用於檢查瓶或類似容器的方法以及用於瓶或類似容器的檢查或檢驗段的測量站的製作方法
2023-06-22 05:13:26 4
專利名稱：用於檢查瓶或類似容器的方法以及用於瓶或類似容器的檢查或檢驗段的測量站的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1前序部分所述的方法以及一種根據權
利要求19前序部分所述的測量站。
背景技術：
用於瓶或類似容器的檢查或檢驗段已經公知並且尤其是在用於將液態 灌裝物灌裝到容器中的生產線中使用，以便對容器在灌裝之前在可能的汙 染方面進行査驗，由此，被汙染的容器於是還在灌裝之前或者甚至還在清
洗之前就可從生產線中釋放出來。在此，尤其是也已經公知將檢查和/或 檢驗液體定量地、即分別以確定的或固定地預給定的體積引入容器中，由 此，可能在容器中存在的汙染物(例如髒物或其它異物、細菌等)在檢查 和/或檢驗液體中溶解。緊接著從對應的容器取出試樣並且緊接對其分析， 其中，該試樣可涉及在容器中存在的檢査和/或檢驗液體的一部分或者也涉 及包含在容器中的氣體的一部分。
按照規定檢査容器的先決條件不僅是精確定量地引入檢査和/或檢驗液 體，即全部容器中的檢査和/或檢驗液體的量在嚴格的限度內恆定，而且是 可再現地取出試樣，即尤其是以這樣的方式取出使得對應的試樣中的檢 査和/或檢驗液體和/或對應的氣體的份額或量對於全部容器在嚴格的限度 內恆定。
發明內容
本發明的任務在於，給出一種用於檢查瓶或類似容器的方法，該方法 在效率高(每單位時間處理容器的數量高)的情況下也提供精確的測量和 分析結果。
7為了解決該任務，按照權利要求1構造一種方法。用於對瓶或類似容
器在可能的汙染方面進行查驗的檢查或測量段的測量站是權利要求19的 主題。
進一步構型是從屬權利要求的主題。下面通過附圖藉助於實施例來詳
細描述本發明。附圖表示
圖l 用於瓶的檢查或檢驗段的示意性視圖，具有根據本發明
的分析或測量站；
圖2 圖1的測量站的測量頭的剖面的簡化視圖3和圖4 測量站的測量頭的另外的實施形式的如圖2的視圖5 分別在位置a c中圖4的測量頭的測量或探測管連同瓶 嘴部的剖面；
圖7 測量站的測量頭連同通到分析單元的管路的簡化視圖8 用於測量頭的升降運動的不同驅動裝置的單個視圖。
具體實施例方式
在這些圖中總體上用1標記的用於瓶2或類似容器的測量或檢査段主 要包括一個輸送裝置3，瓶2在該輸送裝置上直立著、即以其瓶軸線在豎 直方向上定向地作為單道瓶流在輸送方向A上運動，確切地說在所示實施 形式中這樣運動瓶2在該瓶流中相互挨靠，即這些瓶一個挨一個地輸入 給該裝置。
在由輸送裝置3構成的傳送段上設置有一個用於將檢驗和/或檢査液體 定量地引入到瓶2中的站4。該檢驗和/或檢查液體例如是消毒水或是與以 後待灌裝到瓶2中的產品兼容或相容的其它中性液體或是以後待灌裝的產 品本身。也可使用與以通常方式可預料到的汙染物發生化學反應、在此優 選形成易於檢測的液態或氣態反應產物並且在檢驗完成之後又從瓶2被去 除的檢査液體。
站4具有一個噴管5，檢驗和/或檢查液體通過該噴管以精確預給定或 定量的量引入到每個瓶2中並且該噴管為此通過一個驅動裝置6每當瓶2到達站4時通過下降穿過瓶嘴部2.1插入到相關的瓶中，然後與瓶2 —起 隨動，接著又從該瓶運動出來。在此，驅動裝置6這樣構造使得噴管5 實施具有豎直分量和/或水平分量的升降運動。檢查和/或檢驗液體由一個 儲備裝置7提供。
在輸送方向A上直接或間接地在站4後面設置有一個測量站8，在該 測量站中從每個瓶2取出至少一個試樣。視所使用的方法而定，所述試樣 可以是引入到瓶2中的檢査和/或檢驗液體的一部分，其中，該檢驗和/或 檢査液體包含可能接收的或溶解在該檢査和/或檢驗液體中的汙染物(尤其 是異物、細菌等)或也包含每個瓶2的反應產物。從瓶2取出的試樣也可 以是氣體試樣，該氣體試樣例如包含可能的汙染物與檢查和/或檢驗液體的 氣態反應產物。不管怎樣，隨後對所取出的試樣進行分析。
為了保證在檢查和/或檢驗液體中的汙染物濃度儘可能高或也為了保證 形成足夠量的反應產物，測量站8在輸送方向A上與站4這樣間隔開使 得即使在測量和/或檢查段1以最大效率工作時也達到用於檢査和/或檢驗 液體的足夠的作用時間或作用持續時間。
為了取出試樣，每當瓶2到達了測量站8時將測量站8的測量頭10 的、在其初始位置中設置在瓶嘴部2.1的運動軌跡上方的測量探頭9穿過 瓶嘴部2.1插入到相關的瓶中，並且通過測量頭IO封閉瓶嘴部2.1。緊接 著，通過以其自由端部伸入到相關的瓶2中的並且以該端部明顯布置在瓶 嘴部2.1的邊緣下方的測量探頭9將精確測量的體積的測量氣體在壓力下 引入到瓶內部空間中，確切地說優選作為壓力脈衝引入，確切地說受控制 閥裝置11.1控制地從一個提供這種例如呈消毒空氣形式的測量氣體的源 ll引入。
同時或在時間上錯開地將待分析的氣體或空氣-氣體混合物從瓶2用測 量頭IO抽吸出並且通過一個管路12輸入給分析單元13，所述待分析的氣 體或空氣-氣體混合物在下面被稱為分析氣體並且至少包含呈通過壓力脈衝 精細分布或霧化的形式的檢查和/或檢驗液體的一部分或也包含氣態反應產 物的一部分。
壓力脈衝或測量氣體脈衝的脈衝持續時間和/或壓力和/或溫度對於包 括將測量氣體引入到瓶2中以及將分析氣體從瓶2抽吸出的每個取樣或測
9量階段來說是相同的，由此在每個測量階段也將相同量的測量氣體引入到
瓶2中並且取出的分析氣體試樣分別包含相同量的霧化的檢查和/或檢驗液 體和/或氣態反應產物。分析氣體的抽吸例如在對應的測量氣體脈衝的持續 時間期間進行，但也可相對於其延遲地結束。測量氣體脈衝的脈衝持續時 間在全部設備效率(容器/小時)下保持不變，例如30ms。
在分析單元13中對通過測量管路12抽吸的分析氣體進行至少一次、 優選多次、例如兩次或三次分析。為了提供對於引入測量氣體脈衝、霧化 檢査和/或檢驗液體以及抽吸出分析氣體來說儘可能最佳的情況，測量探頭 9及測量頭IO不僅這樣構造使得它們形成分開的、用於引入測量氣體和 抽吸出分析氣體的通道，而且優選這樣構造使得測量探頭9的用於引入 測量氣體脈衝的孔被至少一個用於抽吸出分析氣體的孔或孔裝置包圍，這 就是說，例如被一個環形的孔或多個單孔包圍。
因為瓶2在引入測量氣體脈衝期間以及在抽吸出分析氣體期間也在輸 送方向A上運動，所以為測量頭IO設置一個驅動裝置14，該驅動裝置為 測量頭10產生升降運動，該升降運動不僅包括一個豎直分量，即用於使 測量頭10朝對應的瓶2下降或用於使測量頭10從對應的瓶2抬起，而且 也包括一個水平分量，確切地說用於使測量頭10與對應的瓶2在測量階 段期間一起隨動和用於使測量頭10在對應的測量階段之後返回到初始位 置中。通過一個控制裝置15控制驅動裝置14並且由此控制測量頭IO的運 動，確切地說根據至少一個檢測瓶2的位置的傳感器16來控制，但優選 也根據瞬時設備效率並且由此也根據輸送裝置3的輸送速度這樣來控制 為了獲得在測量階段期間測量頭10與瓶2的儘可能長的嵌接時間而在瓶2 實際到達測量站8前不久就已經激活驅動裝置14，確切地說是這樣的驅 動裝置14的通過慣性引起的延遲不縮短測量頭10作用或對接在瓶2上期 間的持續時間，而是每當瓶2運動到測量站8上時測量頭IO儘可能無延遲 地套在該瓶或其瓶嘴部2.1上。為此，不僅需要確定測量頭IO開始運動的 最佳時刻，而且也更需要為該運動根據設備效率通過計算來確定加速度、 延遲、最大速度和這些參數的對應變化曲線，接著通過測量頭的驅動裝置 使之起動。該處理方式也是本發明的組成部分。所描述的測量和/或檢查段1尤其適用於冷無菌灌裝液態灌裝物、例如 冷無菌灌裝飲料的設備。
如果在分析中確定出一個瓶2被汙染，則該瓶被認為不能使用而釋放 出來。在對無菌性要求非常嚴格的情況下，包括一個被汙染的瓶2的整個 批次也必須被禁止用於繼續處理或被認為不能使用而釋放出來。瓶2例如 是塑料瓶，例如PET可回收使用瓶。
圖2更詳細地示出了測量頭10。該測量頭基本上包括一個設置在測量 頭殼體17中的密封元件18，該密封元件同時構造成用於瓶2的對中錐。 在引入測量氣體和取出試樣或分析氣體期間，密封元件18密封地靠置在 瓶嘴部2.1上，確切地說在密封元件18中的通道19的錐狀擴寬的區域中 靠置。在該實施形式中僅用於將測量氣體或測量氣體脈衝引入到對應的瓶 中的探測管9在測量階段中以其自由端部伸入到瓶2中並且在此以該端部 大致布置在瓶嘴部2.1的邊緣下方。探測管9和環繞的通道19形成一個環 形通道19.1，分析氣體通過該環形通道被抽吸出並且引導給分析單元13。 不言而喻，該環形通道19.1對外密封封閉地通到管路12中。
測量頭IO通過殼體17固定在一個通過驅動裝置14以前面說明的方式 運動的測量頭承載件20上。為了補償瓶2的高度方面的偏差，並且為了 在引入測量氣體脈衝和取出分析氣體期間實現密封元件18密封地靠置在 對應的瓶2上，該密封元件例如構造成橡膠彈性的和/或可軸向移動地並且 通過彈簧裝置預加載地設置在殼體17中。
圖3作為另外的實施形式示出了一個測量頭10a的非常簡化的視圖， 該測量頭與測量頭IO的區別僅在於，在密封或對中元件18a的下側上擴寬 的凹部19a的錐角顯著大於凹部19的錐角，由此，在測量頭10a的豎直行 程非常短的情況下就已經達到瓶嘴部2.1與密封元件18a之間的密封靠 觸。
圖4作為另外的實施形式示出了一個測量頭10b的非常簡化的視圖， 該測量頭基本上僅包括一個測量或探測管9b以及一個扁平的、例如構造 成扁平盤的覆蓋或封閉元件21，該覆蓋或封閉元件在對應的測量階段期間 封閉相關的瓶2的瓶嘴部2.1。測量管9b以其自由端部伸出超過封閉元件 21的底面，由此在測量階段期間以該自由端部伸入到對應的瓶2中。按照圖5，測量或探測管9b包括一個內管段22和一個以一定間距同 心地環繞內管段的外管段23。兩個管段在測量管9b的自由端部上敞開。 管段22構成用於輸入測量氣體脈衝的通道。通過在管段22和23之間形成 的環形通道24抽吸出分析氣體。在該實施形式中，通過繞管段22或繞用 於引入測量氣體脈衝的通道設置環形通道24，可在霧化檢查和/或檢驗液 體方面以及在抽吸出分析氣體方面實現最佳情況。
因為封閉元件21在測量期間平坦地貼靠在瓶嘴部2.1的邊緣上，所以 在該實施形式中也存在如下可能性利用測量管9b的與瓶嘴部2.1的直徑 相比較小的外直徑來延長測量時間，這就是說延長這樣的時間在該時間 期間測量管9b插入到對應的瓶2中。圖5以位置a c解釋了這種情況。
位置a示出了這樣的狀態在該狀態中，測量管9b在測量過程開始時 插入到瓶嘴部2.1中。在此，領懂管9b的軸線相對於瓶嘴部2.1的軸線在 輸送方向A上錯位。位置b示出了大致在測量階段中間的狀態，在該狀態 中，測量管9b與瓶嘴部2.1的軸線同軸心地布置。位置c示出了大致在測 量階段結束時的狀態，在該狀態中，測量管9b的軸線相對於瓶嘴部2.1的 軸線逆著輸送方向A錯位。
在每個測量階段之後優選洗滌測量頭10、 10a或10b以及測量頭與分 析單元13之間的連接裝置，例如用測量氣體(例如消毒空氣)洗滌，由 此使測量的分析不由於先前進行的測量的遺留在測量頭10、 10a、 10b和/ 或這些連接裝置中的殘餘物而失真。
也可考慮其它測量措施，例如以這樣的形式按照圖6在測量頭10、
10a或10c與分析單元13之間的連接裝置或管路12中在任意時刻總是接 收多個從在時間上前後相接的測量或測量階段I V獲取的並且由此來自 於不同容器的、待分析的氣體量或氣體試樣，然後將所述待分析的氣體量 或氣體試樣相繼輸入給分析單元13或供至少一次分析使用。該實施形式 具有優點各個測量階段之間的空程時間顯著減少並且測量或檢查段1的 效率或處理速度由此可更高。
圖7更詳細地示出了驅動裝置14的一個實施形式。該驅動裝置基本 上包括一個板25，該板固定在測量和/或檢查段1的未示出的框架上並且 一個曲柄輪26繞相對於輸送方向A垂直的水平軸線可轉動地支承在該板上。帶有測量頭IO、 10a或10b的測量頭承載件20固定在可通過驅動裝置 28驅動的曲柄輪26的曲柄銷27上。測量頭承載件20通過一個由平行四 邊形杆29和30以及聯接杆31構成的雙平行四邊形導向裝置32被這樣導 向使得該測量頭承載件在曲柄輪26旋轉時實施豎直的、同時水平的升 降運動，但對應的測量頭10、 10a或10b的軸線的定向在此情況下不變 化。
圖8示出了一個驅動裝置14a，該驅動裝置可代替驅動裝置14來使 用，並且主要具有兩個齒形帶輪33和34。這些齒形帶輪以它們的軸線在 水平方向上彼此相對平行地並且又相對於測量和/或檢查段1的輸送方向A 垂直地這樣定向使得齒形帶輪33的軸線在垂直方向上位於齒形帶輪34 的軸線上方。構成一個閉合回線的齒形帶35通過兩個齒形帶輪導向，在 這些齒形帶輪中例如齒形帶輪33通過驅動電機28驅動。每個齒形帶輪33 和34具有一個曲柄銷36或37，該曲柄銷支承在測量頭承載件20a中，確 切地說是這樣的曲柄銷36和37的距離等於齒形帶輪33和34的軸線距 離並且曲柄銷36和37的軸線之間的連接線始終相對於齒形帶輪33和34 的軸線的連接線平行地延伸。在驅動電機28被激活或接通時，測量頭承 載件20a和固定在那裡的測量頭10、 10a或10b又以具有豎直分量和水平 分量的所需行程運動，確切地說不改變對應的測量頭軸線的定向。
前面已經藉助於實施例對本發明進行了描述。不言而喻，可進行多種 變化以及變型，而由此不偏離本發明所基於的發明構思。
參考符號清單
1 測量和/或檢查段
2 瓶
2.1 瓶嘴部
3 輸送裝置
4 用於引入檢查和/或檢驗液體的站
5 噴管
6 驅動裝置
7 用於檢查和/或檢驗液體的儲備裝置
138 測量站
9， 9a， 9b 測量或探測管
10， 10a， 10b 測量頭
11 用於測量氣體的源 11.1 控制閥
12 管路
13 分析單元 14， 14a 驅動裝置
15 控制裝置
16 傳感器
17 測量頭殼體 18， 18a 密封元件
19， 19a 密封元件18或18a中的凹部或通道
19.1， 19a.l 環形通道
20， 20a 測量頭承載件
21 封閉元件
22， 23 管段
24 環形通道
25 板
26 曲柄輪
27 曲柄銷
28 驅動電機
29， 30 平行四邊形杆
31 耦合元件
32 雙平行四邊形導向裝置 33， 34 齒形帶輪
35 齒形帶
36， 37 曲柄銷
A 輸送裝置3的輸送方向
權利要求
1.用於檢查瓶或類似容器(2)的方法，在該方法中，將檢查和/或檢驗液體引入到對應的容器(2)中，在測量階段中從每個容器(2)取出該檢查和/或檢驗液體的至少一個試樣或包含在容器(2)中的氣體的至少一個試樣並且對可能的汙染物進行查驗或分析，其特徵在於通過將至少一個測量氣體脈衝引入到對應的容器(2)中以及通過從對應的容器(2)抽吸出包含該檢查和/或檢驗液體的待分析的氣體或分析氣體進行所述至少一個試樣在測量階段中的取出。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於通過所述至少一個測量 氣體脈衝使該檢査和/或檢驗液體在容器(2)中至少部分地霧化。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於通過所述至少一個測量氣體脈衝使包含在容器(2)中的、檢查和/或檢驗液體與存在於容器(2) 中的汙染物之間的氣態反應產物至少部分地混合。
4. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於將對應的容器(2)在測量階段期間封閉。
5. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於所述至少一個測量氣體脈衝的引入和所述分析氣體的抽吸出同時或基本上同時進行。
6. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於藉助負壓將所述試樣或所述分析氣體從對應的容器中抽吸出。
7. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於將所述測量氣體以預給定的體積引入到對應的容器(2)中。
8. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於將所述測量氣體 通過至少一個測量氣體脈衝以預給定的脈衝持續時間、以預給定的壓力和/ 或以預給定的溫度引入到對應的容器(2)中。
9. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於所述至少一個測量氣體脈衝的脈衝持續時間取值約為30ms。
10. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於對從對應的容器(2)取出的分析氣體進行至少兩次分析。
11. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於將優選不同容器(2)的分析氣體的多個試樣暫時儲存在一個儲存器(12)中並且從該儲存器供應給分析使用。
12. 根據權利要求11所述的方法，其特徵在於該儲存器由測量頭(10， 10a， 10b)與分析單元(13)之間的至少一個連接通道(12)構 成。
13. 根據權利要求12所述的方法，其特徵在於所述連接通道(12) 被構造用於接收取自多個容器(2)的分析氣體的一組試樣。
14. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於通過至少一個穿過容器口或容器嘴部(2.1)伸入到對應的容器(2)中的探測或測量管 (9， 9a， 9b)引入所述測量氣體。
15. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於從對應的容器用 一個與容器口 (2.1)處於密封靠觸的通道(19.1， 19a.l)取出所述分析氣 體。
16. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於從對應的容器 (2)用一個穿過容器口 (2.1)伸入到容器中的測量或探測管(9b)取出所述分析氣體。
17. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於所述測量氣體是 消毒空氣。
18. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於容器(2)在測 量階段期間在輸送段(3)上運動；用於引入所述測量氣體和用於取出所 述分析氣體的測量頭(10， 10a， 10b)與容器(2)至少在測量階段期間一起運動o
19. 根據權利要求18所述的方法，其特徵在於該測量頭(10， 10a， 10b)為了針對測量階段對接在對應的容器(2)上以及為了在測量階段之 後與該容器(2)分開而通過一個驅動裝置(14， 14a)以一個具有豎直分 量和水平分量的行程來運動。
20. 根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於至少在設備效率 每次變化時根據隨後容器(2)的位置和瞬時設備效率在運動階段期間的 加速度和/或延遲和/或最大速度和/或這些參數的對應變化曲線方面通過計 算來確定測量頭(10)從一個容器(2)到隨後容器(2)的運動。
21. 用於檢查瓶或類似容器(2)的檢查或檢驗段(1)的測量站，該測 量站具有用於分別從容器(2)取出事先引入到容器(2)中的檢査和/或檢 驗液體或氣態反應產物的至少一個試樣以及用於查驗和分析對應的試樣的 裝置，其特徵在於所述用於取出至少一個試樣的裝置由一個可對接在對 應的容器(2)上的測量頭(10， 10a, 10b)構成，該測量頭具有至少一 個第一測量頭孔和至少一個第二測量頭孔(19.1, 19a.l, 24)，所述第一 測量頭孔用於將測量氣體在壓力下脈衝式地引入到對應的容器(2)中，所述第二測量頭孔用於將包含例如霧化形式的檢查和/或檢驗液體的分析氣體的至少一個試樣從對應的容器(2)輸入給分析單元(13)。
22. 根據權利要求21所述的測量站，其特徵在於設置有一個受控制的、在壓力下提供測量氣體的源(11)，該源被這樣控制使得測量氣體分別以預給定的體積引入到對應的容器(2)中。
23. 根據權利要求22所述的測量站，其特徵在於該源(11)或一個 對測量氣體到容器(2)中的輸出進行控制的控制閥裝置(11.1)被這樣控制使得測量氣體以脈衝持續時間預給定的壓力脈衝、以預給定的壓力和/或以預給定的溫度引入到對應的容器(2)中。
24. 根據權利要求23所述的測量站，其特徵在於提供測量氣體的源 (11)和/或該控制閥裝置(11.1)被這樣控制.使得所述至少一個測量氣體脈衝的脈衝持續時間取值約為30ms。
25. 根據上述權利要求之一所述的測量站，其特徵在於對應的試樣藉助負壓或通過抽吸從對應的容器(2)取出。
26. 根據上述權利要求之一所述的測量站，其特徵在於設置有一個儲存器(12)，該儲存器用於儲存或暫時儲存優選不同容器的分析氣體的多 個試樣，用於接著進行分析。
27. 根據權利要求24所述的測量站，其特徵在於該儲存器由該測量 頭(10， 10a， 10b)與該分析單元(13)之間的至少一個連接通道(12) 構成。
28. 根據上述權利要求之一所述的測量站，其特徵在於用於將測量氣 體引入到對應的容器(2)中的所述至少一個測量頭孔由設置在該測量頭(10， 10a， 10b)上的探測或測量管(9， 9a， 9b)的孔構成，該探測或測量管的自由端部為了引入測量氣體而可穿過容器口 (2.1)插入到對應的容 器(2)中。
29. 根據上述權利要求之一所述的測量站，其特徵在於該測量頭 (10， 10a， 10b)被構造用於密封地靠觸在對應的容器或其容器口 (2.1)上。
30. 根據上述權利要求之一所述的測量站，其特徵在於所述至少一個 第二測量頭孔由一個孔(19.1， 19a.l， 24)構成，該孔至少部分地環繞所 述至少第一測量頭孔或至少部分地環繞構成該孔的測量或探測管(9，9a)。
31. 根據上述權利要求之一所述的測量站，其特徵在於該測量頭(10， 10a， 10b)可運動地設置在測量站(8)上，確切地說以這樣的方 式設置該測量頭至少在取出對應的試樣期間與在輸送段(3)上運動的 容器(2) —起運動。
32. 根據權利要求29所述的測量站，其特徵在於該測量頭(10， 10a)通過一個用於升降運動的驅動裝置(14， 14a)可運動地設置在該測 量站(8)上，該升降運動具有豎直分量以及水平分量。
全文摘要
用於檢查瓶或類似容器的方法，在該方法中，將預給定量的檢查和/或檢驗液體引入到對應的容器中並且對該液體在從容器至少部分地取出之後在可能的汙染方面進行分析。
文檔編號G01N1/22GK101611303SQ200780030398
公開日2009年12月23日 申請日期2007年11月7日 優先權日2006年11月13日
發明者G·瓦哈尼奧夫茨基 申請人:Khs股份公司