DE69101039T2

DE69101039T2 - Vorrichtung zum Siegeln der offenen Enden von bereits mit Flüssigkeit oder pastösen Lösungen gefüllten Einzeldosenbehältern.

Info

Publication number: DE69101039T2
Application number: DE69101039T
Authority: DE
Inventors: Roberto Baruffato; Gianfranco Salmi
Original assignee: Farmomac Srl
Current assignee: Farmomac Srl
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1991-07-25
Publication date: 1994-08-11
Anticipated expiration: 2011-07-26
Also published as: EP0468940B1; IT9003617A1; IT9003617A0; DE69101039D1; US5207049A; EP0468940A1; IT1242549B; JP2560159B2; JPH04239431A

Description

Die Erfindung betrifft eine an einer Verschlußstation angeordnete Wärmeschweißeinheit zum Verschließen der offenen Enden einzelner Dosenbehälter, die mit Flüssigkeit oder pasteusen Lösungen in einer Einzeldosen-Verpackungsmaschine gefüllt worden sind (FR-A-1 560 594).
Verpackungsmaschinen zum Verpacken von Impfstoffen, Augentropfen, Klistire usw. in Monodosenbehälter sind weithin bekannt.
Der Hauptzweck solcher Maschinen besteht darin, Monodosenbehälter so zu verpacken, daß ihr Inhalt unversehrt, verschlossen und steril bleibt.
Monodosenbehälter enthalten
- sterile Produkte in einzelnen Dosen;
- einen fälschungssicheren Verschluß;
- abgemessen Dosen, um mögliche Irrtümer im Umgang mit Drogen zu vermeiden.
Es ist bekannt, daß Monodosenbehälter die aktiven Bestandteile ihres Inhalts konservieren, ohne daß Präservative benutzt werden müssen. Gebraucht man Produkte (z.B. Kosmetika), die Präservative enthalten, so kann dies im Laufe der Zeit zu beträchtlichen Schäden führen, insbesondere wenn Präservative in hohen Konzentrationen vorliegen.
Dies ist bei normalen Multidosen-Verpackungen der Fall, wo Präservative während der Produktion hinzugefügt werden, weil das Produkt dazu bestimmt ist, während einer langen Zeitdauer in Gebrauch zu sein.
Es ist bekannt, daß Monodosenbehälter zu Sätzen von beispielsweise 3, 4, 5, 6 oder 7 einzelnen Behältern vereint werden (DE-A-2 553 359).
Monodosenbehälter werden gewöhnlich aus Polyethylen oder Polypropylen hergestellt.
Diese beiden Stoffe haben sehr unterschiedliche Eigenschaften. Polypropylen hat einen höheren Schmelzpunkt als Polyethylen beispielsweise, wohingegen Polypropylen umweltfreundlicher ist.
Der Schmelzpunkt stellt ein Problem dar, das das Wärmeverschweissen oder die Schließtation betrifft, die ein Bestandteil bekannter Monodosen-Verpackungsmaschinen ist und die stromab der Füllstation bei diesem Maschinentyp angeordnet ist.
Es gibt im wesentlichen zwei Wärmeschweißverfahren: Man gebraucht heiße Greifer oder heizt den Monodosenbehälter beispielsweise mit Heißluft vor und schließt dann die offenen Enden mit kalten Greifern.
Ein allen bekannten Monodosen-Verpackungsmaschinen gemeinsames Problem liegt darin, daß nach dem Ausführen des Heißsiegelns mit einem der vorgenannten Verfahren die ungleichmäßigen Ränder oder Kunststoffnasen begradigt werden müssen, die vom Heißsiegeln herrühren.
Beim jetzigen Stand der Technik erfordert dies den Einbau einer speziellen Station an solchen Maschinen.
Dies führt zu einer Reihe von Problemen. Schneidet man beispielsweise einen Randstreifen ab, so verkleinert dies die heißversiegelte Zone.
Die Trimmstation benötigt auch ein System zum Sammeln und Entfernen der Schnipsel. Der Abfall kann jedoch niemals vollständig entfernt werden und verteilt sich um die Maschine und führt zu Reinigungs- und Hygieneproblemen.
Das Trimmen selbst ruft Staub hervor, der die Umgebung verseucht, die an sich steril gehalten werden soll.
Ein weiteres Problem, das vom Trimmen der Monodosenenden herrührt, liegt darin, daß die Abpackmaschine eine Extra- Trimmstation benötigt, und dies erfordert zusätzliche Betriebskosten und vergrößert den Platzbedarf beim Aufstellen der Maschine.
Um diese Probleme zu meistern, hat man eine Abänderung der Wärmeschweiß- und Siegeleinheit an Monodosen-Verpackungsmaschinen vorgesehen. Diese Abänderung stellt eine wirksame und zuverlässige Lösung dar, um das Entstehen von unregelmäßigen Rändern zu vermeiden, die dann eine Begradigung erforderlich machen würden.
Es gibt zwei Arten der Abänderung.
In der ersten Version (Anspruch 1) hat der Verschließgreifer identische, kammförmige Backen mit quadratische Zinken, wobei sich die Zinken aufeinanderzu bewegen, wenn die Bakken geschlossen werden.
Beim Schließen der Greifzange treffen in dieser Weise die quadratische Zinkenflächen auf die vorgeheizten Enden des Monodosenbehälters und pressen diese in die rechteckigen Ausnehmungen, die zwischen entgegengesetzten Zinken Sitze bilden.
Rechtwinklig zum Greifer gibt es einen kammförmigen Kopf. Dieser Kopf hat ebenfalls quadratische Zinken, von denen jeder in die passenden Sitze eintritt, die von jedem Paar einanderzugekehrter Ausnehmungen in den Backen des Greifers gebildet sind. Der Kopf verhindert jedoch nicht die Schwenkbewegung der Backen.
Die paarweisen Zinken der geschlossenen Backen passen in entsprechende Ausnehmungen zwischen den Zinken des Kopfes.
Nach Vollendung dieses Vorgangs, der die Enden des Monodosenbehälters horizontal verschließt und nach Beenden des vertikalen und seitlichen Zusammendrückens der Seiten des Monodosenbehälters durch den Kopf ist das Ende des Monodosenbehälters perfekt versiegelt und erfordert kein Trimmen mehr, da beim Siegeln sich keine unregelmäßigen Ränder gebildet haben.
Der Behälter hat somit ein ästhetisch ansprechendes Aussehen, ohne daß eine Trimmstation mit Abfallbeseitigung installiert werden muß.
Die vorgenannten Probleme, besonders jene, die sich auf die Abfallbeseitigung beziehen und den Eintritt vom Staub in einer sterilen Umgebung, wie es beim Trimmen bisher der Fall war, sind somit alle vermieden.
Auch lassen sich damit Genauigkeitsprobleme lösen, da die Köpfe aller Monodosenbehälter nunmehr identisch ausgebildet sind.
In der zweiten Version der Erfindung (Anspruch 2) hat der Greifer kammförmige Backen wie in der ersten Version; diese sind derart versetzt, daß die quadratischen Zinken der ersten Backe in die quadratische Ausnehmung zwischen den Zinken der zweiten Backe eintreten.
Schließt sich der Greifer, so verhindert diese Bauweise die Bildung von unregelmäßigen Seitenrändern an den vorgeheizten Enden des Monodosenbehälters.
Rechtwinklig zum Greifer gibt es einen quadratischen Kopf, dessen Flachseiten praktisch die Oberflächen der Backen des Greifers derart kontaktieren, daß die Bildung unregelmäßiger Kanten am Monodosenbehälter nach dem Versiegelvorgang vermieden wird. Dieser Kopf hindert jedoch nicht die Schwenkbewegung der Backen.
Somit ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst, unregelmäßige Ränder zu eliminieren.
Man bedarf also keiner Trimm- und Abfallbeseitigungsstation, wie sie üblicherweise für bekannte Monodosen-Verpackungsmachinen erforderlich waren und damit entfallen die geschilderten, sich einstellenden Probleme.
Die Eigenschaften der Erfindung werden im folgenden für zwei bevorzugte Ausführungsformen im einzelnen erläutert. Die Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines zum Verschließen bereiten Monodosenbehälters;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Monodosenbehälters, der vor dem Heißsiegeln der Enden geschlossen wird;
Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Heißversiegeln der Enden eines Monodosenbehälters mittels der ersten erfindungsgemäßen Version;
Fig. 4 eine Schnittansicht längs IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 eine Teilexplosionsansicht der Siegeleinheit für die erste Version der Erfindung;
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Querschnitt der zweiten Version der Siegeleinheit und
Fig. 7 eine Teil-Explosionsansicht der zweiten Version der Siegeleinheit.
Mit Bezug auf die Zeichnungen zeigt Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Satzes 1, der aus drei Monodosenbehältern 2 besteht.
Die Fig. 2 und 3 zeigen bekannte Mittel 3 zum Aufnehmen, Transportieren und Zusammenpressen bereits gefüllter Monodosenbehälter 2 an einem Punkt 6 unterhalb der offenen Enden 8 des Monodosenbehälters. Diese Mittel 3 isolieren den Inhalt des Monodosenbehälters gegenüber der Umgebung.
Die Enden 8 werden anschließend wärmeverschweißt mittels einer Siegeleinheit 4 in Fig. 3.
Fig. 4 und 5 zeigen einen Greifer 10, der nach der ersten erfindungsgemäßen Version gespaltet ist; 15 und 16 sind identische, kammförmige Backen des Greifers 10, 15A und 16A sind quadratische Zinken, während 15B und 16B die entsprechenden quadratischen Ausschnitte zwischen den Zinken sind.
Die nach außen weisenden Flächen der Zinken haben Längsrillen 15c und 16c (Fig. 5 zeigt nur die ersten Rillen, da der zweite Satz in der Perspektive nicht sichtbar ist), welche mit den Profilen der Flächen der Backen 15 und 16 Rippen bilden, parallel zur Förderrichtung der Monodosenbehälter 2.
Die beiden Backen 15 und 16 schwenken in bekannter Weise um ein Gelenk 7 (Fig. 3) und bewegen sich auseinander und zusammen (Pfeil B in Fig. 3 und 4) mit Hilfe bekannter Mittel 9 und 9a.
Die Komponente 9a wirkt in der Richtung W an einem Gelenkzapfen 7a, der an den Mittlen 9 derart angelenkt ist, daß die Mittel in Richtung eines Kreisbogens Z in Fig. 3 schwenken und damit den Greifer öffnen und schließen.
Ist der Greifer in der eingeklemmten Lage X (Fig. 3), so werden die Enden 8 (wie vorbeschrieben vorgeheizt) des Monodosenbehälters 2 versiegelt; das Siegeln erfolgt durch den von den gegenüberliegenden Flächen 15a und 16a auf die vorgeheizten Enden 8 ausgeübten Druck.
Ein Kopf 17 ist zum Greifer rechtwinklig vorgesehen, der praktisch die Oberflächen der Zinken und die Innenflächen der Ausschnitte 15b und 16b beim Schließen des Greifers berührt.
Der Kopf 17 ist ebenfalls kammförmig mit quadratischen Zinken 17a und Ausschnitten 17b.
Die Position des Greiferkopfes beim Schließen des Greifers ist derart, daß die Zinken 17a des Kopfes 17 genau in die Sitzausschnitte passen, die gebildet werden, wenn der Greifer von den Backen 15 und 16 entsprechend den Ausschnitten 15b und 16b zusammengedrückt wird; das Schwenken der Backen 15 und 16 ist dadurch in keiner Weise verhindert.
Beim Siegeln des Endes 8 des Monodosenbehälters 2 durch den Greifer 10 in der geklemmten Position dient der Kopf 17 dazu, die Bildung von unregelmäßigen Rändern an den Enden 8 zu verhindern und dafür zu sorgen, daß die Monodosenbehälter-Köpfe alle in gleicher Weise ausgebildet werden.
Damit entfällt eine Trimmstation stromab der Siegelstation, wie es bei bekannten Maschinen der Fall war.
Der Kopf ist an den Komponenten 9 und 9a befestigt, die um das Gelenk 7 des Greifers 10 und den Gelenkzapfen 7a schwenken.
Die Stufen des Verfahrens können wie folgt zusammengefaßt werden: Nach dem Füllen der Monodosenbehälter mit bekannten Methoden werden die Enden 8 aufgeheizt; die Monodosenbehälter werden dann gefördert und von den Mitteln 3 zwischen die offenen Backen 15 und 16 des Greifers 10 neben den Zinken 15a und 16a verbracht.
Zu diesem Zeitpunkt werden die Backen 15 und 16 des Greifers 10 aufeinanderzu bewegt, nämlich in Pfeilrichtung B in den Fig. 3 und 4, bis sie die Enden 8 des Monodosenbehälters 2 zusammenklemmen. Das Zusammendrücken und Heißversiegeln wird vom Greifer 3 und der Siegeleinheit 4 durchgeführt, die in der Darstellung der Fig. 3 gezeigt sind. Diese Vorgänge sind miteinander synchronisiert.
Wenn der kammförmige Kopf 17 die in die Ausschnitte 15b und 16b eintretenden Zinken 17a und der auf die Oberflächen der Backen 15 und 16 treffende Ausschnitt 17b zusammengeklemmt sind, so stellt diese Anordnung sicher, daß der Monodosenbehälter eine saubere Kante erhält und damit ein nachträgliches Begradigen entfällt. Diese Teile stellen auch sicher, daß alle Monodosenbehälter-Köpfe die gleichen Abmessungen besitzen. Demzufolge gibt es keine Probleme mehr, die vom Abfall und Staub in steriler Umgebung herrühren.
Kehren die Backen 15 und 16 in ihre Ruhelage zurück (Y in Fig. 5), so ist der Monodosenbehälterstrang ästhetisch und funktionell fertig zum Verpacken. Das Profil der Enden 8 wird auf beiden Seiten von den Führungen 8 bestimmt, welche die Versiegelung und das Aussehen der Behälter verbessern. Diese Führungen haben die gleiche Form wie die Rillen 15c und 16c der Zinken 15a und 16a.
Die Fig. 6 und 7 zeigen die zweite Version des Greifers 20. 25 und 26 sind die kammförmigen Backen des Greifers 20. Die Backen 25 und 26 haben quadratische Zinken 25a und 26a und quadratische Ausschnitte 25b und 26b; die Backen sind zueinander versetzt, so daß im geschlossenen Zustand des Greifers 20 die Zinken 25a in den Ausschnitt 26b und die Zinken 26a in die Ausschnitte 25b eintreten. Diese Anordnung vermeidet die Ausbildung von unregelmäßigen Seiten, wenn der Greifer 20 geschlossen ist und stellt sicher, daß die Monodosenenden die vorgenannten Abmessungsanforderungen erfüllen.
An den einander zugekehrten Wänden der Zinken 25a und Ausschnitte 26b, gibt es Längsrillen 25c und 26c (Fig. 7 zeigt nur die ersten Rillen, da die zweiten in der Perspektive nicht sichtbar sind), welche zusammen mit den Profilen der einander zugekehrten Wände der Backen 25 und 26 Rippen bilden, die parallel zur Förderrichtung der Monodosenbehälter 2 sind.
Rechtwinklig zum Greifer und praktisch die Oberflächen der Zinken berührend gibt es einen qudratischen Kopf 27 mit Flachseiten, in der gleichen Weise positioniert wie der Kopf 17 in der ersten Version der Erfindung.
Wenn der Greifer 20 die Enden 8 des Monodosenbehälters versiegelt, so verhindert der Kopf 27 die Bildung von unregelmäßigen Enden, die andernfalls den Einbau einer Begradigungs- und Abfallbeseitigungsstation erfordern würden, wie es für gewöhnlich bei bekannten Maschinen der Fall ist.
Die Schritte beim Heißversiegeln sind die gleichen wie die in der ersten Version der Siegeleinheit.
Das Vorhandensein eines Kopfes 27, der zu den Oberflächen der Zinken beim Siegeln paßt, gibt den Rändern des Monodosenbehälters ein sauberes Profil, so daß ein nachträgliches Beschneiden entfällt. Auch in diesem Fall entfallen die Probleme der Abfallbeseitigung und Staubverteilung in steriler Umgebung.
Der Hauptvorteil der vorbeschriebenen Version besteht darin, daß es möglich ist, während des Siegelvorgangs die Enden am Monodosenbehälter 2 ohne unregelmäßige Kanten auszuführen; außerdem erzeugen sie Monodosenköpfe mit den erforderlichen Standardabmessungen.
Weitere erfindungsgemäße Vorteile betreffen die ästhetiischen, funktionellen und hygienischen Eigenschaften des Monodosenbehälters. Beispielsweise machen es die sauberen Ränder und gerippten Seitenprofile, die in beiden Versionen erhalten werden, möglich, daß man die Ränder der Monodosenbehälter nicht mehr beschneiden und den Abfall beseitigen muß. Es ist deshalb möglich, die Anzahl der Stationen für die Maschine zu verringern und damit Maschinenkosten einzusparen.
Der Verzicht auf das Trimmen der Monodosenbehälter macht es auch möglich, daß eine größere Fläche zum Siegeln zur Verfügung steht und dies verbessert die Festigkeit und Fälschungssicherheit des Monodosenbehälters.
Die vorgeschlagenen Lösungen vermitteln ferner gute hygienische Bedingungen an Monodosen-Verpackungsmaschinen. Bekannte Versionen dieser Maschinen sind nicht hygienisch, weil die Schnipsel nicht vollständig entfernt werden, sondern sich vielmehr rund um die Maschine ansammeln und damit Staub in einer Umgebung erzeugen, die steril sein soll, so daß Probleme der Hygiene und Reinlichkeit bestehen. In einer sterilen Umgebung sind solche Situationen nicht annehmbar.
Die Beschreibung gibt nur ein Ausführungsbeispiel und ist nicht eingrenzend aufzufassen. Änderungen in Einzelheiten der Konstruktion (beispielsweise Änderungen der Größe der Greifer und des Kopfes im Verhältnis zur Monodosengröße, Anzahl der Monodosenbehälter in einem Strang), wie sie in praktischen Anwendungen vorkommen, sollen alle unter die vorbeschriebenen technischen Lösungen fallen und sind in den unten stehenden Ansprüchen erfaßt.

Claims

1. Vorrichtung zum Verschließen der offenen Enden von Monodosenbehältern, die bereits mit flüssigen oder zähflüssigen Lösungen gefüllt worden sind, komplett mit Einrichtungen (3) zum Fördern der Monodosenbehälter (2) und zum Isolieren des Behälterinhalts gegenüber der Umgebung durch Zusammendrücken, bei Anwendung von Druck jedes Monodosenbehälters oberhalb der Füllhöhe und unterhalb des offenen Endes (8), wobei die Vorrichtung (4) stromab einer Heizstation angeordnet ist, die die Enden (8) jedes Monodosenbehälters aufheizt und mindestens einen Greifer (10) aufweist, mit dem die offenen Enden (8) des Monodosenbehälters (2) zusammengepreßt und durch Wärmeschweißen versiegelt werden, wobei der Greifer (10) aus zwei Backen (15,16) besteht, die während der Bewegung der Fördereinrichtung (3) um ein Gelenk (7) schwenken und damit zwei Endstellungen, geöffnet und geschlossen, definieren, wobei in der geschlossenen Stellung, in der die Enden 8 mindestens eines Monodosenbehälters zusammengeklemmt werden, der zu diesem Zweck zwischen die Backen (15,16) eingetreten ist; die genannte Vorrichtung (4) ist dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (15,16) Zinken (15a,16a) aufweisen, die in der geschlossenen Stellung die Enden (8) eines Monodosenbehälters (2) zusammenklemmen, daß die Vorrichtung (4) ferner einen Kopf (17) mit mindestens einem Ausschnitt (17b) aufweist, der so angeordnet ist, daß er das Schwenken der Backen (15,16) nicht behindert und mit dem die Zinken in der geschlossenen Stellung gehalten werden; daß die oberen und seitlichen Flächen des Ausschnittes so ausgebildet sind, daß sie auf die Ränder der Enden beim Heißsiegeln treffen, um ein gesiegeltes Ende am Monodosenbehälter (2) mit einem Profil zu schaffen, das dem Profil der Ausschnitte entspricht, die wiederum den gegenüberliegenden Rändern der Zinken entsprechen.

2. Vorrichtung zum Verschließen der offenen Enden von Monodosenbehältern, die bereits mit flüssigen oder zähflüssigen Lösungen gefüllt worden sind, komplett mit Einrichtungen (3) zum Fördern der Monodosenbehälter (2) und zum Isolieren des Behälterinhalts gegenüber der Umgebung durch Zusammendrücken, bei Anwendung von Druck jedes Monodosenbehälters oberhalb der Füllhöhe und unterhalb des offenen Endes (8), wobei die Vorrichtung (4) stromab einer Heizstation angeordnet ist, die die Enden (8) jedes Monodosenbehälters aufheizt und mindestens einen Greifer (10) aufweist, mit dem die offenen Enden (8) des Monodosenbehälters (2) zusammengepreßt und durch Wärmeschweißen versiegelt werden, wobei der Greifer (10) aus zwei Backen (15,16) besteht, die während der Bewegung der Fördereinrichtung (3) um ein Gelenk (7) schwenken und damit zwei Endstellungen, geöffnet und geschlossen, definieren, wobei in der geschlossenen Stellung, in der die Enden 8 mindestens eines Monodosenbehälters zusammengeklemmt werden, der zu diesem Zweck zwischen die Backen (15,16) eingetreten ist; die Vorrichtung (4) ist dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (25,26) jeweils aus mindestens einem Zinken (25a) und mindestens einem Ausschnitt (26b) bestehen, daß der Zinken (25a) in den Ausschnitt (26b) der anderen Backe eintreten kann, wenn der Greifer (20) in der Schließstellung ist, derart, daß die gegenüberliegenden Flächen des Zinkens (25a) und des Ausschnittes (26b) die Enden eines Monodosenbehälters (2) zusammendrücken, die von der Fördereinrichtung (3) in diese Stellung bewegt worden sind, daß die Vorrichtung (4) ferner einen Kopf (27) aufweist, der so angeordnet ist, daß er die Schwenkbewegung der Backen (25,26) nicht behindert und so ausgebildet ist, daß er auf die oberen Kanten der Enden (8) beim Heißversiegeln derart auftrifft, daß die gesiegelten Enden des Monodosenbehälters (2) ein Profil aufweisen, das von der kombinierten Wirkung des Kopfes (17) am oberen Teil des Greifers (20) in der Schließstellung und der gegenüberliegenden Flächen des vorgenannten Zinkens und Ausschnitts geschaffen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (17) mit Komponenten (9) verbunden ist, die um das Gelenk (7) schwenken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zinken (15a, 16a), der Ausschnitt (17b) der Backen (15,16) und der Kopf (17) quadratisch ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Zinken (15a,16a) der einander zugekehrten Backen (15,16) mit Längsrillen (15c,16c) versehen sind, um zusammen mit den Profilen der einander zugekehrten Wände der Backen (15,16) Rippen zu bilden, die parallel zur Förderrichtung der Monodosenbehälter (2) sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (27) mit Komponenten (9) verbunden ist, die um das Gelenk (7) schwenken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zinken (25a) und der Ausschnitt (26b) der Backen (25,26) quadratisch ausgebildet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zinken (25a) und jeder Ausschnitt (26b) der Greifer (25,16) an ihren einander zugekehrten Wänden Längsrillen (25c,26c) aufweisen, um zusammen mit den Profilen der einander zugekehrten Wände der Backen (25,26) Rippen zu bilden, die parallel zur Förderrichtung der Monodosenbehälter (2) sind.