-
Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen einer größeren An-
-
zahl Behälter wie Flaschen zum anschließenden Befüllen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bereitstellen einer größeren Anzahl
Behälter wie Flaschen zum anschließenden Befüllen, wozu die Behälter nebeneinander
in einer gemeinsamen, insbesondere keimarmen Umhüllung zusammengefaßt angeliefert
werden.
-
Vor allem in der pharmazeutischen Industrie, beispielsweise aber auch
in der Lebensmittelindustrie stellt sich immer wieder das Problem, auf welche Weise
Verpackungsbehälter behandelt und gefüllt werden sollen, damit das verpackte Produkt
möglichst keimarm bleibt. Da Behälter und Produkt getrennt hergestellt werden, ist
es notwendig, die Behälter nach ihrer Fertigstellung, evtl.
-
nach gesonderter Sterilisation, auf preiswerte Weise keimarm zu verpacken
und vor dem Befüllen wieder zu entpacken. Damit die Verpackung der Behälter ihre
Schutzfunktion erfüllen kann, muß sie die Behälter allseitig umschließen. Hier hat
sich die Verwendung einer Umhüllung aus Folien für eine größere Anzahl Behälter
durchgesetzt, wobei die Verwendung von Schrumpffolien noch den besonderen Vorteil
bringt, daß eine Verpackungseinheit auch mit einer großen Anzahl Behälter in sich
kompakt und handhabungsfähig bleibt. Solche Verpackungen sind auch auf äußerst preiswerte
Weise herzustellen und anzubringen.
-
Nun sind solche Umhüllungen nach dem Transport außen nicht mehr keim-arm,
müssen also möglichst schnell auf solche Weise entfernt werden, daß die Behälter
mit der Außenfläche der Umhüllung 1 n w A St
nicht in Berührung
kommen. Man hat schon versucht, dies durch vollautomatisch arbeitende Maschinen
am Anfang einer Fertigungsstraße zu bewerkstelligen, aber dabei steht der Aufwand
in keinem vernünftigen Verhältnis zum Erfolg, zumal man stets davon ausgegangen
ist, daß die Umhüllung auf der Oberseite zu öffnen ist und die Flaschen nach oben
aus der Umhüllung herauszunehmen sind.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art vorzuschlagen, das es ermöglicht, das Entpacken und Bereitstellen
der Behälter auf möglichst einfache Weise schnell und keimarm auszuführen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe werden erfindungsgemäß die Behälter in der
Umhüllung mit unten liegenden Öffnungen auf eine bewegbar gehaltene Auflageplatte
aufgestellt, dann wird der obenliegende Teil der Umhüllung wenigstens bis in deren
Seitenteile hinein aufgeschnitten und die verbleibenden Lappen werden zur Seite
auseinandergeklappt. Daraufhin wird eine zweite Auflageplatte unmittelbar auf die
Böden der Behälter aufgesetzt und zusammen mit diesen und der ersten Auflageplatte
um 180° gewendet, woraufhin die erste Auflageplatte von den Behältern abgenommen
und die Umhüllung abgehoben wird.
-
Bei der Anwendung dieses Verfahrens liegt das einzige Problem in der
Ausführung des Wendevorganges, der grundsätzlich von Hand mit lediglich einer zweiten
Auflageplatte ausgeführt werden kann. Außer mit der Innenseite der Umhüllung kommen
die Behälter nur an ihren Enden mit der Aufstellfläche der Auflageplatten in Verbindung,
die, sofern dies erforderlich sein sollte, zwischenzeitig oder auch nach jedem Entpackungsvorgang
mit einem keimtötenden Mittel behandelt werden können. Das Aufschneiden der Umhüllung
ist jedenfalls ebenso einfach wie das Abheben nach dem Wendevorgang, auch dann,
wenn es sich um eine Schrumpfpackung handelt, die beispielsweise etwa 100 Flaschen
zusammenhält. Der Anwendung des Verfahrens kommt dabei entgegen, daß es sich durchweg
um Flaschen handelt, die sich zum Flaschenhals hin hin etwas verjüngen. Wenn man
daher den Boden der Umhüllung
durch einen Kreuzschnitt mit einer
Schere oder einem Messer aufgeschnitten hat, so wirkt die Schrumpfspannung bereits
auf ein Lösen in der entgegengesetzten Richtung hin. Da man zusätzlich noch etwas
in die Seitenflächen der Umhüllung hineinschneiden kann, ist nach dem Wendevorgang
praktisch kein Abziehen, sondern lediglich ein weitgehend kraft freies Abheben notwendig.
Weder bei diesem Abheben, noch beim vorhergehenden Aufschneiden müs6en die Behälter
selbst, etwa durch Schere oder Messer, berührt werden.
-
Da die Auflageplatten keine besondere Ausbildung haben müssen, insbesondere
also nur eine Aufstellfläche für die Behälter bilden sollen, können sie abwechselnd
die eine oder die andere Funktion übernehmen. Es empfiehlt sich daher, nach Entfernen
der Behälter von der zweiten Auflageplatte auf diese eine zweite Packung Behälter
mit unten liegenden Öffnungen aufzustellen und nach Aufschneiden und Abklappen der
Umhüllung und Aufsetzen der ersten Auflageplatte mit dieser zu wenden. Das Plattenpaar
wird also einmal in einer ersten Zuordnung gewendet, dann die obere Auflageplatte
abgenommen und nach Austauschen der Behälter bzw. Packung wird diese Auflageplatte
wieder aufgesetzt und dann ein zweiter Wendevorgang ausgeführt, wobei es zunächst
unerheblich ist, in welche Richtung gewendet wird. Die beiden Spiegelbild-Vorgänge
können sich abwechselnd aneinanderschließen, was entsprechend große Entpackungsleistungen
ermöglicht.
-
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Ausführen des vorgeschilderten
Verfahrens, die vor allem dadurch gekennzeichnet ist, daß eine erste und eine zweite
Auflageplatte in wenigstens einer Betriebsstellung übereinander mit einem Zwischenabstand
gehalten sind, der auf die Höhe der Behälter abgestimmt ist, daß jede Auflageplatte
aus der Übereinander-Relativstel= lung zur anderen derart heraus bewegbar ist, daß
die andere von oben frei zugänglich ist, und daß beide Auflageplatten gemeinsam
ohne Änderung ihrer Relation aus einer ersten Ubereinander-Anordnung um ca. 1800
wendbar gelagert sind.
-
Die beiden Auflageplatten müssen hier nur in eine bestimmte Zuerdnung
gebracht werden, die es ermöglicht, daß jeweils die oben
liegende
abgehoben werden kann und daß zum anderen beide Platten in einer bestimmten Relativanordnung
gemeinsam gewendet werden kommen. So ist es beispielsweise möglich, die beiden Auflageplatten
völlig unabhängig voneinander zu belassen und sie nur etwa in axialer Richtung in
eine Wendevorrichtung einzuschieben und nach dem Wendevorgang wieder herauszunehmen,
sodaß sich stets die jeweils oben liegende Auflageplatte abheben läßt. Die Wendevorrichtung
oder dgl. kann dabei beliebige bekannte Beschaffenheit haben.
-
Nach einem weiteren Erfindungsvorschlag weisen beide Auflageplatten
seitlich einen erhöhten Rand auf und sind einer Wendevorrichtung bewegbar zugeordnet.
Die Vorrichtung bildet dann mit den Auflageplatten eine geschlossene Einheit, wobei
der seitlich erh3he Rand ein Herabgleiten der Behälter beim Wendevorgang unter Fliehkraftwirkung
auch dann verhindert, wenn die Platten nicht über die Behälter gegeneinander verspannt
sind, diese also mit Reibungskräften halten würden.
-
Formteile zum Ausrichten der einzelnen Behälter sind daher nicht erforderlich,
sodaß Packungselnheiten recht unterschiedlicher Behälterzahl mit den gleichen Auflageplatten
verarbeitet werden können.
-
Nach einem weiteren Erfindungsvorschlag weist die Wendevorrichtung
wenigstens zwei die beiden Auflageplatten tragende und durch mindestens ein Teilungsgelenk
verbundene Rotorteile auf. Durch ein Aufschwenken um dieses Gelenk wird dann jeweils
eine Auflageplatte gegenüber der anderen bewegt, und zum Wendevorgang muß man lediglich
den dann eine Einheit bildenden Rotor drehen.
-
Als zweckmäßig hat es sich erwiesen, den Rotor der Wendevorrichtung
mit zwei Ringschienen zu versehen, die jeweils auf zwei Lagerrollen drehhar gelagert
sind. Für die Unterteilung des Rotors bzw. die Anordnung des Teilungsgelenkes gibt
es dann verschiedene Möglichkeiten.
-
Vorzugsweise werden derzeit die Ringschienenlängs einer durch die
Rotorachse gelegten Mittelebene in jeweils zwei halbkreisförmige
und
zu Rotorhälften verbundende Bogenschienen unterteilt, die an einen ersten Ende um
das parallel zur Rotorachse angeordnete Teilungsgelenk schwenkbar miteiander verbunden
sind und an einem zweiten Ende zentrierend ineinandergreifen. Die Ringschienen können
dann wenigstens über die Trennstelle hinweg auf ihren tagerrollen laufen, wobei
durch die Lagerrollen selbst eine Schließkraft zwischen den beiden Bogenschienen
ausgeübt wird, sodaß keinerlei Verriegelung oder dgl. erforderlich ist. Damit die
Schließkraft hinreichende Größe erreicht, sollten die Lagerrollen zur Wendeachse
unter einem Winkel von wenigstens 900, insbesondere 100 bis 1200 angeordnet werden.
-
Wenigstens eine Ringscheibe läßt sich als zum Antrieb des Rotors der
Wendevorrichtung verwendbarer Bedienungs-Handreifen ausbilden und kann am ganzen
Umfang über Teilungsgelenk und Stoßstelle hinweg kreisförmigen Querschnitt haben,
sodaß man leicht umgreifen kann.
-
Aus Gründen der besseren Handhabung empfiehlt es sich, gleichsinnige
Vorgänge stets aneinanderzuschließen, d.h. an einen Schließvorgang im Rechtssinne
auch einen Wendevorgang im Rechtssinne anzuschließen und zugekehrt. Dies wird noch
vereinfacht ulld begünstigt, wenn zur Begrenzung der Schwenkbewegung an den beiden
Rotorhälften und gerätfest Anschläge einander in solcher Weise zugeordnet sind,
daß das Wendemoment im Sinne Aufschwenken der jeweils oberen Rotorhälfte ebenso
wirksam wird wie das SchlieRmoment zum Wenden ausgenutzt werden kann. Allerdings
sollten die Momente möglichst so verteilt sein, daß man noch etwas von Hand nachhelfen
muß, um das Aufschwenken einzuleiten und zu Ende zu führen. Der Aufschwenkwinkel
kann dann im Teilungsgelenk selbst begrenzt sein.
-
Wenn dabei der gerätfeste Anschlag den Rotoranschlag jeweils zusätzlich
von oben übergreift, dann wird dadurch dem Abheben des Rotors aus seiner Lagerung
entgegengewirkt, auch wenn das Schwungmoment einmal übergewöhnliche Größe erreichen
sollte.
-
Zur Anpassung an unterschiedliche Behälterhöhen sollten einmal die
beiden Auflageplatten quer zu ihrer Ebene einstellbar
an ihren
Trägern befestigt sein. Da zudem eine bestimmte Anschlußebene Z!1 beachten ist,
sollte auch die Rotorlagerung in lotrechter Höhe einstellbar vorgesehen werden,
was es wieder zweckmäßig erscheinen läßt, auch den gcrtfestn Anschlag lotrecht einstellbar
vorzusehen, insbesondere um das übergreifen der Anschläge zu ermöglichen.
-
Nach einer bevorzugten Auslührungsforrn sind die die Ringschienen
tragenden Lagerrollen an schwenkbaren Lagerhebeln angebracht, wobei die einer der
beiden Ringschienen zugeordneten Lagerhebel durch eine Einstellvorrichrung einstellbar
miteinander und jeweils mit den gleichliegenden Lagerhebeln für die andere Ringschiene
gekuppelt sind. Dabei kann die Einstellvorrichtung eine doppelt wirkende Gewindespindel
aufweisen, während jeweils zwei Lagerhebel fest auf einer gemeinsamen Lagerwelle
angebracht sind.
-
Schließlich hat es sich als z¢eckmäRig erwiesen, auf bzw. dicht über
jeder Aufla.geplatte querliegend eine Schiebeleiste anzubringen, die in seitliche
Führungen der Auflageplatte bzw. deren Träger greift. Man kann also die Behälter
durch diese Schiebeleiste als Ganzes auf einen anschließenden Übergabe tisch schiebein.
-
Die Zeichnung gibt eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung wieder. Es zeigen Fig. 1 eine räumliche Darstellung dieser Vorrichtung,
Fig. 2 eine teilweise geschnIttene Seitenansicht des Rotors mit den Einstellvorrichtungen,
Fig. 3 einen Teilschnitt durch die Vorrichtung im wesentlichen nach der Linie III/III
in Fig. 2, Fig. 4 bis 9 Seitenansichten des Rotors in verschiedenen Betriebsstellungen,
Fig. 4a eine Ansicht des Rotors von oben gesehen in der Betriebsstellung Fig. 4,
Flg. 6a die entsprechende Ansicht des Rotors für die Betriebsstellung Fig. 6 und
Fig. 6b eine entsprechende Darstellung für das anschließende Weiterschieben der
Behälter auf einen Übergabetisch.
-
Die in der Zeichnung dargestel].te Vorrichtung weist ein Gestell 1
auf, das vornehmlich aus im Querschnitt quadratischen Rohren zusammengeschweißt
ist und die Lagerung für einen Rotor 2 bildet, der um eine waager-chte Rotorachse
3 (Fig. 2) drehbar ist. Ein seitlicher Ansatz la des Gestells dienst als Ablagetisch
und ist ebenso wie die anderen außerhalb des Rotors liegenden Teile durch angeschweißte
Bleche überdeckt.
-
Durch winkelförmige Auslegmarrnie 4 ist am Gestell noch ein Anschlußtisch
5 befestigt, der zur Aufnahme von aus dem Rotor ausgeschobenen Behältern dient und
durch seitliche Randleisten 6 begrenzt ist.
-
Der Rotor 2 ist, wie aus Fig. 2 zu ersehen, in einer Axialebene 7
unterteilt in zwei Rotorhälften 21 und 22. Beide Rotorhälften haben zu ihren Längsenden
hin eingeschweißte Bogenschienen 9, 10, die aus in Querschnitt kreisförmigen Rohren
bestehen, jeweils durch ein Teilungsgelenk 11 fest miteinander verbunden sind und
an einer Stoßstelle 12 in der Ebene 7 ineinandergreifen, ohne daß dort der Querschnitt
der Ringschienen verändert wird.
-
Die Bogenschienen 9, 10 sind jeweils durch einen in ihrer Ebene eingeschweißten
Steg 13 ausgesteift, und im Anschlußbereich dieses Steges durch eine längslaufende
Rohrstrebe 14 mit der anderen Bogenschiene der jeweiligen Rotorhälfte 21 bzw. 22
verbunden.
-
An den Stegen 13 ist quer zur Ebene 7 einstellbar jeweils eine Auflageplatte
15 befestigt Zur Befestigung dienen zwei auf der Rückseite einer jeden Auflageplatte
15 angebrachte Stege 16 und Klemmschrauben 17, die durch LanglQcher 18 der Stege
13 Lang hindurchgreifen. Durch diese insgesamt achVlochverbindungen können somit
beide AfXagepJaften 15 gemäß Doppelpfeil 19 auf den Abstand a symmetrisch zur Ebene
(1 eingestellt und dadurch der Höhe der jeweils behandelten Behälter bzw. Flaschen
angepaßt werden.
-
Am Seitenrand einer jeden Auflageplatte 15 sind Randleisten 23 angebracht,
die eine nach innen geöffnete Führungsnut 24 für Führungsleisten 25 bilden, die
an beiden Enden einer Schiebeleiste
26 angebracht sind. Deren
Funktion wird anhand von Fig. 6b noch erläutert werden.
-
Jede Ringschiene 9, 10 liegt auf zwei Lagerrollen 27 auf, die am oberen
Ende des Lagerhebels 28 gelagert sind. Diese Lagerrollen umgreifen mit ihrer Umfangsnut
die Ringsohiene auf beiden Seiten, ragen jedoch nur soweit vor, daß sie die Streben
ilt nicht berühren.
-
Die beiden Lagerhebel 28 einer Ringschiene sitzen jeweils fest auf
zur Rotorachse 3 parallelen Wellen 29, die in gehäusefesten Lagern drehbar sind.
Die unteren Enden dieser Lagerhebel tragen jeweils Muttern 30, die um parallel zur
Rotorachse 3 liegende Achsen einstellbar sind und in ein Rechtsgewinde 31 bzw. ein
Linksgewinde 32 gleicher Steigung einer Spindel 33 greifen, die in einem gestellfesten
Lager 34 axial festgelegt ist und durch ein Handrad 35 gedreht werden kann. Gleichliegende
Lagerhebel 28 sind durch ihre Welle 29 starr miteinander verbunden. Durch das Handrad
35 können somit alle vier Lagerhebel 28 gleichzeitig verschwenkt werden, wodurch
mittels der Lagerrollen 27 die Rotorachse 3 parallel zu sich gehoben und gesenkt
wird. Auf diese Weise läßt sich die Oberseite der jeweils unten liegenden Auflageplatte
15 auf die Höhe des Anschlußtisches 5 einstellen.
-
Der Winkel, den die Lagerrollen 27 zur Rotorachse 3 bilden, ist nach
Fig. 2 etwas größer als 1000. Er ändert sich mit der Höheneinstellung, sollte jedoch
möglichst größer als 90 0sein und höchstens 1200 betragen. Auf diese Weise wird
eine hinreichende waagerechte Druckkomponente erreicht, welche die beiden Bogenschienen
9,10 beim Durchlauf der Stoßstelle soweit gegeneinanderdrückt, daß dort keine zusätzliche
Verbindung erforderlich ist.
-
Damit die Auflageplatten 15 in ihren Wende-Endstellungen in der Ebene
des Anschlußtisches 5 zu wiegen kommen, sind an den beiden Rotorhälften stiftförmige
Anschläge 36, 37 angebracht, deren Schwenkweg durch einen Anschlag 38 an einer Anschlaglasche
39 begrenzt ist. In den Endstellungen werden die Anschläge 36; 37 zudem von Anschlagnasen
40 überfaßt, die einem unbeabsichtigten
Abheben des Rotors von
den Lagerrollen 27 entgegenwirken. Die Anschlaglasche 39 ist durch einen Schlitz
41 höheneinstellbar auf einer Knebelschraube 42 geführt und durch diese am Gestell
festklemmbar.
-
Zur Aufnahme einer Verpackungseinheit wird ausgehend von der Betriebsstellung
Fig. 2 zunächst der Rotorteil 21 im Uhrzeigersinn um das Teilungsgelenk 11 in die
Betriebsstellung nach Fig. 4 aufgeschwenkt. Da der Schweninkel im Teilungsgelenk
begrenzt ist, wird durch das Gewicht des rechts ausladenden Rotorteils 21 ein Drehmoment
im Uhrzeigersinn auf den Rotorteil 22 ausgeübt, das jedoch durch Anlage des Anschlages
37 an der Anschlaglasche 39 aufgenommen wird. Es ist ersichtlich, daß ein Kippen
des Rotors 2 um die rechtsliegenden Lagerrollen 27 wegen der übergreifenden Anschlagnase
40 nicht möglich ist.
-
Auf die Auflageplatte 15 des Rotorteiles 22 wird nun eine Verpackungseinheit
44 aus z. B. 42 als Flaschen ausgebildetn Behältern45 in einer Umhüllung 46 derart
aufgestellt, daß die Öffnungen der Behälter unten liegen. Sodann werden mit einem
Messer 47 oder auch mit einer Schere im jetzt obenliegenden Bodenteil der Umhüllung
46 kreuzförmig zwei Schnitte 48 gelegt und etwas bis in die Seitenränder der Umhüllung
nach unten geführt. Die dadurch gebildeten Lappen 49 der Umhüllung werden bis unter
die Bodenfläche 50 der Verpackungseinheit heruntergezagen. Daraufhin wird der Rotorteil
21 gemäß Pfeil 51 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt, wobei seine Auflageplatte
15 auf der Bodenfläche 50 der Behälter unmittelbar zur Anlage kommt. Mit dem Schließen
des Rotors an der Stoßstelle 12 wird das Schließmoment auf den unteren Rotorteil
22 übertragen und dadurch der ganze Rotor im Linkssinne weitergedreht, wobei die
Stoßstelle 12 über die links liegenden Lagerrollen 27 hinwegläuft und die Lagerrollen
beide Rotorteile zusammendrücken.
-
Dabei wird die jeweils benachbarte Ringschiene 9, 10 als Handgriff
verwendet. Auch wenn der lotrechte Abstand (a) zwischen den Auflageplatten 15 größer
ist als die Höhe der Behälter 45, so können diese, wie Fig. 5 erkennen läßt, nicht
nach außen geschleudert werden, da sie durch die Randleisten 23 gehalten
sind.
Etwa in der Lage Fig. 5 greift man um von der Bogenschiene 9 zur Bogensehiene 10.
-
Wenn der Anschlag 36 gemäß Fig. 6 an der Anschlaglasche 39 anschlägt,
läßt sich die Rotationsenergie des Rotors zum Aufschwenken des Rotorteiles 22 verwenden,
wodurch wieder eine stabile Drehlage geschaffen wird. Gemäß Pfeil 52 kann man jetzt
die Umhüllung 46 frei nach oben abheben und entsprechend Pfeil 53 mit der Schiebeleiste
26 alle Behälter 45 auf den anschlieBenden gestellfesten Übergabetisch 5 aufschieben.
-
Bei unveränderter Lage des Rotors wird dann, wie in Fig. 7 gezeigt,
in der gleichen Weise wie in Fig. 4 erneut eine Verpackungseinheit 44 auf die Auflageplatte
15 des jetzt untenliegenden Rotorteils 21 aufgestellt und weiterbehandelt, wie dies
bereits anhand Fig. lt beschrieben worden ist. Daraufhin wird der Rotorteil 22 gemäß
Pfeil 55 im Uhrzeigersinn in die Schließstellung geschwenkt, unmittelbar folgend
der dadurch geschlossene Rotor über die Zwischenstellung Fig. 8 hinaus in die Anschlagstellung
Fig. 9 geschwenkt und das Drehmoment des Rotors wieder -zum anschließenden Aufschwenken
des Rotorteiles 21 ausgenutzt. Der Rotor hat dann die Betriebsstellung gemäß Fig.
4 wieder erreicht, sodaß nach Abheben der Umhüllung 46 gemäß Pfeil 52 die Behälter
45 entsprechend der Darstellung in Fig. 6d auf den Übergabetisch 5 geschoben werden
können.
-
mit Nach BeladenZeiner weiteren Verpackungseinheit kann dann der Zyklus
Fig. 4 bis Fig. 9 fortgesetzt werden.
-
Die Bedienung der dargestellten Vorrichtung hat sich auch bei -großem
Behälterdurchsatz als ungewöhnlieh betriebssicher und kräftesparend erwiesen. Bei
dem geringen Herstellungsaufwand ist sie komplizierten automatischen Einrichtungen
überlegen.
-
Sofern von einem Verunreinigungsgrad gesprochen werden kann, ist dieser
ausschließlich dadurch bedingt, daß die Böden der Behälter mit den Auflageplatten
in Berührung kommen. Aus diesem Grunde kann es zweckmäßig sein, vor dem Aufbringen
einer neuen Verpackungseinheit die Aufstellfläche der Auflageplatten zu reinigen
, evtl. zu sterilisieren. Auch dies ist aber bei geöffnetem Rotor mühelos zu bewerkstelligen.
-
L e e r s e i t e