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Stand der Technik
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Sternradanordnung mit einer
anpassungsfähigen Behältnisübergabe zum
Transportieren von Behältnissen, wobei die Behältnisübergabe
insbesondere unabhängig von einer Teilung eines Sternrades
eine Übergabe von einem ersten Sternrad zu einem zweiten Sternrad
ermöglicht.
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Sternräder
werden beispielsweise bei Transportaufgaben für Füllmaschinen
im pharmazeutischen Bereich verwendet. Die Sternräder werden
dabei insbesondere als Einlaufstern bzw. Auslaufstern einzelner
Maschinenbereiche, beispielsweise von einem Füllbereich
zu einem nachgeschalteten Verschlussbereich oder einem Bördelbereich
zum Aufbördeln eines Deckels, verwendet. Hierbei treten häufig
Teilungssprünge von Teilungen der einzelnen Sternräder
auf. Üblicherweise wird bei einem derartigen Teilungssprung
dieser durch Zwischenschalten einer Überleitschnecke kompensiert.
Alternativ ist es auch möglich, einen Zellenriemen, welcher
die Behältnisse aufnimmt und in einer Umlenkung, in welcher
die einzelnen Riemenzellen aufgefächert werden, übergibt.
Weiterhin ist es auch bekannt, Drehteller (denen die Behältnisse
aus dem Sternrad mit der ersten Teilung übergeben werden,
zu verwenden, wobei dem Drehteller nachgeordnet ein sogenannter Sägezahnstern
angeordnet ist, um den Teilungssprung zu überbrücken.
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Weiter
ist aus der
EP 1 588
961 A2 eine Übergabevorrichtung bekannt, welche
zwei übereinander angeordnete Übergabesterne aufweist.
Für jeden Übergabestern ist dabei ein Antrieb
vorgesehen, wobei zwischen dem Antrieb und dem Übergabestern
ein mittels Zahnrädern ausgebildetes Getriebe vorgesehen
ist. Hierdurch ergibt sich ein relativ komplizierter und insbesondere
teurer Aufbau der Übergabevorrichtung, welcher insbesondere
auch besonders wartungsintensiv ist.
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Vorteile der Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Sternradanordnung mit den Merkmalen
des Patentanspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf,
dass sie eine Übergabe von einem ersten Sternrad auf ein
zweites Sternrad unabhängig von einer Teilung bzw. einem
Teilungssprung ermöglicht. Hierbei kann insbesondere ein
Behältnis immer in einer definierten Position übergeben
werden. Ferner werden keine nachteiligen Veränderungen
des Behältnisses, beispielsweise durch schabende Kontakte
mit einer Überleitschnecke u. Ä. auftreten. Dies
wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Übergabevorrichtung
ein erstes, zweites und drittes Sternsegment aufweist, welche jeweils
einen separaten Antrieb umfassen, wobei die drei Sternsegmente um
eine gemeinsame Achse drehbar angeordnet sind. Dabei sind die drei
Sternsegmente übereinander mittels ineinander angeordneter
Wellen separat antreibbar, wobei wenigstens zwei der Wellen als
Hohlwellen ausgebildet sind. Somit können die Antriebswellen
der einzelnen Sternsegmente ineinander gesteckt werde, wodurch ein einfacher
und sicherer Antrieb jedes Sternsegments realisierbar ist. Dies
führt auch zu einer einfachen Montage und einem sehr kostengünstigen
und kompakten Aufbau.
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Die
Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Besonders
bevorzugt umfasst die Sternradanordnung eine Maschinentischplatte,
wobei in der Maschinentischplatte lediglich eine Durchführung
für die drei Wellen der Sternsegmente vorgesehen ist. Dadurch
können die Antriebe der Sternsegmente unter der Maschinentischplatte
angeordnet werden und insbesondere eine Abdichtung an der Durchführung der
Wellen einfach ausgeführt werden. Hierdurch kann insbesondere
eine Verwendung der Sternradanordnung in einem Isolator einfach
realisiert werden.
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Besonders
bevorzugt ist die Übergabevorrichtung als separates Modul
ausgebildet. Hierdurch kann eine Verwendung der Übergabevorrichtung
in verschiedensten Maschinen realisiert werden. Auch ist es möglich,
vor einem Einbau der Übergabevorrichtung in eine Maschine
die Übergabevorrichtung komplett zu testen.
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Um
ein einfaches und sicheres Halten der Behältnisse in den
Sternsegmenten zu ermöglichen, umfassen das erste, zweite
und dritte Sternsegment jeweils vorzugsweise eine Ansaugvorrichtung.
Hierdurch können die zu transportierenden Behältnisse
in einer Aufnahme der Sternsegmente einfach und sicher gehalten
werden. Die drei Sternsegmente können beispielsweise mittels
einer zentralen Unterdruckversorgung, welche durch die Wellen geführt ist,
versorgt werden.
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Vorzugsweise
ist eine zentrale Steuereinheit vorgesehen, welche die drei Antriebe
der drei Sternsegmente individuell steuert. Hierdurch können
insbesondere auf einfache Weise verschiedene Drehgeschwindigkeiten
der drei Sternsegmente realisiert werden. Auch ist dadurch ein schnelles
Umprogrammieren der Übergabevorrichtung möglich,
ohne dass hierbei ein Umbau der Übergabevorrichtung mit
geänderten Formatteilen notwendig ist.
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Besonders
bevorzugt weisen die drei Sternsegmente jeweils eine gleiche Anzahl
von Aufnahmearmen auf. Vorzugsweise weist jedes Sternsegment dabei
genau zwei oder genau drei oder genau vier Aufnahmearme auf. Die
Aufnahmearme sind dabei vorzugsweise gleich verteilt entlang des
Umfangs jedes Sternsegments angeordnet. Beispielsweise bei genau
zwei Aufnahmearmen sind diese um 180° versetzt zueinander
angeordnet. Bei genau drei Aufnahmearmen sind diese um 120° versetzt
zueinander angeordnet und bei genau vier Aufnahmearmen sind diese
um jeweils 90° versetzt zueinander angeordnet.
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Zeichnung
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Nachfolgend
wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Sternradanordnung
gemäß der vorliegenden Erfindung in Bezugnahme
auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung
ist:
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1 eine
schematische, perspektivische Ansicht einer Sternradanordnung gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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2 eine
schematische Draufsicht der in 1 gezeigten
Sternradanordnung,
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3 eine
schematische, perspektivische Ansicht einer Übergabevorrichtung
der erfindungsgemäßen Sternradanordnung und
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4A bis 4C schematische
Ansichten alternativer Ausbildungen von Sternsegmenten der Übergabevorrichtung.
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Bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung
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Nachfolgend
wird unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung eine Sternradanordnung 1 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
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Wie
aus den schematischen Darstellungen in den 1 und 2 ersichtlich
ist, umfasst die Sternradanordnung 1 ein erstes Sternrad 2,
ein zweites Sternrad 3 und eine Übergabevorrichtung 4.
Die Übergabevorrichtung 4 ist in den 1 und 2 nur
teilweise dargestellt und vollständig in 3 gezeigt.
Die Übergabevorrichtung 4 hat die Aufgabe, Behältnisse 8,
welche durch die Sternradanordnung 1 transportiert werden
sollen, vom ersten Sternrad 2 auf das zweite Sternrad 3 zu übergeben.
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich
ist, weisen die Sternräder 2, 3 dabei
unterschiedliche Teilungen, d. h. unterschiedliche Umfangsabstände
von Aufnahmebereichen an den Sternrädern, auf. Somit existiert
zwischen dem ersten Sternrad 2 und dem zweiten Sternrad 3 ein
Teilungssprung, welcher durch die Übergabevorrichtung 4 kompensiert
wird.
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Die
Behältnisse 8 sind in diesem Ausführungsbeispiel
Fläschchen zur Aufnahme eines pharmazeutischen Produkts,
welche vom ersten Sternrad 2, das beispielsweise nach einer
Füllstation in einer pharmazeutischen Maschine angeordnet
ist, auf das zweite Sternrad 3, welches beispielsweise
vor einer Verschlussstation zum Verschließen der Fläschchen angeordnet
ist, vorgesehen ist.
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Die Übergabevorrichtung 4 umfasst
dabei ein erstes Sternsegment 5, ein zweites Sternsegment 6 und
ein drittes Sternsegment 7. Wie insbesondere aus 1 und 2 ersichtlich
ist, weist jedes Sternsegment 5, 6, 7 jeweils
drei Arme auf, wobei an den Enden jedes Arms jeweils Aufnahmen 5a bzw. 6a bzw. 7a angeordnet
sind. Die Arme jedes Sternsegments 5, 6, 7 sind
dabei in einem Winkel von 120° zueinander versetzt angeordnet.
Die drei Sternsegmente 5, 6, 7 sind,
wie insbesondere aus 1 ersichtlich ist, dabei unmittelbar übereinander
angeordnet und weisen eine gemeinsame Rotationsachse X-X auf. Jedes
der drei Sternsegmente 5, 6, 7 ist mit einer
separaten Welle verbunden, welche jeweils eine Verbindung mit einem
separaten Antrieb für jedes Sternrad herstellt. Das erste
Sternrad 5 weist dabei einen ersten Antrieb 12 auf,
das zweite Sternrad 6 weist einen zweiten Antrieb 13 auf
und das dritte Sternrad 7 weist einen dritten Antrieb 14 auf.
Wie aus 3 ersichtlich ist, sind die
Antriebe 12, 13, 14 dabei unterhalb einer
Maschinentischplatte 10 angeordnet. Jeder der Antriebe 12, 13, 14 ist
dabei mittels einer Welle mit dem entsprechenden Sternsegment 5, 6, 7 verbunden.
Dabei verbindet eine erste Welle 22 den ersten Antrieb 12 mit
dem ersten Sternsegment 5, eine zweite Welle 23 verbindet
den zweiten Antrieb 13 mit dem zweiten Sternsegment 6 und
eine dritte Welle 24 verbindet den dritten Antrieb 14 mit
einem dritten Sternsegment 7. Wie aus 3 ersichtlich
ist, ist die Wellenanordnung der drei Wellen dabei derart, dass
die erste Welle 22 an einer innersten Position angeordnet
ist, die zweite Welle 23 als Hohlwelle ausgebildet ist,
welche die erste Welle 22 umgibt, und die dritte Welle 24 ebenfalls
als Hohlwelle ausgebildet ist, welche die beiden Wellen 22, 23 umgibt. Hierdurch
wird ein besonders kompakter Aufbau für die Verbindung
zwischen den einzelnen Antrieben 12, 13, 14 und
den jeweiligen Sternsegmenten 5, 6, 7 erreicht.
Zum Schutz vor Verschmutzung bzw. Kontamination sind die drei Wellen
durch eine buchsenartige Abdeckung 11 geschützt.
Die Wellen sind dabei durch eine einzelne, in der Maschinentischplatte 10 vorgesehene
Durchführung 15 angeordnet. Durch diesen Aufbau
kann insbesondere eine Anordnung der Übergabevorrichtung 4 in
einem abgeschlossenen Bereich einer Pharmafüllmaschine
verwendet werden.
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Ferner
ist benachbart zur Übergabevorrichtung 4 eine
bogenförmige Führung 9 vorgesehen, welche
ein Führen der Behälter 8 während
des Transportes mit der Übergabevorrichtung 4 sicherstellt.
Die Behälter 8 werden dabei mittels einer nicht gezeigten
Unterdruckansaugung an den Aufnahmen 5a, 6a, 7a der
Sternsegmente 5, 6, 7 gehalten.
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Zum
Schutz der Sternsegmente 5, 6, 7 ist
an dem nach oben gerichteten Ende noch eine tellerförmige
Abdeckung 16 vorgesehen (vgl. 3).
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Die
Funktion der erfindungsgemäßen Sternradanordnung 1 ist
dabei wie folgt. In 2 sind schematisch die Rotationsrichtungen
des ersten und zweiten Sternrads 2, 3 und der
Sternsegmente 5, 6, 7 der Übergabevorrichtung 4 durch
die Pfeile A, B und C angedeutet. Die zu transportierenden Behältnisse
werden vom ersten Sternrad 2 auf die Übergabevorrichtung 4 übergeben
und von dort auf das zweite Sternrad 3 übergeben.
Da die beiden Sternräder 2, 3 unterschiedliche
Teilungen aufweisen, muss die Übergabevorrichtung 4 einen
Ausgleich hierfür bereitstellen. Dies kann erfindungsgemäß dadurch realisiert
werden, dass die drei Sternsegmente 5, 6, 7 jeweils
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden können,
da sie jeweils einen separaten Antrieb aufweisen. Dies wird durch
eine nicht gezeigte zentrale Steuerung ausgeführt. Da die
drei Sternsegmente 5, 6, 7 jeweils separat
antreibbar sind, können die einzelnen Sternsegmente 5, 6, 7 auch
einzeln programmiert werden. Hierbei können die einzelnen
Sternsegmente am Einlauf, d. h. an einer Übergabeposition
zum ersten Sternrad 2, kontinuierlich Objekte aufnehmen.
Eventuell vorhandene Lücken können durch die nachfolgenden
Sternsegmente zugemacht werden.
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Die
Aufnahmen 5a, 6a, 7a der Sternsegmente 5, 6, 7 sind
dabei in Umfangsrichtung derart angeordnet, dass jeweils eine vorgegebene
Reihenfolge der Aufnahmen eingehalten ist. Wie insbesondere aus 2 ersichtlich
ist, folgt einer Aufnahme 5a des ersten Sternsegments immer
eine Aufnahme 6a des zweiten Sternsegments und der Aufnahme 6a des zweiten
Sternsegments folgt immer eine Aufnahme 7a des dritten
Sternsegments. Der Aufnahme 7a des dritten Sternsegments
ist immer eine Aufnahme 5a des ersten Sternsegments nachgeordnet.
Somit wird eine maximale Flexibilität der Übergabevorrichtung 4 erreicht.
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Wenn
beispielsweise eine Anpassung der Maschine erfolgt und z. B. das
zweite Sternrad 3 durch ein Sternrad mit einer anderen
Teilung ausgetauscht wird, müssen bei der Übergabevorrichtung 4 keine
mechanischen Änderungen vorgenommen werden, sondern lediglich
ein anderes Steuerungsprogramm durch die zentrale Steuerung für
die einzelnen Sternsegmente 5, 6, 7 ausgeführt
werden. Somit kann eine Pharmamaschine eine sehr hohe Flexibilität
aufweisen.
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Da
die Übergabevorrichtung 4 ferner als separates
Modul ausgebildet ist, kann ein ausgiebiger Test schon vor einem
Einbau in die Maschine ausgeführt werden. Die Übergabevorrichtung 4 weist
dabei einen sehr kompakten Aufbau auf.
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In
den 4A bis 4C sind
drei unterschiedliche Ausführungsbeispiele für
den Aufbau der Sternsegmente dargestellt. 4A zeigt
dabei einen Aufbau, bei dem lediglich zwei Aufnahmen vorgesehen
sind, welche um 180° zueinander entgegengesetzt angeordnet
sind. 4B zeigt den in den 1 bis 3 dargestellten
Aufbau mit drei Aufnahmen, die in einem Winkel von 120° zueinander
angeordnet sind. 4C zeigt einen Aufbau mit vier
Aufnahmen, welche jeweils in einem Winkel von 90° zueinander vorgesehen
sind. Selbstverständlich ist es auch möglich,
dass die Übergabevorrichtung 4 Sternsegmente aufweist,
welche unterschiedliche Anzahlen von Aufnahmen umfasst.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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