Устройство для вставки заглушки при одновременном контроле надлежащей ориентации ее положения
Группа изобретений относится к медицинской технике. Устройство включает держатель для фиксации полого тела, имеющего, по меньшей мере, одно первое и одно второе отверстия, и средство вставки заглушки, с помощью которого во второе отверстие полого тела может вводиться заглушка. Через измерительную головку проходит, по меньшей мере, один канал, выполненный с возможностью приведения в соединение по потоку с первым отверстием полого тела. Датчик давления выполнен с возможностью приведения в соединение по потоку с каналом измерительной головки. Раскрыты устройство контроля надлежащей ориентации положения заглушки, способ вставки заглушки и способ контроля надлежащей ориентации положения заглушки.
Технический результат состоит в исключении наполнения полых тел с неправильно поставленными или вообще не поставленными заглушками. 4 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к устройству для вставки заглушки при одновременном контроле надлежащей ориентации ее положения в соответствии с ограничительной частью п.1, устройству для контроля надлежащей ориентации положения заглушки в соответствии с ограничительной частью п.4, способу вставки заглушки при одновременном контроле надлежащей ориентации ее положения по п.9 и способу контроля надлежащей ориентации положения заглушки по п.11 формулы.
Устройства описанного рода известны. Они включают в себя держатель, с помощью которого может быть зафиксировано полое тело, например шприц или карпула. При этом полое тело имеет, по меньшей мере, одно первое и одно второе отверстия. Предусмотрено средство вставки заглушки, которое служит для ввода заглушки во второе отверстие полого тела. Обычно полое тело имеет цилиндрическое внутреннее пространство, в которое через второе отверстие должна быть вставлена, по существу, цилиндрическая заглушка. Если продольные оси полого тела и заглушки ориентированы по отношению друг к другу надлежащим образом, по существу, цилиндрическая наружная поверхность заглушки прилегает к обычно цилиндрической внутренней поверхности полого тела, в результате чего возникает герметизирующее действие, причем второе отверстие полого тела герметично закупорено заглушкой. Однако при вставке заглушки может возникнуть тот дефект, что средство для вставки заглушки поместит ее во второе отверстие полого тела с не надлежащей осевой ориентацией. По существу, цилиндрическая заглушка повернута тогда относительно продольной оси полого тела вокруг оси, перпендикулярной как ее продольной оси, так и продольной оси полого тела. Вследствие этого, по существу цилиндрическая боковая поверхность заглушки не прилегает или не полностью прилегает к обычно цилиндрической внутренней поверхности полого тела, в результате чего здесь возникает уменьшенное герметизирующее действие или его вообще не возникает. Следовательно, если заглушка не имеет надлежащей в этом смысле ориентации своего положения, то второе отверстие полого тела закупорено негерметично. Может произойти и так, что средство для вставки заглушки из-за дефекта не поместит ее во второе отверстие полого тела. Также в этом случае, разумеется, второе отверстие полого тела закупорено негерметично.
Обычно после вставки заглушки во второе отверстие полого тела через его первое отверстие вводится среда, например фармацевтическая субстанция. Тогда заглушка, помимо прочего, должна предотвращать вытекание этой среды из второго отверстия полого тела. Если же заглушка не имеет надлежащей ориентации своего положения или заглушка вообще отсутствует, т.е. второе отверстие полого тела закупорено негерметично, то среда может здесь вытекать и, например, загрязнять наполнительную установку или всю производственную линию, которая включает в себя, по меньшей мере, одну позицию вставки заглушек и преимущественно наполнительную позицию. Обычно вводимые в полое тело среды очень дороги, так что следует избегать потерь из-за ориентированных ненадлежащим образом или отсутствующих заглушек.
Чтобы можно было контролировать ориентацию положения заглушки или ее наличие в полом теле, известные устройства обычно содержат, по меньшей мере, одну камеру, которая передает изображения полого тела на систему обработки. Та обрабатывает изображения, как правило, с помощью программного обеспечения, чтобы установить, была ли заглушка ориентирована надлежащим образом. Известны также системы со световодами, причем световой луч посылается через ту часть полого тела, где надлежащим образом должна быть расположена заглушка. На противоположной световоду стороне полого тела расположено светоизмерительное устройство, например фотодиод, которое, в основном, регистрирует прохождение светового луча через полое тело. Таким образом, можно определить, расположена ли вообще заглушка в полом теле.
Системы с камерами имеют тот недостаток, что они очень дороги и требуют сложной и подверженной сбоям обрабатывающей программы. Однако с их помощью можно регистрировать фактическую ориентацию заглушки. По сравнению с ними системы со световодами выполнены намного проще и за счет этого являются менее дорогими; они также не требуют никакой особенно сложной обрабатывающей или управляющей программы. Однако с их помощью можно лишь регистрировать, была ли вообще вставлена заглушка в полое тело. Надлежащую ориентацию положения относительно полого тела определить нельзя, поскольку используемый для контроля световой луч может также поглощаться заглушкой, которая была вставлена в полое тело с поворотом вокруг оси, перпендикулярной ее продольной оси.
Задачей изобретения является создание устройства, которое было бы лишено перечисленных недостатков, чтобы, по возможности, избежать ошибочного наполнения полых тел с неправильно или даже вообще не поставленными заглушками.
Лежащая в основе изобретения задача решается посредством устройства с признаками п.1 формулы. Устройство содержит измерительную головку, через которую проходит, по меньшей мере, один канал, причем канал может быть приведен в соединение по потоку с первым отверстием полого тела. Кроме того, устройство содержит датчик давления, приводимый в соединение по потоку с каналом измерительной головки. Таким образом, датчик давления находится также в соединении по потоку с первым отверстием полого тела. Поэтому господствующее во внутреннем пространстве полого тела давление может измеряться датчиком давления. В частности, может измеряться избыточное давление внутри полого тела, благодаря чему можно определить, ориентирована ли заглушка надлежащим образом в полом теле. Как уже сказано, ориентированная надлежащим образом заглушка закупоривает второе отверстие полого тела. При вставке заглушки во второе отверстие с помощью средства вставки заглушки одновременно сжимается газовый объем во внутреннем пространстве полого тела. Таким образом, повышается внутреннее давление в полом теле, причем повышается также давление, по меньшей мере, в одном канале измерительной головки и, тем самым, в зоне датчика давления, поскольку эти элементы находятся в соединении по потоку с первым отверстием полого тела. Следовательно, при вставке заглушки с помощью средства вставки заглушки возникает измеряемое датчиком давления избыточное давление, если заглушка ориентирована надлежащим образом. Если же заглушка не имеет надлежащей ориентации, т.е. если она повернута, то она не может герметично закупоривать второе отверстие полого тела. В соответствии с этим при вставке заглушки воздух может выходить из внутреннего пространства полого тела через второе отверстие, так что датчик давления измеряет, по меньшей мере, более низкое избыточное давление. Если же заглушка вообще отсутствует, то второе отверстие полого тела во время такта вставки заглушки с помощью средства вставки заглушки остается полностью открытым, так что датчик давления не регистрирует никакого повышенного давления.
Предпочтительным является устройство, отличающееся тем, что предусмотрен источник давления, приводимый в соединение по потоку с первым отверстием полого тела. С помощью источника давления в полое тело может быть введена среда, например инертный газ или воздух. Предусмотрен преимущественно внешний источник давления, который может вводить в полое тело среду, преимущественно ее определенный объем, предпочтительно через канал измерительной головки. Введенная в полое тело посредством источника давления среда дополнительно к сжатию за счет вставки заглушки повышает внутреннее давление в полом теле, в результате чего возникает избыточное давление, которое зависит от ориентации заглушки. Также в этом случае, как правило, достигается более высокое избыточное давление, если заглушка имеет надлежащую ориентацию своего положения, чем когда заглушка повернута или отсутствует.
Другие предпочтительные примеры осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.
Задачей изобретения является также создание устройства для контроля надлежащей ориентации положения заглушки, который может проводиться вслед за ее вставкой в полое тело на отдельном этапе или, при необходимости, на отдельном участке производственной линии. Также в этом случае надлежащая ориентация положения заглушки должна контролироваться перед введением в полое тело преимущественно фармацевтического вещества.
Эта задача решается посредством устройства с признаками п.4 формулы. Оно также включает в себя держатель для фиксации полого тела, измерительную головку, через которую проходит, по меньшей мере, один канал, причем канал может быть приведен в соединение по потоку с первым отверстием полого тела. Однако при этом во второе отверстие полого тела уже вставлена заглушка, поскольку в этом случае этап контроля должен осуществляться отдельно от этапа вставки заглушки. Также предусмотрен датчик давления, приводимый в соединение по потоку с каналом измерительной головки. Устройство отличается тем, что предусмотрен источник давления, приводимый в соединение по потоку с первым отверстием полого тела. Посредством источника давления во внутреннее пространство полого тела может быть введен преимущественно заданный объем среды, например инертного газа или воздуха, так что возникает измеряемое датчиком давления избыточное давление, если заглушка ориентирована надлежащим образом и, тем самым, герметично закупоривает второе отверстие полого тела. Если же заглушка не ориентирована надлежащим образом, то она не может герметично закупоривать второе отверстие, так что в этом случае, по меньшей мере, часть введенной источником давления в полое тело среды может улетучиться. Таким образом, возникает, по меньшей мере, более низкое избыточное давление, чем когда заглушка ориентирована правильно. В определенных случаях возможно, что избыточное давление не возникает. В частности, если на предшествующем такте вставки заглушки она не была поставлена, избыточное давление также не может возникнуть, поскольку второе отверстие полого тела полностью открыто. Следовательно, с помощью давления, измеренного датчиком давления, можно определить, ориентирована ли заглушка надлежащим образом или имеется ли она вообще.
За счет измерения давления датчиком кондиционные изделия, т.е. полые тела с правильно ориентированными заглушками, можно очень простым образом отличить от некондиционных изделий, т.е. от полых тел с повернутыми заглушками или вообще без них.
Предпочтительным является устройство, держатель которого окружен измерительной головкой. Следовательно, держатель может быть расположен на измерительной головке, однако может быть также ее частью. Также возможно выполнение измерительной головки в целом в виде держателя. Таким образом, возможна особенно простая конструкция рассматриваемых устройств.
Предпочтительно также устройство, у которого заглушка является концевой заглушкой для однокамерной карпули или однокамерного шприца.
Также предпочтительно устройство, у которого заглушка является центральной заглушкой для двух- или многокамерной карпули или двух- или многокамерного шприца.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.
Задачей изобретения является также создание способа, с помощью которого в полое тело может быть вставлена заглушка, причем одновременно может быть проведен контроль надлежащей ориентации ее положения.
Эта задача решается посредством способа с этапами, охарактеризованными в п.9 формулы. Полое тело удерживается с помощью держателя. Между проходящим через измерительную головку каналом и датчиком давления создается соединение по потоку. Кроме того, соединение по потоку создается между каналом и первым отверстием полого тела. В целом, такое соединение по потоку возникает между первым отверстием полого тела, т.е. также между внутренним пространством полого тела, и датчиком давления. Заглушка вставляется во второе отверстие полого тела, причем во время вставки заглушки измеряется давление, снимаемое на датчике давления. Если заглушка при вставке ориентирована правильно, то на датчике снимается более высокое давление, чем в случае повернутой или отсутствующей заглушки. Следовательно, с помощью измерения давления можно очень просто определить наличие и правильную ориентацию заглушки.
Предпочтителен способ, при котором между источником давления и первым отверстием полого тела дополнительно создается соединение по потоку. Это осуществляется перед вставкой заглушки. Во время вставки заглушки в первое отверстие полого тела с помощью источника давления вводится заданный объем среды, например инертного газа или воздуха. Измеряемое датчиком давления избыточное давление возникает в этом случае, во-первых, за счет сжатия объема во внутреннем пространстве полого тела, а, во-вторых, за счет дополнительного ввода заданного объема среды посредством источника давления, в случае если заглушка ориентирована надлежащим образом. Если же заглушка повернута или вообще отсутствует, то возникает меньшее избыточное давление или оно вообще не возникает, что, в свою очередь, определяется датчиком давления.
Задачей изобретения является также создание способа, с помощью которого возможно проведение контроля надлежащей ориентации положения заглушки после ее вставки в полое тело.
Эта задача решается посредством способа с описанными в п.11 этапами. Полое тело удерживается с помощью держателя. Между проходящим через измерительную головку каналом и датчиком давления создается соединение по потоку. Кроме того, соединение по потоку создается между каналом и первым отверстием полого тела, так что, в целом, такое соединение по потоку возникает между первым отверстием полого тела, т.е. также между внутренним пространством полого тела, и датчиком давления. В этом примере заглушка уже вставлена во второе отверстие полого тела, поскольку контроль должен осуществляться после ее вставки. Между источником давления и первым отверстием полого тела создается соединение по потоку. С помощью источника давления в первое отверстие полого тела вводится заданный объем среды, например инертного газа или воздуха, в то время как измеряется снимаемое на датчике давления давление. Также в этом случае очевидно, что при правильно ориентированной заглушке во внутреннем пространстве полого тела может возникнуть избыточное давление, также измеряемое датчиком давления, поскольку он находится в соединении по потоку с внутренним пространством. Если же заглушка повернута или отсутствует, то может возникнуть меньшее избыточное давление или оно вообще не может возникнуть, что также измеряется датчиком давления. Посредством измерения давления также в этом случае можно получить информацию о том, вставлена ли в полое тело заглушка и ориентирована ли она надлежащим образом.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения приведены в зависимых пунктах формулы.
Изобретение более подробно поясняется ниже с помощью чертежей, на которых изображают:
- фиг.1: схематичный вид части устройства по п.1;
- фиг.2а: устройство по п.1 перед вставкой заглушки в полое тело;
- фиг.2b: устройство по п.1 при вставке заглушки в полое тело;
- фиг.2с: устройство по п.1 после вставки заглушки в полое тело;
- фиг.3: устройство по п.1 при вставке ориентированной ненадлежащим образом заглушки в полое тело;
- фиг.4: схематичный вид устройства по п.4.
На фиг.1 изображена часть устройства 1, с помощью которого возможен контроль надлежащей ориентации положения заглушки (не показана) в полом теле (не показано).
Устройство 1 содержит датчик 3 давления и измерительную головку 5. Датчик 3 давления соединен с измерительной головкой 5 посредством присоединительного адаптера 7. Последний является лишь особенно просто реализуемым соединительным средством между датчиком 3 давления и измерительной головкой 5. Можно также предусмотреть на измерительной головке 5 элипсообразный элемент (олива), соединенный со шлангом. Этот шланг, например, посредством дополнительного элипсообразного элемента может быть связан с датчиком 3 давления. Важно лишь, чтобы датчик 3 давления находился в соединении по потоку с измерительной головкой 5, так что господствующее в измерительной головке 5 давление передается на датчик 3.
На своем нижнем конце измерительная головка 5 содержит преимущественно уплотнительный элемент 9, который служит для герметичного соединения по потоку первого отверстия полого тела с измерительной головкой 5. При этом полое тело имеет обычно головку с первым отверстием, диаметр которой меньше наружного диаметра уплотнительного элемента 9. При плоском прилегании головки полого тела к нижней стороне уплотнительного элемента 9 с приложением определенного усилия уплотнительный элемент 9 сжимается, герметично прилегая к головке полого тела. Внутреннее пространство полого тела находится тогда через первое отверстие в герметичном соединении по потоку с измерительной головкой 5.
Через измерительную головку 5 и, при необходимости, также через присоединительный адаптер 7 проходит, по меньшей мере, один канал 11, так что он находится в соединении по потоку с первым отверстием и, тем самым, с внутренним пространством полого тела, а также в соединении по потоку с датчиком 3 давления. Таким образом, господствующее во внутреннем пространстве полого тела избыточное давление измеряется датчиком 3 давления. На нем предусмотрен преимущественно кабель 13, посредством которого представляющий измеренное давление сигнал может передаваться на устройство управления (не показано), в котором регистрируется воздействующее на датчик 3 давление.
Измерительная головка 5 выполнена в данном примере в виде держателя, который фиксирует полое тело, по меньшей мере, в осевом направлении и в который вводятся возникающие при вставке заглушки усилия.
На фиг.2 схематично показана вставка заглушки с помощью устройства 1. Одинаковые и функционально одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, так что в этом отношении можно сослаться на предшествующее описание.
На фиг.2а изображена измерительная головка 5, через которую проходит изогнутый под прямым углом канал 11. Присоединительный адаптер 7 и датчик 3 давления не показаны.
Выбранное здесь изображение является чисто схематичным. Необязательно, чтобы датчик 3 давления и измерительная головка 5 были выполнены в виде отдельных частей. В частности, датчик 3 давления и измерительная головка 5 могут быть выполнены за одно целое, так что преимущественно измерительная головка 5 включает в себя датчик 3 давления. В данном примере измерительная головка 5 выполнена в виде держателя, причем она служит, в частности, в качестве опоры для полого тела 15. Во время вставки заглушки 17 полое тело 15 плоско прилегает своей головкой 19 к измерительной головке 5, при необходимости, в частности, к уплотнительному элементу 9 (не показан).
На фиг.2а видно, что проходящий через измерительную головку 5 канал 11 находится в соединении по потоку с первым отверстием 21 полого тела 15. За счет этого он находится в соединении по потоку также с внутренним пространством 23 полого тела 15. Поскольку датчик 3 давления (не показан) находится в соединении по потоку с каналом 11 измерительной головки 5, он посредством него находится в соединении по потоку также с первым отверстием 21, соответственно, с внутренним пространством 23 полого тела 15. Итак, господствующее во внутреннем пространстве 23 давление измеряется датчиком 3 давления.
На конце полого тела 15, противоположном, если смотреть в осевом направлении, головке 19, соответственно первому отверстию 21, имеется второе отверстие 25. В него с помощью средства 27 вставки заглушки вставляется заглушка 17, что обозначено здесь стрелкой 29. Следовательно, заглушка 27 подается к полому телу 15 с противоположной измерительной головке 5 стороны. За счет этого в полое тело 15 вводятся усилия, которые действуют в направлении измерительной головки 5 и воспринимаются ею.
Преимущественно заглушка 17 может иметь на своей боковой поверхности выступы, которые при вставке заглушки 17 в полое тело 15 сжимаются, если смотреть в радиальном направлении, способствуя, таким образом, повышению герметизирующего действия, однако, с другой стороны, минимизируя также трение заглушки 17 о внутреннюю стенку полого тела 15, поскольку между ними, если смотреть в осевом направлении, расположены участки, не прилегающие к внутренней стенке.
Принцип действия устройства по п.1 и, тем самым, способа по п.9 более подробно поясняется ниже с помощью фиг.2b, 2с. Одинаковые и функционально одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, так что в этом отношении дана ссылка на предшествующее описание.
В данном примере полое тело 15 удерживается с помощью выполненной в виде держателя измерительной головки 5. Как уже сказано, заглушка 17 вставляется с помощью средства 27 для вставки заглушки во второе отверстие 25 полого тела 15. При вставке заглушки 17 в полое тело 15 окруженная внутренним пространством 23 среда, обычно воздух или инертный газ, сжимается, поскольку уменьшается имеющийся в ее распоряжении объем. В результате возникает избыточное давление, которое через канал 11 и, при необходимости, через присоединительный адаптер 7 передается на датчик 3 давления. Он измеряет избыточное давление и вырабатывает сигнал, передаваемый преимущественно по кабелю 13 на устройство управления (не показано). Оно регистрирует давление, приложенное к датчику 3 во время вставки заглушки 17 в полое тело 15.
На фиг.2с устройство 1 изображено непосредственно после вставки заглушки 17 в полое тело 15. Одинаковые и функционально одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, так что в этом отношении дана ссылка на предшествующее описание. Средство 27 для вставки заглушки удаляется снова в направлении стрелки 31 от заглушки 17, соответственно полого тела 15, освобождая его.
Вслед за этим полое тело 15 со вставленной заглушкой 17 удаляется из зоны устройства 1, и новое полое тело 15 с еще не вставленной заглушкой 17 приводится в активное соединение с устройством 1. Следовательно, позиционирование заглушек 17 происходит необходимым образом тактами.
Устройство управления регистрирует также приложенное к датчику 3 давление, пока в полое тело 15 не вставляется заглушка 17. Следовательно, устройство управления регистрирует два давления во время двух фаз такта машины: преимущественно регистрируется возникающее при вставке заглушки 17 в полое тело 15 максимальное давление, а на второй фазе такта регистрируется приложенное к датчику 3 давление, пока в полое тело 15 не вставляется заглушка 17, преимущественно пока в активном соединении с измерительной головкой 5 не находится полое тело 15. Термин «активное соединение» здесь обозначает то, что полое тело 15 своей головкой 19 прилегает к измерительной головке 5, причем между первым отверстием 21 и каналом 11 возникает соединение по потоку.
В связи с рассматриваемыми здесь соединениями по потоку для специалиста является очевидным, что они должны быть выполнены герметичными. В противном случае невозможно или лишь с трудом возможно измерить датчиком 3 давление, господствующее во внутреннем пространстве 23 полого тела 15. С другой стороны, небольшие неплотности необязательно вредят, пока не будет измерено, по меньшей мере, одно изменение господствующего во внутреннем пространстве 23 полого тела 15 давления при вставке заглушки 17 и/или при вводе заданного объема среды с помощью источника давления, как, например, в примере выполнения устройства 1 по п.4 или варианта выполнения способа по п.11.
Преимущественно датчик 3 измеряет всю характеристику давления, по меньшей мере, во время продолжительности такта контроля, т.е. во время вставки заглушки 17 и/или во время ввода заданного объема среды во внутреннее пространство 23 с помощью источника давления.
Эта характеристика давления передается затем для обработки на устройство управления на выбор по кабелю 13 или преимущественно также беспроводным путем, например через Bluetooth- или инфракрасный интерфейс.
Устройство управления обрабатывает затем характеристику давления путем измерения, например, максимального давления. Если характеристика давления уже была зарегистрирована достаточно загодя до такта контроля, то по ней можно определить также эталонное давление в качестве базовой линии. Следовательно, необязательно отдельно регистрировать в устройстве управления приложенное к датчику 3 эталонное значение перед вставкой заглушки 17 или перед вводом преимущественно заданного объема среды, а затем отдельно от этого регистрировать в устройстве управления давление во время вставки заглушки или во время ввода заданного объема среды, а устройство управления в течение достаточного отрезка времени может записать полную характеристику давления и определить по ней как релевантное для контроля максимальное значение, так и эталонное давление в качестве базовой линии.
В одном предпочтительном примере устройство управления создает разность между максимальным, приложенным к датчику 3 давлением во время вставки заглушки 17 в полое тело 15 и приложенным к датчику 3 давлением, пока в полое тело 15 не вставлена заглушка 17, преимущественно пока в активном соединении с измерительной головкой 5 не находится полое тело 15. Оно сравнивает затем полученную разность давлений с предварительно установленным заданным значением.
Заданное значение должно быть предварительно установлено так, чтобы оно было согласовано с конкретными условиями производственной линии. Оно зависит, например, от скорости процесса вставки заглушки. Оно также зависит от момента пуска, в частности от фазового положения процесса вставки заглушки в пределах такта машины. Кроме того, заданное значение зависит от зоны, в которой заглушка 17 позиционирована внутри полого тела 15. При заталкивании заглушки 17 дальше в полое тело 15 происходит более сильное сжатие находящейся в нем среды, чем когда заглушка менее далеко вставляется в полое тело 15. Помимо этого заданное значение зависит от формы заглушки, в частности от продольной протяженности заглушки 17, от положения полого тела 15, в которое она должна быть вставлена, и от его диаметра, в который должна вводиться заглушка 17.
Зависимость от скорости процесса вставки заглушки указывает на то, что при более быстрой вставке заглушки 17 избыточный импульс давления может быть зарегистрирован датчиком 3 скорее, чем когда заглушка 17 медленнее вставляется в полое тело 15. Также при медленной вставке заглушки 17 давление за счет возможных остаточных неплотностей может быть скорее компенсировано, чем при быстром процессе вставки заглушки.
Зависимость от фазового положения процесса вставки заглушки указывает на то, что измерение давление должно осуществляться правильно по фазе, поскольку иначе могут быть зарегистрированы несущественные и совершенно неинформативные значения давления, которые из-за неправильного фазового положения не отражают вставку заглушки 17. Так, давление должно регистрироваться, по возможности, в качестве максимального давления, господствующее в системе контроля, когда заглушка 17 достигает своего конечного положения.
Другие упомянутые зависимости указывают непосредственно на разность объемов, возникающую в процессе вставки заглушки. Понятно, что большая разность объемов приводит к более высокому избыточному давлению, а меньшая разность объемов - к меньшему избыточному давлению.
Важно, что заданное значение определяется так, что оно согласовано с конкретными условиями на производственной линии. Если объединить названные условия под общим термином «условия контроля», то заданное значение должно быть, следовательно, согласовано с различными условиями контроля.
На фиг.3 изображен фрагмент процесса вставки заглушки и контроля, при котором, как и на фиг.2b, заглушка 17 вставляется в полое тело 15 средством 27 вставки заглушки. Одинаковые и функционально одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, так что в этом отношении дана ссылка на предшествующее описание.
В отличие от фиг.2b пробка 17 на фиг.3 ориентирована ненадлежащим образом, а повернута вокруг оси 33, перпендикулярной ее продольной оси и продольной оси 35 полого тела 15, здесь, например, на 90°. В этом случае также продольная ось заглушки 17 перпендикулярна продольной оси 35 полого тела 15, тогда как эти оси при надлежащей ориентации заглушки 17 параллельны друг другу.
Очевидно, что при ненадлежащей, т.е. повернутой, ориентации заглушки 17 ее по существу цилиндрическая внешняя боковая поверхность не может прилегать к внутренней поверхности полого тела 15.
В любом случае повернутая заглушка 17 не в состоянии герметизировать второе отверстие 25, так что в процессе вставки заглушки на датчике 3 измеряется уменьшенное давление. Если в процессе вставки заглушки 17 она отсутствует, то на датчике 3 вообще не регистрируется повышение давления.
Ниже с помощью фиг.4 более подробно поясняется другой пример устройства и способа. Одинаковые и функционально одинаковые элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями, так что в этом отношении дана ссылка на предшествующее описание. В этом примере предусмотрен источник 37 давления, который может вводить в полое тело 15 среду, поскольку он (источник давления) находится в соединении по потоку с первым отверстием 21. Может быть предусмотрено, например, ответвление от канала 11, которое находится в соединении по потоку с преимущественно внешним источником 37 давления. Таким образом, посредством источника 37 давления в первое отверстие 21 и, тем самым, во внутреннее пространство 23 полого тела 15 может вводиться преимущественно заданный объем среды, например инертного газа или воздуха, который приводит к повышению приложенного к датчику 3 давления, когда в полом теле 15 находится заглушка 17. Если же заглушка 17 отсутствует в полом теле 15, то введенный в него объем улетучивается в окружающее пространство, так что повышения давления произойти не может. Повышение давления неизбежно возникает тогда, когда заглушка 17 надлежащим образом ориентирована и, тем самым, расположена в полом теле 15, герметизируя его. Если же заглушка была вставлена в полое тело с поворотом, то возникают зазоры или неплотности, которые препятствуют созданию соответственно высокого избыточного давления.
Очевидно, что схематично изображенный на фиг.4 пример устройства и способа служит для контроля надлежащей ориентации заглушки 17 в полом теле 15 после ее вставки в него. Здесь предусмотрен, следовательно, отдельный этап контроля, который может осуществляться отдельно от такта вставки заглушки производственной линии. В частности, этот этап контроля может быть также пространственно отделен от этапа вставки заглушки, так что он осуществляется в отдельном устройстве производственной линии. Разумеется, возможно также осуществление этапа контроля в том же устройстве 1, однако по времени после такта вставки заглушки.
Также здесь предусмотрено устройство управления, служащее для регистрации максимального давления, возникающего тогда, когда источник 37 давления вводит в полое тело 15 преимущественно заданный объем среды. Преимущественно устройство управления способно также регистрировать эталонное давление, прикладываемое к датчику 3 тогда, когда источник давления 37 не вводит в полое тело 15 объем среды, преимущественно когда полое тело 15 не находится в активном соединении с измерительной головкой 5.
В изображенном на фиг.4 примере заглушка 17 ориентирована надлежащим образом, т.е. ее продольная ось 39 параллельна продольной оси 35 полого тела 15.
В отношении устройства управления, соответственно, измерения и регистрации давления к этому примеру относится все то, что уже было сказано в связи с фиг.2. В частности, устройство управления также в этом случае может регистрировать всю характеристику давления на датчике давления и определять по ней преимущественно максимальное давление, а при необходимости и эталонное давление в качестве базовой линии.
Устройство управления может на выбор сравнивать максимальное давление с заданным значением или разность зарегистрированного максимального и эталонного давлений - с соответствующим другим заданным значением. Также это заданное значение зависит, как уже сказано, от различных условий контроля и преимущественно может быть согласовано с ними (подогнано к ним).
Данный пример должен использоваться для отдельного контроля полых тел 15 с уже вставленной заглушкой 17. В этом случае возникающее максимальное давление, соответственно, эталонное давление зависит по существу от объема, который образуют полое тело 15, канал 11, при необходимости, присоединительный адаптер 7 (не показан), соответственно соединительный шланг или другое соединительное средство и датчик 3 давления, а также связанный, при необходимости, с источником 37 давления дополнительный канал или участок 41 канала. Кроме того, заданное значение зависит от объема среды, вводимой источником 37 давления в полое тело 15.
В другом предпочтительном варианте устройства и способа можно также дополнить изображенное на фиг.2 устройство источником 37 давления. Он тогда также приводится в соединение по потоку с первым отверстием 21 полого тела 15. Таким образом, в первое отверстие 21 полого тела 15 и, тем самым, в его внутреннее пространство 23 с помощью источника 37 давления может быть введен преимущественно заданный объем среды, например инертного газа или воздуха, в то время как во второе отверстие 25 полого тела 15 с помощью средства 27 вставки заглушки вставляется заглушка 17. В этом случае на датчике 3 при вставленной заглушке 17 может регистрироваться возрастание давления, которое, с одной стороны, объясняется сжатием находящейся во внутреннем пространстве 23 среды за счет вставки заглушки 17, а, с другой стороны, вводом преимущественно заданного объема другой или той же самой среды источником 37 давления. Если заглушка 17 не ориентирована надлежащим образом, а повернута, то это возрастание давления меньше, чем при ориентированной надлежащим образом заглушке 17. Если же заглушка 17 отсутствует, то в зависимости от геометрических условий, например длины полого тела 15 и диаметра второго отверстия 25, на датчике 3 регистрируется лишь очень малое возрастание давление или оно вообще не регистрируется. Обработка возрастания давления, соответственно, характеристики давления или отдельных, измеренных во время процесса давлений может осуществляться уже описанным образом в устройстве управления. Разумеется, в основу контроля здесь должно быть положено другое заданное значение, подогнанное к конкретным условиям контроля.
Всем примерам и вариантам выполнения присуще то, что зарегистрированное устройством управления давление сравнивается с заданным значением. Если давление достигает заданного значения или, по меньшей мере, попадает в заданный диапазон допусков, то контролируемая деталь представляет собой, очевидно, полое тело 15 с вставленной надлежащим образом заглушкой 17, т.е. кондиционное изделие. Если же зарегистрированное давление лежит значительно ниже заданного значения, то очевидно, что заглушка 17 повернута или вообще не вставлена. Следовательно, речь идет при контроле о некондиционном изделии.
Обычно вставка заглушки 17 и контроль ее надлежащей ориентации осуществляются на производственной линии. Она включает в себя различные позиции, в том числе позицию вставки заглушек и включенную в нее или отдельно расположенную позицию контроля надлежащей ориентации заглушки 17. В ту же производственную линию преимущественно может быть интегрирована позиция, на которой среда, например фармацевтическая субстанция, вводится во внутреннее пространство 23 полого тела 15. Эта субстанция обычно дороже полого тела 17 и заглушки 17. Поэтому следует обратить внимание на то, чтобы не возникало потерь субстанции, когда заглушка 17 ориентирована ненадлежащим образом, а полое тело 15 по этой причине негерметично закупорено. Кроме того, вытекание такой субстанции через негерметично закупоренное второе отверстие 25 может привести к загрязнению всей производственной линии. Здесь могут возникнуть, в частности, микробиологические или гигиенические проблемы, которые в худшем случае могут привести к полному выходу производственной линии из строя, причем могут потребоваться сложные и дорогие процессы обеззараживания и стерилизации.
Следовательно, необходимо предотвратить ввод соответствующей субстанции в некондиционные изделия, т.е. полые тела 15 с ориентированной ненадлежащим образом или отсутствующей заглушкой 17.
Для этого в устройстве управления преимущественно предусмотрена управляющая программа, в которую вводится маркировка, служащая для регистрации некондиционного изделия. Маркировка может быть введена в управляющую программу преимущественно в виде виртуальной метки. В одном другом примере можно также разместить на некондиционном изделии маркировку в виде физического обозначения, например наклейки, или иного рода. С помощью маркировки можно точно определить, какие детали на производственной линии являются некондиционными изделиями. Маркировка может использоваться для того, чтобы сразу же отсортировать некондиционные изделия, или она может передаваться дальше по всей производственной линии, пока на ее конце полые тела 15 с ориентированными ненадлежащим образом заглушками 17, обозначенные как некондиционные изделия, не будут отсортированы в качестве брака. В частности, маркировка в качестве некондиционного изделия направляется дальше к позиции в пределах производственной линии, которая служит для заполнения полого тела 15 средой, преимущественно фармацевтической субстанцией. Следовательно, можно избежать заполнения субстанцией полых тел с ориентированными ненадлежащим образом или вообще не вставленными заглушками 17. За счет этого, во-первых, предотвращается потеря отчасти очень дорогой фармацевтической субстанции, а, во-вторых, загрязнение или заражение ею производственной линии. В частности, это позволяет сократить или даже полностью избежать сложных работ по обслуживанию, например, обеззараживания или стерилизации.
Во всех описанных примерах или вариантах устройство и способ предназначены для контроля надлежащей ориентации заглушки 17 в полом теле 15, если эта заглушка 17 является первым герметизирующим элементом, вставляемым во второе отверстие 25 полого тела 15. Из этого следует, что заглушка 17 может представлять собой концевую заглушку для однокамерной карпули или однокамерного шприца. Из этого также следует, что заглушка 17 может быть центральной заглушкой для многокамерной карпули, двухкамерной карпули или многокамерного, соответственно, двухкамерного шприца. Это перечисление является примером и не должно пониматься как ограничение. Важно, что, в принципе, надлежащую ориентацию заглушки 17 в полом теле 15 можно контролировать, пока заглушка 17 является первым герметизирующим элементом, вставляемым в полое тело 15 через второе отверстие 25. Таким образом, во внутреннем пространстве 23 полого тела 15 при вставке заглушки 17 возникает избыточное давление, которое может быть зарегистрировано датчиком 3 давления через противоположное заглушке 17 первое отверстие 21. С другой стороны, через первое отверстие 21 в полое тело также может быть введено давление, также измеряемое датчиком 3.
В результате всего вышесказанного оказывается, что все примеры или варианты предложенного устройства и предложенного способа очень простым, мало подверженным ошибкам образом обеспечивают быстрый, надежный и хорошо воспроизводимый контроль надлежащей ориентации заглушки 17 в полом теле 15. В частности, предложенные устройства не требуют ни дорогих и сложных систем камер, ни дорогих и сложных программ обработки изображений, однако, тем не менее, они способны не только обнаружить, была ли вообще вставлена заглушка 17, но и проконтролировать, ориентирована ли она надлежащим образом.
1. Устройство для вставки заглушки (17) при одновременном контроле надлежащей ориентации положения заглушки (17), включающее в себя держатель для фиксации полого тела (15), имеющего, по меньшей мере, одно первое и одно второе отверстия (21, 25), и средство (27) вставки заглушки, с помощью которого во второе отверстие (25) полого тела (15) может вводиться заглушка (17), отличающееся тем, что оно содержит измерительную головку (5), через которую проходит, по меньшей мере, один канал (11), причем канал (11) выполнен с возможностью приведения в соединение по потоку с первым отверстием (21) полого тела (15), и датчик (3) давления, выполненный с возможностью приведения в соединение по потоку с каналом (11) измерительной головки (5).
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит источник (37) давления, выполненный с возможностью приведения в соединение по потоку с первым отверстием (21) полого тела (15).
3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что измерительная головка (5) и датчик (3) давления выполнены за одно целое.
4. Устройство для контроля надлежащей ориентации положения заглушки (17), включающее в себя держатель для фиксации полого тела (15), измерительную головку (5), через которую проходит, по меньшей мере, один канал (11), причем канал (11) выполнен с возможностью приведения в соединение по потоку с первым отверстием (21) полого тела (15), причем заглушка (17) вставляется во второе отверстие (25) полого тела (15), и датчик (3) давления, выполненный с возможностью приведения в соединение по потоку с каналом (11) измерительной головки (5), отличающееся тем, что оно содержит источник (37) давления, выполненный с возможностью приведения в соединение по потоку с первым отверстием (21) полого тела (15).
5. Устройство по п.1 или 4, отличающееся тем, что держатель окружен измерительной головкой (5).
6. Устройство п.1 или 4, отличающееся тем, что заглушка (17) является концевой заглушкой для полого тела, выполненного в виде однокамерной карпули или однокамерного шприца.
7. Устройство п.1 или 4, отличающееся тем, что заглушка (17) является центральной заглушкой для полого тела, выполненного в виде двух- или многокамерной карпули или двух- или многокамерного шприца.
8. Устройство по п.1 или 4, отличающееся тем, что оно содержит устройство управления, выполненное с возможностью регистрации давления, приложенного к датчику (3) давления.
9. Способ вставки заглушки (17) при одновременном контроле надлежащей ориентации положения заглушки (17), отличающийся тем, что включает в себя следующие этапы:
- удержание полого тела (15) с помощью держателя;
- создание соответствующего соединения по потоку между проходящим через измерительную головку (5) каналом (11) и датчиком (3) давления, с одной стороны, и каналом (11) и первым отверстием (21) полого тела (15), с другой стороны;
- вставку заглушки (17) во второе отверстие (21) полого тела (15);
- измерение давления снимаемого на датчике (3) давления, во время вставки заглушки (17).
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что он включает в себя дополнительные этапы:
- создание соединения по потоку между источником (37) давления и первым отверстием (21) полого тела (15) перед вставкой заглушки (17);
- ввод заданного объема среды в первое отверстие (21) полого тела (15) с помощью источника (37) давления во время вставки заглушки (17).
11. Способ контроля надлежащей ориентации положения заглушки (17), отличающийся тем, что он включает в себя следующие этапы:
- удержание полого тела (15) с помощью держателя;
- создание соответствующего соединения по потоку между проходящим через измерительную головку (5) каналом (11) и датчиком (3) давления, с одной стороны, и каналом (11) и первым отверстием (21) полого тела (15), с другой стороны;
- вставку заглушки (17) во второе отверстие (21) полого тела (15);
- создание соединения по потоку между источником (37) давления и первым отверстием (21) полого тела (15);
- ввод заданного объема среды в первое отверстие (21) полого тела (15) с помощью источника (37) давления;
- измерение давления снимаемого на датчике (3) давления, во время ввода упомянутого объема среды в первое отверстие (21) полого тела (15).
12. Способ по п.9 или 11, отличающийся тем, что измеренные датчиком (3) давления значения давления регистрируют в устройстве управления.
13. Способ по п.9 или 11, отличающийся тем, что он включает в себя следующие этапы:
- измерение приложенного к датчику (3) давления эталонного давления перед вставкой заглушки (17) и регистрацию этого давления в устройстве управления;
- регистрацию давления, измеренного датчиком (3) давления, в устройстве управления во время вставки заглушки (17);
- создание перепада давления в устройстве управления между измеренным во время вставки заглушки (17) давлением и измеренным перед вставкой заглушки (17) эталонным давлением;
- сравнение перепада давлений с заданным значением.
14. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что он включает в себя следующие этапы:
- регистрацию давления в устройстве управления, измеренного датчиком (3) во время ввода заданного объема среды в первое отверстие (21) полого тела (15);
- сравнение зарегистрированного давления с заданным значением.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что заданное значение согласовывают с различными условиями контроля.
16. Способ по п.14, отличающийся тем, что заданное значение согласовывают с различными условиями контроля.
17. Способ по п.9 или 11, отличающийся тем, что полое тело (15) помечают как некондиционное изделие, если заглушка (17) ориентирована ненадлежащим образом.
