专利名称：用于检查瓶或类似容器的方法以及用于瓶或类似容器的检查或检验段的测量站的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的方法以及一种根据权
利要求19前序部分所述的测量站。
背景技术：
用于瓶或类似容器的检查或检验段已经公知并且尤其是在用于将液态 灌装物灌装到容器中的生产线中使用，以便对容器在灌装之前在可能的污 染方面进行査验，由此，被污染的容器于是还在灌装之前或者甚至还在清
洗之前就可从生产线中释放出来。在此，尤其是也已经公知将检查和/或 检验液体定量地、即分别以确定的或固定地预给定的体积引入容器中，由 此，可能在容器中存在的污染物(例如脏物或其它异物、细菌等)在检查 和/或检验液体中溶解。紧接着从对应的容器取出试样并且紧接对其分析， 其中，该试样可涉及在容器中存在的检査和/或检验液体的一部分或者也涉 及包含在容器中的气体的一部分。
按照规定检査容器的先决条件不仅是精确定量地引入检査和/或检验液 体，即全部容器中的检査和/或检验液体的量在严格的限度内恒定，而且是 可再现地取出试样，即尤其是以这样的方式取出使得对应的试样中的检 査和/或检验液体和/或对应的气体的份额或量对于全部容器在严格的限度 内恒定。
发明内容
本发明的任务在于，给出一种用于检查瓶或类似容器的方法，该方法 在效率高(每单位时间处理容器的数量高)的情况下也提供精确的测量和 分析结果。
7为了解决该任务，按照权利要求1构造一种方法。用于对瓶或类似容
器在可能的污染方面进行查验的检查或测量段的测量站是权利要求19的 主题。
进一步构型是从属权利要求的主题。下面通过附图借助于实施例来详
细描述本发明。附图表示
图l 用于瓶的检查或检验段的示意性视图，具有根据本发明
的分析或测量站；
图2 图1的测量站的测量头的剖面的简化视图3和图4 测量站的测量头的另外的实施形式的如图2的视图5 分别在位置a c中图4的测量头的测量或探测管连同瓶 嘴部的剖面；
图7 测量站的测量头连同通到分析单元的管路的简化视图8 用于测量头的升降运动的不同驱动装置的单个视图。
具体实施例方式
在这些图中总体上用1标记的用于瓶2或类似容器的测量或检査段主 要包括一个输送装置3，瓶2在该输送装置上直立着、即以其瓶轴线在竖 直方向上定向地作为单道瓶流在输送方向A上运动，确切地说在所示实施 形式中这样运动瓶2在该瓶流中相互挨靠，即这些瓶一个挨一个地输入 给该装置。
在由输送装置3构成的传送段上设置有一个用于将检验和/或检査液体 定量地引入到瓶2中的站4。该检验和/或检查液体例如是消毒水或是与以 后待灌装到瓶2中的产品兼容或相容的其它中性液体或是以后待灌装的产 品本身。也可使用与以通常方式可预料到的污染物发生化学反应、在此优 选形成易于检测的液态或气态反应产物并且在检验完成之后又从瓶2被去 除的检査液体。
站4具有一个喷管5，检验和/或检查液体通过该喷管以精确预给定或 定量的量引入到每个瓶2中并且该喷管为此通过一个驱动装置6每当瓶2到达站4时通过下降穿过瓶嘴部2.1插入到相关的瓶中，然后与瓶2 —起 随动，接着又从该瓶运动出来。在此，驱动装置6这样构造使得喷管5 实施具有竖直分量和/或水平分量的升降运动。检查和/或检验液体由一个 储备装置7提供。
在输送方向A上直接或间接地在站4后面设置有一个测量站8，在该 测量站中从每个瓶2取出至少一个试样。视所使用的方法而定，所述试样 可以是引入到瓶2中的检査和/或检验液体的一部分，其中，该检验和/或 检査液体包含可能接收的或溶解在该检査和/或检验液体中的污染物(尤其 是异物、细菌等)或也包含每个瓶2的反应产物。从瓶2取出的试样也可 以是气体试样，该气体试样例如包含可能的污染物与检查和/或检验液体的 气态反应产物。不管怎样，随后对所取出的试样进行分析。
为了保证在检查和/或检验液体中的污染物浓度尽可能高或也为了保证 形成足够量的反应产物，测量站8在输送方向A上与站4这样间隔开使 得即使在测量和/或检查段1以最大效率工作时也达到用于检査和/或检验 液体的足够的作用时间或作用持续时间。
为了取出试样，每当瓶2到达了测量站8时将测量站8的测量头10 的、在其初始位置中设置在瓶嘴部2.1的运动轨迹上方的测量探头9穿过 瓶嘴部2.1插入到相关的瓶中，并且通过测量头IO封闭瓶嘴部2.1。紧接 着，通过以其自由端部伸入到相关的瓶2中的并且以该端部明显布置在瓶 嘴部2.1的边缘下方的测量探头9将精确测量的体积的测量气体在压力下 引入到瓶内部空间中，确切地说优选作为压力脉冲引入，确切地说受控制 阀装置11.1控制地从一个提供这种例如呈消毒空气形式的测量气体的源 ll引入。
同时或在时间上错开地将待分析的气体或空气-气体混合物从瓶2用测 量头IO抽吸出并且通过一个管路12输入给分析单元13，所述待分析的气 体或空气-气体混合物在下面被称为分析气体并且至少包含呈通过压力脉冲 精细分布或雾化的形式的检查和/或检验液体的一部分或也包含气态反应产 物的一部分。
压力脉冲或测量气体脉冲的脉冲持续时间和/或压力和/或温度对于包 括将测量气体引入到瓶2中以及将分析气体从瓶2抽吸出的每个取样或测
9量阶段来说是相同的，由此在每个测量阶段也将相同量的测量气体引入到
瓶2中并且取出的分析气体试样分别包含相同量的雾化的检查和/或检验液 体和/或气态反应产物。分析气体的抽吸例如在对应的测量气体脉冲的持续 时间期间进行，但也可相对于其延迟地结束。测量气体脉冲的脉冲持续时 间在全部设备效率(容器/小时)下保持不变，例如30ms。
在分析单元13中对通过测量管路12抽吸的分析气体进行至少一次、 优选多次、例如两次或三次分析。为了提供对于引入测量气体脉冲、雾化 检査和/或检验液体以及抽吸出分析气体来说尽可能最佳的情况，测量探头 9及测量头IO不仅这样构造使得它们形成分开的、用于引入测量气体和 抽吸出分析气体的通道，而且优选这样构造使得测量探头9的用于引入 测量气体脉冲的孔被至少一个用于抽吸出分析气体的孔或孔装置包围，这 就是说，例如被一个环形的孔或多个单孔包围。
因为瓶2在引入测量气体脉冲期间以及在抽吸出分析气体期间也在输 送方向A上运动，所以为测量头IO设置一个驱动装置14，该驱动装置为 测量头10产生升降运动，该升降运动不仅包括一个竖直分量，即用于使 测量头10朝对应的瓶2下降或用于使测量头10从对应的瓶2抬起，而且 也包括一个水平分量，确切地说用于使测量头10与对应的瓶2在测量阶 段期间一起随动和用于使测量头10在对应的测量阶段之后返回到初始位 置中。通过一个控制装置15控制驱动装置14并且由此控制测量头IO的运 动，确切地说根据至少一个检测瓶2的位置的传感器16来控制，但优选 也根据瞬时设备效率并且由此也根据输送装置3的输送速度这样来控制 为了获得在测量阶段期间测量头10与瓶2的尽可能长的嵌接时间而在瓶2 实际到达测量站8前不久就已经激活驱动装置14，确切地说是这样的驱 动装置14的通过惯性引起的延迟不縮短测量头10作用或对接在瓶2上期 间的持续时间，而是每当瓶2运动到测量站8上时测量头IO尽可能无延迟 地套在该瓶或其瓶嘴部2.1上。为此，不仅需要确定测量头IO开始运动的 最佳时刻，而且也更需要为该运动根据设备效率通过计算来确定加速度、 延迟、最大速度和这些参数的对应变化曲线，接着通过测量头的驱动装置 使之起动。该处理方式也是本发明的组成部分。所描述的测量和/或检查段1尤其适用于冷无菌灌装液态灌装物、例如 冷无菌灌装饮料的设备。
如果在分析中确定出一个瓶2被污染，则该瓶被认为不能使用而释放 出来。在对无菌性要求非常严格的情况下，包括一个被污染的瓶2的整个 批次也必须被禁止用于继续处理或被认为不能使用而释放出来。瓶2例如 是塑料瓶，例如PET可回收使用瓶。
图2更详细地示出了测量头10。该测量头基本上包括一个设置在测量 头壳体17中的密封元件18，该密封元件同时构造成用于瓶2的对中锥。 在引入测量气体和取出试样或分析气体期间，密封元件18密封地靠置在 瓶嘴部2.1上，确切地说在密封元件18中的通道19的锥状扩宽的区域中 靠置。在该实施形式中仅用于将测量气体或测量气体脉冲引入到对应的瓶 中的探测管9在测量阶段中以其自由端部伸入到瓶2中并且在此以该端部 大致布置在瓶嘴部2.1的边缘下方。探测管9和环绕的通道19形成一个环 形通道19.1，分析气体通过该环形通道被抽吸出并且引导给分析单元13。 不言而喻，该环形通道19.1对外密封封闭地通到管路12中。
测量头IO通过壳体17固定在一个通过驱动装置14以前面说明的方式 运动的测量头承载件20上。为了补偿瓶2的高度方面的偏差，并且为了 在引入测量气体脉冲和取出分析气体期间实现密封元件18密封地靠置在 对应的瓶2上，该密封元件例如构造成橡胶弹性的和/或可轴向移动地并且 通过弹簧装置预加载地设置在壳体17中。
图3作为另外的实施形式示出了一个测量头10a的非常简化的视图， 该测量头与测量头IO的区别仅在于，在密封或对中元件18a的下侧上扩宽 的凹部19a的锥角显著大于凹部19的锥角，由此，在测量头10a的竖直行 程非常短的情况下就已经达到瓶嘴部2.1与密封元件18a之间的密封靠 触。
图4作为另外的实施形式示出了一个测量头10b的非常简化的视图， 该测量头基本上仅包括一个测量或探测管9b以及一个扁平的、例如构造 成扁平盘的覆盖或封闭元件21，该覆盖或封闭元件在对应的测量阶段期间 封闭相关的瓶2的瓶嘴部2.1。测量管9b以其自由端部伸出超过封闭元件 21的底面，由此在测量阶段期间以该自由端部伸入到对应的瓶2中。按照图5，测量或探测管9b包括一个内管段22和一个以一定间距同 心地环绕内管段的外管段23。两个管段在测量管9b的自由端部上敞开。 管段22构成用于输入测量气体脉冲的通道。通过在管段22和23之间形成 的环形通道24抽吸出分析气体。在该实施形式中，通过绕管段22或绕用 于引入测量气体脉冲的通道设置环形通道24，可在雾化检查和/或检验液 体方面以及在抽吸出分析气体方面实现最佳情况。
因为封闭元件21在测量期间平坦地贴靠在瓶嘴部2.1的边缘上，所以 在该实施形式中也存在如下可能性利用测量管9b的与瓶嘴部2.1的直径 相比较小的外直径来延长测量时间，这就是说延长这样的时间在该时间 期间测量管9b插入到对应的瓶2中。图5以位置a c解释了这种情况。
位置a示出了这样的状态在该状态中，测量管9b在测量过程开始时 插入到瓶嘴部2.1中。在此，领懂管9b的轴线相对于瓶嘴部2.1的轴线在 输送方向A上错位。位置b示出了大致在测量阶段中间的状态，在该状态 中，测量管9b与瓶嘴部2.1的轴线同轴心地布置。位置c示出了大致在测 量阶段结束时的状态，在该状态中，测量管9b的轴线相对于瓶嘴部2.1的 轴线逆着输送方向A错位。
在每个测量阶段之后优选洗涤测量头10、 10a或10b以及测量头与分 析单元13之间的连接装置，例如用测量气体(例如消毒空气)洗涤，由 此使测量的分析不由于先前进行的测量的遗留在测量头10、 10a、 10b和/ 或这些连接装置中的残余物而失真。
也可考虑其它测量措施，例如以这样的形式按照图6在测量头10、
10a或10c与分析单元13之间的连接装置或管路12中在任意时刻总是接 收多个从在时间上前后相接的测量或测量阶段I V获取的并且由此来自 于不同容器的、待分析的气体量或气体试样，然后将所述待分析的气体量 或气体试样相继输入给分析单元13或供至少一次分析使用。该实施形式 具有优点各个测量阶段之间的空程时间显著减少并且测量或检查段1的 效率或处理速度由此可更高。
图7更详细地示出了驱动装置14的一个实施形式。该驱动装置基本 上包括一个板25，该板固定在测量和/或检查段1的未示出的框架上并且 一个曲柄轮26绕相对于输送方向A垂直的水平轴线可转动地支承在该板上。带有测量头IO、 10a或10b的测量头承载件20固定在可通过驱动装置 28驱动的曲柄轮26的曲柄销27上。测量头承载件20通过一个由平行四 边形杆29和30以及联接杆31构成的双平行四边形导向装置32被这样导 向使得该测量头承载件在曲柄轮26旋转时实施竖直的、同时水平的升 降运动，但对应的测量头10、 10a或10b的轴线的定向在此情况下不变 化。
图8示出了一个驱动装置14a，该驱动装置可代替驱动装置14来使 用，并且主要具有两个齿形带轮33和34。这些齿形带轮以它们的轴线在 水平方向上彼此相对平行地并且又相对于测量和/或检查段1的输送方向A 垂直地这样定向使得齿形带轮33的轴线在垂直方向上位于齿形带轮34 的轴线上方。构成一个闭合回线的齿形带35通过两个齿形带轮导向，在 这些齿形带轮中例如齿形带轮33通过驱动电机28驱动。每个齿形带轮33 和34具有一个曲柄销36或37，该曲柄销支承在测量头承载件20a中，确 切地说是这样的曲柄销36和37的距离等于齿形带轮33和34的轴线距 离并且曲柄销36和37的轴线之间的连接线始终相对于齿形带轮33和34 的轴线的连接线平行地延伸。在驱动电机28被激活或接通时，测量头承 载件20a和固定在那里的测量头10、 10a或10b又以具有竖直分量和水平 分量的所需行程运动，确切地说不改变对应的测量头轴线的定向。
前面已经借助于实施例对本发明进行了描述。不言而喻，可进行多种 变化以及变型，而由此不偏离本发明所基于的发明构思。
参考符号清单
1 测量和/或检查段
2 瓶
2.1 瓶嘴部
3 输送装置
4 用于引入检查和/或检验液体的站
5 喷管
6 驱动装置
7 用于检查和/或检验液体的储备装置
138 测量站
9， 9a， 9b 测量或探测管
10， 10a， 10b 测量头
11 用于测量气体的源 11.1 控制阀
12 管路
13 分析单元 14， 14a 驱动装置
15 控制装置
16 传感器
17 测量头壳体 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 环形通道
20， 20a 测量头承载件
21 封闭元件
22， 23 管段
24 环形通道
25 板
26 曲柄轮
27 曲柄销
28 驱动电机
29， 30 平行四边形杆
31 耦合元件
32 双平行四边形导向装置 33， 34 齿形带轮
35 齿形带
36， 37 曲柄销
A 输送装置3的输送方向
权利要求
1.用于检查瓶或类似容器(2)的方法，在该方法中，将检查和/或检验液体引入到对应的容器(2)中，在测量阶段中从每个容器(2)取出该检查和/或检验液体的至少一个试样或包含在容器(2)中的气体的至少一个试样并且对可能的污染物进行查验或分析，其特征在于通过将至少一个测量气体脉冲引入到对应的容器(2)中以及通过从对应的容器(2)抽吸出包含该检查和/或检验液体的待分析的气体或分析气体进行所述至少一个试样在测量阶段中的取出。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过所述至少一个测量 气体脉冲使该检査和/或检验液体在容器(2)中至少部分地雾化。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于通过所述至少一个测量气体脉冲使包含在容器(2)中的、检查和/或检验液体与存在于容器(2) 中的污染物之间的气态反应产物至少部分地混合。
4. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于将对应的容器(2)在测量阶段期间封闭。
5. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于所述至少一个测量气体脉冲的引入和所述分析气体的抽吸出同时或基本上同时进行。
6. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于借助负压将所述试样或所述分析气体从对应的容器中抽吸出。
7. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于将所述测量气体以预给定的体积引入到对应的容器(2)中。
8. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于将所述测量气体 通过至少一个测量气体脉冲以预给定的脉冲持续时间、以预给定的压力和/ 或以预给定的温度引入到对应的容器(2)中。
9. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于所述至少一个测量气体脉冲的脉冲持续时间取值约为30ms。
10. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于对从对应的容器(2)取出的分析气体进行至少两次分析。
11. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于将优选不同容器(2)的分析气体的多个试样暂时储存在一个储存器(12)中并且从该储存器供应给分析使用。
12. 根据权利要求11所述的方法，其特征在于该储存器由测量头(10， 10a， 10b)与分析单元(13)之间的至少一个连接通道(12)构 成。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述连接通道(12) 被构造用于接收取自多个容器(2)的分析气体的一组试样。
14. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于通过至少一个穿过容器口或容器嘴部(2.1)伸入到对应的容器(2)中的探测或测量管 (9， 9a， 9b)引入所述测量气体。
15. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于从对应的容器用 一个与容器口 (2.1)处于密封靠触的通道(19.1， 19a.l)取出所述分析气 体。
16. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于从对应的容器 (2)用一个穿过容器口 (2.1)伸入到容器中的测量或探测管(9b)取出所述分析气体。
17. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于所述测量气体是 消毒空气。
18. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于容器(2)在测 量阶段期间在输送段(3)上运动；用于引入所述测量气体和用于取出所 述分析气体的测量头(10， 10a， 10b)与容器(2)至少在测量阶段期间一起运动o
19. 根据权利要求18所述的方法，其特征在于该测量头(10， 10a， 10b)为了针对测量阶段对接在对应的容器(2)上以及为了在测量阶段之 后与该容器(2)分开而通过一个驱动装置(14， 14a)以一个具有竖直分 量和水平分量的行程来运动。
20. 根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于至少在设备效率 每次变化时根据随后容器(2)的位置和瞬时设备效率在运动阶段期间的 加速度和/或延迟和/或最大速度和/或这些参数的对应变化曲线方面通过计 算来确定测量头(10)从一个容器(2)到随后容器(2)的运动。
21. 用于检查瓶或类似容器(2)的检查或检验段(1)的测量站，该测 量站具有用于分别从容器(2)取出事先引入到容器(2)中的检査和/或检 验液体或气态反应产物的至少一个试样以及用于查验和分析对应的试样的 装置，其特征在于所述用于取出至少一个试样的装置由一个可对接在对 应的容器(2)上的测量头(10， 10a, 10b)构成，该测量头具有至少一 个第一测量头孔和至少一个第二测量头孔(19.1, 19a.l, 24)，所述第一 测量头孔用于将测量气体在压力下脉冲式地引入到对应的容器(2)中，所述第二测量头孔用于将包含例如雾化形式的检查和/或检验液体的分析气体的至少一个试样从对应的容器(2)输入给分析单元(13)。
22. 根据权利要求21所述的测量站，其特征在于设置有一个受控制的、在压力下提供测量气体的源(11)，该源被这样控制使得测量气体分别以预给定的体积引入到对应的容器(2)中。
23. 根据权利要求22所述的测量站，其特征在于该源(11)或一个 对测量气体到容器(2)中的输出进行控制的控制阀装置(11.1)被这样控制使得测量气体以脉冲持续时间预给定的压力脉冲、以预给定的压力和/或以预给定的温度引入到对应的容器(2)中。
24. 根据权利要求23所述的测量站，其特征在于提供测量气体的源 (11)和/或该控制阀装置(11.1)被这样控制.使得所述至少一个测量气体脉冲的脉冲持续时间取值约为30ms。
25. 根据上述权利要求之一所述的测量站，其特征在于对应的试样借助负压或通过抽吸从对应的容器(2)取出。
26. 根据上述权利要求之一所述的测量站，其特征在于设置有一个储存器(12)，该储存器用于储存或暂时储存优选不同容器的分析气体的多 个试样，用于接着进行分析。
27. 根据权利要求24所述的测量站，其特征在于该储存器由该测量 头(10， 10a， 10b)与该分析单元(13)之间的至少一个连接通道(12) 构成。
28. 根据上述权利要求之一所述的测量站，其特征在于用于将测量气 体引入到对应的容器(2)中的所述至少一个测量头孔由设置在该测量头(10， 10a， 10b)上的探测或测量管(9， 9a， 9b)的孔构成，该探测或测量管的自由端部为了引入测量气体而可穿过容器口 (2.1)插入到对应的容 器(2)中。
29. 根据上述权利要求之一所述的测量站，其特征在于该测量头 (10， 10a， 10b)被构造用于密封地靠触在对应的容器或其容器口 (2.1)上。
30. 根据上述权利要求之一所述的测量站，其特征在于所述至少一个 第二测量头孔由一个孔(19.1， 19a.l， 24)构成，该孔至少部分地环绕所 述至少第一测量头孔或至少部分地环绕构成该孔的测量或探测管(9，9a)。
31. 根据上述权利要求之一所述的测量站，其特征在于该测量头(10， 10a， 10b)可运动地设置在测量站(8)上，确切地说以这样的方 式设置该测量头至少在取出对应的试样期间与在输送段(3)上运动的 容器(2) —起运动。
32. 根据权利要求29所述的测量站，其特征在于该测量头(10， 10a)通过一个用于升降运动的驱动装置(14， 14a)可运动地设置在该测 量站(8)上，该升降运动具有竖直分量以及水平分量。
全文摘要
用于检查瓶或类似容器的方法，在该方法中，将预给定量的检查和/或检验液体引入到对应的容器中并且对该液体在从容器至少部分地取出之后在可能的污染方面进行分析。
文档编号G01N1/22GK101611303SQ200780030398
公开日2009年12月23日 申请日期2007年11月7日 优先权日2006年11月13日
发明者G·瓦哈尼奥夫茨基 申请人:Khs股份公司