Способ наполнения и запайки стеклянных сосудов, преимущественно ампул, и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,2 03 В 18120 с присоединением заявки Ио -Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088 .8) Дата опубликования описания 05. 0680ь фЮ. В. Александер, В. Я. Микитюк и Н. А. Филирин :;".-, о;,(72) Авторы изобретения 71) Заявитель 4) СПОСОБ НАПОЛНЕНИЯ И ЗАПАЙКИ СТЕКЛЯННЫХ СОСУДОВ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО АМПУЛ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ включаетки, приоцесса 1 2Изобретение относится к технике контакт, датчика с сосудом приводит к химико-Фармацевтического машинострое- скручиванию стекла в месте эапайки, ния, а точнее к технологии и устройст- и, как следствие, к образованию тревам наполнения и запайки стеклянных щин из-за возникших внутренних напрясосудов, и предназначено для примене жений в стекле, что также ухудшает ния в химико-Фармацевтической промыш- качество запаянных сосудов. ленности, а также в химической, вита- Кроме того,"прйменениИ ЙМ%йнЪв=" минной, парфюмерной и других отраслях ойределяющих момент. начала оттяжки народного хозяйства. капилляров для каждого отдельного соиэвестен способ наполнения и за О суда, позволяет регулироватьлишь врепайки сосудов, в котором осуществляет- мя разогрева стекла сосудов в зависи- ся контроль времени, необходимого имости" от" его массы; а продолжительдостаточного для проведения процесса ность процессов оттяжки отделяемых разогрева стекла при эапайке сосудов, частей и оплавления регулировке не причем контроль времени разогрева 15 подлежит. Подача сосудов к средствам стекла осуществляют по изменению кру- запайки осуществляется по общему циктящето момента,передаваемого оттягива" лу постоянной длительности,. т. е. емой частью стеклянного сосуда."время"нахождения сосудов на позицииФиксация изменений вышеуказанных запайки одинаково для каждого сосуда, параметров осуществляется с помощью 20 независимо от егогеометрических форм датчиков, контактирующих с запаевае- и размеров, что приводит к снижению мым сосудов и включающих в работу ор- производительности работы машины, ганы оттяжки 1). Известен также. спбсоб наполненияОпределение момента окончания ра- и запайки стеклянных сосудов преимуэогрева стекла для каждого отдельного 25 щественно ампул, включающий операциисосуда, соответствующего моменту на- наполнения, запайки, подачи и отвода чала оттяжки отделяемых частей, сни- сосудов из рабочих органов. жает процент брака, возникающего при Крсме того, да нный способ установке недостаточного времени ра- также контроль операции задай зогрева стекла, однако механический 30 чем контролируют окончание прразогрЕва стекла и включают в работуорганы оттяжки по получении сигналаокончания разогрева (2 .Известно устройство для осуществления данного способа, включающеепривод устройства с электродвигатедем и главным валом, рабочие органынаполнения, запайки и транспортныесредства подачи (21В этом устройстве регистрация спомощью датчиков лишь момента окончания процесса разогрева стекла и отсутствие контроля времени, фактичес,ки йеобходимого для осуществлениявсех процессов (т. е. процессов разо-, .грева, оттяжки, оплавления) операции.запайки н зависимости от массы стекла кажцого отдельного сосуда, приводитк снижению производительности машиныв целом.Цель изобретения - увеличение про-изводительности. 20Цель достигается тем, что в спосо.бе наполнения и запайки стеклянныхсОсудов, преимущественно ампул, включа-ющем операции наполнения, запайки, подачи и:отвода сосудов от рабочих органов, во время запайки контролируютмомент окончания операции запайки, аподачу и " отвод сосудов от рабочих органов осуществляют по получении сигна-;ла окончания операции запайки.Устройство для осуществления способа включающее привод устройства с электродвигателем и главным валом, рабочиеорганы ; наполнения, запайки и транспортные средства подачи, снабжено датчиком окончания операции запайки, аглавный вал привода устройства снаб. жен пусковой и тормозной электромагнитными муфтами, причем датчик окончания операции запайки электрически соединен с пусковой и тормозной электро магнитными муфтами. главного вала привода.Кроме того, датчик окончания опе,рации запайки выполнен в виде корпусасо сквозным отверстием и заслонками 45поворотныхшторок, укрепленных на корпусе по числу одновременно запаеваемых сосудов,На фиг. 1 схематически изображеноустройство в аксонометрической проекции с расположением средств управления (часть. Устройства с органами запайки), общий нид; на фиг. 2 - устройство в аксонометрической проекции срасположением средств управления(частить устройства с органами наполненйя), общий вид; на фиг. 3 - органзапайки нначале операции запайки;. на фиг. 4 - датчик с положением поворотных шторок в начале операции запайки; на фиг. 5 - орган запайки н щпроцессе запайки; на фиг. 6 . - датчикс положением поворотных шторок в процессе эапайки; на фиг. ( - орган запайки в конце процесса запайки; нафиг. 8 в датчик с положением засло нок в конце процесса эапайки; на фиг. 9 - электрическая схема упранления работой устройства; на фиг. 10невматическая схема управления работой устройства.Устройство содержит основание 1, на котором закреплены лйценая плита 2, несущая основные рабочие органы, привод устройства, состоящий из электродвигателя 3, клиноременной передачи 4, редуктора с червяком 5 и колесом 6, насаженными на гланный вал 7, установленный в опорах 8. Для включения и выключения главного вала 7, на. червячном валу 9 укреплена пусковая электромагнитная муфта 10, а на главном валу 7 в тормозн электромагнитная муфта 11. На основании 1 также укреплены стойки 12 с осью 13 для устанонки поворотных рычагов рабочих органовустройства, опоры 14, 15 и 16 рычагов и элементы системы управления: конечный выключатель 17 и пневматическийвыключатель 18, приводимый и действиекулачком 19 с выступом, насаженным наглавный нал 7. На лицевой плите 2 расположены бункер 20 для наполнения изапайки стеклянных сосудов со средствами их поштучной выдачи, состоящими иэ системы поворотных валиков 21 с пазами 22, шестеренок 23, связанныхс рейкой 24, которая, приводится в движение через коромысло 25, взаимосвя-,занные рычаги 26 и 27 от кулачка 28, насаженного на главный вал 7, бункер29 для сбора наполненных и запаенных сосудов со средствами их подачи к бункеру и удержания в бункере, состоящими из системы перегородок 30 с собачками 31 (для удержания сосудов в бункере) и, толкателей 32 (для подачи сосудов в бункер), укрепленных на рычаге 33, который приводится н движение через ролик 34 от кулачка 35, насажен", ного на главный вал 7. Устройствовключает транспортные средства грейферной подачи, укрепленные на плите 2 и состоящие из подвижных возвратно-поступательно транспортных линеек 36, содержащих ячейки 37 для продольного перемещения сосудов, и укрепленных на рычаге 38, соедийенном втулкой 39 с рычагом 40, который приводится в движение кулачком 41, насаженным на нал 7," линеек 42 для установки сосудов и рабочие позиции, укрепленных на рычагах 43, связанных втулкой 44 с рычагом 45, который приводится в движение через ролик 46 от кулачка 47, насаженного на главный вал 7. Устройст-, во включает рабочие органы для наполнения и запайки, укрепленные на подвижном основании 48 и имеющие возможность нозвратно-поступательного перемещения по колонке 49 кронштей на 50, укрепленного на лицевой плите 2. К свободному концуоснования 48 неподвижно прикреплен держатель 51, )свободный конец которого подцержива-.,737369 ется роликом 52 в опоре 53, укрепленной также на лицевой плите 2. Держатель 51 несет на себе иглы 54, вводимые во внутрь сосуда для наполненияих раствором, Иглы 54 связаны с дозаторами 55, укрепленными неподвижнона плите 2, гибкими трубками 56. Наосновании 48 укреплены пневматическиедюзы 57 (для эапайки сосудов) с газовыми горелками 58 и датчик 59 окон-чания процесса запайки. Датчик 59 вы- Ополнен в виде корпуса со сквозным отверстием 60 (см. Фиг, 8) . На корпусе. закреплены поворотные шторки 61 сзаслонками 62, пересекающими отверстие60 в датчике 59, Основание 48 и держа"5тель 51 с укрепленными на них рабочи)ии органами приводятся в движение отродпружиненного пружиной 63 рычага 64,взаимодействующего с пальцем 65, укрепленным на основании 48. Рычаг Ь 4тягой 66 связан с коромыслом 67, природимым в движение через ролик 68 откулачка 69, насаженного на главныйвал .7, На лицевой плите 2, над позицией наполнения сосудов раствором,укреплены датчики 70 контроля наличия сосудов на рабочей позиции, а надпозицией запайки - поддерживающие ролики 71. На стороне линейки 42, обращенной к лицевой плите 2, укрепленыприводные ролики 72 (для вращения сосудов), установленные на валах в корпусе 73 и приводимые во вращение отэлектродвигателя 74 через ременную.,передачу 75,и шестерни 76. Для Фикса,ции рабочих органов при включенном 35приводе, на лицевой плите 2 укрепленконечный выключатель 77 схемы управления.Схема управления состоит из электрических цепей (см. Фиг. 9) и пневма- щтической сети (см. Фиг. 10), взаимосвязанных между собой.,Электрическая схема управления сортоит из цепи управления двигателем 3включающей;пускатель 78 с контактами 45/9, кнопку 80 фПуск и кнопку 81Стоп, цепи управления наполнениемсосудов, включающей конечный выключа"тель 17, электромагнитное реле 82 сконтактами 83, электрсмагнит 84, пнев-щмореле 85 (см. Фиг. 10), реле 86 времени с контактом 87, цепи управленияэлектромагнитными пусковой и тормозноймуфтами 10 и 11, включающей блок выпрямителя 88, сигнальную лампочку 89,кнопку 90 Пуск, кнопку 91 Стойконечный выключатель 77, включенный вцепь электромагнитного реле 92 с контактом 93 (для остановки главного вала,(, кФечный выключатель 94, включенный в цепь электромагнитного реле95 с нормально открытым контактом 96и нормально закрытым контактом 97 (длявключения главного вала 7 по сигналуцатчика 59 окончания процесса запайки), а также переключатель 98 режима наладки, включенный в цепь реле (для ручного пуска главного вала),Пневматическая схема управления состоит иэпневмоцепи управления доза- торами 55 подачи жидкости, наполняемой в сосуды через полые иглы 54 и трубопровод 99 иэ расходного сосуда100, включающей фильтр 101 для очистки воздуха, редуктор 102, пневмореле.85 с электрсмагнитом 84, датчики 70 контроля наличия сосудов на позиции наполнения и пневмопроводов 103 и 104; иэ пневмосети подачи сжатого воздуха в дюзы 57 при запайке сосу" дов, состоящей из редуктора 105 и трубопроводов 106; из пневмосети управления процессом эапайки. состоящей иэ редуктора 107,датчиком 59 окончания процесса запайки с заслонками 62,пневмореле 108 усилителя с .трубопроводом 109, мембранного привода 110 к конеч- ному выключателю 94 (см. также фиг 9) пневмовыклЮчателя 18 (см. Фиг. 2) и трубопроводов 111. Сжатый воздух подается из пневмосети"через запойный: вентиль 112 и Фильтр 113.Наполнение и запайка Сосудов осу". ществляется следующим образом.В бункер 20 загружают стеклянные сосуды. Выключатель 98 ставят на режиМ наладки(см. Фиг. 9) . Нажимом на кнопку 80Пуск через пускатель 78 включается электродвигатель 3 с клиноре-, менной передачей 4 (см. Фиг. 1). На-жимом на кнопку 90 .Пускф включает ся электромагнитное реле 95, замыкающее нормально открытые контакты 96 цепи электромагнитной пусковой муфты 10, насаженной на вал 9, и раэмыкающее.нормально закрытые контакты 97 цепи тормозной муфты 11, и главный вал 7, установленный в опорах 8, через редуктор с червяком 5 и колесом 6 приводится во вращательное движение, При вращении главного вала 7(см. Фиг, 1 и 2) начинают вращаться насаженные "на него кулачки 35, 69, 19, 47 и 28. От вращения кулачка 28приводятся в.движение рйчаги 26, 27,коромысло 25, в результате чего зубчатой рейке 24 сообщается возвратно- поступательное движение. При движении зубчатой рейки 24 валики 21 с пазами 22 для сосудов приводятся во вращательное движение, при этом проФиль кулачка 28 обеспечивает попаданиесосудов в пазы, так как валкам Ьообщается несколько угловых повороТов по и против часовой стрелке, а батей поворот на 180 градусов, после чего валики принимают положение пазами вйиз и сосуды. выпадают вячейки 37 транспортных линеек 36. При этом, коромысло 25 своим концом входит в паз конечного"выключателя 77, в результате чего срабатывает электромагнитное реле 92 (см. фиг. 9), нормально закрытые контакты 93 реле 92Вразмыкаются, ток в реле 95 не поступает, контакты с)6 размыкаются и отключают пусковую муфту 10, в то время как контакты 97 замыкаются, включая тормозную муфту 11 и главный вал 7 останавливается. Затем вторично нажимают на кнопку 90 Пуск и вышеописанный процесс повторяется. Во время выбора последующей партии сосудов иэ бункера 20, предшествующйе йартии сосудов, находящиеся вячейках 37 транспортных линеек 36 совершают последовательное перемещение к рабочим органам наполнения, запайки и загрузки в бункер 29, Перемещение осуществляетсяследующим образомОт вращения кулачка 47 через 15рычаг 45 с роликом 46, жестко .связанным втулкой 44 с рычагом 43, линейки42 приводятся в движение вниз. Отвращения кулачка 35 через рычаг 33 с;роликом 34, толкатели 32 также приво-;Ядятся в движение вниз и устанавлива"ются на уровне нижнего положения линеек 42. По достижении линеек и тол-.кателей нижнего положения от воашения,кулачка 41 через рычаги 38 и 40,взаимосвязанные втулкой 39,транспортныелинейки 36 с ячейками 37 перемещаютсяна рабочий ход от бункера 20 и устанавливают .сосуды под рабочие органы,При достижении конца этого перемещения, от вращения кулачка 47 через ры- Зчаг 45 с роликом 46, жестко связаннымвтулкой 44 с рычагом 43, линейки 42поднимаются, устанавливают сосуды врабочие положения для наполнения изапайки, а транспортные линейки 36при вращении кулачка 41 через рычаги 38 и 40 возвращаются в исходное положение под бункер 20, где ранее описанным способом, осуществляется загрузка в ячейки 37 новой партии сосудов. При осуществлении вышеописанныхперемещений партиц сосудов последовательно перемещаются транспортнымилинейками 36 к рабочим органам, апри подъеме линеек 42 устанавливаются на рабочие позиции наполнения, запайки и загрузки в бункер 29, приэтот момент поступления сосудов нарабочие позиции совпадает с моментомзамыкания свободным концом коромысла25 конечного выключателя 77, благодарячему обеспечивается остановкаглавного вала 7 и выстой сосудов нарабочих позициях для осуществленияопераций наполнения и запайки. Допоступления на позицию запайки первой 55партии сосудов пуск главного вала 7осуществляется вручную нажимом накнопку 80 Пуск (см. Фиг . 9) . После поступления на позицию эапайкипервой партии сосудов выключатель 98 щоЗамыкают й дальнейшая работа машиныосуществляется в автоматическом режиме, В этом случае цепью реле 95 управляет выключатель 94, связанный сцатчиком 59 окончания операции эапайки (см, фиг. 10) через усилитель108, выключатель 18, трубопровод 111и мембранный привод 110 При установленин сосудов на рабочих позициях наполнения и запайки основание 48 с укреПленным на нем держателем 51 совершает движение к сосудам от вращения кулачка 69 через коромысло 67 с роликом 68, тягу 66, рычаг 64 н палец 65, При этом на позиции наполнения иглы 54 входят в сосуды. При введении игл 54 в сосуды коромысло 67 нажимает на конечный выключатель 17, который через реле 82 с контак тами 83, реле времени 86 с контактами 87 и электромагнит 84 включает пневмореле 85. При включении пневмореле 85 сжатый воздух через запорный вентиль 112, фильтры 113 и 101, редуктор 102 и пневмореле 85 поступает в датчик 70 контроля, наличия сосудов . Если в одной из ячеек 37 транспортной линейки 36 сосуд отсутствует, то соответствующий пневматический переключатель датчика 70 не срабатывает воздух по трубопроводу 104 в соответствукщий дозатор 55 не поступает и наполнения не происходит. При наличии сосуда в ячейке 37 сжатый воздух через трубопровод 104 поступает в дозатор 55, в результате чего осуществляется выдача дозы раствора иэ рас-. ходного сосуда 100 через трубопровод 99По истечении определенного промежутка времени реле 86 времени отключает электромагнит 84 и пневмореле 85, а при дальнейшем вращении вала 7отключается выключатель 17. При движе- нии основания 48 к сосудам (синхроннооперации наполнения) пневматические дюзы 57 надеваются на горлышки сосудов находящихся на позиции запайки, и горелки 50 начинают их разогревать. Приэтом сосуды приводятся во вращение, электродвигателем 74 через ременную передачу 75, ролики 72 и шестерни 76 приводятся во вращение. Воздух для оттяжки отделяемых частей сосудов подается в пневматическую дюзу 57 черезвентиль 112, Фильтр 113, редуктор 105и трубопровод 106, при этом в начале и в процессе операции эапайки (см. фиг. 4, б, и 8), за счет перекрытиясосудами отверстия дюзы 57, поток воздуха через дюзу 57 уменьшается и не достигает поворотных шторок 61, которые под действием силы тяжести занимают вертикальное положение и перекрывают заслонками 62 отверстие 6) датчика 59, исключая поступление воздуха. на усилитель108, После достижения требуемой температуры стекла отделяемая часть сосуда под действием потока воздуха через дюзы 57 (см. Фиг 7),отрывается и выбрасывается. Потоквоздуха начинает достигать соответст-вующую шторку 61 в датчике 59,поворачивает ее в направлении отдюэы 57. Заслонка 62 шторки 63,от,крывает отверстие 60 датчика 59.После готовые сосудыукладываютСя в бункеротрыва отделяемых частей всех сосу- -". 29 между перегородками 30 с собачкадов, находящихся на позиции запЬйки, ми 31 для удержания сосудов в бункеи, следовательно, открытия всех отвер- " Ре.стий 60 датчика 59, воздух через датчик 59 поступает на усилитель 108 иформула изобретениячерез выключатель 18, соединяющий 1, Способ наполнения и запайкиусилитель 108 с мембранньм Приводомстеклянныхсосудов, преимуФеСтвейнб110, поступает .в привод 110. Для уси- ампул, включающий операции наполнезения напора воздуха в датчик 59 пода- ния, запайки, подачи и отвода сосуется поток воздуха через вентиль 112, дов от рабочих органов, о т л и -Фильтр 113, редуктор 107 и трубопро-ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюЬод 109. Мембранный привод 110 воздей- увеличения производительности, во врествует на выключатель 94, последний мя эапайки контролируют момент оконвключает реле 95, контакты 96 замыка-чания операции"запайки, а подачу иются, а контакты 97 размыкаются, при отвод сосудов от рабочих органов осуэтом включается пусковая муфта 10 и 15 Мествляют по получении сигнала окбн-отйлючается тормозная муфта 11. Через, ","Чанйя"ойерацйй запайки.муфту 10 главный вал 7 приводится во 2, Устройство для осуществлениявращение, при этом коромысло 25 выхо- - спбсоба по п1, включавшее приводдит из паза конечного выключателя 77, Устройства с электродвйгателем иобесточивая реле 92, и контакты 93 за-Щ 1 лавным валом, рабочие органы наполмыкаются, В начале вращения главного нения, запайки, и транспортные средвала 7 выступ кулачка 19 нажимает на ства подачи, о т л и ч а ю щ е е с явыключатель 18, в результате чего мем- тем, что устройство снабжено датчикоМбранный привод 110 соединяется с ат- .- окончания операции запайки, а главмосферой и размыкает конечный пере- д ный вал привода устройства снабженключатель 94. К моменту подвода под- пусковой и тормозной электромагнитвижного основания 48 с дюзами 57 кными муфтами, причем датчик окончаэапаеваемьм сосудам и остановки глав-.ния операции запайки электрическиного вала 7 путем замыкания коромыс- ".-соедийен с. пусковой и тормозной элеклом 25 конечного выключателя 17, вы-тромагнитными муфтами главного валаступ кулачка 19 сходит с выключателя З 0 привода.18, в результате чего усилитель 108 :-.-;: 3. Устройство по п. 2, о т л и -сообщается с мембранным приводом 110. ч а ю щ е е с я тем, что датчик окон.Таким образом система подготавливает- . чанйя операции запайки выполнен в вися к.получению сигнала об окончании " де коРпуса со сквознва отверстием иоперации запайки очередной партии со- З заслонками поворотных шторок, укрепсудов. После окончания операции за- ленных на корпусе по числу одновре-пайки партия сосудов перемещается ра- , Менно эапаеваемых сосудов,нее описанным образом на позицию вы- ., - Источникй информации,стоя для охлаждения запаянной части,принятые во внймание при экспертизеа затем под бункер 29, От вращения 40 1. Патент ФРГ 9 1270233,кулачка 35 через рычаг 33 с Роликом кл. 32 а 33/08, 1968.34 механизм заталкивания приводятся . 2. Патент Италии 9 574153,в движение вверх, в результатечего-кл. С 03 В, 1958,каз 2542/4 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная ЦНИИПИ по д 13035, Иосраж 528осударственного ком ам иэобретений и о а, Ж, Раушская Подписноетета СССРкрытийаб., д. 4/5