein Drehmoment in die Verschlusskappe einleiten zu können, ohne dass sich beispielsweise der Hohlkörper mitdreht, wenn der Antrieb mit der Haltevorrichtung zusammenwirkt, ist es notwendig, die Verschlusskappe und den Hohlkörper mit verschiedenen Haltern zu greifen, wobei die Halter drehbar gegeneinander gelagert sein müssen. Für die Einleitung ei- nes Drehmoments in die Verschlusskappe ist es unerheblich, ob der Antrieb mit dem Halteelement oder mit der Haltevorrichtung zusammenwirkt. Da die Verschlusskappe - bei undichten Kappen zumindest bis zum Moment des Losreißens - fest mit dem Hohlkörper verbunden ist, wird in diese auch dann ein Drehmoment eingeleitet, wenn der Antrieb mit dem Halteelement zusammenwirkt. Üblicherweise wird ein Körper, bei dem beispielsweise ein Deckel auf- oder abgedreht werden soll, von - entlang seiner Längsachse gesehen - verschiedenen Seiten erfasst. Beispielsweise kann ein Halter den Körper im Bereich seines Bodens erfassen, während ein anderer Halter den Deckel erfasst. Im Gegensatz dazu ist bei der vorliegenden Vorrichtung vorgesehen, dass ein Hohlkörper und eine Verschlusskappe von der Haltevorrichtung und dem Halteelement von - entlang der Längsachse des Hohlkörpers gesehen - derselben Seite erfasst werden. Das Halteelement für den Hohlkörper ist also relativ zu der Haltevorrichtung für die Verschlusskappe so angeordnet, dass es den Hohlkörper in einem Bereich erfasst, der sich mehr oder weniger unmittelbar - entlang der Längsachse des Hohlkörpers gesehen - an die Verschlusskappe anschließt. Auf diese Weise bleibt die entlang der Längsachse des Hohlkörpers gegenüberliegende Seite desselben frei, was es erst ermöglicht, bestehende Produktionsanlagen mit der Vorrichtung auszustatten. In bekannter Weise werden nämlich hier die Hohlkörper an ihren der Verschlusskappe gegenüberliegenden Seite erfasst, um durch die Produktionsanlage transportierbar zu sein. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass die Hohlkörper in Magazinen angeordnet sind. Es kann aber auch sein, dass die Hohlkörper von Greifern erfasst werden, die sie durch die Produktionsanlage transportieren. Jedenfalls ist bei bestehenden Produktionsanlagen typischerweise das der Ver- schlusskappe gegenüberliegende Ende eines Hohlkörpers nicht zugänglich, da es zum Transport des Hohlkörpers durch die Anlage bestimmt ist. Ein Nachrüsten der Anlage mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann also in besonders ökonomischer Weise dann erfolgen, wenn die Vorrichtung nur an dem Ende des Hohlkörpers an- greift, an dem die Verschlusskappe angeordnet ist. Die Haltevorrichtung für die Verschlusskappe und das Halteelement für den Hohlkörper sind relativ zueinander drehbar gelagert, sodass ein Drehmoment in die Verschlusskappe einleitbar ist, ohne dass sich beispielsweise der Hohlkörper mitdreht, wenn der Antrieb mit der Halte- Vorrichtung zusammenwirkt. Es ist ein Sensor vorgesehen, der eine Relativdrehung der Haltevorrichtung gegenüber dem Halteelement erfassen kann.
Bevorzugt wird auch eine Vorrichtung, die sich dadurch auszeichnet, dass die Haltevorrichtung und das Halteelement auf - entlang einer Längsachse des Hohlkörpers gesehen - derselben Seite angeordnet sind. Es wäre auch möglich, beispielsweise die Haltevorrichtung für die Verschlusskappe von der Seite an den Hohlkörper heranzuführen, an dem die Verschlusskappe angeordnet ist. Gleichzeitig könnte von der entlang der Längsachse des Hohlkörpers gegenüberliegen- den Seite ein Halteelement für den Hohlkörper herangeführt werden, das entlang der Erstreckung des Hohlkörpers fast bis unmittelbar an die Verschlusskappe heranreicht und den Hohlkörper so in diesem Bereich umgreift. Bevorzugt wird jedoch, wenn sowohl die Haltevor- richtung als auch das Halteelement auf derselben Seite angeordnet sind, vorzugsweise derart, dass sowohl die Haltevorrichtung als auch das Halteelement von der Seite an den Hohlkörper heranfahren, an dem die Verschlusskappe angeordnet ist.
Bevorzugt wird weiterhin eine Vorrichtung, bei der die Haltevorrich- tung und das Halteelement integral miteinander an oder in einem Grundkörper der Vorrichtung angeordnet sind. Auf diese Weise besteht die Vorrichtung nicht aus verschiedenen separaten Teilen, sondern weist einen einzigen Grundkörper auf, der die beschriebenen Elemente umfasst. Dies bedeutet auch, dass die Vorrichtung besonders kompakt aufgebaut sein kann.
Bevorzugt wird eine Vorrichtung, bei welcher der Sensor für die Relativdrehung der Haltevorrichtung gegenüber dem Halteelement ein Drehmomentsensor ist. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass über den Antrieb ein Drehmoment in die Verschlusskappe eingeleitet wird, welches zunächst einen relativ kleinen Wert hat, der dann vorzugsweise linear bis zu einem Sollwert gesteigert wird. Der Sollwert entspricht dabei vorzugsweise einem Drehmoment, bei dem sich eine Verschlusskappe, die hinreichend fest mit einem Hohlkörper verbunden ist, sodass ein zwischen dem Hohlkörper und der Ver- schlusskappe angeordnetes Dichtelement derart komprimiert wird, dass eine gewünschte Dichtigkeit erreicht ist, gerade eben noch nicht verdrehen lässt. Ist der Prüfling dicht, so wird der Drehmomentsensor also die vorzugsweise lineare Steigerung des Drehmo- ments registrieren, vorzugsweise auch der Regelung dienen, bis der Sollwert erreicht ist, und dann den Antrieb abschalten, sodass kein weiteres Drehmoment in die Verschlusskappe eingeleitet wird. In diesem Fall hat der Prüfling die Dichtigkeitsprüfung bestanden und kann aus der Vorrichtung entnommen werden. Sitzt dagegen die Verschlusskappe nicht fest auf dem Hohlkörper, wird sie möglicherweise bei einem geringeren Drehmoment, spätestens bei dem Sollwert, zu rotieren beginnen, wenn der Antrieb mit der Haltevorrichtung zusammenwirkt. Im Moment des Losreißens bricht das in die Ver- schlusskappe eingeleitete Drehmoment ein, da zwischen Verschlusskappe und Dichtelement oder zwischen Dichtelement und Hohlkörper ein diskontinuierlicher Übergang von Haft- zu Gleitreibung stattfindet. Dieser Einbruch des Drehmoments ist durch den Drehmomentsensor detektierbar, der so das Einsetzen einer ReIa- tivdrehung der Haltevorrichtung gegenüber dem Halteelement er- fasst. Der an dem Sensor gemessene nichtlineare Drehmomentverlauf ist kennzeichnend für einen undichten Prüfling. Ein Drehmoment kann in die Verschlusskappe eingeleitet werden, indem der Antrieb entweder mit der Haltevorrichtung oder mit dem Halteelement zu- sammenwirkt. Reißt sich in diesem zweiten Fall eine undichte Verschlusskappe los, wird sie von der Haltevorrichtung festgehalten, während sich der Hohlkörper relativ zu ihr dreht, weil der Antrieb mit dem Halteelement zusammenwirkt. Für die Einleitung eines Drehmoments in die Verschlusskappe ist es jedenfalls unerheblich, ob der Antrieb mit dem Halteelement oder mit der Haltevorrichtung zusammenwirkt. Da die Verschlusskappe - bei undichten Kappen zumindest bis zum Moment des Losreißens - fest mit dem Hohlkörper verbunden ist, wird in diese auch dann ein Drehmoment eingeleitet, wenn der Antrieb mit dem Halteelement zusammenwirkt. Es wird auch eine Vorrichtung bevorzugt, die sich dadurch auszeichnet, dass der Sensor für die Relativdrehung der Haltevorrichtung gegenüber dem Halteelement ein Winkelsensor ist, der den Drehwinkel der Haltevorrichtung relativ zu dem Halteelement erfasst. In diesem Fall kann beispielsweise direkt ein Solldrehmoment in die Verschlusskappe eingeleitet werden, wobei der Winkelsensor feststellt, ob sich die Verschlusskappe gegenüber dem Hohlkörper verdrehen lässt. Ist dies der Fall, hat der Prüfling die Dichtigkeitsprüfung nicht bestanden. Im Gegensatz dazu lässt sich die Verschlusskappe eines dichten Prüflings bei Einleitung des Solldrehmoments nicht verdrehen. Die Einleitung des Solldrehmoments in die Verschlusskappe kann auf besonders einfache Art beispielsweise dadurch geschehen, dass der Antrieb mit einem definierten Nennstrom oder einer definierten Nennspannung beaufschlagt wird. Hierzu ist es notwendig, den Zusammenhang zwischen den relevanten elektrischen Größen und dem von dem Antrieb erzeugten Drehmoment sehr genau zu kennen. Es kann dann ein definiertes Drehmoment erzeugt werden, ohne dass hierfür ein gesonderter Drehmomentsensor vorgesehen sein müsste.
Im Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel wird aber auch bevorzugt, dass zusätzlich zu dem Winkelsensor auch ein Drehmomentsensor vorgesehen ist. Dieser kann beispielsweise feststellen, ob das durch Einstellung einer elektrischen Größe für den Antrieb erzeugte Drehmoment tatsächlich dem ge- wünschten Solldrehmoment entspricht. Er kann hierfür einfach der Protokollierung des Drehmoments dienen, oder über eine Regelung dafür sorgen, dass stets das Sollmoment anliegt. Es ist aber auch möglich, die Vorrichtung so zu betreiben, dass ein vorzugsweise linear ansteigendes Drehmoment in die Verschlusskappe eingeleitet wird, und dass eine einsetzende Relativdrehung zwischen Halteelement und Haltevorrichtung nicht über einen Einbruch des am Drehmomentsensor gemessenen Werts registriert wird, sondern durch den zusätzlich vorgesehenen Winkelsensor. Der Drehmomentsensor dient dann lediglich zur Detektion des momentan anliegenden Drehmoments und kann damit beispielsweise die Linearität des Drehmomentverlaufs überwachen, vorzugsweise einer Regelung dienen, beziehungsweise eine Protokollierung der in die Verschlusskappe eingeleiteten Drehmomente ermöglichen.
Im Zusammenhang mit den beiden zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen wird auch eine Vorrichtung bevorzugt, bei der eine Einrichtung zur Begrenzung der Drehzahl vorgesehen ist. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein Solldrehmoment durch Einstellung einer elektrischen Nenngröße des Antriebs in die Ver- schlusskappe eingeleitet wird. Wenn sich nämlich die Verschlusskappe losreißt und zu rotieren beginnt, wobei die voreingestellte elektrische Nenngröße nicht rechtzeitig von ihrem Nennwert auf einen kleineren Wert reduziert wird, wird nach wie vor das konstante Drehmoment in die Verschlusskappe eingeleitet, sodass diese in ihrer Rotation beschleunigt wird, wenn die zwischen der Verschlusskappe und dem Dichtelement oder zwischen dem Dichtelement und dem Hohlkörper herrschende Gleitreibung nicht groß genug ist, um dies zu verhindern. Eine solche Beschleunigung kann letztendlich zu einer überhöhten Drehzahl und gegebenenfalls sogar zu einer Be- Schädigung der Maschine führen. Eine Einrichtung zur Begrenzung der Drehzahl schafft hier Abhilfe, indem bei Erreichen einer gewissen maximalen Drehzahl der Antrieb so angesteuert wird, dass eine weitere Zunahme der Drehzahl nicht möglich ist. Diese maximale Drehzahl kann vorzugsweise so eingestellt werden, dass die Vorrichtung nicht beschädigt wird.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein Verfahren zur Prüfung der Dichtigkeit von Verschlusskappen auf medizinischen Hohlkörpern anzugeben, das eine objektive, zerstörungsfreie und für jeden Prüfling identische Prüfung erlaubt, die bei 100 % der in einer Anlage gefertigten verschlossenen Hohlkörpern möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, das die Merkmale des Anspruchs 11 aufweist. Es wird dabei vorzugsweise eine Vorrichtung verwendet, welche die Merkmale der Ansprüche 1 bis 10 aufweist. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Ein Hohlkörper wird mittels des Halteelements erfasst und gehalten. Außer- dem wird die Verschlusskappe mittels der Haltevorrichtung erfasst und gehalten. Mittels des Antriebs wird ein Drehmoment in die Verschlusskappe eingeleitet. Mittels eines Sensors wird eine Relativdrehung der Haltevorrichtung gegenüber dem Halteelement erfasst. So ist es möglich, zu beurteilen, ob sich bei Einleitung eines Drehmo- ments in die Verschlusskappe diese gegenüber dem Hohlkörper verdrehen lässt. Daher sind auf bereits beschriebene Weise dicht verschlossene von undicht verschlossenen Hohlkörpern unterscheidbar.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeich- net, dass das in die Verschlusskappe eingeleitete Drehmoment durch einen Drehmomentsensor erfasst wird. Dieser kann zum einen der Protokollierung des eingeleiteten Drehmoments beziehungswei- se der Kontrolle der Linearität einer Drehmomentrampe dienen. Zum anderen kann mit dem Drehmomentsensor über das in die Verschlusskappe eingeleitete Drehmoment zugleich eine einsetzende Relativdrehung der Haltevorrichtung gegenüber dem Halteelement ermittelt werden, weil das an der Verschlusskappe angreifende Drehmoment in dem Moment der beginnenden Relativdrehung einbricht, wenn ein diskontinuierlicher Übergang zwischen Haft- und Gleitreibung stattfindet.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, bei dem der Drehwinkel der Haltevorrichtung relativ zu dem Halteelement durch einen Winkelsensor erfassbar ist. Die mögliche Relativdrehung der Haltevorrichtung gegenüber dem Halteelement bei Einleitung eines Solldrehmoments kann so beispielsweise durch den Winkelsensor erfasst werden.
Weiterhin wird ein Verfahren bevorzugt, bei dem sowohl das in die Verschlusskappe eingeleitete Drehmoment durch einen Drehmomentsensor als auch der Drehwinkel der Haltevorrichtung relativ zu dem Halteelement durch einen Winkelsensor erfasst werden. In dem Fall, dass ein Sollmoment durch Einstellung einer elektrischen Nenngröße des Antriebs in die Verschlusskappe eingeleitet wird, kann der Drehmomentsensor der Protokollierung oder Regelung des tatsächlich an der Verschlusskappe angreifenden Drehmoments dienen. Der Winkelsensor stellt im Falle eines undichten Prüflings eine Relativdrehung der Verschlusskappe gegenüber dem Hohlkörper fest. Der Drehmomentsensor kann jedoch auch dazu verwendet werden, eine Drehmomentrampe, also einen vorzugsweise linearen Drehmomentverlauf, in die Verschlusskappe einzuleiten. Eine Relativdrehung der Verschlusskappe gegenüber dem Hohlkörper kann dann gegebenenfalls entweder durch den Winkelsensor allein oder sowohl durch den Winkelsensor als auch durch den Drehmomentsensor über einen Einbruch des Drehmoments festgestellt werden. Wird das Einsetzen der Relativdrehung durch beide Sensoren paral- IeI detektiert, liegt eine Redundanz vor, die das Verfahren besonders sicher und gut reproduzierbar macht.
Weiterhin wird ein Verfahren bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass ein Sollwert für ein Drehmoment einstellbar ist. Das Grenzdrehmoment, bei dem die Verschlusskappe gegenüber dem Hohlkörper gerade eben noch nicht zu rotieren beginnt, hängt von verschiedenen Parametern ab. Beispielsweise spielt hier die Be- schichtung der Verschlusskappe eine Rolle, da sie deren Reibeigenschaften beeinflusst. Weiterhin ist das zwischen Verschlusskappe und Hohlkörper angeordnete Dichtelement von Bedeutung. Auch das für den Hohlkörper verwendete Material, beispielsweise die Glassorte, spielt eine erhebliche Rolle, da auch hier sehr unterschiedliche Reibungseigenschaften resultieren können. Hierbei können sich sogar Unterschiede in jeder angelieferten Charge ergeben, sodass für jede Charge, mit der die Abfüll- beziehungsweise Verschließlinie be- schickt wird, ein eigener Sollwert ermittelt und eingestellt werden muss. Der Sollwert - also das Grenzdrehmoment - hängt auch davon ab, wie die Verschlusskappe an dem Hohlkörper befestigt ist. Sie kann beispielsweise durch Bördeln oder Crimpen mit dem Hohlkörper verbunden werden.
Es wird auch ein Verfahren bevorzugt, bei dem ein Hohlkörper als Schlechtteil kennzeichenbar ist, wenn bei Einleitung eines Drehmoments in die Verschlusskappe, dessen Betrag kleiner oder gleich dem Sollwert ist, ein Einbrechen des Drehmoments in dem Dreh- momentsensor detektierbar ist. Dieses Verfahren spricht an, dass ein mit der Zeit vorzugsweise linear ansteigendes Drehmoment in die Verschlusskappe eingeleitet wird. Dieses wird bis zu einem voreingestellten Sollwert gesteigert, falls die Verschlusskappe sich nicht zuvor losreißt und zu rotieren beginnt. Ist die Verschlusskappe dicht, lässt sich das Drehmoment bis zu dem Sollwert steigern, ohne dass eine Rotation einsetzt. Handelt es sich dagegen um einen undichten Prüfling, so bricht das Drehmoment bei einem Wert, der kleiner oder gleich dem Sollwert ist, ein, weil sich die Verschlusskappe losreißt und ein Übergang von Haft- zu Gleitreibung stattfindet. Wird also ein solcher Einbruch in dem Drehmomentsensor detektiert, kann der Prüfling als Schlechtteil gekennzeichnet werden, sodass er am Ende der Produktionslinie aussonderbar ist.
Schließlich wird auch ein Verfahren bevorzugt, bei dem ein Hohlkör- per als Schlechtteil kennzeichenbar ist, wenn bei Einleitung eines definierten Drehmoments in die Verschlusskappe eine Veränderung des Drehwinkels der Haltevorrichtung relativ zu dem Halteelement durch den Winkelsensor detektierbar ist. Hier ist angesprochen, dass beispielsweise durch Beaufschlagung des Antriebs mit einer elektri- sehen Nenngröße ein definiertes Drehmoment in die Verschlusskappe eingeleitet wird. Befindet sich ein dicht verschlossener Hohlkörper in Eingriff mit der Prüfvorrichtung, wird keine Veränderung des Drehwinkels der Haltevorrichtung relativ zu dem Halteelement detektierbar sein, da sich die Verschlusskappe bei Einleitung des definier- ten Drehmoments nicht losreißen wird. Ist der Prüfling dagegen undicht, wird sich die Verschlusskappe losreißen, sodass eine Veränderung des Drehwinkels detektierbar ist. In diesem Fall ist der Hohlkörper als Schlechtteil kennzeichenbar, sodass er am Ende der Produktionslinie als Ausschuss aussonderbar ist. Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine Vorrichtung 1 zur Prüfung der Dichtigkeit von Verschlusskappen auf medizinischen Hohlkörpern. Sie weist einen Antrieb 3 auf, der in der Lage ist, eine Rotation um eine Längsachse 5 zu bewirken. Die Vorrichtung 1 weist außerdem ein Halteelement 7 auf, das geeignet ist, einen Hohlkörper 9 verdrehsicher zu halten. Bei dem Hohlkörper 9 kann es sich um eine Spritze, eine Karpule, eine Phiole oder ein Mehr- oder Doppelkammersystem handeln. Wesentlich ist, dass der Hohlkörper ein medizinischer Hohlkörper ist.
Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine Haltevorrichtung 11 , die eine Verschlusskappe 13 verdrehsicher halten kann. Die Verschlusskappe 13 kann beispielsweise als Bördelkappe oder als Crimpkappe ausgebildet sein. Wesentlich ist, dass sie fest mit dem Hohlkörper 9 verbunden ist, sodass ein zwischen der Verschlusskappe 13 und dem Hohlkörper 9 angeordnetes Dichtelement derart komprimiert wird, dass es den Hohlkörper 9 dicht verschließt.
Die Haltevorrichtung 11 ist gegenüber dem Halteelement 7 drehbar gelagert, und es kann mittels des Antriebs 3 über die Haltevorrich- tung 11 ein Drehmoment direkt in die Verschlusskappe 13 eingeleitet werden. Alternativ kann auch mittels des Antriebs 3 über das Halteelement 7 ein Drehmoment unmittelbar in den Hohlkörper 9 eingeleitet werden. Auch dann wird ein Drehmoment in die Verschlusskappe 13 eingeleitet, da diese - zumindest bis zum Moment des Losrei- ßens - fest mit dem Hohlkörper 9 verbunden ist. Es ist außerdem ein Sensor für die Relativdrehung der Haltevorrichtung 11 gegenüber dem Halteelement 7 vorgesehen, der als Drehmomentsensor 15 oder als Winkelsensor 17 ausgebildet sein kann.
Der Hohlkörper 9 weist eine Längsachse 19 auf, die mit der Längsachse 5 der Vorrichtung 1 zusammenfällt. Die Haltevorrichtung 11 und das Halteelement 7 sind so ausgebildet, dass sie den Hohlkörper 9 und die Verschlusskappe 13 von - entlang der Längsachse 19 gesehen - derselben Seite erfassen. Insbesondere sind die Haltevorrichtung 11 und das Halteelement 7 auf - entlang der Längsachse 19 gesehen - derselben Seite des Hohlkörpers 9 angeordnet. In besonders bevorzugter Weise ist vorgesehen, dass ein axialer Abstand entlang der Längsachse 19 zwischen der Haltevorrichtung 11 und dem Halteelement 7 so klein ist, dass das Halteelement 7 den Hohlkörper in einem Bereich erfasst, der sich entlang der Längsachse 19 mehr oder weniger unmittelbar an die Verschlusskappe 13 anschließt. Hierdurch bleibt das Ende des Hohlkörpers 9, das der Verschlusskappe 13 entlang der Längsachse 19 gegenüberliegt, frei. Es kann beispielsweise dazu verwendet werden, den Hohlkörper 9 entlang der Produktionslinie zu transportieren. Hierzu kann der Hohlkörper 9 wahlweise in Magazine einsortiert oder von Greifern erfasst werden.
Bevorzugt wird auch, wenn der axiale Abstand entlang der Längsachse 19 zwischen der Haltevorrichtung 11 und dem Halteelement 7 einstellbar ist. Hierzu kann beispielsweise eine pneumatische Hubsteuerung mit Pneumatikanschlüssen 21 , 21' vorgesehen sein. Dies ermöglicht es, den axialen Abstand zwischen der Haltevorrichtung 11 und dem Halteelement 7 auf die konkrete Geometrie des zu untersuchenden Prüflings abzustimmen. Beispielsweise kann aufgrund einer variablen Kopfhöhe in verschiedenen Chargen von Prüf- lingen die Höhe der Verschlusskappe variabel sein. An solche Änderungen kann die Vorrichtung 1 dadurch angepasst werden, dass der axiale Abstand zwischen der Haltevorrichtung 11 und dem Halteelement 7 verändert wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass das Halteelement 7 den Hohlkörper 9 immer an der gleichen Relativposition zur Verschlusskappe 13 umgreift. Dies hat eine besonders gute Reproduzierbarkeit der Messung zur Folge.
Es kann auch vorgesehen sein, dass die gesamte Vorrichtung 1 oder Teilelemente der Vorrichtung 1 in axialer Richtung entlang der Längsachsen 5 beziehungsweise 19 verlagerbar sind. Auch dies kann vorzugsweise über eine Pneumatiksteuerung erfolgen, für die ebenfalls Pneumatikanschlüsse 21 , 21' vorgesehen sein können. Hierdurch ist es möglich, Längentoleranzen der Hohlkörper 9 auszugleichen. Der Hohlkörper 9 wird in der Produktionslinie typischer- weise an seinem der Verschlusskappe gegenüberliegenden Ende gehalten. Die Vorrichtung 1 kann nun von der Seite - entlang der Längsachse 19 gesehen - an den Hohlkörper 9 heranfahren, an dem die Verschlusskappe 13 angeordnet ist. Sie fährt dabei solange auf den Hohlkörper 9 zu, bis sich die Verschlusskappe 13 im Bereich der Haltevorrichtung 11 befindet. Der axiale Abstand zwischen der Haltevorrichtung 11 und dem Halteelement 7 wird dann so variiert, dass das Halteelement 7 den Hohlkörper 9 in einem Bereich greifen kann, der sich mehr oder weniger unmittelbar entlang der Längsachse 19 an die Verschlusskappe 13 anschließt. Auf diese Weise sind unterschiedlich lange Hohlkörper 9 prüfbar, ohne dass ein Umbau der Vorrichtung 1 oder der Produktionsanlage nötig ist. Außerdem können auf die gleiche Weise Längentoleranzen der Hohlkörper 9 ausgeglichen werden. Aus der Figur wird deutlich, dass die Haltevorrichtung 11 und das Halteelement 7 hier integral miteinander in einem Grundkörper 23 der Vorrichtung 1 angeordnet sind. Dies ermöglicht einen sehr kompakten Aufbau der Vorrichtung 1.
Wenigstens die Haltevorrichtung 11 ist sterilisierbar, da sie der Öffnung des Hohlkörpers 9 räumlich besondere nahe kommt. Hier darf es keinesfalls zu einer Verschleppung von Keimen, Viren oder Bakterien kommen. Bevorzugt wird allerdings, wenn auch das Halteelement 7, insbesondere die gesamte Vorrichtung 1 sterilisierbar sind. So wird der Einsatz der Vorrichtung 1 auch in einer im Ganzen aseptischen Produktionsanlage möglich.
Im Folgenden sollen die Funktionsweise der Vorrichtung 1 und das Verfahren näher erläutert werden. Die Dichtigkeit eines verschlossenen Hohlkörpers 9 wird durch die Vorrichtung 1 nicht direkt, sondern indirekt durch die Aufbringung eines Drehmoments geprüft. Das Drehmoment ist über den Antrieb 3 vermittelt durch die Haltevorrichtung 11 in die Verschlusskappe 13 einleitbar. Die Haltevorrichtung 11 ist gegenüber dem Halteelement 7 drehbar gelagert, sodass der Hohlkörper 9 sich nicht dreht, wenn ein Drehmoment in die Ver- schlusskappe 13 eingeleitet wird. Umgekehrt kann das Drehmoment auch über den Antrieb 3 vermittelt durch das Halteelement 7 in den Hohlkörper 9 eingeleitet werden. Auch hierbei wird ein Drehmoment in die Verschlusskappe 13 eingeleitet, weil diese - zumindest bis zum Moment des Losreißens - fest mit dem Hohlkörper 9 verbunden ist. In diesem Fall gewährleistet die drehbare Lagerung des Halteelements 7 gegenüber der Haltevorrichtung 11 , dass die Verschlusskappe 13 sich nicht dreht, wenn ein Drehmoment in den Hohlkörper 9 eingeleitet wird. Zunächst wird ein Hohlkörper 9 mittels des Halteelements 7 erfasst, und eine Verschlusskappe 13 wird mittels der Haltevorrichtung 11 erfasst und gehalten. Es kann dann ein Drehmoment in die Verschlusskappe 13 eingeleitet werden. Es ist ein Sensor vorgesehen, der gegebenenfalls eine Relativdrehung der Haltevorrichtung 11 gegenüber dem Halteelement 7 erfasst. Dieser Sensor kann beispielsweise als Drehmomentsensor 15 ausgebildet sein.
Es kann dann vorgesehen sein, dass zunächst ein geringes Drehmoment in die Verschlusskappe 13 eingeleitet wird, das beispiels- weise linear bis zu einem Sollwert gesteigert wird. Reißt sich im Verlauf dieser Drehmomentrampe die Verschlusskappe 13 los und beginnt zu rotieren, bricht das an dem Drehmomentsensor 15 detek- tierbare Drehmoment aufgrund des diskontinuierlichen Übergangs von Haft- zu Gleitreibung ein, sodass ein nichtlinearer Drehmoment- verlauf, insbesondere ein Einbrechen des sich ansonsten steigernden Drehmoments, detektierbar ist. Der Sollwert, bis zu dem die Drehmomentrampe gefahren wird, ist so gewählt, dass eine Verschlusskappe 13, die einen Hohlkörper 9 dichtend verschließt, sich gerade eben nicht losreißen und zu rotieren beginnen kann. Ist also in dem Drehmomentsensor 17 ein einbrechendes Drehmoment detektierbar, wenn dessen Betrag kleiner oder gleich einem voreingestellten Sollwert ist, handelt es sich bei dem Prüfling um einen Hohlkörper 9, dessen Verschlusskappe 13 diesen nicht dichtend verschließt. Der Prüfling ist dann als Schlechtteil kennzeichenbar und kann vorzugsweise am Ende der Produktionslinie ausgesondert werden.
Der Sensor zur Erfassung einer Relativdrehung der Haltevorrichtung 11 gegenüber dem Halteelement 7 kann auch als Winkelsensor 17 ausgebildet sein. In diesem Fall ist es möglich, beispielsweise durch Beaufschlagung des Antriebs 3 mit einer definierten elektrischen Nenngröße ein definiertes Drehmoment in die Verschlusskappe 13 einzuleiten und über den Winkelsensor 17 festzustellen, ob sich die Verschlusskappe 13 losreißt und zu rotieren beginnt. Auch hierbei ist das definierte Drehmoment so gewählt, dass sich eine dicht anliegende Verschlusskappe 13 gerade eben nicht losreißen kann. Ist in dem Winkelsensor 17 eine Veränderung des Drehwinkels registrierbar, so handelt es sich bei dem Prüfling um ein Schlechtteil, das ge- kennzeichnet und vorzugsweise am Ende der Produktionslinie aussortiert werden kann.
Es ist auch möglich, sowohl einen Drehmomentsensor 15 als auch einen Winkelsensor 17 in die Vorrichtung 1 zu integrieren. Es kann dann beispielsweise eine - vorzugsweise geregelte - Drehmoment- rampe gefahren werden, wobei das Losreißen einer Verschlusskappe 13 nicht durch das Einbrechen des Drehmoments an dem Drehmomentsensor 15, sondern durch eine Änderung des Drehwinkels in dem Winkelsensor 17 detektierbar ist. Das Losreißen der Verschlusskappe 13 kann allerdings auch sowohl durch ein Einbrechen des Drehmoments in den Drehmomentsensor 15 als auch durch eine Änderung des Drehwinkels in dem Winkelsensor 17 detektiert werden. Auf diese Weise hat man zwei Messgrößen zur Beurteilung der dichten Anlage der Verschlusskappe 13 an dem Hohlkörper 9, sodass dieses Ausführungsbeispiel besonders wenig fehleranfällig ist und besonders gut reproduzierbare Prüfergebnisse liefert.
Der Drehmomentsensor 15 kann aber auch dazu dienen, ein definiertes Drehmoment, das durch eine Beaufschlagung des Antriebs 3 mit einer konstanten elektrischen Nenngröße erzeugt wird, mit einem voreingestellten Sollwert zu vergleichen beziehungsweise zu protokollieren. Hier kann auch eine Regelung vorgesehen sein, die bei einer Abweichung des Drehmoments von dem Sollwert eine Variation der elektrischen Nenngröße verursacht, sodass sich das vorlie- gende Drehmoment dem Sollwert angleichen kann. Ein Losreißen der Verschlusskappe 13 unter Einwirkung des voreingestellten Solldrehmoments kann auch hier sowohl über ein Einbrechen des Drehmoments in dem Drehmomentsensor 15 als auch über eine Änderung des Drehwinkels in dem Winkelsensor 17 detektiert werden.
Der Sollwert für das Drehmoment, bei dem sich eine dicht anliegende Verschlusskappe 13 gerade nicht losreißt und zu rotieren beginnt, ist dabei vorzugsweise einstellbar. Er kann dann auf die konkret vorliegenden Bedingungen in einer gegebenen Charge von Prüflingen angepasst werden. Das Drehmoment, bei dem sich eine dicht anlie- gende Verschlusskappe 13 gerade nicht losreißt, hängt beispielsweise von der Beschichtung der Verschlusskappe 13, von dem zwischen der Verschlusskappe 13 und dem Hohlkörper 9 angeordneten Dichtelement, sowie von dem Material des Hohlkörpers 9 ab. Daher muss der Sollwert für das Grenzdrehmoment für jede Charge von Prüflingen neu ermittelt und eingestellt werden.
Vorzugsweise ist für die Vorrichtung 1 eine Einrichtung zur Begrenzung der Drehzahl der Haltevorrichtung 11 vorgesehen. Reißt sich nämlich eine Verschlusskappe 13 los und wird gleichzeitig ein konstantes Drehmoment in dieselbe eingeleitet, wird die Rotation der Haltevorrichtung 11 beschleunigt, wodurch gegebenenfalls Drehzahlen erreichbar sind, die zu einer Beschädigung der Vorrichtung 1 führen können. Die Einrichtung zur Begrenzung der Drehzahl ist vorzugsweise so eingestellt, dass sie den Antrieb 3 derart ansteuern kann, dass höchstens eine maximale Drehzahl der Haltevorrichtung 11 erreicht wird, bei der die Vorrichtung 1 nicht beschädigt wird.
Die Vorrichtung 1 kann in eine Produktionslinie integriert werden, vorzugsweise kann sie unmittelbar hinter einer Verschlussstation innerhalb der Produktionslinie angeordnet sein. Auf diese Weise wird es möglich, ausnahmslos alle in der Verschlussstation verschlossenen Hohlkörper auf ihre Dichtigkeit zu prüfen, und so unmittelbar einen möglichen Fehler in der Produktionsanlage feststellen zu können. Die Produktion kann dann sofort unterbrochen und der Fehler behoben werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Prüfverfahren, bei denen am Ende der Produktionslinie eine Überprüfung von Stichproben erfolgt, fallen so keine kumulierten Produktverluste an.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Vorrichtung 1 am Ende oder außerhalb einer Produktionslinie anzuordnen und so auch Stichproben zu überprüfen.
Weiterhin ist es möglich, die Vorrichtung 1 in Laborgeräte zu integrieren, um beispielsweise Sollwerte, also Drehmomente, bei denen sich eine dicht anliegende Verschlusskappe 13 gerade eben nicht losreißt, zu ermitteln. Eine Integration der Vorrichtung in Laborgeräte macht es außerdem möglich, reparierte, überholte oder neu gefertigte Vorrichtungen 1 zu kalibrieren, sowie deren einwandfreie Funktion zu überprüfen.
Nach allem zeigt sich, dass die Vorrichtung 1 erstmals eine qualitative Prüfung der Dichtigkeit einer Verschlusskappe auf einem medizi- nischen Hohlkörper in einem objektiven Verfahren ermöglicht, das eine zerstörungsfreie und für jeden Prüfling identische 100 %- Prüfung unmittelbar in der Produktionsanlage ermöglicht. Die Prüfergebnisse können dokumentiert und ausgewertet werden.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zur Prüfung der Dichtigkeit von Verschlusskappen (13) auf medizinischen Hohlkörpern (19), mit
- einem Antrieb (3), - einem Halteelement (7) für den Hohlkörper (9),
- einer Haltevorrichtung (11) für die Verschlusskappe (13), wobei die Haltevorrichtung (11) relativ zu dem Halteelement (7) drehbar gelagert ist, und
- einem Sensor für die Relativdrehung der Haltevorrichtung (11) gegenüber dem Halteelement (7), dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Antriebs (3), mittels des Halteelements (7) und der Haltevorrichtung (11) ein Drehmoment in die Verschlusskappe (13) einleitbar ist, und dass ein Hohlkörper (9) und eine Verschlusskappe (13) von der Haltevor- richtung (11) und dem Halteelement (7) von - entlang der
Längsachse (19) eines Hohlkörpers (9) gesehen - derselben Seite erfasst werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (11) und das Halteelement (7) auf - entlang einer Längsachse (19) des Hohlkörpers (9) gesehen - derselben
Seite angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (11) und das Halteelement (7) integral miteinander in einem Grundkörper (23) der Vor- richtung (1) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor für die Relativdrehung der Haltevorrichtung (11) gegenüber dem Halteelement (7) ein Drehmomentsensor (15) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor für die Relativdrehung der Haltevorrichtung (11) gegenüber dem Halteelement (7) ein Winkelsensor (17) vorgesehen ist, der den Drehwinkel der Haltevorrichtung (11) relativ zu dem Halteelement (7) erfasst.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehmomentsensor (15) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Begrenzung der Drehzahl vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlusskappe (13) eine Bördelkappe oder eine Crimpkappe ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (9) eine Spritze, ei- ne Karpule, eine Phiole, oder ein Mehr- oder Doppelkammersystem ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Haltevorrichtung (11), vorzugsweise die Haltevorrichtung (11) und das Halteele- ment (7), insbesondere die gesamte Vorrichtung (1) sterilisierbar ist.
11.Verfahren zur Prüfung der Dichtigkeit von Verschlusskappen (13) auf medizinischen Hohlkörpern (9) insbesondere unter Verwen- düng einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- Erfassen und Halten des Hohlkörpers (9) mittels des Halteelements (7),
- Erfassen und Halten der Verschlusskappe (13) mittels der Haltevorrichtung (11),
- Einleiten eines Drehmoments in die Verschlusskappe (13) mittels des Antriebs (3) und
- Erfassung einer Relativdrehung der Haltevorrichtung (11 ) gegenüber dem Halteelement (7) mittels eines Sensors.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das in die Verschlusskappe (13) eingeleitete Drehmoment durch einen Drehmomentsensor (15) erfasst wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkel der Haltevorrichtung (13) relativ zu dem Halte- element (7) durch einen Winkelsensor (17) erfasst wird.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das in die Verschlusskappe (13) eingeleitete Drehmoment durch einen Drehmomentsensor (15) und der Drehwinkel der Haltevorrichtung (11) relativ zu dem Halteelement (7) durch einen Winkelsensor (17) erfasst werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sollwert für ein Drehmoment einstellbar ist.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 12 und 15, dadurch gekenn- zeichnet, dass ein Hohlkörper (9) als Schlechtteil kennzeichenbar ist, wenn bei Einleitung eines Drehmoments in die Verschlusskappe (13), dessen Betrag kleiner oder gleich dem Sollwert ist, ein Einbrechen des Drehmoments in dem Drehmomentsensor (15) detektierbar ist.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlkörper (9) als Schlechtteil kennzeichenbar ist, wenn bei Einleitung eines definierten Drehmoments in die Verschlusskappe (13) eine Veränderung des Drehwinkels der Haltevorrichtung (11) relativ zu dem Halteelement (7) durch den Winkelsensor (17) detektierbar ist.
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