DE3001198A1

DE3001198A1 - Vorrichtung zum handhaben von mit einem verschiebbaren boden versehenen verpackungsbehaeltern

Info

Publication number: DE3001198A1
Application number: DE19803001198
Authority: DE
Inventors: Bernt Veine Borg; Roy Dennis Lewis
Original assignee: Arenco AB
Current assignee: NORDEN PACKAGING MACHINERY KALMAR SE AB
Priority date: 1979-01-17
Filing date: 1980-01-15
Publication date: 1980-07-31
Also published as: JPS5597391A; GB2039470A; SE7900398L; CA1144124A; NL8000130A; GB2039470B; SE415875B; FR2446769B1; FR2446769A1; US4355495A; IT1212444B; IT8047588A0

Description

Vorrichtung zum Handhaben von mit einem verschiebbaren Boden versehenen Verpackungsbehältern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Handhaben von mit einem verschiebbaren Boden versehenen Verpackungsbehältern der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Art.

Es ist jüngst ein Behälter entwickelt worden, der aus einem Hauptkörper mit einem in der Grundform kegelstumpf artigen Endteil, einem innerhalb des Behälter-Hauptkörpers verschiebbaren und innen abdichtenden Stopfen und einem Verschluß besteht, der eine in dem kegelstumpfförmigen Ende vorhandene Öffnung abschließt.,

Verglichen mit herkömmlichen Behältern wie Tuben hat siel· diese Behälterkonstruktion nicht nur vom Gesichtspunkt einer Kostenersparnis als äußerst interessant erwiesen. Der vorgeschlagene Behälter hat z.B. ausreichende Stabilität und ist formfest genug, um ohne jegliche Kartonumhüllung auf den Markt gebracht zu werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Behälter-Hauptkörper zylindrisch und hat keinerlei Längsnaht, was ein Bedrucken des Zylinderkörpers mit einer relativ einfachen Einrichtung ermöglicht und ein Ausrichten des Aufdrucks zu einer Längsnaht überflüssig macht.

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Gesichtspunkte der erwähnten Art setzen naturgemäß vorau daß die Behälterkonstruktion als solche vorteilhaft ist. Dies allein genügt jedoch nicht, sondern es muß auch in Betracht gezogen werden, welche maschinellen Handhabungsmöglichkeiten der Behälter gegeben sind.

Betrachtet man unter diesem Gesichtspunkt bekannte Arbeitsbänder oder -straßen "für das Füllen und Verschließe: von Tuben od.dgl. Behältern, so zeigt es sich, daß hier und dort Probleme auftreten, wenn die aus solchen Fertigungsstraßen bekannte Technologie Anwendung findet. Bekannte Maschinen und Arbeitsbänder sind so ausgelegt, daß sie am unteren. Ende der Tube od.dgl. Behälter arbeiten, nämlich diese füllen und verschließen.

Es gibt zwar auch Anlagen zum Einfüllen von z.B. Arzneikapseln od.dgl. vom oberen Ende her, jedoch ist dies eine Frage verhältnismäßig großer Einfüllöffnungen oder aber eines Kapselwandmaterials mit einer solchen Flexibilität, daß eine gesonderte Vorrichtung zur Luftabsaugung durch die Einfüllöffnung zwischen dem Einfüllrohr und der Öffnungswand eingeführt werden kann.

Das von der Erfindung gelöste Hauptproblem ist dagegen darin begründet, daß verhältnismäßig feste Behälter Verwendung finden, bei denen das Abdichten an ihrem unteren Ende auf einem Stopfen oder Kolben beruht, der mit einem

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Abdichtflansch versehen und innerhalb des Behälters verschiebbar ist, und daß die Behälter außerdem eine relativ kleine Einfüllöffnung aufweisen.

Um eine rationelle Handhabung derartiger Behälter zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Behälter von oben zu füllen, wobei ein schnellstmögliches und vollständiges Füllen dadurch erreicht wird, daß von Anfang an die Luft aus dem Behälter entfernt ist, indem der Stopfen beim. Beginn des Füllvorgangs in eine obere Stellung verschoben und das Füllen des Behälters sowie das Verschieben des Stopfens in seine untere Stellung gleichzeitig durchgeführt wird.

Der Vorteil hierbei beruht nicht nur auf dem Auspumpen der Luft, sondern der Flansch des Stopfens wird während dessen Verschiebebewegungen sowohl in Richtung nach innen wie auch nach außen, außerdem in eine Abdichtstellung eingepaßt.

Die Handhabung der Behälter umfaßt erfindungsgemäß auch das Zusammensetzen der verschiedenen Behälterteile mittels- einer Anzahl von entlang einem endlosen Förderer angeordneten Arbeitsstationen.

Hierbei ist der Förderer vorzugsweise mit einem oberen und einem unteren Teil ausgebildet, die übereinander an-

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geordnet sind, und das Förderband ist weiter mit becherförmigen Hülsen versehen, die schrittweise an den Arbeitsstationen entlangführbar sind.

Die Arbeitsstationen sind hierbei vorzugsweise so angeordnet, daß sie an dem oberen Teil des Förderers tätig werden und in einer ersten Station Stopfen nacheinander in zumindest eine entsprechende Hülse eingesetzt werden, in einer zweiten Station die Behälter-Hauptkörper nacheinander in zumindest eine entsprechende Hülse eingesetzt werden, in einer dritten Station zumindest ein Stopfen in eine erste Endstellung verschoben wird, in einer vierten Station zumindest ein Behälter gefüllt wird und in einer fünften Station das Verschließen der Behälter vor deren Abnahme vom Förderer erfolgt.

Der Förderer besteht vorzugsweise aus einer Anzahl von untereinander verbundenen Platten mit darin vorgesehenen Öffnungen zum auswechselbaren Aufnehmen von Hülsen. Das Förderband ist vorzugsweise zum größten Teil und auch mit seinen Hilfseinrichtungen von einem Gehäuse bzw. einer Abdeckung umgeben, die eine von oben kommende und den Arbeitsbereich des Förderers umspülende laminare Strömung steriler Luft od.dgl. Gas nicht beeinträchtigt.

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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung veranschaulicht ist» In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische Darstellung einer Maschine zum Handhaben von Verpackungsbehältern ,

Fig. 2 einen Verpackungsbehälter der vorgesehenen

Art mit voneinander getrennten Hauptbestandteilen,

Fig. 3 den Mechanismus zum Einsetzen von Zylinder=

körpern in auf dem Förderer vorhandene Hülsen

Fig. 4 eine zu Fig. 3 von der entgegengesetzten Seite gesehene Darstellung,

Fig. 5 eine schematische Darstellung des Mechanismus zum Einsetzen von Stopfen in Zylinderkörper,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Einfüll— station mit deren benachbarten Teilen,

Fig. 7 eine Ansicht des Mechanismus zum Anbringen von Verschlußkappen auf den kegelstumpfförmigen Teilen der Zylinderkörper,

Fig. 8 das Abgabeende der Maschine und

Fig. 9 einen Rüttelbehälter mit säulenförmiger Abstützung.

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Die in Fig. 1 im ganzen mit 10 bezeichnete Maschine ruht mittels Füßen 11 auf einer horizontalen Auflage. Der Antriebsmotor der Maschine und die Antriebseinrichtungen der diversen ArbeitsStationen sind von Abdeckplatten und Türen 12 verdeckt (Fig. 1). Der Antrieb erfolgt durch eine einzige Nockenwelle, die sich in Längsrichtung der Maschine erstreckt und von der ein Abschnitt 13 in Fig.9 veranschaulicht ist. Im übrigen erfolgen Kraftübertragung und Synchronisierung über verschiedene Gelenkmechanismen od.dgl./ die nur insoweit in der Zeichnung veranschaulicht sind, als dies zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist.

Die Fig. 1 zeigt im ganzen die bei der Handhabung eines Verpackungsbehälters nach Fig. 2 Anwendung findenden Arbeitsstationen. Ein derartiger Behälter umfaßt einen rohrförmigen bzw. zylindrischen Hauptteil 19, der mit einem kegelstumpfförmigen Endteil versehen ist, einen Schraubverschluß 20 und einen mit einem Abdichtflansch 21 versehenen Bodenstopfen 22. Die Station 14 in Fig. 1 ist daher eine Stopfen-Speicher- und -Zuführvorrichtung,

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die Station/stellt eine Zylinderkörper-Speicher- und -Zuführvorrichtung dar, die Station 16 ist eine Stopfen-Einsetzvorrichtung, die Station 17 eine Einfüllstation und die Station 18 eine Verschluß-Speicher- und -Zuführvorrichtung. An den nach Fig. 1 rechten Ende der Maschine befindet sich weiter eine Abgabestation, oder genauer gesagt befinden sich zwei Abgabestationen, und

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zwar eine für fehlerhafte und eine für ordnungsgemäße Behälter. Die Abgabestation für die fehlerhaften Behälter ist an einer Abgabeschütte 23 angeordnet. Die Schütte ist vor der Abgabestation für ordnungsgemäße Behälter angeordnet, wie dies aus Fig. 8 ersichtlich ist, wo Auswerfer 24 und 25 an den Stationen selbst veranschaulicht sind.

Bei der eine Stopfen-Speicher- und Abgabevorrichtung darstellenden ersten Arbeitsstation 14 umfaßt der Speicherteil eine Rüttelschale 26 (Fig.9) an sich bekannter Art, die durch in vertikaler Richtung erfolgendes Hin- und Herschwingen die Stopfen 22 ausrichtet und einer mit Gefälle ausgebildeten Schütte bzw. Rutsche zuführt. Entsprechend Fig. 3 endet die Schütte genau über dem Anfang des oberen horizontalen Teils eines endlosen Förderers 29 in einem Sperrglied 28. Der Förderer besteht aus schwenkbar miteinander verbundenen Platten 30 aus Metall oder anderem geeigneten Material, wie z.B. "DELRIN". Jede der Platten ist mit einer zentralen öffnung zum auswechselbaren Aufnehmen einer becherförmigen Hülse 31 für die durch die Maschine zu fördernden Verpackungsbehälter ausgebildet. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist in dem Boden einer jeden Hülse ein Loch 32 vorgesehen, und zwar für eine anschließende Handhabung an einer nachfolgenden Station an dem Förderer 29. Der Abstand zwischen benachbarten Hülsen 31

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stellt eine Teilung dar und entspricht einem Förderschritt des Förderers. Diese Schrittbewegung wird durch an sich bekannte Mittel erreicht und ebenso wie der übrige Antrieb durch den (nicht dargestellten) Hauptmotor herbeigeführt. Die Schrittschaltung bestimmt den möglichen Abstand zwischen den Arbeitsstationen und dieser Abstand sollte einem Mehrfachen der Teilung entsprechen.

Wenn sich somit ein Stopfen 22 an der Stelle des Sperrgliedes 28 befindet und eine Hülse 31 zu einer genau unter dem Sperrglied befindlichen Stelle vorbewegt worden ist/ wird eine Einführstange 33 über einen durch die Nockenwelle der Maschine gesteuerten Gelenkmechanismus zur Durchführung einer vertikalen Bewegung in Richtung nach unten betätigt. Die Stange 33 drückt den Stopfen 22 somit derart in die entsprechende Hülse, daß er an einer in der Hülse ausgebildeten Umfangsschulter 34 (Fig. 5) aufsitzt. Anschließend wird die Stange 33 wieder hochgeführt, und der Förderer wird um einen Förderschritt weiterbewegt.

Wenn die Hülse 31 alsdann die nächste Station, nämlich die Zylinderkörper-Speicher- und -Zuführstation 15 erreicht, wird ein Zylinderkörper 19 mittels eines um eine Welle 35 rotierbaren Einführrades 36 in die Hülse eingeführt. Das Rad ist mit einer Mitnahmenut 37 (Fig. 4)

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ausgebildet. Wenn das Rad 36 die in Fig„ 3 veranschaulichte Stellung einnimmt, wird der Mitnahmenut 37 aufgrund der Schrägstellung der Zuführbahn 38 zwangsläufig ein Zylinderkörper 19 zugeführt« Wenn dem Rad 36 danach durch Steuerung mittels der Nockenwelle der Maschine eine Drehbewegung im Gegenuhrzeigersinn um die Welle 35 in Fig. 3 erteilt und hierdurch eine Hülse 31 in der Rotationsbahn der Mitnahmenut angeordnet wird, wird ein Zylinderkörper unter der Einwirkung einer nach unten drückenden Stange 56 derart in die Hülse 31 hineingedrückt, daß der untere Rand des Zylinderkörpers auf einer ümfangs schulter 39 (Fig. 5) in der Hülse aufsitzt,, wobei der Stopfen sich in seiner Anfangsstellung befindet. Daraufhin wird dem Einführrad 36 eine Drehbewegung im Uhrzeigersinn erteilt und - noch immer der Steuerung durch die Nockenwelle unterstehend - kehrt es in seine Ausgangsstellung gemäß Fig. 3 zurück, um nach weiterem schrittweisem Vorbewegen des Förderers seine Bewegung erneut aufzunehmen.

Die nächstfolgende Station in der Maschine, nämlich die Station 16, ist diejenige, an der der Stopfen 22 zu einer eingeschobenen Endstellung in den Zylinderkörper 19 eingeführt wird. In den Fig.1 und 6 ist lediglich ein oberes Widerlager 40 dieser Station veranschaulicht. Die Fig. 5 zeigt dagegen, wie der Stopfen 22 mittels einer Stange 41 über die öffnung 32 in der Hülse 31 in

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vertikaler Richtung verlagerbar ist, wobei die Stange 41 über einen Gelenkmechanismus von der Nockenwelle der Maschine zur zeitlich-mit der schrittweisen Bewegung abgestimmten Auf- und Abbewegung gesteuert wird. Der Hub der Stange 41 ist derart einges-tellt, daß der Stopfen voll durch den Zylinderkörper in die in Fig.5 veranschaulichte obere Endstellung nach oben geschoben wird.

Bei derart angeordnetem Stopfen 22 werden der Zylinderkörper und der Stopfen anschließend zur Einfüllstation 17 hin vorbewegt, die aus einer Füll- bzw. Volumendosiervorrichtung der in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung.30.Q1.232#.9 .. beschriebenen Art besteht. In diesem Zusammenhang sei lediglich erwähnt, daß an der Station 17 eine - unter der Einwirkung der Nockenwelle - in vertikaler Richtung einstellbare Düse 42 vorhanden ist, die über die in dem kegelstumfförmigen Teil des Zylinderkörpers 19 vorgesehene öffnung in diesen einführbar ist. Beim Öffnen der Düse und dem Aufbau von Druck in der Dosierkammer der Pumpe wird der Stopfen 22 unter gleichzeitigem Füllen des Zylinderkörpers 19 in seine untere Endstellung verlagert. Die Mengendosierung ist so eingestellt, daß der Stopfen 22 soweit wie möglich nach unten in den Zylinderkörper 19 geführt wird, vorzugsweise ohne sich dabei mit einem Teil aus dem Zylinderkörper heraus-

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zuerstrecken.

In diesem gefüllten Zustand, erreicht der jeweilige gefüllte Behälter schließlich die den Verschluß anbringende Endstation 18, die weitgehend an die Station 14 erinnert. In ähnlicher Weise wie bei der letztgenannten ist an der Station 18 eine mit Gefälle versehene Schütte 43 vorgesehen, die den Schluß bildet und in einem Anschlagteil 44 endet. Von diesem Anschlagteil werden mittels einer Greifvorrichtung 45 Endverschlüsse einzeln abgenommen. In gleicher Weise wie die Arbeitsglieder der restlichen Stationen wird die Greifvorrichtung in zeitlicher Abstimmung mit der schrittweisen Bewegung gesteuert. Der eigentliche Endverschluß wird mittels

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einer von einem Antriebsmotor/angetriebenen Spannvorrichtung 57 auf den gefüllten Behälter aufgeschraubt. Bei der dargestellten Ausführungsform besteht die Behälterschließstation somit aus UnterStationen=

Der eigentliche Behälter ist nunmehr an sich zum Abführen aus der Maschine bereit. Bevor dies geschieht, wird der Behälter jedoch von einer (nicht dargestellten) Photozelle daraufhin abgetastet, ob er ordnungsgemäß gefüllt ist. Ist dies nicht der Fall, so wird er mittels einer Ausstoßvorrichtung 24 der Schütte 23·zugeführt. Der Fühler 47 gewährleistet, daß das Aussondern eines fehlerhaften Behälters auch tatsächlich erfolgt ist.

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Die Ausstoßvorrichtung 25 gibt einen ordnungsgemäßen Behälter an eine Speichervorrichtung, z.B. ein Transportband oder einen Speicherbehälter, ab. Ein weiterer Fühler 48 bietet die Sicherheit dafür, daß der Behälter auch tatsächlich ausgestoßen worden ist.

Die beschriebene Maschine umfaßt, wie bereits erwähnt, einen Rüttelzuführer. Dabei ist bei der vorliegenden Maschine der mechanische Unterbau des eigentlichen Rüttlers verbessert worden. Entsprechend Fig. 9 ist der als Beispiel veranschaulichte Rüttler 49 durch eine Plattform 50 abgestützt, die ihrerseits von einer unterteilten, teleskopartigen Welle 52 abgestützt ist. Um diese Stützvorrichtung zu isolieren, ist ein stabiler O-Ring 51 an einer Durchführung in dem Maschinenständer eingesetzt. In ähnlicher Weise ist der Fuß der Teleskopwelle durch stabile Gummikissen 53 gegen den Maschinenständer isoliert.

Eine weitere Einzelheit der Einrichtung besteht in dem Fördergehäuse, das den oberen Teil des Förderers 29 umgibt. Dieses Gehäuse bildet zu beiden Seiten der Maschine Abschixmwände 54 bzw. 55 (Fig. 1), die keine Störung der Laminarströmung eines von oben kommenden Stroms steriler Luft'od.dgl. verursachen. Es werden dadurch Bedingungen geschaffen, die ein effektiv steriles Füllen ermöglichen.

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Die erläuternde Beschreibung der Erfindung ist eine kombinierte Konstruktions- und Funktionsbeschreibung. Obgleich sich die Beschreibung auf die Handhabung eines bestimmten einzelnen Verpackungsbehälters entlang den verschiedenen Arbeitsstationen bezieht, versteht es sich naturgemäß, daß die Stationen parallel und gleichzeitig (ihrer Anzahl entsprechend) an dem jeweiligen Verpackung behälter arbeiten, der sich aufgrund einer gegebenen Schrittstellung zu dem entsprechenden Zeitpunkt in der jeweiligen Station befindet. Es ist naturgemäß auch möglich, die Stationen derart abzuwandeln, daß Arbeitsschritte an mehreren Verpackungsbehältern gleichzeitig in ein und derselben Station durchgeführt werden können.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche:

1 . 1 Vorrichtung zum Handhaben von mit einem verschiebbaren Boden versehenen Verpackungsbehältern od.dgl„, bestehend aus einer Mehrzahl entlang einem Förderer angeordneter ArbeitsStationen, wobei jeder Behälter einen an seinem einen Ende mit einem kegelstumpfförmigen Endteil versehenen Hauptkörper und einen diesen innen abdichtenden Stopfen als Boden umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsstationen (14-18) zum Handhaben der Behälter derart entlang einem ersten Teil des Förderers (29) angeordnet sind, daß in einer ersten Station (14) eine Einrichtung (27,28,33) zum Einsetzen der Stopfen (22) nacheinander in zumindest eine entsprechende Hülse (31) auf dem Förderer, in einer zweiten Station (15) eine Einrichtung (36) zum Einsetzen der Behälter-Hauptkörper (19) nacheinander in zumindest eine entsprechende Hülse (31), in einer dritten Station eine Einrichtung (41) zum Verschieben zumindest eines Stopfens zu einer Endstellung in Richtung des kegelstumpfförmigen Behälter-Endteils, in einer vierten Station (17) eine Einrichtung zum Füllen des Behälters unter gleichzeitigem Verschieben des Stopfens und in einer fünften Station eine Einrichtung

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(45,46) zum Verschließen der Behälter durch Deckel (20) vor ihrer Abnahme vom Förderer vorgesehen sind, und daß die Arbeitsfolge der verschiedenen Einrichtungen (14,36,41,17,45,46) durch eine gemeinsame Nockenwelle (13) gesteuert ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (29) einen oberen und einen unteren Teil aufweist, die übereinander angeordnet sind, und mit becherförmigen Hülsen (31) versehen ist, die schrittweise an den Arbeitsstationen vorbeibewegbar sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (29) aus einer Mehrzahl von gelenkig miteinander verbundenen Platten (30) besteht, die mit Öffnungen zur abnehmbaren Aufnahme der Hülsen (31) versehen sind, daß der Förderer (29) zu seinem größeren Teil sowie die Hilfseinrichtungen von einem eine laminare Strömung um die Hülsen zulassenden Gehäuse (54,55) umgeben sind, und daß zur Zuführung sowohl der Stopfen, als auch der Behälter-Hauptkörper und deren Deckel Rüttelbehälter vorgesehen sind, deren Abstützungen durch elastische Buchsen (53) und/oder O-Ringe (51) od.dgl. gegenüber dem Maschinengestell isoliert sind.

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