DE102012216163A1 - Vorrichtung zum Zuführen von Kappen mit Überwachungssystem - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Verschlusselementen (2), umfassend eine Zuführschiene (3), auf welcher die Verschlusselemente (2) in einer aufeineinanderfolgenden Reihe zuführbar sind, eine optische Kontrolleinrichtung (4) zur Überprüfung der Verschlusselemente (2), wobei die optische Kontrolleinrichtung (4) an der Zuführschiene (3) angeordnet ist, und eine Auswurfeinrichtung (5), um als ungeeignet erkannte Verschlusselemente auszuwerfen.
Description
- Stand der Technik
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zuführen von Kappen/Verschlüssen oder dgl. mit einer Überwachungseinrichtung zur Feststellung von qualitativ schlechten Kappen.
- Beispielsweise werden in der pharmazeutischen Industrie Vials oder andere Behältnisse mittels Kappen verschlossen. Die Kappen werden dabei üblicherweise über eine Sortiereinrichtung in einer richtigen Ausrichtung zu einer Verschließstation geführt, in welcher die Kappen auf die Behältnisse aufgesetzt werden. Hierbei ist es möglich, dass Kappen mit Qualitätsproblemen unbeabsichtigt auf gefüllte Behältnisse aufgesetzt werden. Neben Beschädigungen und deformierten Kappen können auch noch unvollständige oder falsch montierte Kappen, welche beispielsweise ein Dichtelement an der Kappeninnenseite aufweisen, vorkommen. Auch ist es möglich, dass Kappen mit verschiedenen Farben für verschiedene Inhalte der Behältnisse vorgesehen sind und z.B. in einer falschen Farbe zugeführt werden können. Durch die Verwendung von falschen Kappen kann somit eine Schlechtrate bei den verschlossenen Behältnissen erhöht werden, wobei eigentlich das Behältnis und/oder der Inhalt in Ordnung sind.
- Aus der
DE 102 49 573 A1 ist eine Vorrichtung zum Ausscheiden von fehlerhaften Kappen bekannt, bei dem die Kappen zwischen zwei Walzen hindurchgeführt werden. Hierdurch kann zwar verhindert werden, dass beispielsweise zusammenhängende Kappen in die Verschlusseinrichtung zugeführt werden, jedoch kann nicht verhindert werden, dass beispielsweise Kappen mit eingedrücktem Rand oder dgl. oder Kappen in falscher Farbe zugeführt werden. Es wäre daher wünschenswert, insbesondere zur Reduzierung einer Produktfehlerquote, eine Vorrichtung zum Zuführen von Kappen oder anderen Verschlusselementen zu haben, welche sicherstellt, dass keine Kappen mit Beschädigungen oder in falscher Farbe oder dgl. zugeführt werden. - Offenbarung der Erfindung
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zuführen von Verschlusselementen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass mit großer Sicherheit vermieden werden kann, dass beschädigte, unvollständige, falsch montierte oder falschfarbige Verschlusselemente auf Behältnissen aufmontiert werden. Die Überprüfung der Verschlusselemente erfolgt dabei derart, dass keine Beeinträchtigung einer Zuführung der Verschlusselemente erfolgt, so dass eine Verschließmaschine, welche Behältnisse mit den zugeführten Verschlusselementen verschließt, nicht in einer langsameren Taktzeit betrieben werden muss. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass eine optische Kontrollvorrichtung zur Überprüfung der Verschlusselemente vorgesehen ist, wobei die optische Kontrollvorrichtung an einer Zuführschiene angeordnet ist. Ferner ist eine Auswurfeinrichtung vorgesehen, um ungeeignet erkannte Verschlusselemente vor dem Aufsetzen auszuwerfen. Besonders bevorzugt wird die erfindungsgemäße Vorrichtung in Reinräumen verwendet.
- Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ferner eine Vereinzelungseinrichtung, um die Verschlusselemente in der Zuführschiene zu vereinzeln. Die optische Kontrollvorrichtung ist dabei an der Vereinzelungseinrichtung angeordnet, um vereinzelte Verschlusselemente zu prüfen.
- Weiter bevorzugt erfolgt eine Zuführung der Verschlusselemente in der Zuführschiene derart, dass die Verschlusselemente mit ihrer Oberseite in vertikaler Richtung ausgerichtet sind. Hierdurch kann eine besonders einfache und schnelle Überprüfung der Verschlusselemente mittels der optischen Kontrollvorrichtung erfolgen. Ferner ist hierdurch auch eine einfache Entfernung von ungeeigneten Verschlusselementen möglich. Darüber hinaus haben die Verschlusselemente für eine nachfolgende Verschließstation, in welcher sie auf ein Behältnis aufgebracht werden, schon eine bevorzugte Ausrichtrichtung.
- Weiter bevorzugt umfasst die Vereinzelungseinrichtung ein Sternrad mit einer Vielzahl von Aufnahmebereichen zur Aufnahme der Verschlusselemente. Hierdurch kann eine kontinuierliche und schnelle Vereinzelung der Verschlusselemente erfolgen. Besonders bevorzugt ist die Auswurfeinrichtung dabei am Sternrad angeordnet, um als ungeeignet erkannte Verschlusselemente direkt aus dem Sternrad auszuwerfen. Die Auswurfeinrichtung ist dabei bevorzugt eine linear bewegbare Auswurfstange oder dgl.
- Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vereinzelungseinrichtung einen ersten und einen zweiten Anschlag, welche jeweils in eine erste und zweite Stellung bringbar sind. Dabei können Verschlusselemente zwischen dem ersten und zweiten Anschlag vereinzelt werden. Vorzugsweise sind der erste und zweite Anschlag dabei jeweils verschiebbar oder verschwenkbar vorgesehen. Weiter bevorzugt umfasst die Vereinzelungseinrichtung eine Auswurfklappe, welche unterhalb einem zu prüfenden, vereinzelten Verschlusselement angeordnet ist. Hierdurch kann ebenfalls ein einfacher Auswurf durch Öffnen der Auswurfklappe ermöglicht werden, so dass ein auszuwertendes Verschlusselement einfach durch die offene Klappe nach unten herausfällt. Die Auswurfklappe kann dabei verschiebbar oder verschwenkbar angeordnet sein.
- Um eine einfache Förderung der Verschlusselement in der Zuführschiene zu ermöglichen, ist die Zuführschiene vorzugsweise geneigt zu einer Horizontalrichtung angeordnet.
- Weiter bevorzugt ist die optische Kontrollvorrichtung eine Kamera. Vorzugsweise ist die Kamera derart eingerichtet, dass Formgebungen und/oder Farbgebungen erkennbar sind. Durch die Formerkennung kann die Kamera beispielsweise am Rand beschädigte Verschlusselemente einfach erkennen. Ebenso kann durch die Formerkennung erkannt werden, ob beispielsweise eine Dichtung oder dgl. in ein Verschlusselement richtig eingelegt ist. Die Farberkennung ermöglicht es beispielsweise zwischen unterschiedlichen Farben der Verschlusselemente zu unterschieden. Dies ist insbesondere im pharmazeutischen Bereich von Bedeutung, wenn z.B. für verschiedene Packungsgrößen unterschiedliche farbige Verschlusselemente verwendet werden sollen, welche ansonsten die gleiche Form aufweisen.
- Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ferner eine Beleuchtungseinrichtung, welche einen Prüfbereich der optischen Kontrollvorrichtung beleuchtet. Hierdurch kann eine sichere und schnelle optische Kontrolle sichergestellt werden. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst vorzugsweise eine Vielzahl von LEDs, welche in einem Ring angeordnet sind oder als Stroboskop-Leuchte ausgebildet sind. Weiterhin kann die Beleuchtungseinrichtung als Auflicht-Beleuchtungseinrichtung ausgebildet sein, welche zwischen der Kamera und dem zu überprüfenden Verschlusselement angeordnet ist, vorzugsweise in Ringform. Alternativ ist die Beleuchtungseinrichtung eine Durchlicht-Beleuchtung, so dass das zu überprüfende Verschlusselement zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der optischen Kontrollvorrichtung angeordnet ist. Hierdurch können insbesondere Umrisse des Verschlusselements sehr einfach überprüft werden. Auch ist eine zweistufige Überprüfung mittels der Auflicht-Beleuchtung und anschließend der Durchlichtbeleuchtung denkbar. Die Verwendung der Beleuchtungseinrichtung verbessert dabei signifikant die Qualität der Prüfung.
- Ferner betrifft die Erfindung eine Füll- und/oder Verschließvorrichtung zum Füllen und/oder Verschließen von Behältnissen, insbesondere Vials, mit Verschlusselementen, insbesondere Kappen aus Aluminium, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Zuführen der Verschlusselemente. Die Verschlusselemente werden dabei bevorzugt mittels eines Bördelvorgangs auf die Behältnisse aufgebracht.
- Zeichnung
- Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind in den Figuren bei den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In der Zeichnung ist:
-
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Zuführen von Verschlusselementen in einem Anwendungsfall, -
2 eine vergrößerte, perspektivische Darstellung der Vorrichtung zum Zuführen von Verschlusselementen von1 , -
3 eine schematische Darstellung einer optischen Kontrollvorrichtung von2 , -
4 eine schematische Darstellung einer Auswurfeinrichtung von2 , und -
5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Zuführen von Verschlusselementen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. - Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
- Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
1 bis4 eine Vorrichtung zum Zuführen von Verschlusselementen2 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. - Die Vorrichtung
1 zum Zuführen von Verschlusselementen2 umfasst eine Zuführschiene3 , welche geneigt zu einer Horizontalrichtung angeordnet ist, so dass die Verschlusselemente2 automatisch, wie durch die Pfeile A, B angedeutet, nachrutschen bzw. nachrollen kann. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Verschlusselemente Aluminiumkappen mit integrierter Dichtung, welche auf Behältnisse12 in einer der Zuführschiene3 nachgeordneten Verschlussstation13 (nur schematisch angedeutet) aufgebördelt werden. - Die Vorrichtung
1 umfasst ferner eine optische Kontrollvorrichtung4 in Form einer Kamera. Die Kamera4 kann dabei sowohl Formen als auch Farben erkennen. Weiter umfasst die Vorrichtung1 eine Auswurfeinrichtung5 , welche in diesem Ausführungsbeispiel eine linear bewegbare Auswurfstange6 und einen mit der Auswurfstange6 verbundenen Kolben aufweist, welcher in einem Zylinder7 hin und her bewegbar ist (vgl.4 , Pfeil C). - Wie insbesondere aus
2 ersichtlich ist, umfasst die Zuführschiene3 dieses Ausführungsbeispiels einen ersten Teil31 und einen zweiten Teil32 , welche durch eine Vereinzelungseinrichtung8 getrennt sind. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Vereinzelungseinrichtung8 ein Sternrad9 mit einer Vielzahl von Aufnahmebereichen10 , in welche jeweils ein oder mehrere Verschlusselemente2 aufnehmbar ist. In2 ist ein vereinzeltes Verschlusselement mit dem Bezugszeichen2' gekennzeichnet. Eine Drehrichtung des Sternrads9 ist durch den Pfeil D angedeutet. Weiterhin ist eine Beleuchtungseinrichtung in die Kontrollvorrichtung4 integriert (in den Figuren nicht gezeigt), um eine Auflicht-Beleuchtung des Verschlusselements2‘ während der optischen Kontrolle bereitzustellen. - Die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung
1 ist dabei wie folgt: Die Verschlusselemente werden aus der Sortiereinrichtung11 , beispielsweise mittels eines Rüttelvorgangs in die Zuführschiene3 zugeführt (Pfeil A). In der zur Horizontalen geneigten Zuführschiene3 rutschen/rollen die Verschlusselemente2 nach unten in Richtung zur Vereinzelungseinrichtung8 . Das Sternrad9 der Vereinzelungseinrichtung8 dreht sich dabei schrittweise oder kontinuierlich und nimmt jeweils ein Verschlusselement2 in einen Aufnahmebereich10 auf, um dieses zu vereinzeln. An einer obersten Stellung des Sternrads9 wird das derart vereinzelte Verschlusselement2' mittels der optischen Kontrollvorrichtung4 überprüft, was schematisch in3 dargestellt ist. Hierbei kann eine Überprüfung der Form und/oder Farbe erfolgen. Die optische Überprüfung kann dabei zwei Ergebnisse hervorbringen, nämlich, dass das vereinzelte Verschlusselement2' als Gutteil erkannt wird oder dass das vereinzelte Verschlusselement2' als Verschluss ungeeignet ist. In3 sind beispielhaft ein weiter verwendbares Verschlusselement (+) und ein aufgrund einer Deformation20 nicht mehr verwendbares Verschlusselement (–) dargestellt. - Wenn die Kontrollvorrichtung
4 erkannt hat, dass das Verschlusselement weiter verwendbar ist, dreht sich einfach das Sternrad9 um eine Position weiter bzw. wird kontinuierlich weiter gedreht und gibt das Verschlusselement in den zweiten Teil32 der Zuführschiene. Wenn die Kontrollvorrichtung4 erkannt hat, dass das Verschlusselement2 nicht mehr verwendbar ist, wird die Auswurfeinrichtung5 aktiviert, indem die Auswurfstange6 vorgeschoben wird und das Verschlusselement direkt aus dem Sternrad9 herausgedrückt wird. Dabei kann das nicht mehr zu verwendende Verschlusselement in einen Abfallbehälter oder dgl. fallen. Anschließend wird die Auswurfstange6 wieder zurückgezogen und das Sternrad9 um eine Stellung weiterbewegt, um das nächste Verschlusselement zu überprüfen. Während des Weiterdrehens des Sternrades wird jeweils ein weiteres Verschlusselement vereinzelt. - Da der erste Teil
31 und der zweite Teil32 der Zuführschiene3 jeweils eine gewisse Länge aufweisen, kann eine Vielzahl von Verschlusselementen jeweils in beiden Teilen der Zuführschiene3 vorgehalten werden, so dass eine Verschließgeschwindigkeit einer nachfolgenden Verschlussstation13 nicht reduziert werden muss, auch wenn einmal zwei oder mehrere nicht mehr zu verwendende Verschlusselemente durch die Auswurfeinrichtung5 aus der Verschlusszuführung nacheinander entfernt wurden. - Erfindungsgemäß kann somit durch die Integration einer Kontrollvorrichtung
4 und einer Auswurfeinrichtung5 in Verbindung mit einer Vereinzelungseinrichtung8 in eine Zuführschiene3 eine sehr kompakte und sicher arbeitende Vorrichtung1 zur Überprüfung der Verschlusselemente2 bereitgestellt werden. Insbesondere sind auch Nachrüstungen von schon bestehenden Maschinen möglich. -
5 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der insbesondere die Vereinzelungseinrichtung und die Auswurfeinrichtung unterschiedlich gestaltet sind. Wie aus5 ersichtlich ist, ist die Zuführschiene3 des zweiten Ausführungsbeispiels als durchgehende Schiene mit einer konstanten Neigung ausgebildet. Die Vereinzelungseinrichtung8 des zweiten Ausführungsbeispiels umfasst einen ersten Anschlag81 und einen zweiten Anschlag82 , welche an der Zuführschiene3 in voneinander beabstandeten Positionen angeordnet sind. Wie durch die Pfeile E und F angedeutet, sind der erste und zweite Anschlag81 ,82 hin und her bewegbar, um Verschlusselemente2 aufzustauen bzw. einzeln durchzulassen. Ein vereinzeltes Verschlusselement2' ist dann zwischen den beiden Anschlägen81 ,82 angeordnet. - Wie aus
5 weiter ersichtlich ist, liegt das vereinzelte Verschlusselemente2' vor dem zweiten Anschlag82 und wird dort mittels der optischen Kontrollvorrichtung4 hinsichtlich Form und/oder Farbe überprüft. In dieser in5 dargestellten Überprüfungsposition des vereinzelten Verschlusselements liegt das vereinzelte Verschlusselement2' derart am zweiten Anschlag82 an, dass sich das vereinzelte Verschlusselement2' über einer Klappe50 befindet. Wenn die Kontrollvorrichtung4 erkennt, dass das vereinzelte Verschlusselement2' nicht weiterverwendet werden soll, beispielsweise aufgrund einer Beschädigung, wird die Klappe50 , wie durch den Pfeil G angedeutet, geschwenkt, so dass das vereinzelte, nicht weiter verwendbare Verschlusselement2 , wie durch den Pfeil H angedeutet, nach unten herausfällt. Wenn das vereinzelte Verschlusselement2' als Gutteil erkannt wurde, verbleibt die Klappe50 in der in5 gezeigten geschlossenen Position und der zweite Anschlag82 wird angehoben, so dass das Verschlusselement weiter die Zuführschiene3 herunterrutschen/-rollen kann. Dies ist in5 durch den Pfeil I angedeutet. Anschließend fährt der zweite Anschlag82 wieder in die in5 gezeigte Schließposition und der erste Anschlag81 wird kurzzeitig von der Zuführschiene3 abgehoben, um ein weiteres, einzelnes Verschlusselement2 in die Überprüfungsposition zuzuführen. - Weiterhin ist die Führungsschiene
3 größtenteils geschlossen ausgebildet, wobei im Bereich der Kontrollvorrichtung4 und der Auswurfeinrichtung8 ein Fenster33 vorgesehen ist. - Somit ist beim zweiten Ausführungsbeispiel eine besonders einfach aufgebaute und kostengünstige Vereinzelungseinrichtung
8 , umfassend die ersten und zweiten Anschläge81 ,82 vorgesehen. Weiterhin ist auch eine sehr kostengünstige bereitstellbare Auswurfeinrichtung5 in Form der Klappe50 vorgesehen. Ansonsten entspricht dieses Ausführungsbeispiel dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass auf die gegebene Beschreibung verwiesen werden kann. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- DE 10249573 A1 [0003]
Claims (11)
- Vorrichtung zum Zuführen von Verschlusselementen (
2 ), umfassend: – eine Zuführschiene (3 ), auf welcher die Verschlusselemente (2 ) in einer aufeineinanderfolgenden Reihe zuführbar sind, – eine optische Kontrolleinrichtung (4 ) zur Überprüfung der Verschlusselemente (2 ), wobei die optische Kontrolleinrichtung (4 ) an der Zuführschiene (3 ) angeordnet ist, und – eine Auswurfeinrichtung (5 ), um als ungeeignet erkannte Verschlusselemente auszuwerfen. - Vorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Vereinzelungseinrichtung (
8 ), um die Verschlusselemente zu vereinzeln, wobei die optische Kontrollvorrichtung (4 ) an der Vereinzelungseinrichtung (8 ) angeordnet ist, um vereinzelte Verschlusselemente (2 ) zu überprüfen. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zuführung der Verschlusselemente (
2 ) in der Zuführschiene (3 ) derart erfolgt, dass die Verschlusselemente (2 ) mit einer Oberseite in vertikaler Richtung ausgerichtet sind. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vereinzelungseinrichtung (
8 ) ein Sternrad (9 ) mit einer Vielzahl von Aufnahmebereichen (10 ) zur Aufnahme von einzelnen Verschlusselementen (2 ) aufweist. - Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswurfeinrichtung (
5 ) am Sternrad (9 ) angeordnet ist, um als ungeeignet erkannte Verschlusselemente (2 ) direkt aus dem Sternrad (9 ) auszuwerfen. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vereinzelungseinrichtung (
8 ) einen ersten Anschlag (81 ) und einen zweiten Anschlag (82 ) aufweist, welche jeweils in eine erste und zweite Stellung bringbar sind, um Verschlusselemente (2 ) zwischen dem ersten und zweiten Anschlag zu vereinzeln. - Vorrichtung nach Anspruch 6, ferner umfassend eine Auswurfklappe (
50 ), welche zwischen dem ersten und zweiten Anschlag (81 ,82 ) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführschiene (
3 ) zu einer Horizontalrichtung geneigt angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Kontrollvorrichtung (
4 ) eine Kamera ist, welche eingerichtet ist, Formen und/oder Farben der Verschlusselemente zu erkennen. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend eine Beleuchtungseinrichtung, welche einen Prüfbereich der optischen Kontrollvorrichtung beleuchtet.
- Füll- und Verschließvorrichtung zum Befüllen und Verschließen von Behältnissen, insbesondere Vials, mittels eines Verschlusselements (
2 ), welche eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
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