DE102006041199B4

DE102006041199B4 - Vorrichtung für den Transfer von geordnet bereitgestellten Produkten in die Näpfe eines Folienbandes

Info

Publication number: DE102006041199B4
Application number: DE102006041199A
Authority: DE
Inventors: Martin Seiffert
Original assignee: Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
Current assignee: Uhlmann Pac Systeme GmbH and Co KG
Priority date: 2006-09-02
Filing date: 2006-09-02
Publication date: 2008-05-15
Anticipated expiration: 2026-09-03
Also published as: US20080056862A1; DE102006041199A1; EP1894843A2; US7430841B2

Abstract

Vorrichtung (1) für den Transfer von geordnet bereitgestellten Produkten wie Tabletten, Kapseln, Oblongs oder dergl., in die Näpfe eines Folienbandes (2), insbesondere eines kontinuierlich bewegten Folienbandes (2), mit einer Handhabe (3), insbesondere einer Saugplatte (3), die um eine senkrecht zur Ebene des Folienbandes (2) ausgerichtete erste Drehachse (4) rotatorisch verstellbar einem Schwenkarm (6) zugeordnet ist, der um eine parallel zur ersten Drehachse (4) angeordnete zweite Drehachse (7) verschwenkbar ist, mit einem ersten Antrieb (21) für die Verschwenkung des Schwenkarms (6) und einem zweiten Antrieb (11) für die rotatorische Bewegung der Handhabe (3), die radial zu der zweiten Drehachse (7) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Antrieb (21, 11) ortsfest ausgebildet sind, dass die Handhabe (3) einem auf dem Schwenkarm (6) angeordneten Schlitten (5) zugeordnet ist und dass die zur zweiten Drehachse (7) radiale und die rotatorische Bewegung der Handhabe (3) durch den zweiten Antrieb (11)...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den Transfer von geordnet bereitgestellten Produkten wie Tabletten, Kapseln, Oblongs oder dergl., in die Näpfe eines Folienbandes, insbesondere eines kontinuierlich bewegten Folienbandes, mit einer Handhabe, insbesondere einer Saugplatte, die um eine senkrecht zur Ebene des Folienbandes ausgerichtete erste Drehachse rotatorisch verstellbar einem Schwenkarm zugeordnet ist, der um eine parallel zur ersten Drehachse angeordnete zweite Drehachse verschwenkbar ist, mit einem ersten Antrieb für die Verschwenkung des Schwenkarms und einem zweiten Antrieb für die rotatorische Bewegung der Handhabe, die radial zu der zweiten Drehachse verstellbar ist.
Derartige Positioniereinheiten werden in der Praxis seit langem zum Umsetzen und Einordnen z.B. hoch sensibler Arzneimittelprodukte in die Näpfe von Folienbändern verwendet, die in einer nachfolgenden Siegelstation verschlossen und als Blisterpackungen in Umlauf gebracht werden. Zum Zwecke eines hohen Produktdurchsatzes ist hierbei die Möglichkeit des Transfers der Produkte in die Näpfe eines nicht getaktet, sondern kontinuierlich bewegten Folienbandes essentiell. Dies führt jedoch zu einer deutlichen Verringerung der für die Abgabe der Produkte zur Verfügung stehenden Zeit und macht weitreichende konstruktive Anpassungen der Transfervorrichtungen erforderlich. Daher wurden Transfervorrichtungen entwickelt, bei denen die Handhabe synchronisiert und mit paralleler Ausrichtung zu dem kontinuierlich bewegen Folienband, auch bei einem Verschwenken des Schwenkarms, bewegt werden können, wodurch die zur Verfügung stehende Übergabezeit der Produkte an die Näpfe des Folienbandes signifikant erhöht werden konnte.
Eine derartige, gattungsmäßige, Vorrichtung ist z.B. in DE 10 2005 007 532 B3 beschrieben. Der mit dieser Vorrichtung verbundene Nachteil besteht darin, dass der Antrieb mit dem Schwenkarm mitbewegt wird und so dessen Lagerung belastet und die zu bewegende Masse erhöht.
Aus der EP 1 072 516 A1 ist eine Transfervorrichtung bekannt, bei der zwei Arme einen Kniehebel bilden und durch Transmissionsriemen bewegt werden. Diese Vorrichtung zum Transfer einzelner Stapel leerer Zigarettenpapiere ist nicht für den Transport geordnet herangeförderter Produkte in die Näpfe eines kontinuierlich bewegten Folienbandes geeignet.
Zur Ablage von Produkten auf ein kontinuierlich bewegtes Band ist die Vorrichtung aus der GB 2 172 257 A geeignet, die dazu zwei horizontal bewegbare Arme nutzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Belastung der Lagerung des Schwenkarms reduziert wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der erste und der zweite Antrieb ortsfest ausgebildet sind, dass die Handhabe einem auf dem Schwenkarm angeordneten Schlitten zugeordnet ist, und dass die zur zweiten Drehachse radiale und die rotatorische Bewegung der Handhabe durch den zweiten Antrieb über Riemen erfolgt.
Der mit der Erfindung verbundene Vorteil besteht darin, dass auf einfache Weise eine von der Rotation der zweiten Drehachse unabhängige radiale Bewegung der Handhabe sowie rotatorische Verstellung um die erste Drehachse mittels ortsfester Antriebe erreicht wird. Hierdurch werden grundsätzlich mehrere Abholpositionen, an denen die Produkte von der Handhabe aufgenommen werden, sowie mehrere Abgabepositionen, an denen die Produkte an die Näpfe eines Folienbandes abgegeben werden, ermöglicht.
Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn für die zu der zweiten Drehachse radiale Verstellung der Handhabe ein Kniehebelgetriebe vorgesehen ist, das zweckmäßigerweise aus zwei Kniehebeln gebildet ist, wobei der antriebsnahe Kniehebel mit seinem einen Ende koaxial zur zweiten Drehachse und der der Handhabe zugeordnete Kniehebel mit seinem einen Ende koaxial zu der ersten Drehachse frei drehbar gelagert ist. Hierdurch wird eine präzise und störunanfällige Positionierung der Handhabe auf konstruktiv einfachste Weise gelöst. Zudem ist bei geeigneter Wahl der Länge der einzelnen Kniehebel Hub der Radialbewegung der Handhabe im Voraus bestimmbar.
Weiterhin bevorzugt ist es, wenn der antriebsnahe Kniehebel mittels des Antriebsriemens durch den zweiten Antrieb bewegbar ist. Ganz besonders zweckmäßig ist es hierbei, dass der Antriebsriemen einen Nabenbund des antriebsnahen Kniehebels umschlingt. Diese Ausführungsformen zeichnen sich durch die geringe Anzahl bewegter Teile sowie die damit verbundene Einfachheit ihres Aufbaus aus.
Ferner ist es besonders bevorzugt, dass zur rotatorischen Verstellung der Handhabe ein Zugmittelgetriebe vorgesehen ist. Dieses kann aus den zwei in Reihe angeordneten Riemen gebildet sein, die beide eine koaxial zur gemeinsamen Drehachse der Kniehebel frei drehbar angeordnete Riemenhülse umschlingen, und dass der eine Riemen eine koaxial zur zweiten Drehachse drehfest angeordnete Riemenhülse und der zweite Riemen die erste Drehachse umschlingt. Hierdurch wird die rotatorische Verstellung der Handhabe zur Beibehaltung von deren paralleler Ausrichtung zu dem Folienband auf konstruktiv einfachste Weise aus der Radialbewegung der Handhabe abgeleitet. Darüber hinaus ermöglicht diese Ausgestaltungsform eine hohe Wartungsfreundlichkeit sowie eine nur sehr geringe Bauhöhe, respektive Bautiefe.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der Schlitten auf dem Schwenkarm radial zur zweiten Drehachse verstellbar angeordnet ist. Hierdurch können verschiedenste Arten konventioneller und hochgradig ausgereifter Linearführungssysteme konstruktiv eingebunden werden, die ein außerordentlich hohes Maß an Präzision und Störunanfälligkeit, sowie eine lange Lebensdauer gewährleisten. Weiterhin bevorzugt ist es, dass der Schwenkarm aus zwei parallelen Führungsstangen, zwischen denen die erste Drehachse angeordnet ist, gebildet ist. Diese Ausführungsform zeichnet sich insbesondere hinsichtlich der erreichbaren mechanischen Stabilität sowie des geringen Materialeinsatzes und des damit verbundenen geringen Gewichts aus, wodurch sich hohe Kurvenbeschleunigungen bei Ausführen einer Schwenkbewegung um die zweite Drehachse erreichen lassen.
Alternativ besteht selbstverständlich die Möglichkeit, dass die Handhabe gegen Verschieben gesichert auf dem Schwenkarm angeordnet ist und dass der Schwenkarm radial zu der zweiten Drehachse in einer Schwenkarmführung verstellbar ist. Bei dieser Ausführungsform kann der Schwenkradius und somit die Baugröße der Vorrichtung deutlich verringert werden.
Ferner ist es von besonderem Vorteil, dass dem ersten und/oder dem zweiten Antrieb eine Antriebssteuerung zugeordnet ist. Hierdurch wird eine präzise Definition der Bewegungen der Handhabe hinsichtlich der Parameter Beschleunigung, Geschwindigkeit, Verzögerung, die zeitliche Abfolge der einzelnen Parameter sowie die Synchronisation der Antriebe ermöglicht.
Im folgenden wird die Erfindung an zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus 1,
3 eine weitere perspektivische Darstellung der Vorrichtung aus 1,
4 eine perspektivische Darstellung eines Längsschnitts der Vorrichtung aus 1,
5 eine der 4 entsprechende Darstellung eines Details der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Vergrößerung,
6 die Vorrichtung aus 1 bei Aufnahme der Produkte in Draufsicht,
7 eine der 6 entsprechende Darstellung bei Beginn der Abgabe der Produkte,
8 eine der 6 entsprechende Darstellung bei Ende der Produktabgabe,
9 eine der 3 entprechende Darstellung einer zweiten Ausführungsform
10 einen Längeschnitt der Vorrichtung gemäß 9,
11 eine der 6 entsprechende Darstellung der zweiten Ausführungsform,
12 eine der 11 entsprechende Darstellung bei Beginn der Abgabe der Produkte,
13 eine der 11 entsprechende Darstellung während der Abgabe der Produkte und
14 eine der 11 entsprechende Darstellung bei Ende der Abgabe der Produkte.
Die in der 1 dargestellte Vorrichtung 1 wird verwendet, um geordnet bereitgestellte Produkte, wie Tabletten, Kapseln, Oblongs oder dergleichen in die Näpfe eines Folienbandes 2, insbesondere eines kontinuierlich bewegten Folienbandes 2 zu transferieren. Hierbei werden die Produkte mitels einer Handhabe, hier einer Saugplatte 3 aufgenommen. Die Saugplatte 3 ist um eine senkrecht zur Ebene des Folienbandes 2 ausgerichtete erste Drehachse 4 rotatorisch verstellbar einem Schlitten 5 zugeordnet, der auf einem Schwenkarm 6 angeordnet ist, der um eine parallel zur ersten Drehachse 4 angeordnete zweite Drehachse 7 verschwenkbar ist. Die Saugplatte 3 ist mittels des Schlittens 5 radial zu der zweiten Drehachse 7 mittels eines Kniehebelgetriebes 8 verstellbar. Das Kniehebelgetriebe 8 ist, wie insbesondere in den 1 bis 3 ersichtlich, aus zwei Kniehebeln 9, 10 gebildet, wobei der antriebsnahe Kniehebel 9 mit seinem einen Ende koaxial zur zweiten Drehachse 7 frei drehbar gelagert ist (5). Der der Saugplatte 3 zugeordnete Kniehebel 10 ist mit seinem einen Ende koaxial zur ersten Drehachse 4 frei drehbar gelagert. Die Kniehebel 9, 10 sind durch den zweiten Antrieb 11 gezielt mittels eines Antriebsriemens 12 bewegbar, der einen Nabenbund 13 des antriebsnahen Kniehebels 9 umschlingt. Selbstverständlich ist es in naheliegender Weise möglich, daß anstatt des Nabenbundes 13 eine dem Kniehebel 9 zugeordnete Riemenscheibe oder dergl. Anwendung findet.
Wie insbesondere aus 1 und 2 ersichtlich, ist zur rotatorischen Verstellung der Saugplatte 3 ein Zugmittelgetriebe 14 vorgesehen. Das Zugmittelgetriebe 14 ist in der hier dargestellten Ausführungsform aus zwei in Reihe angeordneten Riemen 15, 16 gebildet, die beide eine koaxial zur gemeinsamen Drehachse 17 der Kniehebel 9, 10 frei drehbar angeordnete Riemenhülse 18 umschlingen. Der eine Riemen 15 umschlingt hierbei eine koaxial zur zweiten Drehachse 7 drehfest angeordnete Riemenhülse 19, während der zweite Riemen 16 die erste Drehachse 4 umschlingt. Die Riemenhülsen 18, 19 können selbstverständlich in nahe liegender Weise auch als Riemenscheiben ausgebildet sein. Eine Verstellung der Kniehebel 9, 10 bewirkt zwangsweise, vermittelt über die Riemen 15, 16, eine rotatorische Verstellung der Saugplatte 3 um die erste Drehachse 4. Der Grad der rotatorischen Verstellung ist hierbei durch die Über- bzw. Untersetzung des Zugmittelgetriebes 14 vorgegeben.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, das in den 9 bis 14 dargestellt ist, ist die Handhabe 3 gegen Verschieben gesichert auf dem Schwenkarm 6 angeordnet und der Schwenkarm 6 radial zu der zweiten Drehachse 7 in einer Schwenkarmführung 20 verstellbar.
Der erste und der zweite Antrieb 21, 11 sind in den hier dargestellten Ausführungsbeispielen ortsfest ausgebildet. Zusätzlich ist beiden Antrieben 21, 11 eine in den Zeichnungen nicht näher dargestellte Antriebssteuerung zugeordnet.
Vor dem Einsatz der Vorrichtung erfolgt die Justierung des Systems mittels einer Schablone, die den von der Saugplatte 3 während eines Transferzyklus abzufahrenden Weg sowie die jeweilige Ausrichtung der Saugplatte 3 in Bezug auf die Anordnung der aufzunehmenden Produkte, respektive der Näpfe des Folienbandes, exakt vorgibt. Zugleich müssen unterschiedliche Hebelverhältnisse an den Kniehebeln 9, 10 durch die Riemenspannung des Zugmittelgetriebes 14 kompensiert werden. Die exakte Justierung erfolgt unter zusätzlicher Verwendung einer Lichtschranke 22, die die Position der Saugplatte 3 an einem Wegpunkt detektiert. Selbstverständlich können auch mehrere Lichtschranken 22 an relevanten Wegpunkten platziert werden und die hieraus abgeleiteten Informationen zur Bestimmung der Position der Saugplatte zu einem gegebenen Zeitpunkt ggf. über eine Rechnereinheit zur Antriebssteuerung des ersten sowie des zweiten Antriebs 21, 11 verwendet werden. Auch der Einsatz von zur Lichtschranke 22 funktionell äquivalenten Sensoren ist leicht vorstellbar.
Im folgenden wird ein Transferzyklus am Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels an den 6 bis 8 näher erläutert.
Die Saugplatte 3 befindet sich gemäß 6 in Aufnahmeposition für die geordnet bereitgestellten Produkte. Der dem Schwenkarm 6 zugeordnete Schlitten 5 ist maximal ausgefahren und befindet sich nahe des freien Endes des Schwenkarms 6. Die Kniehebel 9, 10 bilden hierbei einen stumpfen Winkel. Die Saugplatte 3 befindet sich parallel zur Längsachse des Schwenkarms 6. Nach Aufnahme der Produkte durch die Saugplatte 3 wird der Schwenkarm 6 durch den ersten Antrieb 21 um die zweite Drehachse 7 in positiver Richtung gemäß der Definition durch die Vorzeichen in den Figuren verstellt. Hierbei kann der zweite Antrieb 11 stehen bleiben. Die Verschwenkung des Schwenkarms 6 um die zweite Drehachse 7 erzwingt eine Verkleinerung des Winkels zwischen den Kniehebeln 9, 10 und hierdurch wird die dem horizontal verstellbaren Schlitten 5 zugeordnete Saugplatte 3 zwangsläufig in negative Richtung, also radial zur zweiten Drehachse 7 auf diese zubewegt. Die Verstellung der Kniehebel 9, 10 führt zugleich zwangsläufig, vermittelt über das Zugmittelgetriebe 14, zu einer Rotation der Saugplatte 3 um die erste Drehachse 4 in negativer Richtung. Zum Aufsynchronisieren der Saugplatte 3 auf das Folienband 2 dreht der erste Antrieb 21 den Schwenkarm 6 in positive Richtung. Der zweite Antrieb 11 dreht die Kniehebel 9, 10 – falls erforderlich – über den Antriebsriemen 12 ebenfalls in positive Richtung. Hierdurch wird die Saugplatte 3 radial von der zweiten Drehachse 7 wegbewegt und zugleich, vermittelt über das Zugmittelgetriebe 14, in negativer Richtung rotatorisch um die erste Drehachse 4 verstellt. Der erste Antrieb 21 und der zweite Antrieb 11 sind in der Weise aufeinander abgestimmt, dass die Saugerplatte 3 parallel und oberhalb des Folienbandes 2 sowie mit derselben Geschwindigkeit geführt wird und hierdurch eine zuverlässige Abgabe der Produkte an die Näpfe des Folienbandes 2 erfolgen kann.
Nachfolgend wird die Saugerplatte 3 erneut in Abholposition zur Aufnahme der geordnet bereit gestellten Produkte gefahren. Der erste Antrieb 21 dreht den Schwenkarm 6 hierzu um die zweite Drehachse 7 in negativer Richtung. Der zweite Antrieb 11 bleibt zunächst stehen. Durch die Öffnung des Winkels zwischen den Kniehebeln 9, 10 wird die Saugplatte 3 radial in positive Richtung verstellt und fährt – relativ zum Schwenkarm – aus. Zugleich wird die Saugplatte 3 um die erste Drehachse 4, vermittelt durch das Zugmittelgetriebe 14 in positiver Richtung rotatorisch verstellt. Zur exakten Ausrichtung der Saugplatte 3 über den geordnet bereit gestellten Produkten kann durch den zweiten Antrieb eine weitere Verdrehung der Kniehebel 9, 10, und hiermit verbunden eine Verstellung der Saugplatte 3 radial zu der zweiten Drehachse 7, sowie eine entsprechende Rotation der Saugplatte 3 um die erste Drehachse 4 erreicht werden.
Diese Vorrichtung, erlaubt das Aufnehmen sowie die Abgabe der Produkte an unterschiedlichen Positionen sowie das Verfahren der Saugplatte 3 entlang unterschiedlicher Bahnen. Eine Erweiterung der mit der Saugplatte 3 anfahrbaren Positionen kann überdies durch einen entsprechend einfachen Austausch der Riemenhülsen 18, 19 des Zugmittelgetriebes 14 erreicht werden. Hierdurch kann der Grad der rotatorischen Verstellung der Saugerplatte 3 um die erste Drehachse 4 in Abhängigkeit von dem Grad der radialen Verstellung der Saugerplatte 3 in Bezug auf die zweite Drehachse 7 in einem weiten Rahmen variiert werden.

Claims

Vorrichtung (1) für den Transfer von geordnet bereitgestellten Produkten wie Tabletten, Kapseln, Oblongs oder dergl., in die Näpfe eines Folienbandes (2), insbesondere eines kontinuierlich bewegten Folienbandes (2), mit einer Handhabe (3), insbesondere einer Saugplatte (3), die um eine senkrecht zur Ebene des Folienbandes (2) ausgerichtete erste Drehachse (4) rotatorisch verstellbar einem Schwenkarm (6) zugeordnet ist, der um eine parallel zur ersten Drehachse (4) angeordnete zweite Drehachse (7) verschwenkbar ist, mit einem ersten Antrieb (21) für die Verschwenkung des Schwenkarms (6) und einem zweiten Antrieb (11) für die rotatorische Bewegung der Handhabe (3), die radial zu der zweiten Drehachse (7) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Antrieb (21, 11) ortsfest ausgebildet sind, dass die Handhabe (3) einem auf dem Schwenkarm (6) angeordneten Schlitten (5) zugeordnet ist und dass die zur zweiten Drehachse (7) radiale und die rotatorische Bewegung der Handhabe (3) durch den zweiten Antrieb (11) über Riemen (12, 15, 16) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die zu der zweiten Drehachse (7) radiale Verstellung der Handhabe (3) ein Kniehebelgetriebe (8) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kniehebelgetriebe (8) aus zwei Kniehebeln (9, 10) gebildet ist, wobei der antriebsnahe Kniehebel (9) mit seinem einen Ende koaxial zur zweiten Drehachse (7) und der der Handhabe (3) zugeordnete Kniehebel (10) mit seinem einen Ende koaxial zu der ersten Drehachse (4) frei drehbar gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der antriebsnahe Kniehebel (9) mittels des Antriebsriemens (12) durch den zweiten Antrieb (11) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsriemen (12) einen Nabenbund (13) des antriebsnahen Kniehebels (9) umschlingt.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass zur rotatorischen Verstellung der Handhabe (3) ein Zugmittelgetriebe (14) vorgesehen ist
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittelgetriebe (14) aus den zwei in Reihe angeordneten Riemen (15, 16) gebildet ist, die beide eine koaxial zur gemeinsamen Drehachse (17) der Kniehebel (9, 10) frei drehbar angeordnete Riemenhülse (18) umschlingen und dass der eine Riemen (15) eine koaxial zur zweiten Drehachse drehfest angeordnete Riemenhülse (19) und der zweite Riemen (16) die erste Drehachse (4) umschlingt.
Vorrichtung nach Anspruch 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (5) auf dem Schwenkarm (6) radial zur zweiten Drehachse (7) verstellbar angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (6) aus zwei parallelen Führungsstangen, zwischen denen die erste Drehachse (4) angeordnet ist, gebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1–7, dadurch gekennzeichnet, daß die Handhabe (3) gegen Verschieben gesichert auf dem Schwenkarm (6) angeordnet ist und daß der Schwenkarm (6) radial zu der zweiten Drehachse (7) in einer Schwenkarmführung (20) verstellbar ist.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dem ersten und/oder dem zweiten Antrieb (21, 11) eine Antriebssteuerung zugeordnet ist.