DE19917435C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Überführen von Waren aus einem Vorratsgefäß in eine Folienbahn - Google Patents

Description

Die Erfindung besteht aus einem Verfahren zum Überführen von Waren wie Tabletten, Kapseln, Dragees oder dergl., aus einem Vorratsgefäß in die Näpfe einer bewegten Folienbahn sowie einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

In der Praxis hat es sich gezeigt, daß es von Vorteil ist, wenn die Ware kontinuierlich aus dem Vorratsgefäß in die Aufnahmen einer Transportwalze übergeben werden, da dann keine Sperrstifte zum Separieren der Waren erforderlich sind, die diese im Ausgang des Vorratsgefäßes blockieren könnten. Bei einer kontinuierlichen Überführung der Waren aus dem Vorratsgefäß in eine Transportwalze ist zur Gewährleistung eines störungsfreien Betriebes aber auch nur eine geringe Transportleistung möglich, so daß entsprechend auch die Folienbahn nur mit geringer Geschwindigkeit bewegt werden kann. Probleme bereitet es auch, wenn die Folienbahn selber nicht gleichfalls kontinuierlich bewegt wird, sondern deren Vorschub getaktet erfolgt.

In der WO 96/18539 ist eine Vorrichtung beschrieben zur Entnahme von kleinen Artikeln aus einem Vorratsmagazin und Übergabe in die Näpfe einer bewegten Folienbahn, wobei zwischen dem Vorratsgefäß und der Folienbahn eine durch einen Motor verdrehbare Transportwalze mit einer Mehrzahl von Aufnahmen für die Artikel angeordnet ist, die bei einer Drehung der Transportwalze synchronisiert durch einen Rückkopplungsmechanismus in die Näpfe übergeben werden. Zur Steigerung der Leistungsfähigkeit ist vorgesehen, nur jeden zweiten Napf der Folienbahn bei der Drehung der Transportwalze zu füllen und sowohl das Vorratsgefäß als auch die Transportwalze redundant vorzusehen, was den konstruktiven Aufwand und den Platzbedarf erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei dem trotz eines kontinuierlich, mit niedriger Geschwindigkeit arbeitenden Füllvorganges die Leistungsfähigkeit insgesamt gesteigert wird, also die Folienbahn mit höherer Geschwindigkeit bewegt werden kann. Aufgabe der Erfindung ist weiterhin, eine Vorrichtung anzugeben, mit der das Verfahren ausgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen nach Anspruch 1 bzw. durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 5. Das Verfahren bietet den Vorteil, daß die Bewegung der Segmente während des Füllvorganges nicht starr mit ihrer Bewegung während der Übergabe der Waren in die Näpfe der Folienbahn gekoppelt ist, wie dies zwangsläufig der Fall sein müßte, wenn eine einzelne um eine Drehachse verdrehbare Transportwalze bei ihrer Umdrehung an einer Stelle sowohl die Waren aus dem Vorratsgefäß übernimmt und simultan zuvor übernommene Waren an die Folienbahn abgibt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, ein Segment den Füllbereich mit geringer Geschwindigkeit durchlaufen zu lassen, so daß der Füllvorgang selber störungssicher erfolgt, woraufhin dann die Drehgeschwindigkeit des Segments erhöht und an die Geschwindigkeit der Folienbahn angepaßt wird, solange das Segment für die Übergabe der Ware in die Näpfe synchron zu dieser verläuft, im übrigen die Geschwindigkeit dieses Segments beliebig gewählt werden kann unter der Randbedingung, daß für das Durchlaufen des Füllbereiches genausoviel Zeit zur Verfügung steht, wie für die komplementäre Bewegung zur Vollendung der Kreisbahn.

Als vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens ist weiterhin vorgesehen, daß das von dem Vorratsgefäß zur Startposition verfahrene Segment in der Startposition gestoppt wird. Dies bietet deutliche Vorteile bei der Synchronisation der Bewegung des Segments mit der Folienbahn, da beispielsweise eine, gegebenenfalls auch durch einen vorauslaufenden Napf gebildete Markierung als Triggersignal für die weitere Bewegung des Segments genutzt werden kann.

Dieser Vorteil ist besonders ausgeprägt, wenn die Folienbahn intermittierend bewegt wird, also bei der kontinuierlichen Übernahme aus dem Vorratsgefäß die Übergabe aus dem Segment in die Näpfe der Folienbahn getaktet erfolgt. Die Dauer der Stopphase kann dann genutzt werden, um die Synchronisierung mit der Bewegung der Folienbahn zu erreichen, wobei es natürlich bevorzugt ist, die Stopphase relativ kurz ausfallen zu lassen, damit das Segment in seiner Bewegung zur Startposition nicht zu stark beschleunigt und abgebremst werden muß.

Bei einer intermittierend bewegten Folienbahn ist es auch günstig, wenn das die Waren an die Folienbahn übergebende Segment nach Übergabe der Ware aus der letzten Aufnahme gestoppt wird. Dies bietet wiederum den Vorteil, daß unabhängig von der Vorschubgeschwindigkeit der Folienbahn das Segment in einer vorgegebenen Zeitspanne seine Drehbewegung vollendet, um rechtzeitig wieder im Füllbereich zur Verfügung zu stehen und an dem vorauslaufenden Segment anzuschließen.

Bei der Vorrichtung wird dadurch, daß jedem Segment eine eigene regelbare Antriebseinheit zugeordnet ist, auf einfache, elegante Weise das Erfordernis erfüllt, daß die Drehgeschwindigkeit des Segmentes im Füllbereich sich deutlich von der auf der übrigen Kreisbahn unterscheiden soll und im übrigen dort auch nicht konstant zu sein braucht. Dies läßt sich durch zwei getrennte regelbare Antriebseinheiten einfacher lösen, als durch eine Zahnradanordnung, bei der Variationen in einzelnen Abschnitten der Kreisbahn nicht oder nur mit großem Aufwand zu erreichen wären.

Zweckmäßigerweise ist jedes Segment als Teilkreis geformt, so daß diese sich im Füllbereich problemlos zu einem Teilkreis größeren Umfangs ergänzen und die kontinuierliche Arbeitsweise der Vorrichtung beim Befüllen der Aufnahmen gewährleistet ist. Eine hinsichtlich ihrer Einfachheit bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsgefäß als Füllrinne oder Füllschlauch ausgebildet und am oberen Schaltpunkt der Kreisbahn der Segmente angeordnet ist. Dadurch ist erreicht, daß allein unter der Wirkung der Schwerkraft die gestapelt in der Füllrinne vorliegenden Waren in die Aufnahmen der Segmente fallen, wenn diese unter der Füllrinne positioniert sind, während ansonsten durch die zwischen den Aufnahmen ausgebildeten Stege die Füllrinne verschlossen ist. Um ein vorzeitiges Herausfallen der Ware aus den Aufnahmen der Segmente zu verhindern, muß diese in den Aufnahmen zurückgehalten werden, was durch Vakuumanschlüsse in den Aufnahmen erreicht werden kann, bei denen in ihrer Lage oberhalb der Näpfe die Verbindung zur Unterdruckquelle unterbrochen ist. Einfacher ist es allerdings, wenn ein Abdeckblech vom oberen Scheitelpunkt bis zur Startposition reicht.

Die koaxiale Anordnung der Drehachsen wird in einfacher Weise dadurch ermöglicht, daß die Antriebswelle des einen Segments als Hohlwelle ausgebildet ist, durch die die koaxiale Antriebswelle des anderen Segments geführt ist.

Prinzipiell ist es ausreichend, wenn die Vorrichtung zwei Segmente aufweist, von denen eines jeweils im Füllbereich sich befindet und das andere die in den Aufnahmen befindliche Ware an die Folienbahn übergibt. Es ist aber gleichfalls möglich, daß mehr als zwei Segmente mit jeweils mindestens einer Aufnahme vorgesehen sind, von denen jedem eine regelbare Antriebseinheit zugeordnet ist. Dies bietet die Möglichkeit, die Geschwindigkeit zu reduzieren, mit denen die Segmente außerhalb des Füllbereiches ihre Kreisbahn vollenden müssen; dieser Vorteil wird allerdings mit einem gesteigerten apparativen Aufwand erkauft, da mit jedem zusätzlichen Segment eine weitere regelbare Antriebseinheit erforderlich ist, die je eine koaxial zur Drehachse ausgerichtete Antriebswelle antreibt.

Im folgenden soll die Erfindung an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden; es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht der Vorrichtung zum Überführen von Waren aus einem Vorratsgefäß in die Näpfe einer Folienbahn,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung aus Fig. 1,

Fig. 3 die Füllphase des ersten Segmentes und die Ablegephase des zweiten Segmentes,

Fig. 4 die Füllphase des ersten Segmentes und das Ende der Ablegephase des zweiten Segmentes,

Fig. 5 das Ende der Füllphase des ersten Segmentes und den Beginn der Füllphase des zweiten Segmentes,

Fig. 6 die Füllphase des zweiten Segmentes und den Beginn der Ablegephase des ersten Segmentes,

Fig. 7 die Füllphase der zweiten Segmentes und die Ablegephase des ersten Segmentes,

Fig. 8 die Füllphase des zweiten Segmentes und das Ende der Ablegephase des ersten Segmentes,

Fig. 9 das Ende der Füllphase des zweiten Segmentes und den Beginn der Füllphase des ersten Segmentes, und

Fig. 10 das Bewegungsdiagramm der Vorrichtung, mit auf der Abzisse dargestellter Bewegung der getakteten Folienbahn und auf der Ordinate aufgetragener Drehbewegung des ersten sowie des zweiten Segmentes.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung gezeigt, die dazu dient, Waren 2 wie Tabletten, Kapseln, Dragees oder ähnlichem, die in einem als Füllrinne 1 ausgebildeten Vorratsgefäß 3 gestapelt sind, aus diesem Vorratsgefäß 3 in die Näpfe 4 einer intermittierend bewegten Folienbahn 5 zu überführen. Dazu weist die Vorrichtung ein erstes Segment 6 sowie ein zweites Segment 7 auf, die jeweils eine Mehrzahl von Aufnahmen 8 zur Übernahme der Ware 2 aus dem Vorratsgefäß 3 besitzen. Das erste Segment 6 und das zweite Segment 7 sind um eine koaxiale Drehachse 9 verdrehbar, wozu die Antriebswelle 9B des einen Segmentes 7 als Hohlwelle ausgebildet ist, durch die die koaxiale Antriebswelle 9A des anderen Segments 6 geführt ist, wobei jede der beiden Antriebswellen 9A, 9B durch eine separate regelbare Antriebseinheit 10, 11 angetrieben wird.

Jedes Segment 6, 7 ist als Teilkreis geformt. Bei der in der Fig. 1 dargestelten Vorrichtung wird die erste Aufnahme 8 des ersten Segmentes 6 gerade mit der Ware 2 befüllt, die dann bei fortgesetzter Drehbewegung des ersten Segmentes 6 nach unten über den Napf 4 der Folienbahn 5 transportiert wird. Um ein vorzeitiges Herausfallen der Ware 2 aus der Aufnahme 8 zu verhindern, ist ein Abdeckblech 12 vorhanden, das vom oberen Scheitelpunkt bis zur Startposition reicht, in der die Ware 2 aus der Aufnahme 8 in den Napf 4 übergeben wird.

Im folgenden wird das Verfahren geschildert, das genutzt wird, um die Ware 2 aus der am Scheitelpunkt der Kreisbahn der Segmente 6, 7 angeordneten Füllrinne 1 in die Näpfe 4 der Folienbahn 5 zu überführen, das mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung ausführbar ist. Zur Erläuterung des Verfahrens wird inbesondere auf die Fig. 3 bis 9 verwiesen. Fig. 3 zeigt dabei das Verfahrensstadium, bei dem das erste Segment 6 gerade gefüllt wird und das zweite Segment 7 die in seinen Aufnahmen 8 befindliche Ware 2 an die Näpfe 4 der weiterbewegten Folienbahn 5 abgibt, wobei die Bewegung des zweiten Segmentes 7 synchron zur Bewegung der Folienbahn 5 erfolgt. Nachdem aus der letzten Aufnahme 8 des zweiten Segmentes 7 die Ware 2 in den Napf 4 übergeben worden ist, stoppt das zweite Segment 7 kurzzeitig, um sodann seine Kreisbewegung fortzusetzen und zu dem Zeitpunkt im Füllbereich an das erste Segment 6 anzuschließen, an dem dieses die Ware 2 in seine letzte Aufnahme 8 übernommen hat. Dieses Stadium ist in Fig. 5 gezeigt. Daran anschließend wird das erste Segment 6 durch die erste Antriebseinheit 10 mit einer gegenüber der Bewegung im Füllbereich gesteigerten Geschwindigkeit zu der Startposition verfahren, in der es kurz stoppt und dann synchron mit der getakteten Folienbahn 5 startet und dabei die Ware 2 aus den Aufnahmen 8 in die Näpfe 4 übergibt. Das zweite Segment 7 durchläuft derzeit den Füllbereich und übernimmt aus dem Vorratsgefäß 1 die Waren 2 in seine Aufnahmen 8, wobei diese Bewegung relativ langsam und so die Übergabe der Ware 2 mit der geforderten Zuverlässigkeit erfolgt.

Fig. 8 zeigt nunmehr ein zur Fig. 4 vergleichbares Verfahrensstadium, bei dem lediglich das erste Segment 6 und das zweite Segment 7 ihre Position getauscht haben. Das erste Segment 6 stoppt wiederum nach Abgabe der Ware 2 aus seiner letzten Aufnahme 8 kurz, um dann sich auf den Füllbereich zuzubewegen und an das zweite Segment 7 anzuschließen. Aus den Fig. 3 bis 9 ist ersichtlich, daß zwei Takte der Folienbahn 5 notwendig sind, damit ein Segment 6, 7 eine vollständige Kreisbahn um seine Drehachse 9 beschreibt, wobei der Zeitanteil, den das Segment 6, 7 benötigt, um den Füllbereich zu durchlaufen, genauso groß ist, wie der Zeitanteil, der erforderlich ist, um die Kreisbahn außerhalb des Füllbereiches zu komplettieren.

Die Vorrichtung und das Verfahren ist an einer Ausführungsform erläutert, die zwei Segmente 6, 7 aufweist und bei der die Folienbahn 5 intermittierend bewegt wird. Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung gleichfalls möglich, eine kontinuierlich bewegte Folienbahn 5 zu befüllen, da dazu auch lediglich die Synchronisierung der Bewegung der Segmente 6, 7 aus der Startposition heraus erforderlich ist. Gleichfalls ist es möglich, mehr als zwei Segmente 6, 7 vorzusehen, die dann ihre Kreisbahn nur in einer Zeit durchlaufen müssen, die erforderlich ist, um die anderen Segmente 6, 7 im Füllbereich zu befüllen.

Fig. 10 zeigt das Bewegungsdiagramm der Vorrichtung, wobei auf der Abzisse die Bewegung der Folienbahn 5 dargestellt ist, die intermittierend erfolgt, wobei innerhalb eines Taktes neben dem Vorschub der Folienbahn 5 auch eine Phase des Stillstandes gegeben ist. Auf der Ordinate ist die Bewegung des ersten Segmentes 6 und des zweiten Segmentes 7 dargestellt, wobei zunächst ersichtlich ist, das zwei Takte der Folienbahn 5 erforderlich sind, damit ein Segment 6, 7 seine Kreisbahn vollendet. Ausgehend vom Nullpunkt ist durch die durchgezogene Linie die Bewegung des zweiten Segmentes 7 dargestellt, das sich aus der Startposition synchron mit der Folienbahn 5 vorwärtsbewegt und dabei die Ware 2 aus den Aufnahmen 8 in die Näpfe 4 der Folienbahn 5 übergibt. Nachdem die letzte Ware 2 aus der letzten Aufnahme 8 übergeben worden ist, stoppt kurz das zweite Segment 7, um daran anschließend mit einer relativ großen Geschwindigkeit sich dem Füllbereich anzunähern, der einen Winkel von 6 Grad überdeckt. In diesem Füllbereich läuft das zweite Segment 7 mit konstanter, geringer Geschwindigkeit, die sich erhöht, nachdem das zweite Segment 7 den Füllbereich verlassen hat und sich der Startposition annähert, in der es erneut kurz stoppt. Die Bewegung des ersten Segmentes 6 erfolgt gegenüber dem zweiten Segment 7 um 180 Grad, gegenüber der Folienbahn um 360 Grad phasenversetzt.

Claims (11)

1. Verfahren zum Überführen von Waren (2) wie Tabletten, Kapseln, Dragees oder dergl., aus einem Vorratsgefäß (3) in die Näpfe (4) einer bewegten Folienbahn (5), bei dem aus dem Vorratsgefäß (3) die Waren (2) in eine Mehrzahl von Aufnahmen (8) eines ersten um eine Drehachse (9) bewegten Segments (6) gefüllt werden und das erste Segment (6) nach dem Befüllen von seiner letzten Aufnahme (8) in eine Startposition verfahren wird, aus der es synchron mit der Folienbahn (5) zur Übergabe der Waren (2) aus den Aufnahmen (8) in die Näpfe (4) weiterbewegt und nach Übergabe der Ware (2) aus der letzten Aufnahme (8) zum Vorratsgefäß (3) gedreht wird und dieses erreicht, bevor nach dem Befüllen der letzten Aufnahme (8) eines zweiten eine Mehrzahl von Aufnahmen (8) aufweisenden Segments (7), das dem ersten Segment (6) im selben Rhythmus vorausläuft, das zweite Segment (7) von dem Vorratsgefäß (3) zur Startposition verfahren wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das von dem Vorratsgefäß (3) zur Startposition verfahrene Segment (6, 7) in der Startposition gestoppt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Folienbahn (5) intermittierend bewegt wird.

4. Verfahren nach einer der Ansprüche 1 bis 3, wobei das die Ware (2) an die Folienbahn (5) übergebende Segment (6, 7) nach Übergabe der Ware (2) aus der letzten Aufnahme (8) gestoppt wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einem ersten Segment (6) und einem zweiten Segment (7), die eine Mehrzahl von Aufnahmen (8) zur Übernahme der Ware (2) aus einem Vorratsgefäß (3) aufweisen und um koaxiale Drehachsen (9) verdrehbar sind, wobei für das erste Segment (6) eine erste regelbare Antriebseinheit (10) und für das zweite Segment (7) eine zweite regelbare Antriebseinheit (11) vorhanden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei jedes Segment (6, 7) als Teilkreis geformt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Vorratsgefäß (3) als Füllrinne (1) oder Füllschlauch ausgebildet und am oberen Scheitelpunkt der Kreisbahn der Segmente (6, 7) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei ein Abdeckblech (12) vom oberen Scheitelpunkt bis zur Startposition reicht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Antriebswelle (9B) des einen Segments (7) als Hohlwelle ausgebildet ist, durch die die koaxiale Antriebswelle (9A) des anderen Segments (6) geführt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei mehr als zwei Segmente (6, 7) mit jeweils mindestens einer Aufnahme (8) vorgesehen sind, von denen jedem eine regelbare Antriebseinheit (10,11) zugeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei die Aufnahmen (8) mit einer Unterdruckquelle verbunden sind.