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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Förderanlage für Behälter, insbesondere
Flaschen, die sich durch eine Reihe aufeinander folgender Arbeitsstationen
bewegen sollen.
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Zu
den Arbeitsstationen gehören
zum Beispiel eine oder mehrere Füllstationen,
eine oder mehrere Wiegestationen, Verschließstationen usw.
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Es
ist bekannt, dass in einigen Produktionsbereichen wie beispielsweise
der Arzneimittelproduktion, die Notwendigkeit besteht, in einer
sterilen Umgebung zu arbeiten, damit die Produkte frei von Verunreinigungen
sind.
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Diese
Anforderung wird durch eine weit verbreitete, als "System in abgeschlossener
Umgebung" bezeichnete
Technik erfüllt,
der zufolge die Maschine in einer stationären, als Isolator bezeichneten
Struktur enthalten und darin abgeschlossen und sterilisiert ist.
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Bediener
arbeiten außerhalb
des Isolators und verwenden geeignete dort hineinreichende und von
außen
zugängli che
dehnbare Handschuhe, um Arbeitsvorgänge im Innern des Isolators
auszuführen.
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Ansonsten
werden Steril- oder Reinraumkammern genutzt, in denen die ordnungsgemäß durch
sterile Overalls geschützten
Bediener direkt an der Maschine arbeiten.
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Die
Sterilraumkammer ist üblicherweise
in der Mitte eines Systems von Stationen angeordnet, die von außen nach
innen einen zunehmenden Sterilitätsgrad
aufweisen und einander schützen.
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Üblicherweise
strömt
mengengeregelte, in geeigneter Weise gefilterte Luft in die sterilen
Stationen.
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Es
ist hilfreich, zu erwähnen,
dass sterile Umgebungen nach einer normierten Klasse gekennzeichnet
werden, die sich nach der US-Vorschrift FS209E aus der Anzahl der
in einer Lufteinheit (in diesem Fall einem Kubikfuß, was 0,0283
Kubikmeter entspricht) vorhandenen Verunreinigungspartikel, Mikroben
und sonstigen anorganischen Teilchen ergibt.
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Beim
Einsatz der oben genannten sterilen Stationen muss das Vorhandensein
von Verunreinigungsquellen so weit wie möglich vermieden werden.
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Insbesondere
ist es im Allgemeinen erforderlich, dass die in sterilen Stationen
arbeitenden Maschinen nicht mit beweglichen Vorrichtungen ausgestattet
sind, die während
des normalen Betriebs Prismenführungen
nutzen.
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Zu
diesem Zweck sind Maschinen, die mit diesen Führungen ausgestattet sind,
entlang derer sie sich hin- und herbewegen, im Allgemeinen im Innern
dicht schließender,
von den sterilen Stationen getrennter Strukturen enthalten und werden
als graue oder nicht reine Umgebungen bezeichnet.
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Auf
jeden Fall werden sterile Umgebungen mit einer vorab festgelegten
Häufigkeit
mittels geeigneter Desinfektionsmittel und dergleichen sterilisiert.
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Andere
Arten von Förderanlagen,
die für
den Transport der oben genannten Behälter ausgelegt sind, nutzen
bewegliche Laufflächen
für die
zu bewegenden Behälter.
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Die
Fachleute auf diesem Gebiet werden sofort die Schwierigkeiten bemerken,
die sich aus dieser Art von Förderanlagen
ergeben, insbesondere bezüglich
der Herstellung und anschließenden
Leistungsfähigkeit
der bewegliche Tragflächen
aufweisenden Fördervorrichtungen.
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Andere
Lösungen
sehen stationäre
Tragflächen
vor, die mit geeigneten Mitnehmermitteln zum Bewegen der Behälter versehen
sind.
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Im
Wesentlichen umfassen die Mitnehmermittel einen oder mehrere aus
einem synthetischen oder metallischen Werkstoff hergestellte Gurte
mit daran angebrachten Fortsätzen.
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Paare
benachbarter Fortsätze
bilden Aufnahmen für
die Unterbringung der von dem Gurt bewegten Behälter.
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Die
Veröffentlichung
DE-A-3209790 offenbart eine Abfüllvorrichtung,
die mit einer nach verschiedenen Ausführungsformen realisierten Flaschenförderanlage
ausgerüstet
ist.
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In
einigen der in diesem Dokument beschriebenen Ausführungsformen
weist die Förderanlage eine
stationäre
Tragfläche
und einen Gurt oder eine Kette mit daran befestigten Mitteln zum
Aufnehmen oder Schieben der Flaschen auf.
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Es
ist offensichtlich, dass die Bauweise dieser Art von Mitnehmermitteln äußerst schwierig
und kompliziert ist und daher die Gesamtproduktionskosten der Vorrichtung
erhöht.
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Auch
die Leistungsfähigkeit
der Anlage, die diese Art von Mitnehmermitteln nutzt, wird durch mögliche Schwierigkeiten
behindert, die sich aus dem Verhalten der von einem Gurt oder einer
Kette getragenen Fortsätze,
Aufnahme- und Schubmittel ergeben, insbesondere in Bezug auf Flaschen
unterschiedlicher Formen.
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Insbesondere
dieses zuletzt erwähnte
Problem ist von beträchtlich
schwerwiegender Art und kann oft nur durch die Ersetzung des mit
Fortsätzen ausgestatteten
Gurts durch einen besser geeigneten Gurt mit Fortsätzen einer
anderen Form und/oder einem gegenseitigen Abstand mit einer anderen
Entfernung gelöst
werden.
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Nach
einer besonderen Ausführungsform umfasst
das Mitnehmermittel ein starres Segment mit halbkreisförmigen Aufnahmen,
in welche die Flaschen durch einen dem Seg ment gegenüberliegend angeordneten
Anschlag gedrückt
werden.
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Das
Segment wird mit einer Hin- und Herbewegung sowohl längs mit
einem Hub mindestens gleich dem Abstand zwischen zwei Aufnahmen
und seitwärts
so bewegt, dass es eine rechteckige Bahn beschreibt.
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Es
ist offensichtlich, dass diese Art der Fördervorrichtung nur mit Flaschen
genutzt werden kann, die sich intermittierend bewegen müssen.
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Darüber hinaus
ist offensichtlich, dass die Bauweise dieser Art von Mitnehmermitteln äußerst schwierig
und kompliziert ist und daher die Gesamtproduktionskosten der Förderanlage
erhöht.
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Darüber hinaus
ist es nicht möglich,
zusätzliche
Arbeitsschritte an den Behältern
auszuführen, wenn
nicht komplexe Vorrichtungen zum Aufnehmen einzelner Behälter in
unterschiedlichen Bereichen der Förderfläche vorgesehen sind.
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Das
Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Förderanlage
des oben beschriebenen Typs mit Merkmalen bereitzustellen, welche ihre
Herstellung vereinfachen und gleichzeitig ihre Leitungsfähigkeit
erhöhen.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
bereitzustellen, die ohne komplizierte Ersetzungs- und/oder Einstellarbeiten
in hohem Maße
und einfach an alle möglichen zu
fördernden
Behälterformen
angepasst werden kann.
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Die
oben genannten Ziele werden durch eine Fördervorrichtung erreicht, umfassend:
- – mindestens
ein stationäres
Tragelement, welches eine Trag- und Lauffläche für diese Behälter aufweist;
- – mindestens
ein Mitnehmerelement, welches dafür ausgebildet ist, die Behälter zu
erfassen und diese auf der Trag- und Lauffläche stehend zu bewegen;
- – mindestens
einen Seitenanschlag für
die Behälter,
damit das Mitnehmerelement die Behälter erfassen und diese bewegen
kann; dabei ist die Fördervorrichtung
dadurch gekennzeichnet, dass:
- – das
Mitnehmerelement von einem motorgetriebenen Endlosgurt gebildet
wird, der über
eine aktive gerade Strecke geführt
ist, die sich über
einer Längskante
des Tragelements befindet;
- – die
Kante dieser aktiven geraden Strecke, die zu dem Seitenanschlag
zeigt, mit Aufnahmen ausgestattet ist, die in regelmäßigem Abstand
angeordnet sind und die sich über
einem entsprechenden Bereich der Trag- und Lauffläche befinden;
- – die
Breite der Aufnahmen im Verlauf nach innen abnimmt;
- – der
Seitenanschlag von einer Schiene gebildet wird, die parallel zu
der aktiven geraden Strecke des Gurts sowie im Bereich einer längs verlaufenden
Seitenkante der Trag- und Lauffläche
dem Gurt gegenüberliegend
verläuft;
- – das
Mitnehmerelement und die Schiene sich seitlich im Verhältnis zu
den Behältergrößen verschieben
können
und die Behälter
immer bezogen auf eine Mittellinie zentriert halten, die zwischen
ihnen und quer durch die Betriebsmittel verläuft, die entlang der Längserstreckung
der Fördervorrichtung
angeordnet sind.
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In
einer ersten bevorzugten Ausführungsform
besteht der Gurt aus einem synthetischen Werkstoff und ist mit Mitnehmerzähnen versehen,
die auf der Innenfläche
einer durch den Gurt definierten geschlossenen Bewegungsbahn angeordnet
sind.
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In
einer zweiten bevorzugten Ausführungsform
besteht der Gurt aus einem metallischen Werkstoff, und die Aufnahmen
haben schräge
Kanten, die nach unten gefalzte Flansche aufweisen.
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Die
Mitnehmerelemente und der Anschlag sind so gestaltet und werden
durch Mittel so gesteuert, dass sie einander entsprechende Bezüge für die zu
bewegenden Flaschen erzeugen.
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Weitere
Merkmale und Varianten von Konstruktionsdetails werden in den nachfolgenden
abhängigen
Ansprüchen
aufgezeigt.
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Weitere
noch nicht aufgezeigte Merkmale der Erfindung werden aus der folgenden
ausführlichen
Beschreibung unter ausdrücklichem
Verweis auf die beigefügten
Zeichnungen ersichtlich werden, auf denen:
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1 eine
schematische Draufsicht des Vorrichtung ist, die den Gegenstand
der vorliegenden Erfindung bildet;
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2a, 2b eine
Detailansicht eines Teils der Vorrichtung mit zwei Behältern unterschiedlicher
Abmessungen zeigen;
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3a, 3b einen
Teil des aus einem synthetischen Werkstoff hergestellten Gurts zeigen;
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4 eine
Schnittansicht entlang der Linie IV-IV des in 3a und 3b dargestellten
Gurts ist;
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5 einen
Teil des aus einem metallischen Werkstoff bestehenden Gurts zeigt;
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6 eine
Schnittansicht entlang der Linie VI-VI von 1 ist.
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Unter
Bezugnahme auf die zuvor beschriebenen Figuren umfasst die Vorrichtung
zum Fördern von
Behältern 1,
insbesondere Flaschen, durch verschiedene Arbeitsstationen, die
hier nicht dargestellt sind, da sie allgemein bekannt sind, ein
stationäres Tragelement 4,
das eine Fläche 5 bildet,
auf der die Behälter 1 getragen
und bewegt werden.
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Ein
Mitnehmerelement 9, 10 erfasst und bewegt die
auf der Fläche 5 stehenden
Behälter 1,
und ein Seitenanschlag 7 wirkt auf die Behälter 1 so
ein, dass sie vom Mitnehmerelement 9, 10 erfasst
bleiben.
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Sowohl
das Mitnehmerelement als auch das Tragelement bilden seitliche Bezüge für die geförderten
Flaschen.
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In
der abgebildeten Vorrichtung, die ein Beispiel ohne einschränkende Wirkung
ist, befindet sich das Mitnehmerelement 9, 10 im
Bereich der seitlichen Längskante 6 des
Tragelements 4, während sich
der Seitenanschlag 7 auf der gegenüberliegenden Seite des Tragelements 4 befindet.
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Das
Mitnehmerelement 9, 10 wird von einem Endlosgurt
gebildet, der entlang seiner Längskante ausgebildete
Aufnahmen 3, 19 aufweist. Die Aufnahmen 3, 19 zeigen
zu dem Seitenanschlag 7 und befinden sich über einem
entsprechenden Bereich der Trag- und Lauffläche 5.
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Die
Breite der Aufnahmen 3, 19 nimmt im Verlauf ihrer
Erstreckung zur anderen Seite des Gurts ab. Die Aufnahmen sind in
regelmäßigem Abstand
angeordnet.
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Der
Gurt 9, 10 ist mit Antriebsmitteln verbunden,
und seine Rotationsachsen stehen senkrecht zur Ausrichtung der Trag-
und Lauffläche 5.
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Der
Gurt kann aus einem synthetischen Werkstoff bestehen, wie mit 9 in
den 3a und 3b angegeben,
und in diesem Fall ist er mit Mitnehmerzähnen versehen, die auf der
Innenfläche
einer durch den Gurt definierten geschlossenen Bewegungsbahn angeordnet
sind (siehe auch 4).
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Nach
bekannten Techniken kann die Innenseite des Gurts mit Stahlfäden versehen
sein, um seine Festigkeit und Steifigkeit zu erhöhen.
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Andernfalls
kann der Gurt vollständig
aus einem metallischen Werkstoff, z. B. Stahl, bestehen, und in
diesem Fall sind seine auf den Tragrollen aufliegenden Gegenflächen glatt,
während
die schrägen Kanten
der Aufnahmen 19 einen nach unten gefalzten Flansch 21 aufweisen,
wie in dem in 5 mit 10 bezeichneten
Beispiel dargestellt.
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Der
Flansch 21 verbreitert die Fläche des metallischen Gurts,
die eine Schubwirkung auf die Behälter ausübt.
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Darüber hinaus
erhöht
der Flansch 21 die Quersteifigkeit der vorstehenden Teile
des Gurts, zwischen denen die Aufnahmen 19 abgegrenzt sind.
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In
diesem Fall kann die Mitnahme des Gurts mittels Schlitzen oder Löchern 20 erfolgen,
die längs entlang
des Gurts in regelmäßigen Abständen angebracht
sind und die mit entsprechenden Stiften einer geeigneten, sich bewegenden
Vorrichtung zum Eingriff kommen (siehe die italienische Patentanmeldung
Nr. BO96A 000649, eingereicht am 12.12.1996 vom selben Anmelder).
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Der
Seitenanschlag 7, welcher an der dem Gurt 9, 10 gegenüberliegenden
Seite des Tragelements 4 angeordnet ist, wird von einer
parallel zur geraden aktiven Strecke 8 des Gurts verlaufenden Schiene
gebildet.
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Sowohl
die Schiene 7 als auch das Tragelement 4 können sich
seitlich im Verhältnis
zu einer idealen Mittellinie M zwischen ihnen und quer durch die Betriebsmittel
verschieben, welche entlang der Längserstreckung der Fördervorrichtung
angeordnet sind, wie aus 6 ersichtlich ist.
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Die
seitliche Hin- und Herbewegung, durch welche die Schiene 7 und
das Tragelement 4 näher aneinander
heran oder weiter voneinander weg bewegt werden, dient zur Verstellung
der verbleibenden Abstände
zwischen der Schiene 7 und den Aufnahmen 3, 19 des
Gurts im Verhältnis
zur Abmessung des Behälters 1.
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Es
ist zu beachten, dass die "V"-Form der Aufnahmen 3, 10 die
Nutzung desselben Gurts für ein
breites Spektrum von Flaschen ermöglicht, ohne dass häufige zweitaufwändige Austauscharbeiten
erforderlich sind.
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Das
Amplitudenverhältnis
zwischen den Seitwärtsbewegungen
des Gurts und der Seitenschiene ist so festgelegt, dass die Flaschen
immer bezogen auf die Mittellinie M und dadurch auch bezogen auf
die Betriebsmittel, z. B. Fülldüsen, zentriert gehalten
werden.
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Die
Trag- und Lauffläche 5 hat
einen oder mehrere Einschnitte 14, in deren Bereich ein
Hilfselement 13 vorgesehen ist, das die Kontinuität der Fläche 5 wieder
herstellt.
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Das
Hilfselement 13 wird von nicht dargestellten, da von der
vorliegenden Erfindung nicht betroffenen Betriebsmitteln gesteuert,
welche die Ausführung
zusätzlicher
Arbeitsschritte an den Behältern 1 ermöglichen.
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Zu
diesem Zweck wird in diesem Fall der Gurt 9, 10 schrittweise
bewegt, und das Hilfselement 13 wird während der Pausen der Gurtbewegung
aktiviert.
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Das
Hilfselement 13 wird auch so seitwärts bewegt, dass sich eine
oder mehrere dadurch gehaltene Flaschen 1 von dem Gurt
lösen.
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Gleichzeitig
wird ein entsprechender Abschnitt 12 der Schiene 7 seitwärts bewegt.
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Wenn
die Bewegung abgeschlossen ist, ist die Flasche 1 frei
und kann zusätzlichen
Arbeitsschritten unterzogen werden, z. B. Wiegen (siehe zum Beispiel
die entsprechende Patentanmeldung Nr. BO96A 000650, eingereicht
am 12.12.1996 vom selben Anmelder).
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Die
Arbeitswiese der beschriebenen Vorrichtung ist anhand der Zeichnungen
leicht zu verstehen.
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Die
Flaschen 1 werden der Vorrichtung durch eine nicht dargestellte
Zuführanlage
zugeführt.
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Die
Flaschen werden aus dieser Zuführanlage
von einer oder mehreren Karussellvorrichtungen 15, 16 aufgenommen,
welche die Behälter 1 aneinander
reihen und sie in einem regelmäßigen Abstand übereinstimmend
mit dem Abstand zwischen den Achsen der Aufnahmen 3, 10 des
Gurts 9, 10 anordnen.
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Die
Flaschen 1 werden in den Bereich des Gurts 9, 10 aufgrund
der Rotation der Karussellförderer 15, 16 gebracht.
In geeigneter Weise angeordnete Umlenkbleche 17 erleichtern
die Einführung
der Flaschen in die jeweiligen Aufnahmen 3, 19.
Der Gurt bildet einen ersten Seitenbezug für die Behälter.
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Anschließend werden
die Behälter
durch die Schiene 7, die für sie einen zweiten Seitenbezug
bildet, in den Aufnahmen gehalten.
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Durch
Bewegen der Schiene 7 in der Richtung S sowie des Gurts 9, 10 in
der Richtung T, d. h. voneinander weg, wie in 2b gezeigt,
wird der Abstand zwischen den Kanten der Aufnahmen und der entsprechenden
Innenkante der Schiene erhöht,
und Behälter
mit einem größeren Durchmesser
können dazwischen
eingeführt
werden, während
sie dank der "V"-Form der Aufnahmen 3, 19 immer
in der korrekt zentrierten Position gehalten werden.
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Um
zentrierte Bedingungen zu schaffen, muss, wie bereits erwähnt, nicht
nur die Schiene, sondern auch die Baugruppe, welche die Behälter trägt, so mit
einem zuvor festgelegten Verhältnis
bewegt werden, dass der Mittelpunkt der Behälter in den Aufnahmen 3, 19 immer
auf der Mittellinie M gehalten wird.
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Die
konstruktive Einfachheit der Vorrichtung ist offensichtlich, da
zur Ausbildung der Aufnahmen keine Elemente mit dem Gurt verbunden
werden und daher alle Probleme ausgeschlossen werden, die sich aus
dem Vorhandensein dieser zusätzlichen Elemente
ableiten. Die Zähle 11 des
Gurts 9 sowie die Löcher 20 im
Fall des metallischen Gurts 10 ermöglichen, die beste Mitnehmerwirkung
des Gurts zu erreichen, und gestatten die Einstellung einer Phasenbeziehung
zwischen der Behäl terposition
und dem Standort der Arbeitsstationen entlang der Fördervorrichtung.
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Mit
anderen Worten ist es, nachdem die Maschine gestartet wurde, möglich, die
Position einer zuvor festgelegten Flasche zu kennen, während sie sich
entlang der Trag- und Lauffläche 5 bewegt.
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Dies
wird durch die positive Bewegung ermöglicht, welche mittels des
Gurts erzielt wird, der mit den Aufnahmen 3, 19 versehen
ist, in welche die Flaschen eingeführt werden.
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Schließlich ermöglichen
alle oben aufgeführten
Merkmale in vorteilhafter Weise und mit äußerster Praxistauglichkeit,
die Fördervorrichtung
im Innern abgeschlossener und begrenzter Umgebungen aufzustellen,
z. B. in einer sterilen oder kontrollierten Atmosphäre.
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Ein
durch den Gurtförderer
erzielter besonders bedeutender Vorteil liegt in dem Umstand, dass die
Reinigungs- und Sterilisationsarbeiten äußerst einfach und sicher sind.
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Der
Gurt besitzt nämlich
keine Hohlräume oder
schwer zu erreichende Flächen,
an denen sich Schmutz oder Staub sammeln könnte, was der Fall sein könnte, wenn
Fortsätze
bzw. Verlängerungen vorhanden
wären.
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Die
obige Beschreibung ist lediglich zur Veranschaulichung bestimmt,
daher sind alle Abweichungen in der Praxis von der obigen technischen Beschreibung
als in nerhalb des Rahmens dieser Anmeldung und der folgenden Ansprüche liegend
zu betrachten.