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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung zum taktweisen Transportieren von Behältnissen, insbesondere Vials oder anderen pharmazeutischen Behältnissen, mit einem Transportrechen.
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Beispielsweise sind in der pharmazeutischen Industrie im Bereich von Verpackungs- und Abfüllmaschinen vielfältige Transportaufgaben innerhalb der Maschine durchzuführen. Beispielsweise müssen die zu füllenden Behältnisse zwischen verschiedenen Stationen transportiert werden, wobei an den einzelnen Stationen jeweils unterschiedliche Arbeitsschritte, wie beispielsweise Reinigen, Befüllen, Wiegen, Verschließen oder dergleichen durchgeführt werden. Bisher wird ein derartiger Transport durch Gleiten der Behältnisse auf einer Bodenschiene ausgeführt. Dies kann jedoch beim Transport zur Generierung von Partikeln führen, welche insbesondere bei medizinischen Abfüllungen unbedingt vermieden werden sollen, um eine Kontamination des Produkts zu vermeiden. Ein weiterer Problemkreis bei derartigen Abfüll- und Verpackungsmaschinen ist durch die häufige Formatänderung der abzufüllenden Behältnisse gegeben. Hierbei sollte ein schneller und einfacher Formatwechsel möglich sein, um Stillstandszeiten der Maschine möglichst zu minimieren. Weiterhin ist aus der
DE 10 2010 028 733 A1 eine Waage mit Kalibriervorrichtung bekannt, bei der ein laufender Kalibriervorgang mittels eines Roboterarmes und einer Sauggreifeinheit ausgeführt werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Transportvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass ein getakteter und formatfreier Transport möglich ist, ohne dass die zu transportierenden Behältnisse auf einer Bodenschiene oder dergleichen gleiten oder schleifen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Transportvorrichtung einen Transportrechen mit einer Vielzahl von Haltelementen zum Halten der Behältnisse, eine Hubeinrichtung und eine Bewegungseinrichtung umfasst. Die Hubeinrichtung stellt dabei ein Bewegen des Transportrechens in vertikaler Richtung bereit und die Bewegungseinrichtung stellt ein horizontales Bewegen des Transportrechens bereit. Die Bewegungseinrichtung umfasst wenigstens eine Gelenkarmeinheit mit einem ersten und zweiten Hebelarm sowie einer ersten, zweiten und dritten Drehachse. Dabei ist der erste Hebelarm mit einer Basis und dem zweiten Hebelarm verbunden und der zweite Hebelarm ist mit dem ersten Hebelarm und dem Transportrechen verbunden. Somit kann die erfindungsgemäße Transportvorrichtung einen taktweisen Transport der Behältnisse sicherstellen, wobei der Transportrechen einen Bewegungsablauf in vier, zueinander jeweils im Winkel von 90° verlaufenden Richtungen und in zwei Ebenen durchführt. Ausgehend von einer Ausgangsposition wird der Transportrechen dabei in einer ersten horizontalen Ebene nach vorne gefahren. Anschließend erfassen die Halteelemente die Behältnisse und der Transportrechen wird in eine zweite Ebene angehoben. In der zweiten Ebene wird der Transportrechen seitlich in eine erste seitliche Richtung bewegt, wobei die Länge der seitlichen Bewegung der Taktgröße (Entfernung) entspricht, welche zwischen zwei Stationen in einer Abfüll-/Verpackungsmaschine oder dergleichen vorgesehen ist. Anschließend wird der Transportrechen in vertikaler Richtung abgesenkt und die Behältnisse werden in der abgesenkten Position wieder von den Halteelementen freigegeben. In den letzten beiden Schritten wird der Transportrechen zurückgezogen und in der ersten horizontalen Ebene seitlich in einer zweiten seitlichen Richtung, welche entgegengesetzt zur ersten seitlichen Richtung ist, wieder in die Ausgangsposition zurückgestellt.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Für einen besonders einfachen Aufbau sind vorzugsweise lediglich die erste und zweite Achse der Bewegungseinrichtung angetrieben. Hierdurch wird auch eine einfachere Steuerung der Gelenkarmeinheit ermöglicht.
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Weiter bevorzugt umfasst die Bewegungseinrichtung eine erste und eine zweite Gelenkarmeinheit. Die beiden Gelenkarmeinheiten sind dabei vorzugsweise nahe den jeweiligen freien Enden des Transportrechens angeordnet, so dass ein stabiler Transport ermöglicht wird. Besonders bevorzugt sind die erste und zweite Gelenkeinheit dabei gleich aufgebaut.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Halteelement eine Vielzahl von Zangen zum Greifen der Behältnisse. Dadurch kann insbesondere eine schnelle und einfache Formatumstellung durch Änderung eines Abstandes von Greifbacken der Zangen realisiert werden.
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Weiter bevorzugt bilden dabei eine Vielzahl von Zangen einen Zangenblock, mit welchem mehrere Behältnisse pro Zangenblock zu einer Bearbeitungsstation einer Maschine transportiert werden können.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum taktweisen Transportieren von Behältnissen mittels eines Transportrechens mit einer Vielzahl von Halteelementen zum Halten der Behältnisse umfasst dabei die Schritte: Vorfahren des Transportrechens in einer ersten horizontalen Ebene und Greifen der Behältnisse mittels der Halteelemente. In einem nächsten Schritt wird der gesamte Transportrechen mitsamt der in den Halteelementen gehaltenen Behältnisse in vertikaler Richtung angehoben. Anschließend erfolgt ein seitliches Bewegen des Transportrechens in einer ersten seitlichen Richtung in einer zweiten horizontalen Ebene. Danach erfolgt ein Absenken des Transportrechens in vertikaler Richtung und ein Freigeben der Behältnisse. Als letzte zwei Transportschritte erfolgt ein Zurückziehen des Transportrechens in der ersten horizontalen Ebene, so dass die freigegebenen Behältnisse in der abgesenkten Position verbleiben, und anschließend erfolgt ein seitliches Bewegen des Transportrechens in einer zweiten seitlichen Richtung, welche entgegengesetzt zur ersten seitlichen Richtung ist, damit der Transportrechen wieder in die Ausgangsposition gebracht wird. Eine Bearbeitungsstation einer Maschine kann beispielsweise vor dem Absenken des Transportrechens erfolgen, wobei der Transportrechen sich dann noch in der zweiten angehobenen Ebene befindet oder auch nach dem Absenken des Transportrechens, wobei die Behältnisse sich dann in der ersten Ebene befinden.
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Vorzugsweise erfolgt das seitliche Bewegen des Transportrechens in der ersten und zweiten seitlichen Richtung mittels eines ersten und zweiten Antriebs, wodurch eine erste und eine zweite Drehachse einer Gelenkarmeinheit angetrieben werden.
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Besonders bevorzugt wird der Transportrechen gemeinsam mit einer Bewegungseinrichtung, welche eine horizontale Bewegung des Transportrechens ausführt, angehoben.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Abfüll- und Verschließmaschine, insbesondere zum Abfüllen und Verschließen von medizinischen Behältnissen, z.B. Vials, umfassend eine erfindungsgemäße Transportvorrichtung.
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Zeichnung
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Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
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1 eine schematische Draufsicht der Transportvorrichtung in einer Ausgangsposition in einer ersten Ebene,
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2 eine schematische Draufsicht der Transportvorrichtung in einer vorgefahrenen Position in der ersten Ebene,
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3 eine schematische Draufsicht der Transportvorrichtung in einer ersten seitlichen Position in einer zweiten Ebene,
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4 eine schematische Draufsicht der Transportvorrichtung in einer zurückgezogenen Position in der ersten Ebene,
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5 eine schematische Seitenansicht der Transportvorrichtung von einer ersten Seite, und
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6 eine schematische Seitenansicht der Transportvorrichtung von einer zweiten Seite.
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Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 6 eine Transportvorrichtung 1 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Transportvorrichtung 1 zum taktweisen Transportieren von Behältnissen 2 einen Transportrechen 3, eine Hubeinrichtung 4 und eine Bewegungseinrichtung 5 zum horizontalen Bewegen des Transportrechens 3. Die Hubeinrichtung 4 ist eingerichtet, um den Transportrechen 3 in vertikaler Richtung zu bewegen, d.h., anzuheben und abzusenken. Der Transportrechen 3 umfasst eine Vielzahl von Halteelementen 7 zum Halten der Behältnisse 2, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die Halteelemente 7 in Form von Greifern mit zwei Greifzangen ausgebildet sind.
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Die Bewegungseinrichtung 5 umfasst eine erste Gelenkarmeinheit 51 und eine zweite Gelenkarmeinheit 52. Jede der Gelenkarmeinheiten 51, 52 ist dabei gleich aufgebaut. Die Gelenkarmeinheiten 51, 52 umfassen jeweils einen ersten Hebelarm 53, einen zweiten Hebelarm 54, eine erste Drehachse 55, eine zweite Drehachse 56 und eine dritte Drehachse 57. Dabei erfolgt ein Antrieb um die erste und zweite Drehachse 55, 56. Hierzu ist, wie aus 5 ersichtlich ist, ein erster Antrieb 11 zum Antreiben um die erste Drehachse und ein zweiter Antrieb 12 zum Antreiben um die zweite Drehachse vorgesehen.
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Jede Gelenkarmeinheit 51, 52 umfasst eine Basis 6, wobei der erste Hebelarm 53 mit der Basis 6 und dem zweiten Hebelarm 54 verbunden ist. Hierbei ist die erste Drehachse 55 zwischen dem ersten Hebelarm 53 und der Basis 6 angeordnet. Die zweite Drehachse 56 ist zwischen dem ersten und zweiten Hebelarm 53, 54 angeordnet. Die dritte Drehachse 57 ist zwischen dem zweiten Hebelarm 53 und dem Transportrechen 3 angeordnet.
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Die beiden Gelenkarmeinheiten 51, 52 sind jeweils nahe den freien Enden des Transportrechens 3 angeordnet, so dass ein stabiler Aufbau erreicht wird. Gegebenenfalls kann eine dritte Einheit ungefähr in der Mitte des Transportrechens vorgesehen sein.
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Ein dritter Antrieb 13 ist vorgesehen, um eine Formatumstellung an den Halteelementen 30 vorzunehmen und ein Greifen bzw. Freigeben der Behältnisse 2 mittels der Halteelemente 30 zu ermöglichen.
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Die Hubeinrichtung 4 umfasst einen vierten Antrieb 14, welcher ein Anheben und Absenken in vertikaler Richtung des Transportrechens 3 mitsamt der Bewegungseinrichtung 5 ermöglicht.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, sind mehrere Halteelemente 30 jeweils zu einem Block 31 zusammengefasst, wobei an einer Bearbeitungsstation einer Maschine die Behältnisse 2, welche innerhalb eines Blocks 31 zusammengefasst sind, gleichzeitig bearbeitet, z.B. befüllt oder verschlossen, werden.
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Die Funktion der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren sind dabei wie folgt: Ausgehend von der in 1 gezeigten Ausgangsposition, wird der Transportrechen 3 mittels der Bewegungseinrichtung 5 in einer ersten Ebene in Richtung des Pfeils A nach vorne gefahren. Dadurch wird den Halteelementen 30 ermöglicht, die Behältnisse 2 zu greifen. Das Vorfahren des Transportrechens 3 kann dabei mittels des ersten oder zweiten Antriebs realisiert werden oder auch durch Antreiben beider Antriebe.
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In einem nächsten Schritt werden nach dem Greifen der Behältnisse 2 der Transportrechen 3 und die Bewegungseinrichtung 5 durch die Hubeinrichtung 4 in vertikaler Richtung nach oben in eine zweite Ebene angehoben. Dieser Zustand ist in 2 dargestellt. Dabei befinden sich nun die Behältnisse 2 in einer angehobenen Position, so dass kein Kontakt mehr zwischen den Behältnissen 2 und einem Boden vorhanden ist. Die zweite Ebene ist dabei parallel zur ersten Ebene.
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Anschließend werden die Behältnisse 2, wie in 3 durch den Pfeil B angedeutet, in einer ersten seitlichen Richtung durch seitliches Bewegen des Transportrechens 3 bewegt. Diese seitliche Bewegung erfolgt dabei in einer zweiten Ebene, in welcher sich die Behältnisse in der angehobenen Position befinden. Die erste seitliche Richtung (Pfeil B) ist dabei senkrecht zum Vorfahren (Pfeil A).
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Nun kann ein Handhabungsvorgang, wie beispielsweise ein Befüllen oder ein Wiegen oder ein Verschließen der Behältnisse oder dergleichen, durchgeführt werden, wobei gegebenenfalls die Behältnisse abgesenkt und freigegeben werden.
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Im nächsten Schritt wird der Transportrechen 3 wieder auf die erste Ebene abgesenkt, so dass die Behältnisse 2 wieder auf einem Boden stehen. Es sei angemerkt, dass der vorhergehend beschriebene Handhabungsschritt auch in der ersten Ebene, d.h., wenn die Behältnisse am Boden stehen und vorzugsweise freigegeben sind, durchgeführt werden kann.
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Im nächsten Schritt geben die Halteelemente 30 die Behältnisse frei und der Transportrechen 3 wird in der ersten Ebene zurückgezogen. Dies ist in 4 durch den Pfeil C angedeutet. Da die Behältnisse 2 von den Halteelementen 30 freigegeben wurden, verbleiben diese in der abgestellten Position (vergleiche 4). Das Zurückziehen (Pfeil C) erfolgt dabei in einer Richtung, die parallel zum Vorfahren (Pfeil A) ist.
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Im nächsten Schritt erfolgt wiederum ein seitliches Bewegen des Transportrechens 3, was in 4 durch den Pfeil D angedeutet ist, so dass der Transportrechen 3 wieder in die in 1 gezeigte Ausgangsposition zurückgestellt wird. Die freigegebenen Behältnisse 2 verbleiben dabei weiterhin an ihrem abgestellten Ort.
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Somit wurden die Behältnisse 2 durch den oben beschriebenen Bewegungsablauf um einen Takt weiterbewegt und der Transportrechen 3 befindet sich wieder in der Ausgangsposition, um die Behältnisse 2 wieder um einen weiteren Takt seitlich weiterzubewegen. Dabei weist die erfindungsgemäße Transportvorrichtung 1 einen sehr einfachen und kompakten Aufbau auf. Der Bewegungsablauf stellt dabei in Draufsicht einen rechteckigen Bewegungsablauf dar, welcher teilweise in der ersten Ebene und teilweise in der zweiten Ebene ausgeführt wird.
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Die Erfindung wird vorzugsweise in Verbindung mit Füll- und Verschließmaschinen für pharmazeutische Produkte verwendet.
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Der Schritt des Anhebens und Absenkens des Transportrechens 3 in vertikaler Richtung ist in den 5 und 6 durch den Doppelpfeil E angedeutet.
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Somit kann erfindungsgemäß ein tragender, getakteter und linearer Transport von Behältnissen 2 ausgeführt werden. Durch die Verwendung von Greifern kann ferner eine schnelle Formatumstellung erreicht werden. Der tragende Transport ermöglicht insbesondere die Vermeidung einer Partikelgenerierung, so dass insbesondere ein Einsatz für medizinisches Abfüllen ermöglicht wird. Ferner wird eine Produktverschleppung über eine Bodenführung wie im Stand der Technik bei schleifendem Transport vermieden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010028733 A1 [0002]
