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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Greifeinheit zum Greifen und Halten von Behältnissen, insbesondere pharmazeutischen Behältnissen. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen von Behältnissen, insbesondere pharmazeutischen Behältnissen, welche eine derartige Greifeinheit umfasst. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Behältnissen, wobei eine erfindungsgemäße Greifeinheit benutzt wird.
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Eine derartige Greifeinheit ist beispielsweise aus der
DE 10 2012 208 061 A1 bekannt. Hierbei handelt sich um eine Füllmaschine zur Befüllung von Behältern mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer medizinischen Substanz, welche eine Handhabungsvorrichtung mit einem Greifer aufweist. Nach dem Befüllen und dem Verschließen der Behältnisse werden üblicherweise die Behältnisse von außen ohne Druck gereinigt, um eventuelle Verunreinigungen auf der Außenfläche zu entfernen. Allerdings kann eine effektive Reinigung ohne Druck nur bedingt möglich sein. Außerdem ist eine Reinigung mit hohem Druck auch nicht möglich, da der Verschluss der Behältnisse von den Greifeinrichtungen des Stands der Technik nicht abgedeckt bzw. geschützt ist. Dabei könnte Feuchtigkeit in den Bereich des Verschlusses gelangen, was wiederum zu einer Beeinträchtigung der in den Behältnissen befindlichen Flüssigkeit führen könnte.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße Greifeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass eine effektive und zuverlässige Abdichtung eines Behältnisses bei einem Greifvorgang ermöglicht werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass zum Abdichten des Behältnisses ein flexibles Membranelement benutzt wird. Durch eine elastische Verformung des Membranelements kann eine Abdichtheit der Greifeinheit sichergestellt werden, wobei das Membranelement kostengünstig hergestellt werden kann. Hierbei umfasst die erfindungsgemäße Greifeinheit ein erstes Halteelement, ein zweites Halteelement, welches einen Aufnahmebereich zur zumindest teilweisen Aufnahme eines Behältnisses aufweist, und ein flexibles Membranelement, welches am ersten Halteelement und am zweiten Halteelement befestigt ist. Erfindungsgemäß sind das erste Halteelement und das zweite Halteelement relativ zueinander bewegbar, um das Membranelement von einer ersten, zurückgezogenen Position in eine zweite, vorstehende Position zum Greifen, Halten und Abdichten des Behältnisses zu bringen. Die erste, zurückgezogene Position ist derart, dass das Behältnis in der ersten Position frei ist. Die zweite, vorstehende Position ist derart, dass das Behältnis in der zweiten Position über das Membranelement gehalten ist. Dementsprechend ist die Greifeinheit in der ersten Position des Membranelements offen und in der zweiten Position des Membranelements geschlossen. Dadurch, dass die erfindungsgemäße Greifeinheit ein Behältnis abdichten kann, kann ferner eine wirksame Reinigung des Behältnisses auch unter hohem Druck ermöglicht werden.
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Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Vorzugsweise ist ein minimaler Abstand eines Teils des Membranelements von einer Mittelachse des Aufnahmebereichs in der ersten Position größer als ein minimaler Abstand des Teils des Membranelements von der Mittelachse des Aufnahmebereichs in der zweiten Position. Das heißt, dass ein Teil des flexiblen Membranelements von der ersten Position des flexiblen Membranelements in die zweite Position des flexiblen Membranelements in Richtung zu einer Mittelachse des Aufnahmebereichs bewegt wird. Durch die nach innen, in Richtung zu der Mittelachse des Aufnahmebereichs ausgeführte Bewegung des flexiblen Membranelements kann die Abdichtfunktion der Greifeinheit schnell bereitgestellt werden. Der Aufnahmebereich ist in der ersten Position bevorzugt größer als der in der zweiten Position.
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Weiter bevorzugt können das erste Halteelement und das zweite Halteelement relativ zueinander linear bewegbar sein. Eine lineare Relativbewegung bietet den Vorteil, dass hohe Beschleunigungen und Verfahrgeschwindigkeiten möglich sind. Somit kann die Greifeinheit schnell und in einfacher Weise von ihrer offenen Stellung (erste Position des Membranelements) in ihre geschlossene Stellung (zweite Position des Membranelements) gebracht werden. Dadurch kann z.B. eine erhebliche Zeitersparnis beim Reinigen der Behältnisse mittels einer Reinigungseinheit ermöglicht werden. Besonders bevorzugt kann das erste Halteelement relativ bewegbar zum zweiten Halteelement sein, wobei sich das zweite Halteelement nicht bewegt. Das heißt, dass die geschlossene bzw. offene Stellung der Greifeinheit durch die ausschließliche Bewegung des ersten Halteelements relativ zum zweiten Halteelement erfolgt.
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Um die Greifeinheit kompakt auszugestalten, können das erste Halteelement und das zweite Halteelement zumindest teilweise ineinander angeordnet sein. Somit kann ferner das Gewicht der Greifeinheit reduziert werden, wodurch kleinere Massen bewegt werden müssen. Ferner können die Herstellungskosten verringert werden. Besonders bevorzugt kann das zweite Halteelement zumindest teilweise im ersten Halteelement angeordnet sein. Hierbei kann das erste Halteelement ferner als Führung für das zweite Halteelement dienen.
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Des Weiteren kann vorzugsweise das erste Halteelement einen ersten Zylinderbereich und das zweite Halteelement einen zweiten Zylinderbereich aufweisen. Durch die im Wesentlichen zylindrische Form des ersten Halteelements und des zweiten Halteelements kann die Greifeinheit in einfacher Weise hergestellt werden.
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Vorteilhafterweise kann das Membranelement einen topfförmigen Bereich und einen um den topfförmigen Bereich herumlaufenden Ringflanschbereich aufweisen.
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Dabei kann bevorzugt der topfförmige Bereich des Membranelements im Aufnahmebereich des zweiten Halteelements angeordnet sein. Somit kann die Aufnahme des Membranelements ermöglicht werden. Der topfförmige Bereich des Membranelements kann vorzugsweise vollständig im Aufnahmebereich des zweiten Halteelements angeordnet sein, wobei der Aufnahmebereich ebenso topfförmig ausgebildet sein kann. Durch die komplementäre Formgebung des Aufnahmebereichs kann eine sichere Anordnung des flexiblen Membranelements im Aufnahmebereich sichergestellt werden.
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Ferner bevorzugt kann der Ringflanschbereich des Membranelements an einer Außenseite des ersten Halteelements befestigt sein. Somit kann die Befestigung des Membranelements in sicherer und einfacher Weise erfolgen. Zur noch sichereren Befestigung kann vorzugsweise der Ringflanschbereich des Membranelements auch an einer Außenseite des zweiten Halteelements befestigt sein.
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Weiterhin können vorzugsweise das erste Halteelement eine erste in Umfangsrichtung verlaufende ringförmige Nut und das zweite Halteelement eine zweite in Umfangsrichtung verlaufende ringförmige Nut aufweisen, an welchen das Membranelement befestigt ist. Somit kann das Membranelement in einfacher und schneller Weise montiert und ersetzt werden.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Reinigungsvorrichtung, welche eine erfindungsgemäße Greifeinheit und eine Hochdruckeinheit zum Reinigen von Behältnissen, insbesondere pharmazeutischen Behältnissen, mit hohem Druck umfasst. Durch die Anwendung von hohem Druck, vorzugsweise größer 105 Pa (1 bar), kann eine gründliche Reinigung der Behältnisse bereitgestellt werden, ohne dass Feuchtigkeit in den Bereich des Verschlusses bzw. in die Behältnisse gelangen kann. Somit kann eine Beeinträchtigung der in den Behältnissen befindlichen Flüssigkeit vermieden werden.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von Behältnissen, insbesondere pharmazeutischen Behältnissen, umfassend die Schritte des Positionierens einer Greifeinheit mit einem ersten Halteelement, einem zweiten Halteelement, welches einen Aufnahmebereich zur zumindest teilweisen Aufnahme eines Behältnisses aufweist, und einem flexiblen Membranelement, welches am ersten Halteelement und am zweiten Halteelement befestigt ist, wobei das erste Halteelement und das zweite Halteelement relativ zueinander bewegbar sind, derart, dass sich das Behältnis zumindest teilweise im Aufnahmebereich des zweiten Halteelements befindet, des Ausführens einer Relativbewegung zwischen dem ersten Halteelement und dem zweiten Halteelement, um das Membranelement von einer ersten Position, in welcher das Behältnis frei ist, in eine zweite Position, in welcher das Behältnis gehalten ist, zu bringen, und des Reinigens des Behältnisses. Insbesondere dichtet das Membranelement in seiner zweiten Position an einem Hals des Behältnisses. Damit sind die oben mit Bezug auf die erfindungsgemäße Greifeinheit bzw. Reinigungsvorrichtung genannten Vorteile verbunden.
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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, vereinfachte Schnittansicht der Greifeinheit gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in einer ersten, zurückgezogenen Position,
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2 eine schematische, vereinfachte Schnittansicht der in 1 gezeigten Greifeinheit in einer zweiten, vorstehenden Position,
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3 eine schematische, vereinfachte Schnittansicht der in 1 gezeigten Greifeinheit in der ersten, zurückgezogenen Position, wobei sich ein Behältnis frei in einem Aufnahmebereich der Greifeinheit befindet, und
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4 eine schematische, vereinfachte Schnittansicht der in 2 gezeigten Greifeinheit in der zweiten, vorstehenden Position, wobei ein Behältnis über das Membranelement gehalten ist.
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Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 eine Greifeinheit 1 zum Greifen und Halten von Behältnissen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sowie ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Reinigen von Behältnissen im Detail beschrieben. 3 und 4 unterscheiden sich von den 1 und 2 nur dadurch, dass in den 3 und 4 zusätzlich ein Behältnis zum besseren Verständnis der Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Greifeinheit 1 gezeigt ist.
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Wie aus den 1 bis 4 ersichtlich ist, umfasst die erfindungsgemäße Greifeinheit 1 ein erstes Halteelement 2, ein zweites Halteelement 3, welches einen Aufnahmebereich 31 zur zumindest teilweisen Aufnahme eines Behältnisses 10 aufweist, und ein flexibles Membranelement 4.
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Das erste Halteelement 2 und das zweite Halteelement 3 sind relativ zueinander bewegbar, um das Membranelement 4 von einer ersten, zurückgezogenen Position A (1 bzw. 3) in eine zweite, vorstehende Position B (2 bzw. 4), zu bringen. Dadurch kann ein Behältnis 10 gegriffen, gehalten und abgedichtet werden, wie auch später näher erläutert wird. Insbesondere ist in diesem Ausführungsbeispiel das zweite Halteelement 3 relativ zum ersten Halteelement 2 linear bewegbar, wobei das erste Halteelement 2 still steht.
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Ferner sind das erste Halteelement 2 und das zweite Halteelement 3 zumindest teilweise ineinander angeordnet. Insbesondere ist das zweite Halteelement 3 in der ersten Position B des Membranelements 4 teilweise im ersten Halteelement 2 (1 bzw. 3) und in der zweiten Position des Membranelements 4 vollständig im ersten Halteelement 2 (2 bzw. 4) angeordnet.
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Weiterhin weisen das erste Halteelement 2 einen ersten Zylinderbereich 20 und das zweite Halteelement 3 einen zweiten Zylinderbereich 30 auf.
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Das flexible Membranelement 4, welches am ersten Halteelement 2 und am zweiten Halteelement 3 befestigt ist, weist einen topfförmigen Bereich 40 und einen um den topfförmigen Bereich 40 herumlaufenden Ringflanschbereich 41 auf. Der topfförmige Bereich 40 des Membranelements 4 ist im Aufnahmebereich 31 des zweiten Halteelements 3 angeordnet. Ferner ist der Ringflanschbereich 41 an einer Außenseite 32 des ersten Halteelements 3 befestigt.
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Der Ringflanschbereich 41 ist aus einem ersten Segment 42 und einem zweiten Segment 43 ausgebildet, an deren Enden ein erster radial nach innen gerichteter ringförmiger Vorsprung 44 und ein zweiter radial nach innen gerichteter ringförmiger Vorsprung 45 entsprechend ausgebildet ist. Der erste Vorsprung 44 ist in einer ersten in Umfangsrichtung verlaufenden ringförmigen Nut 23 des ersten Halteelements 2 eingesetzt, wobei der zweite Vorsprung 45 in einer zweiten in Umfangsrichtung verlaufenden ringförmigen Nut 33 des zweiten Halteelements 3 eingesetzt ist. Die Vorsprünge 44 und 45 weisen eine zu den Nuten 23 und 33 komplementäre Form zur besseren Fixierung des Membranelements 4 an den Halteelementen 2 und 3 auf.
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Nachfolgend wird in Bezug auf die 3 und 4 ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Reinigen eines Behältnisses 10 beschrieben.
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Wie aus 3 ersichtlich ist, wird zum Beginnen des Reinigungsverfahrens die erfindungsgemäße Greifeinheit 1 einer nicht näher gezeigten Reinigungsvorrichtung 9 derart positioniert, dass sich das Behältnis 10 zumindest teilweise im Aufnahmebereich 31 des zweiten Halteelements 3 befindet. In diesem Ausführungsbeispiel befindet sich nach der Positionierung der Greifeinheit nur ein Hals 11 des Behältnisses 10 im Aufnahmebereich 31 des zweiten Halteelements 3.
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Danach wird das erste Halteelement 2 relativ zum zweiten Halteelement 3 in einer Richtung R parallel zu einer Mittelachse M des zweiten Halteelements 3 bewegt, um das Membranelement 4 von einer ersten Position A, in welcher das Behältnis frei ist (3), in eine zweite Position B, in welcher das Behältnis gehalten ist (4), zu bringen. In der ersten Position A des Membranelements 4 ist ein minimaler Abstand d1 eines Teils des Membranelements 4 von der Mittelachse M größer als ein minimaler Abstand d2 des Teils des Membranelements 4 von der Mittelachse M in der zweiten Position B. In der ersten Position A ist ferner das erste Segment 42 des Ringflanschbereichs 41 gedehnt. In der zweiten Position B drückt das erste Segment 42 auf den Hals 11 des Behältnisses 10, um das Abdichten des Behältnisses 10 entlang des gesamten Umfangs des Halses 11 sicherzustellen.
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Durch die Relativbewegung zwischen dem ersten Halteelement 2 und dem zweiten Halteelement 3 wird ein Abdichtbereich 46 ausgebildet (2 und 4), wobei der Hals 11 von der Greifeinheit 1 vollständig umschlossen ist. Dadurch kann das Behältnis 10 über das Membranelement 4 umfangsseitig abgedichtet werden.
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Anschließend kann das Reinigen des Behältnisses 10 mittels einer Hochdruckeinheit 12 der nicht näher gezeigten Reinigungsvorrichtung 9 z.B. mit Wasser unter hohem Druck erfolgen.
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Durch die erfindungsgemäße Greifeinheit 1 bzw. die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 9 sowie das erfindungsgemäße Reinigungsverfahren kann eine gründliche Reinigung von Behältnissen mit hohem Druck ermöglicht werden, wobei die Greifeinheit 1 die Behältnisse in einfacher und zuverlässiger Weise abdichten kann.
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Es sei angemerkt, dass die vorhergehende Ausführungsform nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung dient. Im Rahmen der Erfindung sind verschieden Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102012208061 A1 [0002]
