JP3983290B2 - 包装容器内に配置された対象物を操作するための装置 - Google Patents
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Description
本発明は、例えばヨーロッパ公開特許第0257230号明細書により公知の、請求項1の上位概念に記載した、包装容器内に配置された対象物を操作するための装置に関する。
射出成形体(Spritzenkoerper)を貯蔵及び搬送するために、今日では主として2つの形式の包装容器が使用されている。1つは、いわゆるトレイであって、このトレイは、熱成形された入れ物である。この入れ物に、トレイ突起を備えたそれぞれ多数のウエブが一体成形されていて、これらのウエブの間にそれぞれ1つの射出成形体が形状接続(形状による束縛)的及び摩擦接続(摩擦による束縛)的に配置されている。射出成形体に例えば薬を充填するために、射出成形体をトレイから取り出して、まず洗浄及び殺菌装置に、次いで充填及び閉鎖装置に供給しなければならない。充填され閉鎖された射出成形体は、最後に再びトレイ内に挿入される。
また、いわゆるSCFシステムが公知である。SCFシステムとは、無菌状態で密閉包装された空の射出成形ユニットのことである。この射出成形ユニットは、槽状のプラスチックボックスと、カバーシートと、方形のトレイと、このトレイのための、相応の数の射出成形体とから成っている。プラスチックボックスは、無菌の条件下で保護シートによって気密に接着されていて、プラスチック保護シート内で密閉包装されている。前記の簡単なトレイとは異なり、SCFシステムにおける射出成形体は、製造業者において既に無菌状態にされている。これによって、前記のような射出成形体の洗浄及び無菌化は省かれる。
射出成形体においては、構成に応じて機械的に弱い対象物が扱われているので、射出成形体をその包装容器から例えば包装機械の洗浄及び殺菌装置に確実に搬送することを可能にする装置が望まれている。この場合、同時に射出成形体は機械的な負荷ができるだけわずかでなければならない。ヨーロッパ公開特許第0257230号明細書においては、対象物は、低圧下で注意深く機械的に受容部内で保持されるが、対象物を吸込み孔に密に当接させるために、受容部を正確に対象物に適応させなければならない。さらにまた、保持力は、吸込み孔の大きさ及び低圧の強さによって規定されているので、公知の装置はすべての射出成形体寸法において使用可能ではない。
本発明の利点
請求項の1の特徴部に記載された特徴を有する、包装容器内に配置された対象物を操作するための本発明による装置は、射出成形体を確実、かつ、同時に注意深く搬送することができ、大きい寸法範囲に亙って使用することができるという利点を有している。
包装容器内に配置された対象物を操作するための本発明による装置の別の利点及び有利な実施態様は、請求項2以下に及び以下の説明に記載されている。
引き取りユニットをダイに連結すれば特に有利である。これによって付加的に、射出成形体のためにもまたトレイのためにも、射出成形体をトレイから注意深く取り出しまた、トレイに注意深く再導入することができる。
本発明の別の有利な実施例においては、本発明による装置は、操作ロボットのアームに結合されている。これによってトレイ若しくはSCFシステムは、射出成形体に充填する前及び充填後に、直接取り出すか又は挿入若しくは積み重ねることができる。装置を操作ロボットに連結することによってさらに、公知の装置において必要な、幾何学形状に基づくすべのガイド及び駆動部材を省くことができ、それぞれ任意のポイントを操作ロボットの作業範囲内で制御することができるという特別な利点が得られる。これによって装置の大きいフレキシブル性が得られる。
図面
図面には本発明の2つの実施例が示されていて、以下に詳しく説明されている。第1図には、射出成形体で満たされたトレイの斜視図が示されており、第2図には、包装容器内に配置された対象物を操作するための装置の斜視図が示されており、第3図には、第2図の斜視図で示した装置の一部が示されており、第4図及び第5図には、2つの作業段階中の、第2図に示した装置の側面図が示されており、第6図には、対象物のための操作システムの斜視図が示されており、第7図には、閉鎖されたSCFシステムの側面図及び部分断面図が示されており、第8図には第7図に示したSCFシステムの操作の側面図を示し、第9図は、SCFシステムのための包装装置の入口領域の平面図を示す。
実施例の説明
本発明の第1実施例において、装置10は、いわゆるトレイ1内に配置された射出成形体2(第1図)を操作するために使用される。公知のように、プラスチックより製造された、深絞りされたトレイ1はウエブ3を有しており、これらのウエブ3の間にそれぞれ射出成形体2が軸平行に配置されている。射出成形体2は、ウエブ3に一体成形されたトレイ突起5によって、トレイ1内で形状接続によって保持される。射出成形体2がその中空円筒形の中央区分6を有する領域内で、ウエブ3には長手方向切欠7が形成されている。
上記トレイ1内には、原則として、多数の例えば20個の射出成形体2が配置されている。トレイ1は、積み重ねられた状態で包装工場に提供され、そこでトレイ1から射出成形体2が取り出される。次いで射出成形体2のための充填及び閉鎖装置に供給される。射出成形体2に充填され、各1つの閉鎖栓によって閉鎖されてから、射出成形体2は再びトレイ1内に挿入される。
装置10は、ほぼ方形のプレート状のダイ11を有していて、このダイ11の中央に形成された長手方向スリット12(第2図)を備えている。長手方向スリット12の上側又は下側では、ダイ11の正面側13に、トレイ1のための切り株状の押し付けウエブ15が固定されている。ダイ11上での押し付けウエブ15の配置は、これらの押し付けウエブ15が、トレイ1のウエブ3と合致するように構成されており、この場合それぞれ1つの押し付けウエブ15が、ウエブ3の長手方向切欠7の上側及び下側に位置するようになっている。さらにまた押し付けウエブ15の長さLは、種々異なっており、この場合、ダイ11の側方の縁部領域に配置された押し付けウエブ15は、ダイ11の中央領域に配置された押し付けウエブ15よりも長い長さLを有している。これによって、ダイ11の平面図で見て、押し付けウエブ15円形若しくはアーチ状の輪郭形状が得られる。
ダイ11の上側若しくは下側の端面には、それぞれ2つの突起部16,17が一体成形されている。それぞれ1つの突起部対16,17には、ダイ11の、押し付けウエブ15に向き合う側でそれぞれ1つの、ニューマチック式に駆動される昇降ユニット18が結合されており、2つの昇降ユニット18は同期的に駆動される。2つの昇降ユニット18は、共通のベース支持体19に結合されており、該ベース支持体19自体は、2つの昇降ユニット18間に配置された旋回及び回転装置20に連結されている。
旋回及び回転装置20には、射出成形体2のための引き取りユニット21が固定されている。この引き取りユニット21は、ベース支持体19に結合されたプレート22より成っており、このプレート22は、スペーサスリーブ23によって、水平な仕切面を有する射出成形体の支持体24に結合されている。ベース支持体19側に向いたプレート22は、ダイ11の昇降運動とは無関係に常に、ベース支持体19とダイ11との間に位置している。射出成形体24は、ダイ11の長手方向スリット12を貫通する。
第3図に示されているように、射出成形体の支持体24は、押し付けウエブ15の上側の列と下側の列との間の領域つまり長手方向スリット12の領域で、射出成形体2を押し付ける、図示の実施例では半円形の切欠25を有しており、この切欠25は、射出成形体2の横断面の半分を覆う。切欠25間には、切欠25の高さで回転運動可能な閉鎖部材26が配置されている。
閉鎖部材26は、それぞれ1つのほぼ円筒形に成形されたピン27を有しており、このピン27の、切欠25に向けられた端面側に、射出成形体2のための保持突起28が一体成形されている。ピン27の終端位置では、保持突起28が射出成形体2の長手方向軸線に整列されているので、切欠25は、射出成形体2のために完全に開放されている。90°回転せしめられた、ピン27の他方の終端位置において、保持突起28は切欠25の開口を少なくとも部分的に覆うので、切欠25内に配置された射出成形体2は、2つのピン27の所属の保持突起28及び切欠25によって形状接続式に取り囲まれている。
保持突起28とは反対側ではピン27に歯車29が相対回動不能に固定されており、この歯車29は、射出成形体24内に形成された切欠31内に配置されている。ピン27の各歯車29は、互いに噛み合っているので、1つのピン27が回転すると、他のピン27が強制的に同期的に一緒に回転せしめられる。2つの終端位置間でピン27を回転運動させるために、ピン27の少なくとも1つがその歯車29を越えて延長されていて、ベース支持体19の領域内に配置されたサーボモータ35に連結されている。
保持突起28と歯車29との問で各ピン27には圧縮コイルばね36が配属されている。この圧縮コイルばね36は一方ではピン27に支えられていて、他方では射出成形体の支持体24に設けられた段部37で支えられており、ピン27及びひいては保持突起28を、切欠25に向かって押し付ける。
上記装置10は、トレイ1から射出成形体2を取り出すために適している。(充填された)射出成形体2を空のトレイ1内に再び導入することは、変化実施例による装置10aによって行われる。この装置10a(第2図参照)は、装置10に対して次の点で異なっている。つまり、多数の例えば8つの押し付けウエブ15に吸込み孔38が形成されている。この吸込み孔38は、トレイ1のウエブ3に向いた、押し付けウエブ15の端面内に開口していて、図示していない真空源に接続されている。
装置10及び装置10aは、それぞれそのベース支持体20で操作ロボット40に連結可能である(第6図)。操作ロボット40は、支持部41を有しており、この支持部41からアーム42が延びていて、このアーム42は、互いにヒンジ状に結合された2つの区分43,44を備えている。これら2つの区分43,44のうちの一方の区分44に昇降ユニット45が接続されている。昇降ユニット45の下端部46に、装置10,10aが、旋回及び回転装置20によって接続されている。操作ロボット40は全部で5つの自由度を有している。アーム42は、支持部41の第1の
垂直な軸線47を中心にして回転可能である。さらにまた、2つの区分43,44は第2の垂直な軸線48を中心にして回転可能に支承されている。第3の鉛直な軸線49は、旋回及び回転装置20内で装置10,10aの回転運動可能性によって実現される。装置10,10aは、昇降ユニット45によって方向Xで上昇若しくは下降可能であって、また旋回及び回転装置20によって、水平に配置された軸線50を中心にして少なくとも90°旋回可能である。
上記装置10,10aは、射出成形体2を操作するために次のように作業する。例えば積み重ねマガジン内に準備されたトレイ1から射出成形体2を取り出すために、操作ロボット40に装置10が組み付けられている。また、保持突起28は、射出成形体の支持体24内の切欠25を開放する位置で回転せしめられ、ダイ11は昇降ユニット18によって、ベース支持体19から次の位置に走行可能である。装置10の、この基本位置で、操作ロボット10は、トレイ1に向かって旋回せしめられ、この場合、操作ロボット40の自由度に基づいて、トレイ1が横たわって配置されているか又は直立して配置されているは問題ではない。射出成形体2に対応して位置する、トレイ1の前側に自由にアクセス可能であることだけが前提となっている。射出成形体の支持体24の切欠が、トレイ1内で射出成形体2に対して整列された後で、射出成形体の支持体24は、射出成形体2が射出成形体の支持体24の切欠25に接触するまで、トレイ1内に侵入走行せしめられる。この位置で、ピン27がサーボモータ35によって90°だけ旋回せしめられるので、ピン27の保持突起28は射出成形体2を取り囲む(第4図)。圧縮コイルばね36は保持突起28を切欠25に向かって押し付けるので、射出成形体の支持体24内で射出成形体24の形状接続及び摩擦接続が行われる。
操作ロボット40は、装置10をトレイ1及び射出成形体2と共に、空のトレイ1のための置き場所若しくは収集位置に搬送する。ここで、射出成形体2とトレイ1との分離が行われる。
射出成形体2をトレイ1から取り出すために、ダイ11は昇降ユニット18によって射出成形体の支持体24の切欠に向かって走行せしめられる。これによって、押し付けウエブ15は、徐々にトレイ1のウエブ3に接触しめられ、トレイ1は、射出成形体2がウエブ3から解放されるまで(第5図)、トレイ1を射出成形体2から離れる方向に押しやる。各射出成形体2の解放は、押し付けウエブ15の種々異なる長さLに応じて、ダイ11の側方の縁部領域から中央領域まで徐々に行われる。
射出成形体2がトレイ1から取り出されてから、操作ロボット40は、射出成形体の支持体24内に配置された射出成形体2と共にさらに走行せしめられ、射出成形体2(ピン27を戻し旋回させることによって射出成形体2を、切欠25を解放するその初期の位置に解放した後で)を、図示していない、連続的に又は周期的に作業する公知の搬送装置に引き渡す。この搬送装置によって、射出成形体2はまず、洗浄及び殺菌装置に供給され、次いで、射出成形体2のための充填及び閉鎖装置に供給され、第2の操作ロボット40aの領域内に供給される。この第2の操作ロボット40aに、図示の実施例では装置10aが組み付けられている。充填され、閉鎖栓によって閉鎖された射出成形体2の引き渡しは、空のトレイ1のウエブ3の間で次のようにして行われる。つまり、射出成形体2が、搬送装置の第1の作業段階で、射出成形体の支持体24の切欠25内にもたらされることによって行われる。射出成形体2が形状接続式及び摩擦接続式に射出成形体の支持体24内に配置されると(ピン27が、切欠25を覆う最終位置に相応に回転せしめられてから)直ちに、操作ロボット40aは装置10aを、準備された空のトレイ1の領域内に旋回させる。押し付けウエブ15がトレイ1のウエブ3と整列してから、押し付けウエブ15は、トレイ1の所属のウエブ3と接触せしめられる。真空源がスイッチオンされることによって、吸込み孔38を介して、ウエブ3及びひいてはトレイ1が吸着され、射出成形体の支持体24に対して位置決めされる。
次いで操作ロボット40aが装置10aを、トレイ1と共に、トレイ1のための例えば、水平位置に対して有利にはやや斜めに配置され、ばね弾性的に支承された定置の平らなプレートの領域内に旋回させる。このプレートは、射出成形体2をトレイ1内に次に挿入されるための、ダイ11のための対抗支承部を形成する。
射出成形体2をトレイ1のウエブ3間に挿入する作業は、(旋回及び回転装置20を水平な軸線50を中心にして旋回させてから)プレート上にトレイ1を載せるために、トレイ1を保持する真空が遮断され、ダイ11が戻し移動、つまりベース支持体19に向かって移動せしめられる。それと同時に、昇降ユニット45によって、装置10aは、やや斜めに位置するトレイ1に向かって走行せしめられるので、射出成形体2は、ウエブ3のトレイ突起5間に徐々に押し込められる。
すべての射出成形体2がトレイ1のウエブ3間に挿入され、場合によっては、充填済みのトレイ1を操作ロボット40aによって別の場所の置いてから、ピン27がサーボモータ35によって再び、切欠25を解放する最終位置に回転せしめられ、これによってトレイ1が解放される。
射出成形体2を上記のように、装置10aによっ
て及び対抗支承部として働く扁平なプレートによって空のトレイ1内に再挿入する代わりに、射出成形体2の再挿入は、構造的に見てより簡単な装置10によって行うことも考えられる。この場合には、射出成形体2は、空のトレイ1と整列させてから、射出成形体2の下側(平らに位置するトレイ1)に配置されたウエブ3の間に押し込められる。これは、射出成形体2を相応に高い速度でトレイ1のウエブ3間に押し込むために、操作ロボット40の鉛直方向行程を利用することによって行われる。
補足的に指摘すれば、一般的に連続して作業する洗浄及び殺菌装置、並びに射出成形体2のための充填及び閉鎖装置に基づいて、搬送装置を供給するために装置10を備えた第1の操作ロボット40と、充填された射出成形体2を搬送装置から取り出すために装置10又は10aを備えた第2の操作ロボット40又は40aとが必要である。搬送装置内に相応に緩衝区域が存在する場合に、装置10,10aを備えた1つの操作ロボット40,40aだけを挿入することも考えられる。
このような変更された構成は例えば、装置10,10aによってトレイ1が交互に空にされ、次いで空のトレイ1に同じ装置10,10aによって射出成形体2が充填されるように運転される。
第7図から第9図に図示した本発明の第2実施例においては、包装容器として使用されるいわゆるSCFシステム52内に配置された射出成形体2を操作するための装置10bが用いられる。SFCシステム52は、有利にはプラスチックより成る槽状の容器53を有している。容器53の上側の領域内には、環状の水平な縁部54が形成されており、この縁部54上にトレイ1bが密接して載っている。同様にプラスチックより成るトレイ1bは、それぞれ1つの射出成形体2のための、左右及び前後に配置された間隙55の多数の列を有している。容器53の無菌の内室56とは反対側の、トレイ1bの上側には、各間隙55にそれぞれ1つの射出成形体受容スリーブ57が配属されている。この射出成形体受容スリーブ57はトレイ1bに一体成形されている。射出成形体2はそのそれぞれの外周部が、射出成形体受容スリーブ57によって密に若しくは緊締されて取り囲まれている。射出成形体2は、この射出成形体2の上側の、フランジ状の環状に構成された縁部58が、射出成形体受容スリーブ57の上側上に載る程度に突き出ている。これによって、射出成形体製造業者によって洗浄され殺菌された射出成形体2の外側面が内室56内で完全に殺菌される。射出成形体2の内側面の無菌性も保証するために、射出成形体2の縁部58の上側上に、射出成形体2を覆う無菌のカバーフリース59が配置されている。上記トレイ1bは、射出成形体2及びカバーフリース59と共に完全に容器53内にもたらされ、ここで気密に閉鎖される。さらに、容器53は、射出成形体受容スリーブ57の高さ位置で環状に延びる壁区分61を有しており、その上側62に、気密の保護シート63が接着されている。
射出成形体製造業者によって製造されたこのようなSCFシステム52は、充填時に、第9図に示された準備及び移行領域65内に達する。この領域は例えばクリーンルーム・クラス100(Reinraumklasse100)に従った無菌のルーム条件を有している。準備及び移行領域65内に、グリッパ67を備えた公知のロボット66が配置されており、このグリッパ67は、保護シート63及びカバーシート59を自動的に取り除くことによって、準備されたSFCシステム52を開放する。その後で、ロボット66が容器53をスライドテーブル69に移す。
鉛直な回転軸線を中心にして回転可能なスライドテーブル69は、それぞれ容器53のための処理領域72と貯蔵領域71とを有している。貯蔵領域71内には、ロボット66によって準備された容器53が置かれていて、180°の回転後に処理領域72内に達するようになっている。処理領域72内では、前述のように、射出成形体2が操作ロボット40bによって容器53及びトレイ1bから取り出されて、概略的に図示された搬送装置73に引き渡される。この際に、第9図に一点鎖線で示されているように、操作ロボット40bの引き渡し位置が搬送装置73に図示されている。
SCFシステム52において使用された、射出成形体2を操作するための装置10bは、本発明の第1実施例において使用された装置10,10aとは、有利な形式で構造がより簡単であるという点で異なっている。特に第8図に示されているように、旋回及び回転装置20、押し付けウエブ15を備えたダイ11、昇降ユニット18及びベース支持体19が省略されている。
容器53から射出成形体2を取り出すために、スライドテーブル69はストローク部材74を有しており、これらのストローク部材74のうちのそれぞれ1つが、壁区分61に形成された、容器53の切欠75内に係合し、これによって、トレイ1bが射出成形用ダイ76上に下降せしめられる。射出成形用ダイ76は、各射出成形体2のために1つの円錐形に形成されたセンタリング孔77を有している。射出成形体2が、トレイ1bを下降させることによって、所定の程度だけセンタリング孔77内に侵入してから、トレイ1bをさらに下降させると、トレイ1bの縁部58が寸法Hだけ射出成形体受容スリーブ57を越えて突き出るまで、射出成形体2はトレイ1bから持ち上げられる。射出成形体2がまだ射出成形体受容スリーブ57内
でガイドされている、射出成形体2の位置において、装置10bの射出成形体の支持体24bに向けられた、射出成形体2の列を、トレイ1bから取り出すことができる。このために、射出成形体の支持体24bはその切欠25bが、第9図に示されているように、閉鎖部材26の回転後に切欠25b内で固定されている射出成形体2に向かって移動する。次いで、装置10bによって、射出成形体2のすべての列が、前述の形式でトレイ1bから取り出される。
射出成形体2の充填後に、射出成形体2をさらに空のトレイ1b内にガイドすることは、相応の逆転した列の連続によって行われる。
2つの実施例に対する補足として、本発明による装置10,10a,10bを、別の対象物若しくは包装に使用することも考えられる。いずれにしても、トレイ1,1bに配置された射出成形体2に限定されるものではなく、構成を相応に変えることによって、別の使用例、特に、狭い分割で相並んで配置された薬瓶(vials)、カープル(Carpulen;ガラス製薬品筒)、アンプルその他の円筒形の対象物に転用することができる。
Claims (9)
- 上方に開放する容器内に配置された、充填可能な管状の対象物殊に射出成形体又はアンプルを操作するための装置であって、前記対象物(2)が前記容器(1)の弾性的なウエブ(3)間で解除可能に形状接続式及び/又は摩擦接続式に包囲されており、
可動な引き取りユニット(21)と、前記管状の対象物(2)を受容するための複数の切欠(25)とが設けられていて、これらの切欠(25)は、前記容器(1)に設けられたウエブ(3)の配置に対応して配置されており、可動な保持部材(27,28)が設けられていて、該保持部材(27,28)は、閉鎖位置において、前記切欠(25)内に受容され、かつこれらの切欠(25)によって少なくとも部分的に包囲された対象物(2)を切欠(25)に向かって押し付け、これらの対象物(2)を緊締し、かつ固定するようになっており、
引き取りユニット(21)によって対象物(2)を引き取る際に容器(1)のウエブ(3)に向かって当てつけ可能なダイ(11)が設けられていて、前記ダイ(11)と引き取りユニット(21)とが互いに逆向きに移動可能に構成されており、それによって、次に引き取りユニット(21)とダイ(11)とが互いに逆向きに移動せしめられることによって、対象物(2)が、ウエブ(3)によって形成された保持部から解放され得るようになっており、前記保持部材が、該保持部材の回転により隣接する2つの対象物(2)に係合可能であって、該対象物(2)を切欠(25)に向かって押し付け、かつ固定するための2つの突起(28)を備えた複数ピン(27)として構成されており、これらのピン(27)が引き取りユニット(21)内に配置されていることを特徴とする、包装容器内に配置された対象物を操作するための装置。 - 引き取りユニット(21)がプレート(22)より成っていて、該プレート(22)が、スペーサスリーブ(23)によって射出成形体の支持体(24)に結合されていて、該支持体(24)内に前記切欠(25)が形成されている、請求項1記載の装置。
- ほぼプレート状に構成されたダイ(11)の、容器(1)に向けられた側に、容器(1)の保持ウエブ(3)と合致する多数のスペーサ部材(15)が配置されている、請求項1又は2記載の装置。
- 前記スペーサ部材(15)が種々異なる長さ(L)を有している、請求項3記載の装置。
- ダイ(11)の側方の縁部領域内に配置されたスペーサ部材(15)が、ダイ(11)の中央領域内に配置されたスペーサ部材(15)よりも長い長さ(L)を有しており、それによってダイ(11)の平面図で見て、スペーサ部材(15)のアーチ状の輪郭が形成されている、請求項4記載の装置。
- 前記スペーサ部材(15)内にそれぞれ少なくとも1つの袋孔(38)が形成されており、この袋孔(38)が真空源(38)に接続されている、請求項3から5までのいずれか1項記載の装置。
- ダイ(11)が切欠(12)を有しいて、この切欠(12)を通って引き取りユニット(21)が突き出ている、請求項1から6までのいずれか1項記載の装置。
- ダイ(11)が、旋回及び回転装置(20)の両側に配置された、引き取りユニット(21)に対して相対的にダイ(11)を移動させるための、同期駆動可能な2つの昇降ユニット(18)に連結されており、これらの昇降ユニット(18)が、ダイ(11)の、引き取りユニット(21)に向いた側に配置されている、請求項1から7までのいずれか1項記載の装置。
- 前記装置(10,10a)が操作ロボット(40、40a)に接続されている、請求項1から8までのいずれか1項記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
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