DE69906166T2 - Vorrichtung zur akkumulierenden, kompakten Förderung von aus einem Förderer kommenden untereinander gleichen Gegenständen - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Vorrichtung zur kompakten Ansammlung von identischen zylinderförmigen Gegenständen in einer bestimmten Zone, wobei sie nacheinander in Richtung dieser Sammelzone geleitet werden. Die genannten Gegenstände können zum Beispiel Fläschchen bzw. Kolben oder Dosen sein, die nach ihrer Befüllung durch eine Fördereinrichtung bewegt werden und die man kompakt in Losen, ohne menschliches Eingreifen, in Behälter oder auf Platten laden will.
• Eine solche Ladevorrichtung kann zum Beispiel die Effizienz des Beladens mit Kolben verbessern, die eine in Lyophilisationswannen bzw. -behältern zu lyophilisierende Substanz enthalten, verglichen mit den klassischen Methoden des manuellen Beladens. Die Anwendung auf diesem Gebiet der Technik wird übrigens in dem Patent EP 0 429 34B B1 beschrieben, das mit einer automatischen Ladevorrichtung bekannt macht, zu deren Perfektionierung die vorliegende Erfindung wesentliche Beiträge leistet.
• In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, dass die Lyophilisationsbehälter dazu dienen, Produkte zu behandeln, die sehr oft in Kolben oder Kolben von geringem Querschnitt enthalten sind. Man versucht, diese Kolben möglichst kompakt anzusammeln, um sie lose auf Gestellen in dem Lyophilisationsbehälter anzubringen. Unter den wesentlichen Beschränkungen, die mit diesem Gebiet der Technik verbunden sind, müssen zunächst die sehr strikten hygienischen Bedingungen genannt werden, deren Einhaltung ein System vorzugsweise ohne menschlichen Eingriff erfordern. Außerdem ist es wichtig, in einer möglichst kurzen Zeit möglichst viele Kolben zu laden (oder zu entladen), nicht nur aus Gründen der Rentabilität, sondern auch, weil während dieser Beladungs- und Entladungsoperationen der Behälter offen ist zur Außenatmosphäre. Längeres Kommunizieren mit der Außenatmosphäre ist höchst unerwünscht, da das Lyophilisationsvertahren in dem Behälter eine sehr tiefe Temperatur und einen sehr niedrigen Feuchtigkeitsgrad voraussetzt.
• Außerdem kennt man automatische Vorrichtungen zur Kompaktierung von Kolben, die von einer geradlinigen Fördereinrichtung kommen, bei denen die Kolben sich zunächst transversal in Reihe anordnen, bis sie den Zwischenraum zwischen zwei Längsführungsleisten füllen, und dann durch einen quer angeordneten Rechen nach vorn geschoben werden, wobei sich diese Vorgänge Reihe für Reihe wiederholen, so dass sich die Kolben zwischen den genannten Längsführungsleisten gruppiert vorwärts bewegen. Solche Vorrichtungen haben zwei hauptsächliche Nachteile. Erstens sammeln sich die Kolben ungeordnet an, so dass viel Platz zwischen den Kolben sowie auf den Seiten und der Vorderseite der Masse der Kolben verloren geht. Ein zweiter Nachteil dieses bekannten Systems besteht darin, dass dann, wenn der Querrechen eine Kolbenreihe verschiebt, einige dieser Kolben sich an dem einen oder anderen Ende einer Reihe verklemmen können zwischen einerseits den Längsführungsleisten und andererseits den Kolben, die sich weiter innen befinden als diese Kolben vom Ende der Reihe; aufgrund der Einklemmung könnten einige dieser End-Kolben zerbrechen oder vom Ladetisch fallen. Um diese Risiken zu verringern, kann man die Kolben mit einem Anti-Adhäsionsüberzug Überzug versehen (zum Beispiel aus Silicon), aber dies macht dieses Verfahren teuer und unpraktischer.
• Die vorgeschlagenen automatischen Vorrichtungen sind also weit davon entfernt, eine perfekte Kompaktierung der Kolben zu gewährleisten. Unter "perfekter Kompaktierung" versteht man hier eine Ansammlung der Kolben, die derartig ist, dass diese so gegeneinandergedrückt werden, dass ihre Mitten die Knoten eines perfekten Dreiecksmaschennetzes bilden. Außerdem, wenn man das System so einrichten will, dass der Raum zwischen den Rändern der Masse der Kolben und den Führungsleisten immer sehr klein bleibt, ist es möglich, die Anzahl der Kolben genau vorherzusehen, die sich in einer bestimmten Fläche ansammeln, was natürlich hinsichtlich der Verwaltung des Kolbenflusses sehr nützlich und im Falle einer automatischen Verpackung der Kolben nach der Bearbeitung unverzichtbar ist. Man kann dann von einer "maximalen Bedeckung" der genannten Fläche sprechen.
• Die vorliegende Erfindung schlägt eine Vorrichtung vor, die die "maximale Bedeckung" einer Fläche garantiert, wo sich identische zylindrische Gegenstände wie etwa Fläschchen bzw. Kolben oder Dosen - befördert von einer geradlinigen Fördereinrichtung ansammeln, wobei diese Vorrichtung einerseits einen Vibriertisch umfasst, auf dem sich die Kolben in kleinen Sprüngen vorwärtsbewegen, nach dem sie durch die Fördereinrichtung auf diesen Vibriertisch befördert wurden, und andererseits einen oszillierenden Rechen umfasst, gebildet durch zwei fest miteinander verbundene Längsseitenleisten, wobei die Reibung zwischen den Kolben und der Oberfläche des genannten Vibriertisches ziemlich klein ist und der genannte oszillierende Rechen auf dem Tisch eine transversale Wechselbewegung ausführt, in deren Verlauf abwechselnd jede Seitenleiste die Masse von Kolben verschiebt, indem sie sie auf dem Tisch gleiten lässt. Vorteilhafterweise kann der Abstand zwischen den Seitenleisten, die den oszillierenden Rechen bilden, angepasst werden in Abhängigkeit von dem Durchmesser der zu kompaktierenden Kolben und der Anzahl der Kolben, die man in Querrichtung aneinander reihen möchte.
• Nach einer zusätzlichen Charakteristik der Erfindung umfasst die Vorrichtung einen Satz aus zwei transversal beweglichen Messern, von denen sich jedes auf einer Seite des Vibriertisches befindet und deren innere Enden sich vom Rand des Tisches gegen seine Mitte bewegen können, wo diese Enden aufeinandertreffen, so dass der Fluss der Kolben unterbrochen wird, um Gruppen von Kolben zu bilden, deren Anzahl in Längsrichtung vorher festgelegt worden ist.
• Noch eine zusätzliche Charakteristik der Erfindung besteht darin besteht, den genannten Satz aus transversalen Messern zu öffnen, um die Kolben durchzulassen, was langsam geschieht, so dass die Masse der Kolben anfänglich in ihrem mittleren Bereich eine spitze Front bildet, die vor den seitlichen Bereichen an der Querleiste anschlägt, hinter der sich die kompaktierten Kolben ansammeln.
• Weitere Vorteile, Zwecke und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsart der Erfindung hervor, wobei sich diese Beschreibung auf die sechs beigefügten Figuren bezieht, die perspektivisch und in der Draufsicht zu kompaktierende Kolben zeigt, die sich im Laufe der aufeinanderfolgenden Sammelschritte gemäß der Vorrichtung der Erfindung auf einem Vibriertisch vorwärtsbewegen.
• Eine geradlinige Fördereinrichtung (nicht dargestellt) befördert kontinuierlich zu kompaktierende Kolben auf ein Ende (in den Figuren links oben) des Vibiertisches 1, auf dem sie sich dann mittels kleiner Sprünge in Längsrichtung vorwärtsbewegen. Zunächst (1) sammeln sich die Kolben hinter zwei transversalen Messern 2 an, die sich in geschlossener Stellung befinden.
• Anschließend werden die beiden transversalen Messer 2 langsam geöffnet ( 2). Die Masse der Kolben bewegt sich dann vorwärts, wobei sie anfänglich in ihrem zentralen Bereich eine nach vorn gerichtete Spitze bildet. In der vor den transversalen Messern 2 befindlichen Zone wird die Masse der Kolben global durch einen oszillierenden Rechen 3 verschoben, der durch zwei Längsleisten gebildet wird, die gemeinsam eine transversale Wechselbewegung ausführen, angetrieben durch zwei mittels "elektronischer Nocken" synchronisierte Motoren. Man hat herausgefunden, dass diese abwechselnden Verschiebungen erstaunlich wirksam sind, um eine optimale Kompaktierung zu erzielen, die der Zweck bzw. die Aufgabe der Erfindung ist.
• Die Masse der Kolben sammelt sich hinter einer Querleiste 4 an, die den vorderen Anschlag bildet, wobei sie sich untereinander perfekt nach Art eines Dreiecksmaschennetzes anordnen. Festzustellen ist, dass die genannte Front der Masse der Kolben mit dem vorderen Anschlag 4 zunächst in Höhe dieser zentralen Spitze in Kontakt kommt, vor den seitlichen Bereichen. Diese Charakteristik der Erfindung garantiert tatsächlich die in der Einführung genannte "maximale Bedeckung", ohne die es nämlich manchmal (wenn auch nur selten) geschieht, dass sich bei der Kompaktierung hin und wieder genau an einem Knotenpunkt des perfekten Dreiecksmaschennetzes ein "Loch" bildet (das heißt ein Kolben fehlt).
• Wenn das Füllen der zu bedeckenden Fläche beendet ist, schließt man die beiden transversalen Messer 2 (3). Diese durchqueren mühelos die Masse der Kolben, da die Kolben hier perfekt gemäß transversalen Reihen angeordnet sind. Man senkt dann einen steifen Heberahmen 5 ab (4), der die kompaktierten Kolben umschließt. Dann wird der vordere Anschlag 4 entfernt (5), so dass der Rahmen 5, der die Kolben enthält, auf eine Platte oder einen Wagen (nicht dargestellt) verschoben werden kann, die bzw. der sich vor dem Vibriertisch 1 befindet. Anschließend wird der vordere Anschlag 4 wieder in Anschlagsstellung gebracht (6) und der Zyklus wiederholt.
• Die oben beschriebene bevorzugte Ausführungsart der Erfindung ist ein Beispiel, das die Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellt, wobei jedoch klar ist, dass der Fachmann sich ihrer bedienen kann, um Varianten zu realisieren, ohne deswegen den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Die zu kompaktierenden Gegenstände können zum Beispiel Konservendosen oder Teile sein, die aus einem Herstellungs- oder Bearbeitungsprozess kommen. Der Heberahmen 5 kann durch ein umgedrehtes Behältnis ersetzt werden, das man genau mit einer präzisen Anzahl kompaktierter Gegenstände füllen möchte, ehe man es verschließt.

Claims (5)

1. – Vorrichtung zum kompakten Ansammeln von gleichen Gegenständen, die die maximale Bedeckung einer Fläche garantiert, auf der sich die genannten, kontinuierlich ankommenden Gegenstände ansammeln, dadurch gekennzeichnet, dass sie einerseits einen Vibriertisch (1) umfasst, auf dem sich die genannten gleichen Gegenstände in kleinen Sprüngen vorwärtsbewegen, und andererseits einen Vibrierrechen (3), gebildet durch zwei fest miteinander verbundene Längsseitenleisten, wobei die Reibung zwischen den genannten gleichen Gegenständen und der Oberfläche des genannten Vibriertisches (1) ziemlich klein ist und der genannte Vibrierrechen (3) eine transversale Wechselbewegung ausführt, in deren Verlauf abwechselnd jede Seitenleiste gegen die Masse von gleichen Gegenständen stößt, so dass diese auf dem Tisch (1) gleiten.
2. – Vorrichtung zum kompakten Ansammeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den den genannten Vibrierrechen (3) bildenden Seitenleisten angepasst ist an den Durchmesser der genannten gleichen Gegenstände und an die Anzahl dieser Gegenstände, die man in Querrichtung aneinanderreihen möchte.
3. – Vorrichtung zur kompakten Ansammlung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Satz aus zwei transversal beweglichen Messern (2) umfasst, von denen sich jedes auf einer Seite des Vibriertisches (1) befindet und deren innere Enden sich vom Rand des Tisches gegen seine Mitte bewegen, wo diese Enden aufeinandertreffen, so dass der Fluss der genannten gleichen Gegenstände unterbrochen wird, um Gruppen gleicher Gegenstände zu bilden, deren Anzahl in der Längsrichtung vorher festgelegt worden ist.
4. – Vorrichtung zur kompakten Ansammlung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Querleiste (4) umfasst, die als vorderer Anschlag dient und hinter der sich die genannten gleichen Gegenstände kompakt angeordnet ansammeln.
5. – Optimales Kompaktierungsverfahren zur Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es darin besteht, den genannten Satz aus transversalen Messern (2) langsam zu öffnen, um die genannten gleichen Gegenstände durchzulassen, so dass die Masse der genannten gleichen Gegenstände anfänglich in ihrem mittleren Bereich eine spitze Front bildet, die vor den seitlichen Bereichen an der Querleiste (4) anschlägt.