DE102012022637A1 - Filling machine for filling product e.g. pasty product in tube in production line for manufacturing, filling and/or packing product, has conveying unit divided into supply and removal units that are arranged at distance to each other - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Füllmaschine mit wenigstens einer Abfülleinheit und einer der Abfülleinheit zugeordneten Behälterfördereinrichtung. Weiter betrifft die Erfindung auch eine Produktionsstraße zum Abfüllen wenigstens eines Produktes mit wenigstens einer Füllmaschine und ein Verfahren zum Abfüllen wenigstens eines Produktes bei dem Behälter nacheinander zugeführt, befüllt und abgeführt werden.The invention relates to a filling machine with at least one filling unit and a container conveyor associated with the filling unit. Furthermore, the invention also relates to a production line for filling at least one product with at least one filling machine and a method for filling at least one product in the container supplied in succession, filled and discharged.
Je nachdem, ob ein abzufüllendes Produkt pastöse, flüssige oder pulverförmige Produkteigenschaften aufweist, sind unterschiedliche Behälter und Füllmaschinen zum Abfüllen des jeweiligen Produktes erforderlich, wobei die Füllmaschinen an die Anforderungen des Produktes und die jeweilige Behälterform anzupassen sind. So werden zum Beispiel Beutel auf anderen Füllmaschinen als Dosen, Tuben und/oder Flaschen befüllt. Die letztgenannten Behälter stellen dabei ähnliche Anforderungen an die Füllmaschinen und können häufig mit leichten Modifikationen auf den gleichen Füllmaschinen befüllt werden. Mögliche Modifikationen können unter anderem Behälterhalter, in die die Tuben, die Dosen oder die Flaschen eingesetzt werden, und auszutauschende Abfülleinheiten oder Teile der Abfülleinheiten, wie zum Beispiel Abfüllstutzen, betreffen, um den unterschiedlichen Produkteigenschaften gerecht zu werden. Die Behälter oder die in die Behälterhalter eingesetzten Behälter werden bei diesen Füllmaschinen auf der Behälterfördereinrichtung aufgestellt, der Abfülleinheit zugeführt und zumeist von oben mit Produkt befüllt. Als Behälterfördereinrichtung können unter anderem Ketten- oder Rollenbahnen, Förderbänder, Kunststoffmatten ketten oder dergleichen vorgesehen sein.Depending on whether a product to be filled has paste-like, liquid or pulverulent product properties, different containers and filling machines are required for filling the respective product, the filling machines having to be adapted to the requirements of the product and the respective container shape. For example, bags are filled on other filling machines than cans, tubes and / or bottles. The latter container make similar demands on the filling machines and can often be filled with slight modifications to the same filling machines. Possible modifications may include, but are not limited to, container holders into which the tubes, cans, or bottles are inserted, and filler units to be replaced or parts of the filling units, such as filling nozzles, to cope with the different product characteristics. The containers or the containers used in the container holder are placed in these filling machines on the container conveyor, fed to the filling unit and usually filled from above with product. As a container conveyor chain chains or roller conveyors, conveyor belts, plastic mats chains or the like may be provided, inter alia.
Diesen Füllmaschinen ist weiterhin gemein, dass ihre Steuerungstechnik, ihre Antriebe sowie andere Maschinenteile bisher nach Möglichkeit unterhalb der Behälterfördereinrichtung angeordnet sind, um einen tiefliegenden Schwerpunkt zu erreichen. Die tiefliegenden, zumeist bis Bodennähe angeordneten Maschinenteile erschweren jedoch die Zugänglichkeit der Füllmaschine für Wartungs- und/oder Reinigungsarbeiten. Insbesondere in pharmazeutischen Produktionsprozessen, die oftmals unter Reinraumbedingungen erfolgen oder zumindest besonders hohen Reinigungsanforderungen unterliegen, ist die dadurch erschwerte Reinigung der Füllmaschinen ein Problem.These filling machines continue to have in common that their control technology, their drives and other machine parts have been arranged as far as possible below the container conveyor to achieve a low center of gravity. However, the low-lying, mostly up to the ground arranged machine parts complicate the accessibility of the filling machine for maintenance and / or cleaning. In particular in pharmaceutical production processes, which often take place under clean-room conditions or are at least subject to particularly high cleaning requirements, the resulting difficult cleaning of the filling machines is a problem.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine variabel einsetzbare Füllmaschine dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine gute Zugänglichkeit sämtlicher Maschinenteile gewährleistet ist und die Füllmaschine auf einfache Weise gereinigt werden kann.The object of the invention is therefore to develop a variably applicable filling machine to the effect that a good accessibility of all machine parts is guaranteed and the filling machine can be cleaned in a simple manner.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt vorrichtungsmäßig mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Verfahrensmäßig wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den jeweils zugeordneten Unteransprüchen angegeben.The solution of this object is the device with the features of
Die Füllmaschine mit wenigstens einer Abfülleinheit und einer der Abfülleinheit zugeordneten Behälterfördereinrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Behälterfördereinrichtung in eine der Abfülleinheit vorgeschaltete Behälterzuführung und eine der Abfülleinheit nachgeschaltete Behälterabführung unterteilt ist, und dass die Behälterzuführung und die Behälterabführung im Bereich der Abfülleinheit mit Abstand zueinander angeordnet sind. Im Bereich der Abfülleinheit ist die Behälterfördereinrichtung somit unterbrochen, womit unter anderem die Abfülleinheit besonders gut zugänglich ist, um Wartungs- und/oder Reinigungsarbeiten durchzuführen. Zudem können die Behälterzuführung und die Behälterabführung weitestgehend unabhängig voneinander, zum Beispiel über Eck in einem 90° Winkel zueinander, angeordnet werden und somit auf einfache Weise an unterschiedliche Aufstellflächen angepasst werden.The filling machine with at least one filling unit and a container conveyor associated with the filling unit is characterized in that the container conveyor is subdivided into a container inlet upstream of the filling unit and a container outlet downstream of the filling unit, and the container inlet and container outlet are arranged at a distance from one another in the region of the filling unit are. In the area of the filling unit, the container conveyor device is thus interrupted, with which inter alia the filling unit is particularly easily accessible for carrying out maintenance and / or cleaning work. In addition, the container feed and the container removal can largely independent of each other, for example over a corner at a 90 ° angle to each other, are arranged and thus easily adapted to different installation surfaces.
Um die Behälter von der Behälterzuführung zu der Behälterabführung transportieren und an der Abfülleinheit befüllen zu können, ist vorgesehen, dass der Abfülleinheit wenigstens ein Behältergreifer zugeordnet ist. Mit diesem Behältergreifer werden die einzelnen Behälter beziehungsweise die Behälterhalter mit den Behältern von der Behälterzuführung abgenommen, von dem Behältergreifer an die Abfülleinheit angesetzt, mit Produkt befüllt und von dem Behältergreifer auf der Behälterabführung abgesetzt. Dabei sind viele Freiheiten gegeben, die es unter anderem ermöglichen, die Behälter für eine produktschonende Abfüllung während des Befüllens schräg zu halten, so dass unter anderem stark schäumende Produkte möglichst wenig verschäumt werden. Um die für das Aufnehmen, das Befüllen und das Absetzen notwendigen, komplexen Bewegungen und Drehungen durchführen zu können, ist der Behältergreifer vorteilhafterweise als Sechsachsroboterarm ausgebildet. Dieser weist einen Greiferarm mit einer an seinem freien Ende angeordneten Behälteraufnahme auf, mit der wenigstens ein Behälter oder Behälterhalter ergriffen werden kann. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind zwei Behältergreifer vorgesehen, die die Behälter beziehungsweise die Behälterhalter mit den Behältern abwechselnd befüllen und damit in einem optimierten Abfüllprozess höhere Stundenleistungen als ein einzelner Behältergreifer erreichen.In order to be able to transport the containers from the container feed to the container discharge and to be able to fill them at the filling unit, it is provided that the filling unit is assigned at least one container gripper. With this container gripper, the individual containers or the container holder with the containers are removed from the container feed, attached by the container gripper to the filling unit, filled with product and deposited by the container gripper on the container discharge. There are many freedoms that make it possible, among other things, to hold the containers for a product-gentle filling during filling at an angle so that, among other things, foaming products are as little as possible foamed. In order to carry out the necessary for the picking, filling and settling, complex movements and rotations, the container gripper is advantageously designed as a six-axis robot arm. This has a gripper arm with a arranged at its free end container receptacle, with the at least one container or container holder can be taken. In a preferred embodiment, two container grippers are provided which alternately fill the containers or the container holders with the containers and thus achieve higher hourly outputs than an individual container gripper in an optimized filling process.
Weiter ist vorgesehen, dass der Behältergreifer oberhalb der Behälterfördereinrichtung an der Füllmaschine angeordnet ist, so dass die mit der unterbrochenen Behälterfördereinrichtung erreichte gute Zugänglichkeit auch durch den Behältergreifer nicht beeinträchtigt wird. Für Wartungs- und/oder Reinigungsarbeiten kann der vorzugsweise mit gleichem Abstand zu der Behälterzuführung und der Behälterabführung angeordnete Behältergreifer dann auf einfache Weise nach oben weggeklappt werden.It is further provided that the container gripper is arranged above the container conveyor on the filling machine, so that with the interrupted container conveyor reached good accessibility is not affected by the container gripper. For maintenance and / or cleaning work, the container gripper, which is preferably arranged at the same distance from the container feed and the container removal, can then be folded away upwards in a simple manner.
Zusammen mit dem Behältergreifer können weitere Maschinenteile, wie die Steuerungstechnik und der Antrieb oberhalb der Behälterfördereinrichtung angeordnet sein, so dass unterhalb der Behälterfördereinrichtung mit Vorteil keine Maschinenteile der Füllmaschine angeordnet sind. Durch die Anordnung der Maschinenteile oberhalb der Behälterfördereinrichtung kann dann auch eine Aufstellfläche der Füllmaschine gründlich gereinigt werden.Together with the container gripper further machine parts, such as the control technology and the drive can be arranged above the container conveyor, so that below the container conveyor advantageously no machine parts of the filling machine are arranged. Due to the arrangement of the machine parts above the container conveyor then a footprint of the filling machine can be thoroughly cleaned.
Um das abzufüllende Produkt in die Behälter einzufüllen, weist die Abfülleinheit vorteilhafterweise wenigstens einen Abfüllstutzen auf. Je nach Auslegung der Füllmaschine können dabei auch mehrere Abfüllstutzen vorgesehen sein, mit denen gleichzeitig mehrere an einem Behältergreifer gehaltene Behälter befüllt werden. Bei mehr als einem Behältergreifer sind die Abfüllstutzen dann entweder einem bestimmten Behältergreifer oder mehreren, im Wechsel mit Behältern an den Abfüllstutzen ansetzenden Behältergreifern zugeordnet. In Abhängigkeit von dem jeweiligen Produkt können unterhalb der Abfüllstutzen der Abfülleinheit zudem Auffangteller mit einer Produktrückführleitung angeordnet sein.In order to fill the product to be filled into the containers, the filling unit advantageously has at least one filling nozzle. Depending on the design of the filling machine, it is also possible to provide a plurality of filling nozzles with which a plurality of containers held on a container gripper are simultaneously filled. With more than one container gripper, the filling nozzles are then assigned either to a specific container gripper or to a plurality of container grippers attached to the filling nozzle in alternation with containers. Depending on the particular product, collecting trays with a product return line can also be arranged below the filling nozzles of the filling unit.
Nach einer Weiterbildung kann die Füllmaschine auch eine Verschlusseinrichtung aufweisen. Mit der Verschlusseinrichtung ist es möglich die Behälter in einem kombinierten Verfahrensschritt unmittelbar aufeinanderfolgend zu Befüllen und zu Verschließen. Dazu ist der Behältergreifer der Verschlusseinrichtung bevorzugt in der Weise zugeordnet, dass die Behälter nach dem Befüllen von dem Behältergreifer zu der Verschlusseinrichtung geschwenkt werden, die Behälter an der Verschlusseinrichtung verschlossen werden und die verschlossenen Behälter dann auf der Behälterabführung abgesetzt werden. Für die Verschlusseinrichtung sind somit keine zusätzlichen, die Behälter oder die Verschlusseinrichtung bewegenden Maschinenteile vorzusehen, so dass eine hohe Betriebssicherheit der Füllmaschine mit der Verschlusseinrichtung gewährleistet ist.According to a development, the filling machine can also have a closure device. With the closure device, it is possible to directly fill and close the containers in a combined process step in succession. For this purpose, the container gripper of the closure device is preferably assigned in such a way that the containers are pivoted from the container gripper to the closure device after filling, the containers are closed at the closure device and the sealed containers are then deposited on the container removal. For the closure device, therefore, no additional machine parts that move the containers or the closure device are to be provided, so that a high level of operational reliability of the filling machine with the closure device is ensured.
Weiter betrifft die Erfindung auch eine Produktionsstraße zum Herstellen, zum Abfüllen und/oder zum Verpacken wenigstens eines Produktes mit wenigstens einer oben beschriebenen erfindungsgemäßen Füllmaschine.Furthermore, the invention also relates to a production line for producing, filling and / or packaging at least one product with at least one filling machine according to the invention described above.
Das Verfahren zum Abfüllen wenigstens eines Produktes bei dem Behälter nacheinander zugeführt, befüllt und abgeführt werden, zeichnet sich dadurch aus, dass die Behälter nach dem Zuführen von einem Behältergreifer ergriffen und durch verschwenken an einen Abfüllstutzen angesetzt werden, dass die Behälter über den Abfüllstutzen mit Produkt befüllt werden, und dass die Behälter nach dem Befüllen von dem Behältergreifer zum Abführen abgesetzt werden. Der Behältergreifer kann dabei in Abhängigkeit von den jeweiligen Behältern und dem abzufüllenden Produkt programmiert und/oder gesteuert werden, um einen produktschonenden Abfüllprozess gewährleisten zu können. Für eine produktschonende Abfüllung kann der Behältergreifer beispielsweise derart eingestellt werden, dass die zu befüllenden Behälter während des Befüllens schräg zu dem Abfüllstutzen gehalten werden. Der Behälter ist mit seiner Mittenachse dementsprechend in einem vorbestimmten Winkel gegenüber dem Abfüllstutzen ausgelenkt, so dass das abzufüllende Produkt mit reduzierter Fallhöhe an einer Wandung des Behälters entlang strömen kann. Stark schäumende beziehungsweise staubende Produkte können dann unter Vermeidung des Aufschäumens beziehungsweise großer Staubentwicklungen beruhigt in den Behälter eingefüllt werden.The method for filling at least one product in the container supplied in succession, filled and discharged, is characterized in that the containers are taken after feeding from a container gripper and attached by pivoting to a filling nozzle, that the container via the filling nozzle with product be filled, and that the containers are dropped after filling of the container gripper for discharging. The container gripper can be programmed and / or controlled depending on the respective containers and the product to be filled in order to ensure a product-gentle filling process. For a product-gentle filling of the container gripper, for example, be set so that the containers to be filled are held during filling obliquely to the filling nozzle. The container is deflected with its center axis accordingly at a predetermined angle relative to the filling nozzle, so that the product to be filled with a reduced drop height can flow along a wall of the container along. Strongly foaming or dusting products can then be filled into the container while avoiding foaming or large dust developments.
In weiterer Ausgestaltung können die befüllten Behälter zudem in einem mit dem Befüllen kombinierten Verfahrensschritt verschlossen werden, bevor diese zum Abführen von dem Behältergreifer abgesetzt werden. Dazu werden die Behälter an den Behältergreifern zu einer Verschlusseinrichtung verschwenkt. Das Befüllen und das Verschließen der Behälter ist dann in optimaler Weise miteinander kombiniert und die abzufüllenden Produkte möglichst kurz Umgebungsbedingungen ausgesetzt.In a further embodiment, the filled containers can also be closed in a combined with the filling process step before they are discontinued for removal from the container gripper. For this purpose, the containers are pivoted on the container grippers to a closure device. The filling and closing of the container is then optimally combined with each other and exposed to the products to be filled as briefly as possible environmental conditions.
In den Figuren der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben können. Es zeigen:In the figures of the drawing an embodiment of the invention is shown, from which further inventive features may result. Show it:
In
Die Behälterfördereinrichtung
Wie insbesondere
Beim Befüllen werden auf der Behälterzuführung
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- 2012-11-20 DE DE201210022637 patent/DE102012022637A1/en not_active Withdrawn
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