WO2016012157A1 - Vorrichtung zum befüllen eines behältnisses - Google Patents

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WO2016012157A1
WO2016012157A1 PCT/EP2015/063301 EP2015063301W WO2016012157A1 WO 2016012157 A1 WO2016012157 A1 WO 2016012157A1 EP 2015063301 W EP2015063301 W EP 2015063301W WO 2016012157 A1 WO2016012157 A1 WO 2016012157A1
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mover
filling
containers
container
drive surface
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PCT/EP2015/063301
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Werner Arleth
Ulrich Krauss
Stefan Pfeiffer
Werner Runft
Stefan Junker
Joshua Windsheimer
Andreas Rappold
Jochen Peters
Joachim Frangen
Jochen Ziegler
Oliver Ullmann
Markus Hanisch
Albert Eberhardt
Dieter Bandtel
Sebastian GRAN
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Robert Bosch Gmbh
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    • B65G2201/02—Articles
    • B65G2201/0235—Containers

Definitions

  • the invention is based on a device for filling a container according to the preamble of the independent claim.
  • PRIOR ART WO 2011/138448 already discloses a system for transporting containers between different stations, the containers being accommodated in container carriers.
  • the system comprises a control unit which controls the transport of the container carriers, a transport surface, which is subdivided and on which the container carriers are movably arranged, and drive means, wherein the drive means are controlled by the control unit and a respective drive surface is assigned, wherein a respective drive means is adapted to act on an associated container carrier with a driving force.
  • This system is characterized by high flexibility, as required in particular for the transport of sample containers of a laboratory analysis system.
  • the invention has for its object to further optimize a filling system. This object is solved by the features of the independent claim. Advantages of the invention
  • a device with the features of the independent claim has the advantage that sequential process steps or fixed process steps are no longer necessarily required.
  • Swinging behavior of a filled container by the mover generates a rotational movement, which counteracts the sloshing of the bottled product.
  • the drive surface is formed as a vertical plane.
  • typical relative movements such as the transport below usually vertically oriented filling needles, for filling.
  • the receptacle receiving moves during filling.
  • the filling needles can be fixed, without affecting the filling process.
  • the fixed arrangement of Greefn affects particle-reducing, otherwise occurring friction of the filling hoses or the like in a possible hard piping no longer occur.
  • a plurality of independently movable mover are provided. In this way, the process sequences can be made more flexible by being able to approach other stations depending on the condition of the container.
  • At least one drive surface and at least one process mover, which is in particular magnetically coupled on the drive surface, are provided, and that at least one filling needle of the filling station is connected to the process mover for moving the filling needle through the process mover.
  • at least one filling needle of the filling station is connected to the process mover for moving the filling needle through the process mover.
  • the filling station comprises at least one prefill station and / or at least one end filling station, wherein the drive surface is designed such that the mover moves the container carrier between the prefill station and the final filling station. It is particularly expedient to provide at least one closing station and / or at least one weighing device and / or at least one inspection device and / or an inlet and / or an outlet and the drive surface is configured such that the mover at least the receptacle receptacle to at least one of moved above stations. In this way, the process sequences can be made more flexible by being able to approach other stations depending on the condition of the container. In particular, in the case of poor weighing results, the container for refilling can be brought again to the filling station, which is easily possible due to a freely programmable route in this drive concept.
  • Figure 1 shows both a passive mover module as well as an active
  • FIG. 2 shows a system representation of the device
  • FIG. 3 shows a perspective view of a machine concept for filling nest-bound pharmaceutical containers
  • FIGS. 4 and 5 show perspective views of further machine concepts for filling in particular pharmaceutical containers
  • Control to reduce a sloshing of bottled in the container product Control to reduce a sloshing of bottled in the container product.
  • a base platform 10 comprises a carrier plate 12 or a drive surface 13, on which at least one mover 20 is movably arranged.
  • the mover 20 is a normally passive mover 20, which preferably comprises permanent magnets 19 connected to coils on the carrier plate
  • FIG. 1 shows, by way of example, the first carrier plate 12 or drive surface 13, which is designed as a horizontal plane, and another carrier plate 12 or drive surface 13 adjoining thereto, which is designed as a vertical plane.
  • the two movers 20 arranged thereon are likewise flat and act with the respective drive surfaces 13 in this way together that a preferably non-contact movement of the movers 20 relative to the drive surface 13 in both the plane of the drive surfaces 13 in at least two degrees of freedom as well as optionally a rotation about the normal of the drive surface 13 is possible.
  • two movers 20 are shown by way of example with different basic shapes, namely a substantially rectangular mover 20 or a round mover 20.
  • the carrier plate 12 or drive surface 13 consists of several individual parts or tiles 16.
  • the tiles 16 are square or rectangular in shape.
  • the tiles 16 essentially have a planar surface and are constructed in layers.
  • the tile 16 is square or rectangular in shape.
  • the tile 16 comprises a coil plane 18, a sensor plane 22 and a power electronics plane 24.
  • a bus system 26 is provided, which the tiles 16 with a non-illustrated
  • a voltage supply 28 is provided with associated terminals, via which the power electronics plane 24 or the coil plane 18 and / or the sensor plane 22 can be supplied with energy.
  • the base platform 10 describes the base element. From this arise the necessary design possibilities of the system in space.
  • the basic platform 10 is understood to be the system carrier or a machine frame. It must have the necessary rigidity.
  • the basic platform 10 can already accommodate control components and power electronics.
  • the carrier plate 12 or drive surface 13 could already be part of the base platform 10.
  • the base platform 10 provides the base or element for placement of further functional units.
  • the base platform 10 is also the base or element for arranging further transport systems.
  • the basic platform 10 should be compatible with other ground platforms. On the surface of the
  • the relatively movable mover 20 are arranged on the drive surface 13.
  • the drive surface 13 and the support plate 12 generates a driving force which acts on the mover 20 and puts him in the desired movement.
  • the stationary drive surface 13 is preferably planar.
  • the movers 20 are controlled in such a way that they are at least split into two degrees of freedom. which is displaceable and / or rotatable. In particular, as described below, different stations can be approached in a flexible manner when the drive surface 13 connects them in a suitable manner.
  • the mover 20 describes the movable element of the device 8. On the one hand, the mover 20 serves to generate a relative movement with respect to the carrier plate 12 or drive surface 13. Furthermore, there is an interaction between the movers 20 or between the mover components.
  • the mover 20 generates a force on the carrier plate 12 or drive surface 13.
  • the mover 20 comprises at least one means for generating a magnetic field, in particular a magnet, preferably a permanent magnet 19, the coil 18 of the carrier plate 12 generating a traveling field or the drive surface 13 cooperates for generating movement.
  • an air gap is formed between the carrier plate 12 or the drive surface 13 and the mover 20, so that a contactless movement of the mover 20 relative to the drive surface 13 can take place.
  • the mover 20 may comprise means for detecting a position.
  • the mover 20 is shown in perspective.
  • a lower side 17 of the mover 20 interacts with the carrier plate 12 or drive surface 13.
  • At the bottom 17 of the mover 20 more permanent magnets 19 are arranged.
  • the magnetic fields of adjacent arranged permanent magnets 19 differ.
  • the underside 17 consists of four fields, each with a plurality of permanent magnets 19.
  • the middle region of the bottom 17 has no permanent magnets 19.
  • WO 2013/059934 AI specifies still further alternative embodiments, which are included in the disclosure of the present application.
  • the mover 20 is surrounded by a collision protection 23, which is advantageous in the case of a large number of moving movers 20.
  • the carrier plate 12 or drive surface 13 represents a multilayer component according to FIG. 2. It has the following basic functionalities.
  • the carrier plate 12 comprises means for detecting positions and means for detecting transmission of energy and means for transmitting information.
  • the mover 20 has at least one receptacle receptacle 38 for accommodating at least one receptacle 36 to be transported.
  • Container receptacle 38 is preferably slot-shaped in the manner that a plurality of containers 36 can be arranged side by side and they are held by the receptacle 38.
  • the mover 20 could include means for moving the containers 36.
  • the mover 20 is preferably potted to protect the internal magnets from environmental influences such as corrosion.
  • a process movers 21 is technically identical or similar in structure to the movers 20, but moves instead of the containers 36 components of process stations as explained in more detail below. However, the drive principle or the interaction with the drive surfaces 13 described does not differ.
  • the device 8 for processing in particular nest-bound containers 36 can be explained in more detail.
  • a tub 32 a trough-shaped container as shown, containers 36 located in a nest 34 are delivered.
  • the nest 34 serves to receive the containers 36, in particular in the tub 32.
  • a tube 40 forms the interface to an upstream machine, not shown.
  • the tubs 32 are moved in a direction indicated by an arrow transport direction 31 by a transport device 42.
  • Various common transport solutions (belt, belt) can be used, shown is a solution with transport belt as a transport device 42.
  • the carrier plate 12 or drive surface 13 is designed as a vertical plane for moving the movers 20.
  • the movers 20 moves upward from a start position 120 shown on the left to a singulation position 144.
  • the mover 20 is in Range a removal means 46.
  • the removal means 46 is formed for example as a robot or robot arm. It serves to remove a nest 34 provided with containers 36 from the tub 32.
  • the removal means 46 is able to remove by an up-down movement at least one row of containers arranged perpendicular to the transport direction 31 and / or in the receptacle receptacle
  • Row-by-row separation is understood to mean that a plurality of containers 36 are arranged essentially in a single row perpendicular to the transport direction 31.
  • the mover 20 can accomplish the removal of the containers 36 from the tub 32 provided by the removal means 46 by the mover 20 itself a corresponding removal movement relative to
  • Removal means 46 generated.
  • the mover 20 moves the receptacle receptacle 38 over the openings of the receptacles 36 ready for removal.
  • the width of the preferably slot-shaped recess of the receptacle receptacle 38 is greater than the diameter of the neck of the receptacle 36.
  • the mover 20 moves the receptacle receptacle 38 into the way that the recess can enclose the containers 36. Subsequently, the holding of the container receptacle 38 enclosed containers takes place
  • the container receptacle 38 is rotated so that thereby the containers 36 are clamped.
  • the inner edges of the preferably slot-shaped recess come thereby from both sides in contact with the side walls of the containers 36.
  • the removed container rows transports the movers 20 from the separation position 144 to a weighing device 54 in a weighing position 154.
  • the mover 20 and thus the container receptacle 38 keeps the slightly tilted position as indicated in Figure 3, so that the containers 36 continue safe be clamped and held.
  • This weighing device 54 weighs the empty containers 36, thus serving for tare weighing.
  • the mover 20 by a corresponding up and down movement in the vertical direction to free weighing containers 36 on the weighing device 54.
  • the cropping is done by an opposite tilting movement of the mover 20 and thus the container receptacle 38, so that the containers 36 are no longer clamped.
  • the particular advantage of row-by-row singling is evident in weighing.
  • conventional weighing devices 54, 56 may be used, which are usually designed for at least single-row weighing. This is possible at the usual nestwise processing at most with great effort, so that usually only a small percentage is weighed. The weighing could be done in rows or individually.
  • the mover 20 After weighing in the (first) weighing position 154, the mover 20 transports the weighed empty containers 36 to a filling position 148 at which a filling station 48 is arranged. For this purpose, the mover 20 tips the
  • Container receptacle 38 so that the previously released containers 36 are held again by clamping.
  • the filling station 48 has filling needles 72.
  • the filling needles 72 are preferably arranged in a row, particularly preferably in a row perpendicular to the transport direction 31.
  • the liquid to be filled may be, for example, pharmaceuticals.
  • the filling needles 72 are moved toward one another relative to the containers 36. This could take place in that the filling needles 72 themselves are designed to be movable and / or the containers 36 are moved or lifted by the mover 20.
  • the relative movement takes place solely by means of the mover 20 moving the container 36.
  • the mover 20 retains the rotation for holding the containers 20 in a clamped manner.
  • the mover 20 moves the containers 36 along the axis of the filling needles 49 during the filling operation. This relative movement may change during the filling process. With increasing filling level in the container 36, the mover 20 lowers the container 36 downwards. This reduces annoying blistering during bottling.
  • the filling needles 72 are moved relative to the containers 36 away from each other. This could take place in that the filling needles 72 themselves are designed to be movable and / or the containers 36 are moved or lowered by the mover 20. In the embodiment, the mover 20 lowers the containers 36 further down parallel to the axis of the Filling needles 72 from, so that then a collision-free lateral movement is possible.
  • the mover 20 transports the filled containers 36 into a further weighing position 156 in the detection area of a (further)
  • the transport can now be carried out so that a sloshing of the filled containers 36 is prevented by a suitable pivoting of the containers 36 about a horizontal axis. For this purpose, after a certain movement ungsprofil further tilting, wherein the clamping holding the containers 36 is maintained.
  • the anti-slosh function will be explained in more detail below in connection with FIG.
  • the gross weighing takes place.
  • the filled containers 36 are deposited and picked up on and from the weighing device 56 or alternative filling quantity detection devices.
  • the following functions are to be carried out: holding by appropriately clamping the containers 36, releasing the containers 36 by corresponding counterrotating rotation of the container receptacle 38, so that the containers 36 are no longer held in a clamping manner for weighing, and subsequent clamping holding the container Containers 36 by a rotation of the mover 20th
  • the mover 20 could discharge the corresponding container 36 and / or possibly bring it into the filling position 148 for subsequent dosing.
  • the weighed containers 36 brings the mover 20 into a closing position 150, which is located in the detection area of a closing station 50.
  • the closing station 50 comprises at least one setting tube 64 and a plunger 62.
  • Setting tubes 64 and plungers 62 are arranged in rows, in particular in a row perpendicular to the transport direction 31. Furthermore, closures 37 such as plugs are fed by means of a supply 76 to the setting tubes 64 in order to close the filled container 36.
  • the closure 37 enters the interior of the setting tube 64.
  • the setting tube 64 is designed such that the connection 37 is peripherally slightly compressed, so that it then expands again in the container opening and thus closes it.
  • the shutter 37 is brought into a suitable position above the container opening. Now there is a relative movement between the container 36 and closure 37, in that the plunger 62 dips into the setting tube 64 and presses the closure 37 into the container opening.
  • the container 36 itself could be moved by the mover 20 toward the closure 37.
  • the container 36 is closed.
  • the sealed containers 36 are brought into a reset position 152 for resetting into the nest 34.
  • the mover 20 brings the sealed containers 36 into the detection area for this purpose
  • This handling device 52 may be, for example, a robot.
  • the handling device 52 removes, for example, the empty nest 34 transported by a tub 32.
  • the mover 20 places the isolated row of containers back into the nest 34.
  • the containers 36 held in a clamped position are brought into the nest 34 in the reset position.
  • Container receptacle 38 preferably in the horizontal clamping is canceled again. Subsequently, the mover 20 moves the container receptacle 38 without the containers 36.
  • the handling device 52 sets by raising and lowering the container 36 filled with nest 34 back into the empty tub 34.
  • This reset functionality can be with the help of the mover 20 and the handling device 52, for example Robot or external Achsportal or similar, realize.
  • the mover 20 moves from the reset position 152 back to the starting position 140. This could be done, for example, with a mover 20 designed as an active planar drive. Alternatively, it would be one
  • the filled tub 32 is provided at an outlet 58 which serves as an interface to a downstream machine.
  • inspection front closure, container, needle, stopper seat, residual oxygen, filling level, residual air bubble
  • removal station marking, product loss avoidance.
  • containers 36 in particular cartridges
  • An inlet 40 forms the interface to an upstream machine, not shown.
  • the receptacle receptacle 38 according to FIG. 4 consists of two strips provided with coaxial part-circular recesses which run along the surface of the mover 20.
  • four containers 36 can be accommodated. However, another, suitable number would be possible.
  • the carrier plate 12 or drive surface 13 is designed as a vertical plane for moving the movers 20.
  • the movers 20 moves upwards from a start position 120 shown on the left to an infeed position 140.
  • the mover 20 In the infeed position 140, the mover 20 is in Range of the supplied containers 36.
  • the supplied containers 36 In the inlet position 140, the supplied containers 36 are brought into the container receptacles 38 via handling devices not shown in detail or the like.
  • the recorded containers 36 are transported by the mover 20 from the inlet position 140 to a closing station 50, in particular for insertion of piston plugs than conventional closures 37, as for cartridges, glass tubes open at the top and bottom, typically in an insertion position 141 closed at the bottom by closures 37 (plugs).
  • the Closing station 50 includes at least one hold-down 66 and a plunger 68. Several hold-down 66 and plunger 68 are arranged parallel to the transport direction 31 and the drive surface 13 in series according to the receiving geometry of the container receptacle 38. Here are different variants possible, such as a relative movement between plugs or closures
  • FIG. 4 shows a variant in which hold-down devices 66 and plungers 68 are each moved by process movers 21.
  • Process movers 21 are understood to be those movers 20 which move certain process steps (closing eg piston setting, filling, etc.) with the associated components, but not the containers 36 directly.
  • the closures 37 are set, the upper process movers 21 move the hold-down devices 66 to the upper side the container 36 provided by the movers 20.
  • the lower process movers 21 moves the shutters 37 accommodated by the plunger 68 upwards and presses them into the underside of the containers 36.
  • the mover 20 brings the containers 36 into a ball insertion position 143.
  • the containers 36 are under feeds 70 of a ball insertion station 43, via which one or more balls be brought into the interior of the container 36 as required for certain dosage forms of certain pharmaceuticals.
  • the mover 20 brings the containers 36 into a pre-filling position 147.
  • a plurality of filling needles 72 of a pre-filling station 47 can be provided, under which the mover 20 brings the containers 36 to be pre-filled.
  • the filling needles 72 are arranged for this purpose in series parallel to the direction of movement 31.
  • prefilling points can be provided; in FIG. 4, three prefilling points, each with four filling needles 72, are provided by way of example.
  • the mover 20 can be controlled so that he annch a free prefill.
  • a corresponding sensor for evaluating the current mover positions is provided, which detects the presence of a mover 20 at a prefill point and activates the respective drive surfaces 13 via a higher-level control so that the mover 20 does not control an occupied prefill position.
  • the filling needles 72 could be either rigid as shown in Figure 4 or arranged to be movable. In any case, there is preferably a relative movement between the filling needle 72 and the container 36.
  • the filling preferably takes place depending on the product type above or below the filling level in order to support a foam-free filling.
  • filling needle 72 and / or container 36 are moved.
  • the filling needles 72 could by a servo drive or a mover 20 and
  • Process movers 21 are moved. In the embodiment according to FIG. 4, however, the containers 36 are moved relative to the filling needles 72 with the aid of the mover 20. During filling, the mover 20 removes the containers
  • An advantage of a rigid filling needle 72 is due to a motion-free filling process in reduced particle emissions in this particle-sensitive process area, as might otherwise occur, for example, by friction during movement of the leads or the like. In this variant, for example, a solid casing of the filling needles 72 can take place. Also, by slightly tilting, the mover 20 could also slightly skew the containers 36 during the filling process to support a foam-free filling. The containers 36 could be lowered slightly inclined parallel to the axis of the filling needles 72 during the filling process.
  • a final filling station 49 comprises a plurality of filling needles 72 arranged in series parallel to the transporting direction 31 as well as a corresponding sensor system via which the exact
  • Residual filling can be controlled and monitored. As already in connection with the pre-filling station 47, a relative movement between containers 36 and filling needles 72 should be possible during filling. In the embodiment according to FIG. 4, the filling needles 72 of the final filling station 49 are now movably arranged on a process mover 21. Via the movement of the
  • Process movers 21 can in turn achieve a filling above or below the filling level by the filling needles 72 during the filling process parallel to the axis of the containers 36 withdraw from these upwards.
  • the filling needles 72 and / or the containers 36 slightly sloping during the filling in order to optimize the filling process.
  • a closing station 50 comprises a container 74 in which the closures 37 are stored and provided in a suitable manner via a feed 76.
  • the mover 20 moves the container 36 along the feed 76 with a preferably continuous drag movement, so that the closure 37 comes to lie on the container opening.
  • the mover 20 moves the container 36 provided with a closure 37 into a closing position 150.
  • the closure 37 and the container 36 are located in the detection area of a closing station 50.
  • This can be, for example, a hemming station 53.
  • the corresponding crimping rollers are not shown.
  • the mover 20 positions the containers 36 in the detection area of the crimping station 53, which makes a positive connection of the closure 37, such as an aluminum cap, with the container 36. Thereafter, the containers 36 are closed in the desired manner.
  • the mover 20 can bring the sealed containers 36 into an optionally possible inspection position 155, which is located in the detection area of an inspection station 55.
  • the sealed containers 36 are brought into an outlet position 160 in the detection area of an outlet 60, which supplies the containers 36 to further processing steps if necessary.
  • the transfer can be realized with the aid of the mover 20 and / or a handling device 52, for example a robot or external axis gantry or the like.
  • the empty mover 20 moves from the outlet position 160 back to the starting position 140. This could be done, for example, with a mover 20 configured as an active planar drive. Alternatively, a planar drive with a static traveling field and / or additional guidance would be possible or else a passive conveying means (such as chain,
  • FIG. 5 shows a device 8 for processing containers 36, in particular ampoules or vials.
  • the containers 36 to be filled are supplied perpendicular to the plane of the carrier plate 12 or drive surface 13.
  • a deflection wheel 45 takes over a deflection of the containers 36 by 90 ° parallel to the surface of the support plate 12 in an inlet position 140.
  • the mover 20 takes over the containers 36 from the inlet 40 into the container receptacle 38.
  • suitable handling solutions can be provided which facilitate this transfer accomplish.
  • at least two movers 20 can be provided which are brought directly adjacent to one another between the deflecting wheel 45 and the carrier plate 12 or drive surface 13.
  • the movers 20 move at the same speed as the incoming containers 36 on the guide wheel 45.
  • a third mover 20 is already ready when all container receptacles 38 of the first mover 20 are filled and this leaves the detection range of the guide wheel 45.
  • the second mover 20 is filled with synchronized speed with containers 36 fed from the deflecting wheel 45, and so on.
  • the various steps of receiving the containers fed via the deflection wheel 45 are shown in FIG. 6.
  • the deflection wheel 45 rotates about an axis parallel to the plane of the carrier plate 12 or drive surface 13, as shown in FIG.
  • the outer container receptacles of the deflection wheel 45 are also arranged at a distance from the drive surface 13 to the drive surface 13. This distance is chosen so that between drive surface
  • the receptacle receptacle 38 of the mover 20 can be arranged so that the container to be transferred 36 fits between two recordings.
  • first movers 20. 1 and second movers 20. 2 are in the vicinity of the deflecting wheel 45, but are not yet in engagement.
  • the first mover 20. 1 brings the receptacle receptacle 38 up to a height with the deflecting wheel 45.
  • the second mover 20.2 continues to approach the deflection wheel 45.
  • the first mover 20.1 moves at the same speed as the rotational speed of the receptacle receptacle of the deflection wheel 45.
  • the first mover 20.1 is
  • Mover 20.1 face each other so that the intermediate container 36 can be safely transferred from the guide wheel 45 to the first mover 20.1.
  • the second mover 20.2 continues to approach just like a third mover 20.3.
  • the second mover 20. 2 is suitably aligned.
  • the first mover 20.1 moves to receive the containers 36 in synchronization with the guide wheel 45 on.
  • the third mover 20.3 continues to move to the guide wheel 45.
  • the second mover 20. 2 is synchronized, moves at the same speed as the receptacles of the deflecting wheel 45.
  • the receptacle receptacle 38 directly adjoins that of the first mover 20.
  • the first mover 20.1 continues to move at a constant speed and picks up the containers 36 supplied by the deflecting wheel 45.
  • first and second movers 20.1, 20.2 continue to move at the same speed in the detection range of deflecting wheel 45.
  • Third movers 20.3 continue to approach.
  • the third mover 20.3 moves its receptacle receptacle 38 to the same height as that of the deflecting wheel 45.
  • First and second movers 20.1, 20.2 continue to move.
  • the first mover 20.1 begins to leave the region of the deflection wheel 45.
  • the eighth step (FIG. 6h)
  • the first mover 20.1 is no longer in engagement with the deflecting wheel 45 and moves the container receptacle 38, which is now completely provided with containers 36, to the next one
  • Second and third movers 20.2, 20.3 continue to move at the same speed as the guide wheel 45.
  • a fourth mover 20.4 is brought into the vicinity of the deflection wheel 45.
  • the receptacle receptacle 38 of the fourth mover 20.4 is brought to the same height as the receptacles of the deflecting wheel 45.
  • Second and third mover 20.2, 20.3 because of themselves immediately one behind the other at the same speed as the peripheral speed of the recordings of the deflection wheel 45. Then, the steps from Figure 6g close again.
  • the carrier plate 12 or drive surface 13 is designed as a vertical plane for moving the movers 20.
  • the movers 20 moves upwards from a start position 120 shown on the left to the receiving position 140.
  • In the receiving position 140 corresponding holding, Perform gripping and positioning functions.
  • the weighing device 54 includes a plurality of unspecified load cells, which are arranged in a row parallel to the transport direction 31.
  • the weighing device 54 can be moved up and down as indicated by arrows in order to come into contact with the containers 36 to be weighed. This weighing device 54 weighs the empty containers 36, thus serving for tare weighing.
  • the mover 20 can release the containers 36 to be weighed on the weighing device 54 by a corresponding up and down movement in the vertical direction. This could be done in rows or individually.
  • the following functions of the mover 20 or container carrier 38 are to be implemented: depositing and receiving the containers 36 on the weighing device 54.
  • the mover 20 After weighing in the (first) weighing position 154, the mover 20 transports the weighed empty containers 36 to a filling position 148 at which a filling station 48 is arranged.
  • the filling station 48 has filling needles 72, which are preferably arranged in a row which is oriented parallel to the transport direction 31. In the liquid to be filled, it can, for example
  • the filling needles 72 are moved relative to the containers 36. This could take place in that the filling needles 72 themselves are designed to be movable and / or the containers 36 are moved or lifted by the mover 20.
  • the filling needles 72 could be moved in a non-illustrated alternative similar to the embodiment of Figure 4 by a process movers 21 during the filling process. This relative movement may change during the filling process as already described in more detail in connection with the exemplary embodiments according to FIGS. 3 and 4 described.
  • the filling needles 72 are moved relative to the containers 36 away from each other. This could take place in that the filling needles 72 themselves are designed to be movable and / or the containers 36 are moved or lowered by the mover 20.
  • the mover 20 transports the filled containers 36 into a further weighing position 156 in the detection area of another weighing device 56.
  • the transport can now be carried out in such a way that a sloshing of the filled containers 36 is prevented by a suitable pivoting of the containers 36 about a horizontal axis is indicated by a corresponding arrow.
  • the gross weighing takes place.
  • the further weighing device 54 is designed to be movable for receiving the containers 36 to be weighed.
  • the weighing position 156 are the following functions
  • the mover 20 could discharge the incorrectly filled container 36 or possibly bring it into the filling position 148 for subsequent dosing.
  • the weighed containers 36 brings the mover 20 into a closing position 150, which is located in the detection area of a closing station 50.
  • the closing station 50 is designed as a plug setting station by way of example. It comprises at least one container 74 for the closures 37, which provides a supply 76 in a suitable manner. Now there is a relative movement between the container 36 and closure 37.
  • the mover 20 moves the open containers 36 upwards, so that the closures 37 can be inserted into the container openings.
  • the sealed containers 36 are brought into a discharge position 160 for transfer into an outlet 60.
  • a deflection wheel 58 is provided, which receives the supplied containers 36 and transferred after a 90 ° rotation in the outlet 60 in the form of a screw conveyor.
  • the mover 20 is synchronized to the speed of the guide wheel 58, so that it moves in the transfer position at the same speed as the peripheral speed of the feed wheel 58th
  • the mover 20 moves from the exit position 160 back to the starting position 120.
  • this could be active as one
  • Planar drive configured mover 20 done. Alternatively, it would be one
  • Planar drive with a static traveling field and an additional guide possible or even a passive conveyor (such as chain, belt, etc.).
  • the filled container 36 is in the outlet 60 ready, which serves as an interface to a possibly downstream machine.
  • the mover 20 is provided with a receptacle receptacle 38 in which receptacles 36 filled with a darkly indicated product 35 are located.
  • the filling level of the product 35 is oriented horizontally in a first state a.
  • first state a, a ' the product 35 is at rest (acceleration and speed equal to zero).
  • the mover 20, which cooperates with a drive surface 13 (not shown), can be rotated about a pivot point 33.
  • FIG. 7 Shown in the top row of Figure 7 is a mover 20 with no anti-slosh control 35 control, and in the lower row there is shown a mover 20 with control to prevent sloshing of the product 35 in the respective states.
  • a second state b b 'accelerated the movers 20 the product with constant positive acceleration a.
  • the velocity v increases accordingly linearly.
  • the product 35 above (state b) spills, the filling level of the product 35 is inclined relative to the horizontal or no longer oriented perpendicular to the container axis.
  • the mover 20 rotates the receptacle receptacle 38 about the fulcrum 31 by an angle a.
  • the angle ⁇ describes the rotation relative to the normal position or rest position.
  • movers 20, 21, which cooperate in the form of a planar drive with the carrier plate 12 or drive surface 13, open up flexible possibilities both of the container transport and the movement of components of process stations.
  • process stations 38, 40, 43, 44, 47, 48, 49, 50, 51, 53, 54, 55, 56 may also be assembled in a different manner in a device 8; Due to the flexible transport system, systems can also be set up very flexibly and modularly and, if necessary, changed. Due to the essentially contactless drive system, this is particularly suitable for the In filling and / or closing and / or weighing devices in the pharmaceutical industry, since there the requirements in terms of
  • Particle purity are particularly high.
  • other fields of application are possible in principle.

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses vorgeschlagen, umfassend zumindest eine Füllstation (48) zum Befüllen zumindest eines Behältnisses (36), zumindest eine Behältnisaufnahme (38) zum Transport des Behältnisses (36) relativ zur Füllstation (48), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Antriebsfläche (13) und zumindest ein auf der Antriebsfläche (13) insbesondere magnetisch ankoppelbarer Mover (20) vorgesehen sind, wobei der Mover (20) auf der Antriebsfläche (13) in zumindest zwei Freiheitsgraden verschiebbar und/oder drehbar angeordnet ist und dass die Behältnisaufnahme (38) auf dem Mover (20) angeordnet ist.

Description

Beschreibung
Titel
Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses nach der Gattung des unabhängigen Anspruchs.
Stand der Technik Aus der WO 2011/138448 ist bereits ein System zum Transportieren von Behältern zwischen unterschiedlichen Stationen bekannt, wobei die Behälter in Behälterträgern aufgenommen sind. Das System umfasst eine Steuereinheit, die den Transport der Behälterträger steuert, eine Transportfläche, die in Teilflächen unterteilt ist und auf der die Behälterträger beweglich anordenbar sind, und An- triebsmittel, wobei die Antriebsmittel durch die Steuereinheit angesteuert sind und einer jeweiligen Teilfläche ein jeweiliges Antriebsmittel zugeordnet ist, wobei ein jeweiliges Antriebsmittel dazu ausgebildet ist, einen zugehörigen Behälterträger mit einer Antriebskraft zu beaufschlagen. Dieses System zeichnet sich durch hohe Flexibilität aus, wie sie insbesondere zum Transport von Probenbehältern eines Laboranalysesystems gefordert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Füllsystem weiter zu optimieren. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Vorteile der Erfindung
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass sequentielle Prozessschritte bzw. fixe Prozessschritte nicht mehr notwendigerweise erforderlich sind. Dadurch, dass zumindest eine Antriebsfläche und zumindest ein auf der Antriebsfläche insbesondere magnetisch ankoppelbarer Mover vorgesehen sind, und der Mover auf der Antriebsfläche in zumindest zwei Freiheitsgraden verschiebbar und/oder drehbar angeordnet ist und die Behältnisaufnahme auf dem Mover angeordnet ist, lassen sich in besonders flexibler Art und Weise die Behältnisse der Füllstation zuführen und entfernen. Zudem kann über dieses Antriebsprinzip die
Partikelemission bzw. der Abrieb über Relativbewegungen von ansonsten benötigten Rollen, Gleitelementen oder Antriebsmitteln verringert werden, da nun der Mover aufgrund der magnetischen Ankopplung berührungslos relativ zur Antriebsfläche bewegt werden kann. Dies ist gerade für pharmazeutische Abfüllanlagen von Vorteil. Außerdem wird die Reinigbarkeit des Systems verbessert, indem lediglich planare Oberflächen notwendig sind ohne die sonst üblichen mechanischen und schwierig zu reinigenden Verbindungen zwischen Antrieb und bewegtem Behältnistransport. Weiterhin wird der Aufwand gerade bei der Einrichtung bzw. Montage der Prozesse zur Füllstation reduziert, indem der Transport die Behältnisse nicht immer an einer fixen Position zur Verfügung stellen muss. Weiterhin wird die Lebensdauer erhöht durch Reduzierung von Verschleißteilen. Weiterhin können feste, unveränderbare mechanische Routen vermieden werden. Weichenfunktionen sind nicht mehr ortsgebunden, sondern lassen sich durch entsprechende Programmierung an beliebiger Stelle innerhalb der Antriebsfläche festlegen. Das flexible Antriebskonzept mit Überlagerung einer Drehbewegung des Movers kann direkten Einfluss auf das
Schwappverhalten eines abgefüllten Behältnisses nehmen, indem der Mover eine Drehbewegung erzeugt, die dem Schwappen des abgefüllten Produkts entgegenwirkt.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Antriebsfläche als vertikale Ebene ausgebildet ist. Dadurch lassen sich gerade für das Abfüllen typische Relativbewegungen wie der Transport unterhalb in der Regel vertikal orientierter Füllnadeln besonders einfach realisieren. Besonders bevorzugt bewegt sich die Behältnisaufnahme während des Abfüllens. Damit können die Füllnadeln fest angeordnet werden, ohne den Abfüllvorgang zu beeinträchtigen. Die feste Anordnung der Füllnadeln wirkt sich partikelreduzierend aus, da sonst auftretende Reibungen der Füllschläuche oder ähnliches bei einer möglichen Festverrohrung nicht mehr erfolgen. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass mehrere, unabhängig voneinander verfahrbare Mover vorgesehen sind. Damit lassen sich die Prozessabläufe flexibel gestalten, indem je nach Zustand des Behältnisses andere Stationen angefahren können.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest eine Antriebsfläche und zumindest ein auf der Antriebsfläche insbesondere magnetisch ankoppelbarer Prozessmover vorgesehen sind, und dass zumindest eine Füllnadel der Füllstation mit dem Prozessmover verbunden ist zur Bewegung der Füll- nadel durch den Prozessmover. Trotz beweglicher Füllnadeln ist die
Partikelerzeugung reduziert, da auf ein berührungsloses und somit abriebarmes Antriebssystem zurückgegriffen werden kann.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Füllstation zu- mindest eine Vorfü llstation und/oder zumindest eine Endfüllstation umfasst, wobei die Antriebsfläche so ausgebildet ist, dass der Mover den Behältnisträger zwischen der Vorfü llstation und der Endfüllstation bewegt. Besonders zweckmäßig ist vorgesehen, dass zumindest eine Verschließstation und/oder zumindest eine Wiegeeinrichtung und/oder zumindest eine Inspektionseinrichtung und/oder ein Einlauf und/oder ein Auslauf vorgesehen ist und die Antriebsfläche so ausgestaltet ist, dass der Mover zumindest die Behältnisaufnahme zu zumindest einer der vorgenannten Stationen bewegt. Damit lassen sich die Prozessabläufe flexibel gestalten, indem je nach Zustand des Behältnisses andere Stationen angefahren können. Insbesondere bei schlechten Wiegeergebnissen kann das Be- hältnis zur Nachbefüllung erneut an die Füllstation gebracht werden, was aufgrund einer freiprogrammierbaren Route bei diesem Antriebskonzept leicht möglich ist.
Weitere zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der Beschreibung.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen: die Figur 1 sowohl eine passives Mover- Modul wie auch ein aktives
Mover-Modul mit Spulenpaket zur Spannungsversorgung, die Figur 2 eine Systemdarstellung der Vorrichtung, die Figur 3 eine perspektivische Darstellung eines Maschinenkonzepts zum Befüllen nestgebundener pharmazeutischer Behältnisse, die Figuren 4 und 5 perspektivische Darstellungen weiterer Maschinenkonzepte zum Befüllen von insbesondere pharmazeutischen Behältnissen, die Figur 6 die Einlaufsituation mit einem Planarantrieb in neun unterschiedlichen Zuständen a bis i sowie die Figur 7 Mover mit befüllten Behältnissen ohne und mit spezieller
Ansteuerung, um ein Schwappen eines in dem Behältnis abgefüllten Produkts zu reduzieren.
Gemäß Figur 1 umfasst eine Grundplattform 10 eine Trägerplatte 12 bzw. eine Antriebsfläche 13, auf der beweglich zumindest ein Mover 20 angeordnet ist. Bei dem Mover 20 handelt es sich um einen in der Regel passiven Mover 20, der vorzugsweise Permanentmagnete 19 umfasst, die mit Spulen an der Trägerplatte
12 bzw. Antriebsfläche 13 zur Erzeugung einer Relativbewegung zusammenwirkt. Alternativ könnte der Mover 20 jedoch auch aktiv betrieben werden, indem der Mover 20 zumindest ein Spulenpaket zur Spannungsversorgung umfasst, das mit Magnetfeld erzeugenden Mitteln (Permanentmagnete, Spulen) an der Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 zur Erzeugung einer Relativbewegung in geeigneter Weise zusammenwirkt. Figur 1 zeigt beispielhaft die erste Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13, die als horizontale Ebene ausgebildet ist, sowie eine weitere hieran angrenzende Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13, die als vertikale Ebene ausgebildet ist. Die beiden hierauf angeordneten Mover 20 sind ebenfalls eben ausgebildet und wirken mit den jeweiligen Antriebsflächen 13 so zusammen, dass eine vorzugsweise berührungslose Bewegung der Mover 20 relativ zur Antriebsfläche 13 sowohl in der Ebene der Antriebsflächen 13 in zumindest zwei Freiheitsgraden wie auch optional eine Drehung um die Normale der Antriebsfläche 13 möglich ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 sind beispielhaft zwei Mover 20 dargestellt mit unterschiedlichen Grundformen, nämlich ein im Wesentlichen rechteckförmiger Mover 20 bzw. ein runder Mover 20. Auch eine ovale Gestaltung wäre denkbar. Die Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 besteht aus meh- reren Einzelteilen bzw. Kacheln 16. Die Kacheln 16 sind quadratisch bzw. rechteckförmig ausgebildet. Die Kacheln 16 besitzen im Wesentlichen eine planare Oberfläche und sind schichtweise aufgebaut. Die Kachel 16 ist quadratisch bzw. rechteckförmig ausgebildet. So umfasst die Kachel 16 eine Spulenebene 18, eine Sensorebene 22 sowie eine Leistungselektronikebene 24. Weiterhin ist ein Bus- System 26 vorgesehen, welches die Kacheln 16 mit einem nicht dargestellten
Zentralrechner bzw. Prozessor verbindet. Außerdem ist eine Spannungsversorgung 28 vorgesehen mit zugehörigen Anschlüssen, über die die Leistungselektronikebene 24 bzw. die Spulenebene 18 und/oder die Sensorebene 22 mit Energie versorgt werden kann.
Die Grundplattform 10 beschreibt das Basiselement. Aus dieser ergeben sich die nötigen Gestaltungsmöglichkeiten des Systems im Raum. Unter der Grundplattform 10 wird der Systemträger bzw. ein Maschinengestell verstanden. Sie muss die notwendige Steifigkeit aufweisen. Die Grundplattform 10 kann bereits Steue- rungskomponenten und Leistungselektronik aufnehmen. Optional könnte auch bereits die Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 Bestandteil der Grundplattform 10 sein. Die Grundplattform 10 bietet die Basis oder das Element zur Anordnung weiterer Funktionseinheiten. Die Grundplattform 10 ist weiterhin die Basis oder das Element zur Anordnung weiterer Transportsysteme. Die Grundplattform 10 soll kompatibel mit anderen Grundplattformen sein. Auf der Oberfläche der
Grundplattform 10 sind auf der Antriebsfläche 13 die relativ hierzu beweglichen Mover 20 angeordnet. Hierzu erzeugt die Antriebsfläche 13 bzw. die Trägerplatte 12 eine Antriebskraft, die auf den Mover 20 wirkt und ihn in die gewünschte Bewegung versetzt. Die stationäre Antriebsfläche 13 ist vorzugsweise planar ausge- führt. Der Mover 20 wird so angesteuert, dass er zumindest in zwei Freiheitsgra- den verschiebbar und/oder drehbar ist. Damit lassen sich insbesondere wie nachfolgend beschrieben unterschiedliche Stationen in flexibler Weise anfahren, wenn die Antriebsfläche 13 diese in geeigneter Weise miteinander verbindet. Der Mover 20 beschreibt das bewegbare Element der Vorrichtung 8. Zum einen dient der Mover 20 der Erzeugung einer Relativbewegung gegenüber der Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13. Weiterhin erfolgt eine Interaktion zwischen den Movern 20 oder zwischen den Moverkomponenten. Weiterhin erzeugt der Mover 20 eine Kraft auf die Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13. Hierzu um- fasst der Mover 20 zumindest ein Mittel zur Erzeugung eines Magnetfelds, insbesondere einen Magneten, vorzugsweise einen Permanentmagneten 19, der mit ein Wanderfeld erzeugenden Spulen 18 der Trägerplatte 12 bzw. der Antriebsfläche 13 zur Bewegungserzeugung zusammenwirkt. Hierbei wird einen Luftspalt zwischen der Trägerplatte 12 bzw. der Antriebsfläche 13 und dem Mover 20 aus- gebildet, so dass eine berührungslose Bewegung des Movers 20 relativ zur Antriebsfläche 13 erfolgen kann. Weiterhin kann der Mover 20 Mittel zur Erkennung einer Position aufweisen.
In einer Ansicht der Figur 2 ist der Mover 20 perspektivisch dargestellt. Eine Un- terseite 17 des Movers 20 wirkt mit der Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 zusammen. An der Unterseite 17 des Movers 20 sind mehrere Permanentmagnete 19 angeordnet. Die Magnetfelder benachbart angeordneter Permanentmagnete 19 unterscheiden sich. Im Wesentlichen besteht die Unterseite 17 aus vier Feldern mit jeweils mehreren Permanentmagneten 19. Der mittlere Bereich der Unterseite 17 weist keine Permanentmagnete 19 auf. WO 2013/059934 AI gibt noch weitere alternative Ausgestaltungen an, die in die Offenbarung der vorliegenden Anmeldung einbezogen sind. Der Mover 20 wird von einem Kollisionsschutz 23 umgeben, was bei einer Vielzahl bewegter Mover 20 vorteilhaft ist. Die Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 stellt eine mehrschichtige Komponente gemäß Abbildung 2 dar. Sie weist folgende Basisfunktionalitäten auf. Zum einen umfasst sie Mittel zur Erzeugung einer Relativbewegung gegenüber dem Mover 20. Außerdem wird eine Kraft erzeugt, die auf den Mover 20 wirkt. Außerdem umfasst sie Mittel zur Erzeugung von Distanzen (Luftspalt) zwischen der Trägerplatte 12 und dem Mover 20. Außerdem umfasst die Trägerplatte 12 Mittel zur Erkennung von Positionen sowie Mittel zur Erkennung von Energieübertragung und Mittel zur Übertragung von Informationen.
Der Mover 20 weist gemäß Figur 3 zumindest eine Behältnisaufnahme 38 zur Aufnahme zumindest eines zu transportierenden Behältnisses 36 auf. Die
Behältnisaufnahme 38 ist vorzugsweise schlitzförmig in der Weise ausgebildet, dass mehrere Behältnisse 36 nebeneinander angeordnet werden können und diese von der Aufnahme 38 gehalten werden. Jedoch ist auch eine andere Ausgestaltung der Behältnisaufnahme 38 möglich. Weiterhin könnte der Mover 20 Mittel zum Bewegen der Behältnisse 36 umfassen. Der Mover 20 ist vorzugsweise vergossen, um die innenliegenden Magnete vor Umgebungseinflüssen wie beispielsweise vor Korrosion zu schützen. Ein Prozessmover 21 ist technisch identisch bzw. ähnlich aufgebaut wie der Mover 20, bewegt jedoch anstelle der Behältnisse 36 Komponenten von Prozessstationen wie nachfolgend noch näher ausgeführt. Das Antriebsprinzip bzw. das Zusammenwirken mit den beschriebenen Antriebsflächen 13 unterscheidet sich jedoch nicht.
Anhand Figur 3 lässt sich die Vorrichtung 8 zur Verarbeitung von insbesondere nestgebundenen Behältnissen 36 näher erläutern. In einem Tub 32, ein wannen- förmiger Behälter wie dargestellt, werden in einem Nest 34 befindliche Behältnisse 36 angeliefert. Das Nest 34 dient der Aufnahme der Behältnisse 36 insbesondere im Tub 32. Ein Tubeiniauf 40 bildet die Schnittstelle zu einer nicht gezeigten vorgelagerten Maschine. Die Tubs 32 werden in einer mit einem Pfeil angedeuteten Transportrichtung 31 durch eine Transporteinrichtung 42 bewegt. Verschie- dene übliche Transportlösungen (Band, Riemen) können genutzt werden, dargestellt ist eine Lösung mit Transportriemen als Transporteinrichtung 42. Prinzipiell möglich wäre entsprechend der Darstellung gemäß Figur 1 auch in horizontaler Ebene der Transport der Tubs 32 mittels Planarantrieb, also unter Verwendung des Movers 20, der auf der horizontal ausgerichteten Trägerplatte 12 bzw. An- triebsfläche 13 angeordnet und ausgebildet ist zum Transport des Tubs 32.
Gemäß Figur 3 ist die Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 als vertikale Ebene ausgebildet zur Bewegung der Mover 20. Der Mover 20 bewegt sich von einer links vorne gezeigten Startposition 120 nach oben in eine Vereinzelungsposition 144. In der Vereinzelungsposition 144 befindet sich der Mover 20 in Reichweite eines Entnahmemittels 46. Das Entnahmemittel 46 ist beispielsweise als Roboter bzw. Roboterarm ausgebildet. Es dient der Entnahme eines mit Behältnissen 36 versehenen Nests 34 aus dem Tub 32. Das Entnahmemittel 46 ist in der Lage, durch eine Auf-Abbewegung zumindest eine senkrecht zur Transportrichtung 31 angeordnete Behältnisreihe zu entnehmen und/oder in der Behältnisaufnahme
38 des Movers 20 abzusetzen. Somit werden die in dem Nest 34 befindlichen Behältnisse 36 reihenweise entnommen und somit vereinzelt. Als reihenweise Vereinzelung wird verstanden, dass mehrere Behältnisse 36 im Wesentlichen einreihig senkrecht zur Transportrichtung 31 angeordnet sind.
Gegebenenfalls kann der Mover 20 die Entnahme der Behältnisse 36 aus dem von dem Entnahmemittel 46 bereitgestellten Tub 32 bewerkstelligen, indem der Mover 20 selbst eine entsprechende Entnahmebewegung relativ zum
Entnahmemittel 46 erzeugt. In der Entnahmeposition verfährt hierzu der Mover 20 die Behältnisaufnahme 38 über die Öffnungen der zur Entnahme bereit stehenden Behältnisse 36. Die Breite der vorzugsweise schlitzförmigen Ausnehmung der Behältnisaufnahme 38 ist größer als der Durchmesser des Halses des Behältnisses 36. Der Mover 20 verfährt die Behältnisaufnahme 38 in der Weise, dass die Ausnehmung die Behältnisse 36 umschließen kann. Anschließend er- folgt das Halten der von der Behältnisaufnahme 38 umschlossenen Behältnissen
36, indem der Mover 20 die Behältnisaufnahme 38 so verdreht, dass dadurch die Behältnisse 36 geklemmt werden. Die Innenkanten der vorzugsweise schlitzförmigen Ausnehmung kommen dadurch von beiden Seiten in Kontakt mit den Seitenwänden der Behältnisse 36. Nach dem Verdrehen bzw. formschlüssigen Kon- takt der Behältnisaufnahme 38 mit den Behältnissen 36 verfährt der Mover 20 nach oben und entfernt die nun reihenweise vereinzelten Behältnisse 36. Alternativ könnte auch das Nest 34 abgesenkt werden.
Die entnommenen Behältnisreihen transportiert der Mover 20 von der Vereinze- lungsposition 144 zu einer Wiegeeinrichtung 54 in eine Wiegeposition 154. Hierbei behält der Mover 20 und damit auch die Behältnisaufnahme 38 die leicht verkippte Position bei wie in Figur 3 angedeutet, damit die Behältnisse 36 weiterhin sicher geklemmt und gehalten werden. Diese Wiegeeinrichtung 54 wiegt die leeren Behältnisse 36, dient also der Tara-Wägung. Hierzu könnte der Mover 20 durch eine entsprechende Auf- und Abbewegung in vertikaler Richtung die zu verwiegenden Behältnisse 36 auf der Wiegeeinrichtung 54 freistellen. Das Freistellen erfolgt durch eine gegenläufige Kippbewegung des Movers 20 und damit der Behältnisaufnahme 38, so dass die Behältnisse 36 nicht mehr klemmend gehalten werden. Der besondere Vorteil der reihenweisen Vereinzelung zeigt sich gerade beim Verwiegen. Damit können übliche Wiegeeinrichtungen 54, 56 verwendet werden, die üblicher Weise auf zumindest einreihiges Verwiegen ausgelegt sind. Dies ist bei der bislang üblichen nestweisen Verarbeitung allenfalls mit großem Aufwand möglich, so dass zumeist nur ein geringer Prozentsatz verwo- gen wird. Das Verwiegen könnte reihenweise oder aber auch einzeln erfolgen.
Nach erfolgter Verwiegung in der (ersten) Wiegeposition 154 transportiert der Mover 20 die gewogenen leeren Behältnisse 36 in eine Füllposition 148, an der eine Füllstation 48 angeordnet ist. Hierzu verkippt der Mover 20 die
Behältnisaufnahme 38, so dass die zuvor freigestellten Behältnisse 36 wieder klemmend gehalten werden.
Die Füllstation 48 weist Füllnadeln 72 auf. Die Füllnadeln 72 sind bevorzugt in einer Reihe angeordnet, besonders bevorzugt in einer Reihe senkrecht zur Transportrichtung 31. Bei der abzufüllenden Flüssigkeit kann es sich beispielsweise um Pharmazeutika handeln. In der Füllposition 148 werden die Füllnadeln 72 relativ zu den Behältnissen 36 aufeinander zu bewegt. Dies könnte dadurch erfolgen, dass die Füllnadeln 72 selbst beweglich ausgebildet sind und/oder die Behältnisse 36 durch den Mover 20 bewegt bzw. angehoben werden. In der in Figur 3 gezeigten Variante erfolgt die Relativbewegung allein durch den die Behältnis- se 36 bewegenden Mover 20. Der Mover 20 behält zum einen die Verdrehung zum klemmenden Halten der Behältnisse 20 bei. Zum anderen bewegt der Mover 20 die Behältnisse 36 während des Abfüllvorgangs entlang der Achse der Füllnadeln 49. Diese Relativbewegung kann sich während des Füllvorgangs ändern. Mit zunehmendem Füllspiegel im Behältnis 36 senkt der Mover 20 das Behältnis 36 nach unten ab. Dadurch wird störende Blasenbildung während des Abfüllens reduziert. Nach erfolgter Abfüllung werden die Füllnadeln 72 relativ zu den Behältnissen 36 voneinander weg bewegt. Dies könnte dadurch erfolgen, dass die Füllnadeln 72 selbst beweglich ausgebildet sind und/oder die Behältnisse 36 durch den Mover 20 bewegt bzw. abgesenkt werden. Im Ausführungsbeispiel senkt der Mover 20 die Behältnisse 36 weiter nach unten parallel zur Achse der Füllnadeln 72 ab, so dass anschließend eine kollisionsfreie seitliche Bewegung möglich wird.
Nach erfolgter Abfüllung transportiert der Mover 20 die befüllten Behältnisse 36 in eine weitere Wiegeposition 156 in den Erfassungsbereich einer (weiteren)
Wiegeeinrichtung 56. Der Transport kann nun so erfolgen, dass ein Schwappen der befüllten Behältnisse 36 durch ein geeignetes Verschwenken der Behältnisse 36 um eine horizontale Achse verhindert wird. Hierzu erfolgt nach einem bestimmten Beweg ungsprofil ein weiteres Verkippen, wobei das klemmende Halten der Behältnisse 36 beibehalten wird. Die Anti-Schwapp- Funktion wird weiter unten in Verbindung mit Figur 7 näher erläutert.
An der Wiegeeinrichtung 56 erfolgt die Brutto-Wägung. Hierbei erfolgt ähnlich wie in der Tara-Wiegeposition 154 ein Absetzen und Aufnehmen der befüllten Be- hältnisse 36 auf und von der Wiegeeinrichtung 56 oder alternative Füllmengen- detektionseinrichtungen. In der Wiegeposition 156 sind folgende Funktionen zu realisieren: Halten durch entsprechendes Klemmen der Behältnisse 36, Freistellen der Behältnisse 36 durch entsprechendes gegenläufiges Verdrehen der Behältnisaufnahme 38, so dass die Behältnisse 36 nicht mehr klemmend gehal- ten werden zum Verwiegen, sowie anschließendes klemmendes Halten der Behältnisse 36 durch eine Verdrehung des Movers 20.
Sollte die Brutto-Wägung in der Wiegeposition 156 ergeben, dass eine nicht- tolerable Menge abgefüllt wurde, könnte der Mover 20 das entsprechende Be- hältnis 36 ausschleusen und/oder eventuell in die Füllposition 148 zur Nachdosierung bringen.
Die gewogenen Behältnisse 36 bringt der Mover 20 in eine Verschließposition 150, die sich im Erfassungsbereich einer Verschließstation 50 befindet. Die Verschließstation 50 umfasst zumindest ein Setzrohr 64 und einen Stößel 62.
Setzrohre 64 und Stößel 62 sind reihenweise, insbesondere in einer Reihe senkrecht zur Transportrichtung 31, angeordnet. Weiterhin werden Verschlüsse 37 wie beispielsweise Stopfen mit Hilfe einer Zuführung 76 den Setzrohren 64 zugeführt, um das befüllte Behältnis 36 zu verschließen. Der Verschluss 37 gelangt in das Innere des Setzrohrs 64. Das Setzrohr 64 ist so ausgebildet, dass der Ver- schluss 37 umfangsseitig etwas komprimiert wird, so dass er sich anschließend in der Behältnisöffnung wieder ausdehnt und diese so verschließt. Der Verschluss 37 wird in eine geeignete Position oberhalb der Behältnisöffnung gebracht. Nun erfolgt eine Relativbewegung zwischen Behältnis 36 und Verschluss 37, indem der Stößel 62 in das Setzrohr 64 eintaucht und den Verschluss 37 in die Behältnisöffnung drückt. Alternativ bzw. zusätzlich könnte auch das Behältnis 36 selbst durch den Mover 20 hin zum Verschluss 37 bewegt werden. Das Behältnis 36 ist verschlossen.
Anschließend werden die verschlossenen Behältnisse 36 in eine Rücksetzposition 152 gebracht zum Rücksetzen in das Nest 34. Der Mover 20 bringt hierzu die verschlossenen Behältnisse 36 in den Erfassungsbereich einer
Handlingseinrichtung 52. Bei dieser Handlingseinrichtung 52 kann es sich beispielsweise um einen Roboter handeln. Die Handlingseinrichtung 52 entnimmt beispielsweise das von einem Tub 32 transportierte leere Nest 34. Der Mover 20 setzt die vereinzelte Behältnisreihe zurück ins Nest 34. Hierzu werden die klemmend gehaltenen Behältnisse 36 in der Rücksetzposition in das Nest 34 gebracht. Durch gegenläufiges Verdrehen des Movers 20 bzw. der
Behältnisaufnahme 38 vorzugsweise in die Horizontale wird die Klemmung wieder aufgehoben. Anschließend bewegt der Mover 20 die Behältnisaufnahme 38 ohne die Behältnisse 36.
Nachdem alle Reihen des Nests 34 mit Behältnissen 36 bestückt wurden, setzt die Handlingseinrichtung 52 durch Anheben und Absenken das mit Behältnissen 36 befüllte Nest 34 zurück in das leere Tub 34. Diese Rücksetzfunktionalität lässt sich mit Hilfe des Movers 20 und der Handlingseinrichtung 52, beispielsweise ein Roboter oder externes Achsportal oder ähnliches, realisieren.
Anschließend bewegt sich der Mover 20 von der Rücksetzposition 152 wieder in die Ausgangsposition 140 zurück. Dies könnte beispielsweise bei einem als aktiver Planarantrieb ausgestalteten Mover 20 erfolgen. Alternativ wäre ein
Planarantrieb mit einem statischen Wanderfeld und/oder einer zusätzlichen Führung möglich oder aber auch ein passives Fördermittel (wie beispielsweise Kette, Riemen etc.). Das befüllte Tub 32 steht an einem Auslauf 58 bereit, der als Schnittstelle zu einer nachgelagerten Maschine dient.
Die folgenden optionalen Prozessschritte können in die Verarbeitung integriert werden. Dies kann anwendungsspezifisch und modular erfolgen:
Schließbegasung, Vakuumstopfensetzen, Vorbegasung, Doppelkammer, Spritze/Karpule, Bördeln, Mischkugel einsetzen bspw. Suspension, Inspektion (Frontverschluß, Behältnis, Nadel, Stopfensitz, Restsauerstoff, Füllhöhe, Restluftblase), Entnahmestation, Kennzeichnung, Produktverlustvermeidung.
Anhand Figur 4 lässt sich eine Vorrichtung 8 zur Verarbeitung von Behältnissen 36, insbesondere Karpulen, näher erläutern. In nicht näher dargestellter Art und Weise werden zu befüllende Behältnisse 36 angeliefert. Es kann sich hierbei insbesondere um mit flüssigen Pharmazeutika zu befüllende Behältnisse 36 wie beispielsweise Spritzen, Ampullen, Karpulen, Vials oder ähnliches handeln.
Ein Einlauf 40 bildet die Schnittstelle zu einer nicht gezeigten vorgelagerten Maschine. Die Behältnisaufnahme 38 gemäß Figur 4 besteht aus zwei mit koaxialen, teilkreisförmigen Aussparungen versehenen Leisten, die entlang der Ober- fläche des Movers 20 verlaufen. Beispielhaft können vier Behältnisse 36 aufgenommen werden. Jedoch auch eine andere, geeignete Anzahl wäre möglich.
Gemäß Figur 4 ist die Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 als vertikale Ebene ausgebildet zur Bewegung der Mover 20. Der Mover 20 bewegt sich von einer links vorne gezeigten Startposition 120 nach oben in eine Einlaufposition 140. In der Einlaufposition 140 befindet sich der Mover 20 in Reichweite der zugeführten Behältnisse 36. In der Einlaufposition 140 werden über nicht näher gezeigte Handlingseinrichtungen oder ähnliches die zugeführten Behältnisse 36 in die Behältnisaufnahmen 38 gebracht.
Die aufgenommenen Behältnisse 36 transportiert der Mover 20 von der Einlaufposition 140 zu einer Verschließstation 50 insbesondere zum Einsetzen von Kolbenstopfen als hierfür übliche Verschlüsse 37, wie für Karpulen, oben und unten offene Glasröhrchen, typisch, in eine Einsetzposition 141. Hierbei werden die Behältnisse 36 von unten durch Verschlüsse 37 (Stopfen) verschlossen. Die Verschließstation 50 umfasst zumindest einen Niederhalter 66 und einen Stößel 68. Mehrere Niederhalter 66 und Stößel 68 sind parallel zur Transportrichtung 31 bzw. zur Antriebsfläche 13 hintereinander angeordnet entsprechend der Aufnahmegeometrie der Behältnisaufnahme 38. Hierbei sind unterschiedliche Vari- anten möglich, wie eine Relativbewegung zwischen Stopfen bzw. Verschlüssen
37 und Behältnissen 36 erzeugt wird. So könnten der Niederhalter 66 und/oder der Stößel 68 von einem Servoantrieb oder auch mit Hilfe eines Movers 20 bzw. eines Prozessmovers 21 bewegt werden. In der Figur 4 ist eine Variante gezeigt, bei der Niederhalter 66 und Stößel 68 jeweils von Prozessmovern 21 bewegt werden. Als Prozessmover 21 werden solche Mover 20 verstanden, die bestimmte Prozessschritte (Verschließen z.B. Kolbensetzen, Füllen, etc.) mit den zugehörigen Komponenten bewegen, jedoch nicht unmittelbar die Behältnisse 36. Beim Setzen der Verschlüsse 37 verfährt der obere Prozessmover 21 die Niederhalter 66 zur Oberseite der vom Mover 20 bereitgestellten Behältnisse 36. Der untere Prozessmover 21 bewegt die vom Stößel 68 aufgenommenen Verschlüsse 37 nach oben und drückt sie in die Unterseite der Behältnisse 36 ein.
Nachdem in der Einsetzposition 141 die Behältnisse 36 durch die Verschlüsse 37 (Stopfen) unten geschlossen wurden, bringt der Mover 20 die Behältnisse 36 in eine Kugeleinlegeposition 143. Hierbei befinden sich die Behältnisse 36 unter Zuführungen 70 einer Kugeleinlegestation 43, über die eine oder mehrere Kugeln ins Innere des Behältnisses 36 gebracht werden wie dies für gewisse Darreichungsformen bestimmter Pharmazeutika erforderlich ist. Nach eingelegter Kugel bringt der Mover 20 die Behältnisse 36 in eine Vorfüllpo- sition 147. Dort können mehrere Füllnadeln 72 einer Vorfüllstation 47 vorgesehen sein, unter die der Mover 20 die vorzufüllenden Behältnisse 36 bringt. Die Füllnadeln 72 sind hierzu in Reihe parallel zur Bewegungsrichtung 31 angeordnet. Es können mehrere Vorfüllstellen vorgesehen werden, in Figur 4 sind exempla- risch drei Vorfüllstellen mit jeweils vier Füllnadeln 72 vorgesehen. Der Mover 20 kann so angesteuert werden, dass er eine freie Vorfüllstelle anfährt. Hierzu ist eine entsprechende Sensorik zur Auswertung der aktuellen Moverpositionen vorzusehen, die die Anwesenheit eines Movers 20 an einer Vorfüllstelle erkennt und über eine übergeordnete Steuerung die jeweiligen Antriebsflächen 13 so aktiviert, dass der Mover 20 eine belegte Vorfüllstelle nicht ansteuert. Die Füllnadeln 72 könnten entweder starr wie in Figur 4 gezeigt oder aber beweglich angeordnet sein. Jedenfalls erfolgt bevorzugt eine Relativbewegung zwischen Füllnadel 72 und Behältnis 36. Die Abfüllung erfolgt bevorzugt je nach Produkttyp über oder unter dem Füllspiegel, um eine schaumfreie Abfüllung zu unterstützen. Hierzu werden Füllnadel 72 und/oder Behältnis 36 bewegt. Die Füllnadeln 72 könnten von einem Servoantrieb oder einem Mover 20 bzw.
Prozessmover 21 bewegt werden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 jedoch werden die Behältnisse 36 relativ zu den Füllnadeln 72 mit Hilfe des Movers 20 bewegt. Während des Abfüllens entfernt der Mover 20 die Behältnisse
36 parallel zur Achse der Füllnadeln 72 von den Füllnadeln 72 nach unten. Ein Vorteil einer starren Füllnadel 72 liegt aufgrund eines bewegungsfreien Füllvorgangs in reduzierten Partikelemissionen bei diesem partikelempfindlichen Prozessbereich, wie sie ansonsten beispielsweise durch Reibung bei Bewegung der Zuleitungen oder ähnliches auftreten könnten. Bei dieser Variante kann beispielsweise auch eine Festverrohrung der Füllnadeln 72 erfolgen. Auch könnte der Mover 20 durch leichtes Verkippen die Behältnisse 36 während des Abfüllvorgangs auch leicht schräg stellen zur Unterstützung eines schaumfreien Abfüllens. Die Behältnisse 36 könnten leicht schräg gestellt parallel zur Achse der Füllnadeln 72 während des Füllvorgangs abgesenkt werden.
Nach erfolgter Vorfüllung bewegt der Mover 20 die vorgefüllten Behältnisse 36 von der Vorfüllposition 147 in eine Restfüllposition 149. Dort umfasst eine Endfüllstation 49 mehrere in Reihe angeordnete Füllnadeln 72 parallel zur Transport- richtung 31 sowie eine entsprechende Sensorik, über die die genaue
Restbefüllung gesteuert und überwacht werden kann. Wie bereits in Verbindung mit der Vorfüllstation 47 soll eine Relativbewegung zwischen Behältnissen 36 und den Füllnadeln 72 während des Abfüllens möglich sein. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 sind nun die Füllnadeln 72 der Endfüllstation 49 beweglich angeordnet auf einem Prozessmover 21. Über die Bewegung des
Prozessmovers 21 lässt sich wiederum eine Abfüllung oberhalb oder unterhalb des Füllspiegels erreichen, indem die Füllnadeln 72 während des Abfüllvorgangs parallel zur Achse der Behältnisse 36 sich aus diesen nach oben zurückziehen. Alternativ wäre es denkbar, die Füllnadeln 72 und/oder die Behältnisse 36 wäh- rend des Abfüllens leicht schräg zu stellen zur Optimierung des Abfüllvorgangs. Alternativ wäre es auch denkbar, zusätzlich zu den Füllnadeln 72 auch die Behältnisse 36 während des Abfüllvorgangs zu bewegen.
Nach erfolgter Restfüllung bringt der Mover 20 die korrekt befüllten Behältnisse 36 von der Restfüllposition 149 in eine Position 151, in der ein Verschluss 37 bzw. eine Kappe dem Behältnis 36 zugeführt wird. Eine Verschließstation 50 um- fasst einen Behälter 74, in dem die Verschlüsse 37 bevorratet und über eine Zuführung 76 vereinzelt in geeigneter Weise bereit gestellt werden. Hierbei bewegt der Mover 20 das Behältnis 36 mit einer vorzugsweise kontinuierlichen Ab- schleppbewegung an der Zuführung 76 entlang, so dass der Verschluss 37 auf der Behältnisöffnung zu liegen kommt.
Anschließend bewegt der Mover 20 das mit einem Verschluss 37 versehene Behältnis 36 in eine Verschließposition 150. Dort befinden sich Verschluss 37 und Behältnis 36 im Erfassungsbereich einer Verschließstation 50. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Bördelstation 53 handeln. Die entsprechenden Bördelrollen sind nicht dargestellt. Der Mover 20 positioniert die Behältnisse 36 in dem Erfassungsbereich der Bördelstation 53, die eine formschlüssige Verbindung des Verschlusses 37 wie beispielsweise eine Aluminiumkappe mit dem Be- hältnis 36 vornimmt. Danach sind die Behältnisse 36 in gewünschter Weise verschlossen.
Anschließend kann der Mover 20 die verschlossenen Behältnisse 36 in eine optional mögliche Inspektionsposition 155 bringen, die sich im Erfassungsbereich einer Inspektionsstation 55 befindet. Diese könnte mit entsprechender Sensorik ausgestattet sein, um die gewünschten Inspektionskriterien automatisch zu erfassen und auszuwerten.
Anschließend werden die verschlossenen Behältnisse 36 in eine Auslaufposition 160 gebracht im Erfassungsbereich eines Auslaufs 60, der die Behältnisse 36 ggf. weiteren Verarbeitungsschritten zuführt. Die Übergabe lässt sich mit Hilfe des Movers 20 und/oder einer Handlingseinrichtung 52, beispielsweise ein Roboter oder externes Achsportal oder ähnliches, realisieren. Anschließend bewegt sich der leere Mover 20 von der Auslaufposition 160 wieder in die Ausgangsposition 140 zurück. Dies könnte beispielsweise bei einem als aktivem Planarantrieb ausgestaltetem Mover 20 erfolgen. Alternativ wäre ein Planarantrieb mit einem statischem Wanderfeld und/oder einer zusätzlichen Füh- rung möglich oder aber auch ein passives Fördermittel (wie beispielsweise Kette,
Riemen etc.).
Figur 5 zeigt eine Vorrichtung 8 zur Verarbeitung von Behältnissen 36, insbesondere Ampullen oder Vials. Über eine Förderschnecke 39 werden die abzufüllenden Behältnisse 36 senkrecht zur Ebene der Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 zugeführt. Ein Umlenkrad 45 übernimmt eine Umlenkung der Behältnisse 36 um 90° parallel zur Oberfläche der Trägerplatte 12 in eine Einlaufposition 140. Dort übernimmt der Mover 20 die Behältnisse 36 aus dem Einlauf 40 in die Behältnisaufnahme 38. Hierzu können geeignete Handlingslösungen vorgesehen werden, die diesen Transfer bewerkstelligen. Beispielhaft können zumindest zwei Mover 20 vorgesehen werden, die unmittelbar aneinander angrenzend zwischen das Umlenkrad 45 und die Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 gebracht werden. Die Mover 20 bewegen sich mit derselben Geschwindigkeit wie die einlaufenden Behältnisse 36 am Umlenkrad 45. Ein dritter Mover 20 steht schon bereit, wenn sämtliche Behältnisaufnahmen 38 des ersten Movers 20 befüllt sind und dieser den Erfassungsbereich des Umlenkrads 45 verlässt. Während dessen wird der zweite Mover 20 mit aufsynchronisierter Geschwindigkeit mit vom Umlenkrad 45 zugeführten Behältnissen 36 gefüllt und so fort. Die verschiedenen Schritte der Aufnahme der über das Umlenkrad 45 zugeführten Behältnisse zeigt Figur 6. Das Umlenkrad 45 dreht sich um eine Achse parallel zur Ebene der Tägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 wie auch in Figur 5 gezeigt. Die außenliegenden Behältnisaufnahmen des Umlenkrads 45 sind auch in der zur Antriebsfläche 13 nächstliegenden Position beabstandet zur Antriebsflä- che 13 angeordnet. Dieser Abstand ist so gewählt, dass zwischen Antriebsfläche
13 und nächststehender außenliegender Behältnisaufnahme des Umlenkrads 45 die Behältnisaufnahme 38 des Movers 20 so angeordnet werden kann, dass das zu übergebende Behältnis 36 zwischen beide Aufnahmen passt. In einem ersten Schritt (Figur 6a) befinden sich erster Mover 20.1 und zweiter Mover 20.2 in der Nähe des Umlenkrads 45, jedoch noch nicht im Eingriff. Im zweiten Schritt (Figur 6b) bringt der erste Mover 20.1 die Behältnisaufnahme 38 auf eine Höhe mit dem Umlenkrad 45. Der erste Mover 20.1 richtet die
Behältnisaufnahme 38 parallel aus zur Ebene des Umlenkrads 45, beispielsweise horizontal wie in Figur 5 und 6 gezeigt. Der zweite Mover 20.2 nähert sich weiter dem Umlenkrad 45. In einem dritten Schritt (Figur 6c) bewegt sich der erste Mover 20.1 mit derselben Geschwindigkeit wie die Drehgeschwindigkeit der Behältnisaufnahme des Umlenkrads 45. Der erste Mover 20.1 ist
aufsynchronisiert. Auch die Behältnisaufnahmen von Umlenkrad 45 und erstem
Mover 20.1 stehen sich so gegenüber, dass das dazwischenliegende Behältnis 36 vom Umlenkrad 45 sicher auf den ersten Mover 20.1 überführt werden kann. Der zweite Mover 20.2 nähert sich weiter ebenso wie ein dritter Mover 20.3. In einem vierten Schritt (Figur 6d) wird der zweite Mover 20.2 geeignet ausgerich- tet. Der erste Mover 20.1 bewegt sich zur Aufnahme der Behältnisse 36 synchron mit dem Umlenkrad 45 weiter. Der dritte Mover 20.3 bewegt sich weiter auf das Umlenkrad 45 zu. In einem fünften Schritt (Figur 6e) wird der zweite Mover 20.2 aufsynchronisiert, bewegt sich als mit derselben Geschwindigkeit wie die Aufnahmen des Umlenkrads 45. Die Behältnisaufnahme 38 schließt unmittelbar an die des ersten Movers 20.1 an. Der erste Mover 20.1 bewegt sich weiter mit konstanter Geschwindigkeit und nimmt die vom Umlenkrad 45 zugeführten Behältnisse 36 auf. In einem sechsten Schritt (Figur 6f) bewegen sich erster und zweiter Mover 20.1, 20.2 mit derselben Geschwindigkeit weiter im Erfassungsbereich des Umlenkrads 45. Der dritte Mover 20.3 nähert sich weiter. In einem siebten Schritt (Figur 6g) bewegt der dritte Mover 20.3 seine Behältnisaufnahme 38 auf gleiche Höhe mit derjenigen des Umlenkrads 45. Erster und zweiter Mover 20.1, 20.2 bewegen sich weiter. Der erste Mover 20.1 beginnt den Bereich des Umlenkrads 45 zu verlassen. In dem achten Schritt (Figur 6h) befindet sich der erste Mover 20.1 nicht mehr im Eingriff mit dem Umlenkrad 45 und bewegt die nun vollständig mit Behältnissen 36 versehene Behältnisaufnahme 38 zur nächsten
Prozessstation. Zweiter und dritter Mover 20.2, 20.3 bewegen sich mit derselben Geschwindigkeit wie das Umlenkrad 45 weiter. Ein vierter Mover 20.4 wird in die Nähe des Umlenkrads 45 gebracht. In einem neunten Schritt (Figur 6i) wird die Behältnisaufnahme 38 des vierten Movers 20.4 auf dieselbe Höhe wie die Auf- nahmen des Umlenkrads 45 gebracht. Zweiter und dritter Mover 20.2, 20.3 be- wegen sich unmittelbar hintereinander mit derselben Geschwindigkeit wie die Umfangsgeschwindigkeit der Aufnahmen des Umlenkrads 45. Dann schließen sich die Schritte ab Figur 6g wieder an.
Gemäß Figur 5 ist die Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 als vertikale Ebene ausgebildet zur Bewegung der Mover 20. Der Mover 20 bewegt sich von einer links vorne gezeigten Startposition 120 nach oben in die Aufnahmeposition 140. In der Aufnahmeposition 140 sind somit entsprechende Halte-, Greif- und Positionierfunktionen durchzuführen. Die entnommenen Behältnisreihen transportiert der Mover 20 von der Aufnahmeposition 140 zu einer Wiegeeinrichtung 54 in eine Wiegeposition 154. Die Wiegeeinrichtung 54 umfasst mehrere nicht näher bezeichnete Wägezellen, die in einer Reihe parallel zur Transportrichtung 31 angeordnet sind. Die Wiegeeinrichtung 54 lässt sich wie durch Pfeile angedeutet nach oben und unten bewegen, um mit den zu verwiegenden Behältnissen 36 in Kontakt zu kommen. Diese Wiegeeinrichtung 54 wiegt die leeren Behältnisse 36, dient also der Tara-Wägung. Hierzu kann der Mover 20 durch eine entsprechende Auf- und Abbewegung in vertikaler Richtung die zu verwiegenden Behältnisse 36 auf der Wiegeeinrichtung 54 freistellen. Dies könnte reihenweise oder aber auch einzeln erfolgen. In der Wiegeposition 154 sind folgende Funktionen des Movers 20 bzw. Behältnisträgers 38 zu realisieren: Absetzen und Aufnehmen der Behältnisse 36 auf der Wiegeeinrichtung 54.
Nach erfolgter Verwiegung in der (ersten) Wiegeposition 154 transportiert der Mover 20 die gewogenen leeren Behältnisse 36 in eine Füllposition 148, an der eine Füllstation 48 angeordnet ist. Die Füllstation 48 weist Füllnadeln 72 auf, die bevorzugt in einer Reihe angeordnet sind, die parallel zur Transportrichtung 31 orientiert ist. Bei der abzufüllenden Flüssigkeit kann es beispielsweise um
Pharmazeutika handeln. In der Füllposition 148 werden die Füllnadeln 72 relativ zu den Behältnissen 36 bewegt. Dies könnte dadurch erfolgen, dass die Füllnadeln 72 selbst beweglich ausgebildet sind und/oder die Behältnisse 36 durch den Mover 20 bewegt bzw. angehoben werden. Die Füllnadeln 72 könnten in einer nicht gezeigten Alternative ähnlich wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 von einem Prozessmover 21 während des Abfüllvorgangs bewegt werden. Diese Relativbewegung kann sich während des Füllvorgangs ändern wie bereits in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 3 und 4 genauer beschrieben. Nach erfolgter Abfüllung werden die Füllnadeln 72 relativ zu den Behältnissen 36 voneinander weg bewegt. Dies könnte dadurch erfolgen, dass die Füllnadeln 72 selbst beweglich ausgebildet sind und/oder die Behältnisse 36 durch den Mover 20 bewegt bzw. abgesenkt werden.
Nach erfolgter Abfüllung transportiert der Mover 20 die befüllten Behältnisse 36 in eine weitere Wiegeposition 156 in den Erfassungsbereich einer weiteren Wiegeeinrichtung 56. Der Transport kann nun so erfolgen, dass ein Schwappen der befüllten Behältnisse 36 durch ein geeignetes Verschwenken der Behältnisse 36 um eine horizontale Achse verhindert wird wie durch einen entsprechenden Pfeil angedeutet.
An der Wiegeeinrichtung 56 erfolgt die Brutto-Wägung. Hierbei erfolgt ähnlich wie in der Tara-Wiegeposition 154 ein Absetzen und Aufnehmen der befüllten Behältnisse 36 auf und von der Wiegeeinrichtung 56 oder alternative Füllmengen- detektionseinrichtungen. Wiederum ist auch die weitere Wiegeeinrichtung 54 beweglich ausgebildet zur Aufnahme der zu verwiegenden Behältnisse 36. In der Wiegeposition 156 sind folgende Funktionen
des Movers 20 bzw. Behältnisaufnahme 38 zu realisieren: Absetzen und Aufnehmen der Behältnisse 36 auf der Wiegeeinrichtung 56.
Sollte die Brutto-Wägung in der Wiegeposition 156 ergeben, dass eine nicht tole- rable Menge abgefüllt wurde, könnte der Mover 20 das nicht korrekt befüllte Behältnis 36 ausschleusen oder eventuell in die Füllposition 148 zur Nachdosierung bringen.
Die gewogenen Behältnisse 36 bringt der Mover 20 in eine Verschließposition 150, die sich im Erfassungsbereich einer Verschließstation 50 befindet. Die Verschließstation 50 ist beispielhaft als Stopfensetzstation ausgebildet. Sie um- fasst zumindest einen Behälter 74 für die Verschlüsse 37, die eine Zuführung 76 in geeigneter Weise bereit stellt. Nun erfolgt eine Relativbewegung zwischen Behältnis 36 und Verschluss 37. Hierzu bewegt der Mover 20 die offenen Behältnisse 36 nach oben, so dass die Verschlüsse 37 in die Behältnisöffnungen eingesetzt werden können. Anschließend werden die verschlossenen Behältnisse 36 in eine Auslaufposition 160 zum Überführen in einen Auslauf 60 gebracht. Hierzu ist ein Umlenkrad 58 vorgesehen, das die zugeführten Behältnisse 36 aufnimmt und nach einer 90°- Drehung in den Auslauf 60 in Form einer Förderschnecke überführt. Hierbei wird der Mover 20 auf die Geschwindigkeit des Umlenkrads 58 aufsynchronisiert, so dass er sich in der Übergabeposition mit derselben Geschwindigkeit bewegt wie die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrads 58.
Anschließend bewegt sich der Mover 20 von der Auslaufposition 160 wieder in die Startposition 120 zurück. Dies könnte beispielsweise bei einem als aktiven
Planarantrieb ausgestalteten Mover 20 erfolgen. Alternativ wäre ein
Planarantrieb mit einem statischen Wanderfeld und einer zusätzlichen Führung möglich oder aber auch ein passives Fördermittel (wie beispielsweise Kette, Riemen etc.).
Das befüllte Behältnis 36 steht im Auslauf 60 bereit, der als Schnittstelle zu einer eventuell nachgelagerten Maschine dient.
Die folgenden optionalen Prozessschritte können in die Verarbeitung integriert werden. Dies kann anwendungsspezifisch und modular erfolgen: Begasung,
Rollierung, Schlecht-/Gutauslauf, Inspektion, Entnahmestation, Schraubstation, Kennzeichnung, Magazinierung, Produktverlustvermeidung.
Gemäß Figur 7 ist der Mover 20 mit einer Behältnisaufnahme 38 versehen, in der sich mit einem dunkel angedeuteten Produkt 35 befüllte Behältnisse 36 befinden.
Der Füllpegel des Produkts 35 ist in einem ersten Zustand a horizontal orientiert. In diesem ersten Zustand a, a' befindet sich das Produkt 35 in Ruhe (Beschleunigung und Geschwindigkeit gleich Null). Der mit einer nicht gezeigten Antriebsfläche 13 zusammenwirkende Mover 20 lässt sich um einen Drehpunkt 33 dre- hen.
In der oberen Reihe der Figur 7 ist ein Mover 20 ohne Ansteuerung zur Verhinderung des Schwappens des Produkts 35 gezeigt, in der Reihe darunter ein Mover 20 mit Ansteuerung zur Verhinderung des Schwappens des Produkts 35 in den entsprechenden Zuständen gezeigt. In einem zweiten Zustand b, b' beschleunigt der Mover 20 das Produkt mit konstanter positiver Beschleunigung a. Die Geschwindigkeit v nimmt entsprechend linear zu. Das Produkt 35 oben (Zustand b) schwappt, der Füllpegel des Produkts 35 ist gegenüber der Horizontalen geneigt bzw. nicht mehr senkrecht zur Behältnisachse orientiert. Bei der darunter gezeigten Ansteuerung des Movers (Zustand b') zur Verhinderung des Schwappens jedoch verdreht der Mover 20 die Behältnisaufnahme 38 um den Drehpunkt 31 um einen Winkel a. Der Winkel a hängt ab von der jeweiligen Beschleunigung a (tan α = a/g, wobei a die Beschleunigung des Movers 20, g die Erdbeschleunigung). Der Winkel α beschreibt die Verdrehung gegenüber der Normallage bzw. Ruhelage. Durch das Verdrehen des Movers 20 wird gemäß Zustand b' ein Schwappen verhindert. Der Füllspiegel des Produkts 35 bleibt senkrecht zur
Behältnisachse ausgerichtet.
Nach Durchlaufen der Beschleunigungsphase (Zustände b, b') schließt sich nun eine Phase mit konstanter Geschwindigkeit an (Zustände c, c'). In dieser Phase ist der Mover 20 nicht mehr um einen Winkel α verdreht (a = 0).
In einer nachfolgenden Phase (Zustände d, d') wird der Mover 20 mit einer konstanten negativen Beschleunigung verzögert. Ohne Anti-Schwapp-Ansteuerung (Zustand d) ist der Füllstand nicht mehr senkrecht zur Behältnisachse ausgerichtet. Mit Anti-Schwapp-Ansteuerung (Zustand d') hingegen verdreht der Mover 20 den Behältnisträger 38 wie gezeigt um einen Winkel α (tan α = a/g, wobei a die (negative) Beschleunigung des Movers 20, g die Erdbeschleunigung). Dadurch bleibt der Füllpegel senkrecht zur Behältnisachse orientiert, ein Schwappen wird somit verhindert.
Die Verwendung von Movern 20, 21, die in Form eines Planarantriebs mit der Trägerplatte 12 bzw. Antriebsfläche 13 zusammenwirken, eröffnen flexible Möglichkeiten sowohl des Behältnistransports wie auch der Bewegung von Komponenten von Prozessstationen. Die beschriebenen bzw. je nach Anwendung vorgesehenen Prozessstationen 38, 40, 43, 44, 47, 48, 49, 50, 51, 53, 54, 55, 56 können auch in anderer Art und Weise in einer Vorrichtung 8 zusammengestellt werden; aufgrund des flexiblen Transportsystems können Anlagen auch sehr flexibel und modular aufgebaut und ggf. geändert werden. Aufgrund des im Wesentlichen kontaktlosen Antriebssystems eignet sich gerade dieses für die An- wendung in Füll- und/oder Verschließ- und/oder Wiegeeinrichtungen in der pharmazeutischen Industrie, da dort die Anforderungen hinsichtlich
Partikelreinheit besonders hoch sind. Jedoch auch andere Anwendungsgebiete sind prinzipiell möglich.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Befüllen eines Behältnisses, umfassend zumindest eine Füllstation (48) zum Befüllen zumindest eines Behältnisses (36), zumindest eine Behältnisaufnahme (38) zum Transport des Behältnisses (36) relativ zur Füllstation (48), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Antriebsfläche
(13) und zumindest ein auf der Antriebsfläche (13) insbesondere magnetisch ankoppelbarer Mover (20) vorgesehen sind, wobei der Mover (20) auf der Antriebsfläche (13) in zumindest zwei Freiheitsgraden verschiebbar und/oder drehbar angeordnet ist und dass die Behältnisaufnahme (38) mit dem Mover (20) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsfläche (13) als vertikale Ebene ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, unabhängig voneinander verfahrbare Mover (20) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass sich die Behältnisaufnahme (38) während des Abfüllens bewegt.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Abfüllens sich die Behältnisaufnahme (38) relativ zur Füllnadel (72) bewegt, insbesondere sich während des Füllvorgangs von der Füllnadel (72) entfernt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Antriebsfläche (13) und zumindest ein auf der Antriebsfläche (13) insbesondere magnetisch ankoppelbarer Prozessmover
(21) vorgesehen sind, und dass zumindest eine Füllnadel (72) der Füllstation (48) mit dem Prozessmover (21) verbunden ist zur Bewegung der Füllnadel (72) durch den Prozessmover (21).
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstation (48) zumindest eine Vorfü llstation (47) und/oder zumindest eine Endfüllstation (49) umfasst, wobei die Antriebsfläche (13) so ausgebildet ist, dass der Mover (20) den Behältnisträger (38) zwischen der Vorfüllstation (47) und der Endfüllstation (49) bewegt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Verschließstation (50) und/oder zumindest eine Wiegeeinrichtung (54, 56) und/oder zumindest eine Inspektionseinrichtung (55) und/oder ein Einlauf (50) und/oder ein Auslauf (60) vorgesehen ist und die Antriebsfläche (13) so ausgestaltet ist, dass der Mover (20) zumindest die Behältnisaufnahme (38) zu zumindest einer der vorgenannten Stationen (40, 50, 54, 55, 56, 60) bewegt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsfläche (13) so ausgestaltet ist, dass der Mover (20) nach erfolgter Abfüllung die Behältnisaufnahme (38) mit zumindest einem abgefüllten Behältnis (36) wahlweise an zumindest zwei der vorgenannten Stationen (40, 50, 54, 55, 56, 60) bewegt.
10. Vorrichtung nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mover (20) und/oder die Antriebsfläche (13) zumindest ein Magnetfeld erzeugendes Mittel, insbesondere eine Spule (18) und/oder einen Magneten umfassen.
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