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EP2279122B1 - Greifvorrichtung zum aufnehmen von behältern und verschlüssen sowie zum verschliessen der behälter - Google Patents

Greifvorrichtung zum aufnehmen von behältern und verschlüssen sowie zum verschliessen der behälter Download PDF

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Publication number
EP2279122B1
EP2279122B1 EP09733978A EP09733978A EP2279122B1 EP 2279122 B1 EP2279122 B1 EP 2279122B1 EP 09733978 A EP09733978 A EP 09733978A EP 09733978 A EP09733978 A EP 09733978A EP 2279122 B1 EP2279122 B1 EP 2279122B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
closure
container
mount
containers
gripping device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP09733978A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2279122A1 (de
Inventor
Klaus Blumenstock
Michael Simon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2279122A1 publication Critical patent/EP2279122A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2279122B1 publication Critical patent/EP2279122B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67—OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67B—APPLYING CLOSURE MEMBERS TO BOTTLES JARS, OR SIMILAR CONTAINERS; OPENING CLOSED CONTAINERS
    • B67B1/00—Closing bottles, jars or similar containers by applying stoppers
    • B67B1/04—Closing bottles, jars or similar containers by applying stoppers by inserting threadless stoppers, e.g. corks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B7/00—Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/16—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons
    • B65B7/28—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers
    • B65B7/2821—Closing semi-rigid or rigid containers or receptacles not deformed by, or not taking-up shape of, contents, e.g. boxes or cartons by applying separate preformed closures, e.g. lids, covers applying plugs or threadless stoppers

Definitions

  • the present invention relates to a gripping device for receiving containers and closures and for closing the container, which makes it possible to make a production process flexible.
  • the gripping device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that it is inexpensive to produce due to a simple structure. This allows a flexible and economical production of the gripping device for various containers and closures. Furthermore, the gripping device is designed as a module and thus forms a closed modular component of a production chain. This modularity allows a flexible variation of the gripping device without the production chain before or after the gripping device to have to change. In addition, the design of the gripping device as a module enables the entire gripping device to be moved within the production chain during the closing operation. This saves both production time and a production step, which is provided only for the transport of the container, integrated into the closing process.
  • the gripping device comprises a container receptacle and a closure receptacle. It is inventively provided that the container receptacle can hold a filled container or bottle safely.
  • the closure receptacle is provided for holding the closure.
  • a connecting element according to the invention integrates the closure receptacle into the receptacle receptacle and, on the other hand, permits a relative movement between receptacle receptacle and receptacle receptacle. This relative movement serves to place the closure on the container.
  • the construction according to the invention allows the gripping device to receive a container, for example, from a filling station.
  • a provided closure is received by the closure receptacle.
  • the gripping device moves after and / or during the picking operations to a position in the production chain at which the closed containers are to be turned off. That is, the gripping device conveys the containers within the production chain. During this transport, the gripping device performs the relative movement between the container receptacle and the closure receptacle and closes the container with the closure. Thus, the container is transported and sealed simultaneously.
  • the connecting element comprises a guide element.
  • This guide element guides the relative movement between the container receptacle and the closure receptacle and thus enables the snug fit of the closure onto the receptacle.
  • the linear guide element preferably comprises at least a rod, wherein the relative movement is guided by this rod.
  • a shape of the rod is both a hollow as well as full cylinder as well as an edged profile conceivable.
  • the closure receptacle advantageously comprises a closure removal unit.
  • the closure tow unit comprises a pocket-integrated area.
  • the shape and dimensions of the bag correspond to the outer dimensions of the closure. Through a linear or arcuate opening of the bag, the gripping device, while being moved, can receive a closure in the pocket.
  • suction openings are formed on the container receptacle and / or closure receptacle.
  • suction openings are formed on the container receptacle and / or closure receptacle.
  • the intake openings of the container receptacle and the closure receptacle each independently with negative pressure.
  • the negative pressure at one opening is independent of a possible pressure increase at the other opening. If, for example, the closure receptacle does not receive a closure due to a malfunction, or if the closure is released from the receptacle, the pressure at the suction opening of the closure receptacle increases. Due to the invention separate vacuum supply of the container receptacle of the negative pressure at the suction port of the container receptacle remains constant and the container does not detach from the gripping device. This securing of the container by the separate vacuum supply is particularly advantageous when the contents of the container in the case Pouring the surrounding machines could damage or harm people.
  • the container receptacle is not moved relative to the gripping device and unnecessary acceleration of the contents of the container is avoided. This prevents e.g. the spilling over of a liquid content.
  • the lowering is operated pneumatically.
  • a use of the negative pressure described above is conceivable.
  • the drive of the relative movement is not limited to pneumatic and a mechanical or hydraulic drive is also conceivable.
  • the invention provides that the gripping device can accommodate at least two containers and, accordingly, at least two closures.
  • the gripping device can be adapted to the timing of the production chain, and the efficiency of the production can be optimized.
  • a shape of the container receptacle is formed corresponding to the container, which ensures a positive reception of the container. This positive connection can either improve the grip of the container in combination with the suction device or replace the suction device.
  • a plug as a closure.
  • a cost-effective rubber stopper with the gripping device according to the invention are pressed into the container.
  • a handling unit for receiving containers and closures and for closing the containers comprises at least one gripping device according to the invention.
  • the handling unit can move the gripping device within the production chain from the receptacle positions for containers and closures to the stop position for sealed containers.
  • the handling unit may include the vacuum sources for the suction of the containers and closures and the pressure source for the pneumatically driven closing operation.
  • the handling unit also forwards pressure and vacuum supply to an external source to the gripping device.
  • a freely programmable robot or robot arm as a handling unit. The robot allows a flexible design of the movement sequence of the gripping device within a production chain.
  • the handling unit within an insulator, wherein the insulator is arranged like a hood element on the gripping device.
  • the insulator is arranged like a hood element on the gripping device.
  • the gripping device and the handling unit in the pharmaceutical industry. Particularly in the field of small and medium batches, the gripping device according to the invention and the handling unit according to the invention offer a new possibility for the flexible design of the production chain.
  • FIGS. 1 to 3 a gripping device 1 according to a preferred embodiment of the invention described in detail.
  • the gripping device 1 of the exemplary embodiment is used with a handling unit 81 within a pharmaceutical system 8.
  • the gripping device 1 comprises a container receptacle 2, a closure receptacle 3 and connecting elements 6. As in connection with the pharmaceutical plant 8 from FIG. 3 is described, this gripping device 1 can accommodate two containers 4 and two closures 5 and transport them. During transport, the two containers 4 are closed with the closures 5. It should be noted that, depending on the required output of the pharmaceutical plant 8, the gripping device 1 according to the invention for only one or more than two containers 4 executable. Furthermore, the invention is not limited to the use of round, bottle-shaped container 4. The use of kantiger bottles, cups or containers is provided according to the invention.
  • FIG. 1 is hidden for clarity of the right container 4.
  • the associated closure 5 is shown, however.
  • FIG. 1 Shown in FIG. 1 is the left bottle-shaped container 4, which comprises a container body 41, a container neck 42 and a container collar 43.
  • the container body 41 tapers to the container neck 42 and the container neck 42 widens to the container collar 43, which surrounds an opening of the container 4.
  • two closures 5 which are designed as rubber stoppers 5.
  • Each of these rubber stoppers 5 comprises a cylindrical plug collar 51 and a taper 52, which is dimensioned according to the opening of the container 4.
  • the rubber stoppers 5 are particularly suitable for the safe airtight sealing of container 4, which are filled with pharmaceutical substances.
  • the execution of the closures 5 as a rubber stopper 5 is exemplary.
  • the execution of the closures 5 as caps, screw caps or plugs of any material is particularly suitable.
  • the container receptacle 2 holds the bottle-shaped container 4 at two different areas of the container 4 by means of a first form-fitting contour 22 and a second form-fitting contour 23.
  • the arc-shaped second form-fitting contour 23 surrounds the cylindrical container body 41.
  • slightly more than half the circumference of the container body 41 of the second positive locking contour 23 embraced.
  • the first arcuate form-fitting contour 22 surrounds the container neck 42 directly below the container collar 43.
  • the first positive-locking contour 22 forms two positive-fit holders for the container 4. First, the container collar 43 rests on the container holder 2 and slippage of the container 4 downwards is avoided , Second, the first positive locking contour 22 surrounds the container neck 42 by slightly more than half its circumference.
  • the first positive-locking contour 22 thus preferably clamps the container 4. According to the invention, it may also be provided to form only one of the two positive locking contours 22, 23. Furthermore, an adaptation of the form-fitting contours 22, 23 to container shapes which deviate from the shape of the illustrated container 4 is provided according to the invention.
  • the closure receptacle 3 is designed in the form of a plate 32.
  • This plate 32 comprises two closure tow units 31 in the form of a milled, arcuate opening 33 and a pocket 35. Both of these arcuate openings 33 open into a respective pocket 35.
  • the towing function of the VerInstitutabschlepptechnik 31 is in connection with FIG. 3 described.
  • FIG. 1 It can be seen how the rubber stoppers 5 are held in a form-fitting manner at the level of the plug collars 51 by the pockets 35.
  • the connecting element 6, which connects the container receptacle 2 with the closure receptacle 3, in this embodiment comprises two linear guide elements 64 and a pneumatic cylinder 61.
  • the pneumatic cylinder 61 is in connection with the comments to FIG. 2 explained.
  • the two Linearfiihrungs institute 64 are designed as cylindrical rods which are fixedly connected to the plate 32.
  • the two linear guide element 64 are accurately in two through holes 24 are stirred. These through holes 24 at the lower end of the container receptacle 2 each have an opening. It is advantageous to lower the rubber stoppers 5 onto the containers 4 and not to unnecessarily move the contents of the containers 4. However, it is also possible to raise the container receptacle 2 for carrying out the relative movement 11.
  • the gripping device 1 has four intake openings 21, 34.
  • a first suction opening 21 per container 4 and in the closure receptacle each have a second suction opening 34 per closure 5.
  • the two first suction openings 21 are designed as a bore in the second form-fitting contour 23 and are thus at the height of the container body 41.
  • the two second suction opening 34 is located in each of the pockets 35 above the plug collars 51.
  • the gripping device may also comprise an attached suction system for sucking the containers 4 and rubber stoppers 5. The supply of the gripping device 1 with negative pressure is described below FIG. 2 described.
  • the vacuum suction 21 and the positive clamping 22, 23 of the container 4 are also applicable alternatively. It is thus possible for the containers 4 to be fixed to the container receptacle 2 either only via one of the positive-locking contours 22, 23 or only via the negative-pressure suction 21. The same applies to the rubber stoppers 5. These can also be fixed to the closure receptacle 3 by positive locking 35, negative pressure 34 or a combination of both possibilities.
  • FIG. 2 shows a side view of the gripping device 1 according to the invention with the container receptacle 2, the closure receptacle 3, the container 4, the rubber plug 5 and the connecting elements 6 according to the embodiment.
  • the gripping device 1 On the left side of the container 4 is located within the container receptacle 2, the first suction port 21 of the left container 4.
  • the plug collar 51 Above the plug collar 51 is located within the closure receptacle 3 and the plate 32, the second suction port 34 of the left rubber stopper 5.
  • the gripping device 1 has four intake openings 21, 34. Each of these four intake openings 21, 34 is connected via a separate vacuum lines 7 to an external vacuum source 72.
  • each of the four vacuum lines 7 is connected by means of the internal vacuum distribution 71 with one of the four intake ports. Since the vacuum lines 7 for the two second suction openings 34 of the closure receptacle 3 also open into the container receptacle 2, the internal vacuum distribution 71 has the negative pressure distribution from the receptacle receptacle 2 to the closure receptacle 3 via channels in the linear guide element 64.
  • the pneumatic cylinder 61 for performing the relative movement 11.
  • the pneumatic cylinder 61 comprises a hollow cylinder which is fitted in a bore in the container receptacle 2.
  • a piston of the pneumatic cylinder 61 In this hollow cylinder inserted a piston of the pneumatic cylinder 61.
  • the pneumatic cylinder 61 is designed to be double-acting and thus can reduce both the compressed air operated and lift the closure receptacle 3. Due to the double-acting design, the pneumatic cylinder 61 has two pneumatic lines 62 which connect it to an external pressure source 63. It should be noted here that only one pneumatic line 62 is sufficient for the pneumatic cylinder 61.
  • the pneumatic cylinder 61 can alternatively be co-supplied via the pressure source 63, via the vacuum lines 7. Furthermore, the pneumatic cylinder 61 can replace one of the two linear guide elements 64. In this case, the pneumatic cylinder 61 not only takes over the lifting and lowering work, but together with the remaining linear guide element 64 secures the linear guidance of the closure receptacle 3. Alternatively to the pneumatic drive of the relative movement 11, a hydraulic or mechanical drive is possible.
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the plan view of the pharmaceutical plant 8 according to the embodiment of the invention.
  • the pharmaceutical plant 8 functions in a pharmaceutical production chain as a transport and closure unit for the containers 4.
  • the gripping device 1 according to the invention is operated on a robot arm 82 of the handling unit 81.
  • the robot arm 82 moves the gripping device 1 from a supply position 86 via a towing position 85 to a parking position 87.
  • the gripping device 1 performs an arcuate towing movement by means of the robot arm 82, as in FIG FIG. 3 indicated by the arrow 83 (opposite to the arrow).
  • a sorter 84 aligns the rubber stoppers 5 and provides two rubber stoppers 5 at the towing position 85, respectively.
  • the rubber stoppers 5- are aligned to be vertical and the plug collar 51 is above the taper 52.
  • the gripping device 1 From the parking position 87 moves (opposite to the arrow 83), the gripping device 1, without container 4 and without rubber stopper 5, in the direction of the towing 85.
  • the gripping device 1 passes with the arcuate towing the tow position 85 to tow the rubber stoppers 5.
  • the gripping device 1 remains in constant motion.
  • the pockets 35 of the VerMitabschlepptechniken 31 are in this process exactly at the level of the plug collars 51 and thus slip the rubber plug 5 along the arcuate openings 33 in the pockets 35.
  • the rubber stoppers 5 are held by means of the negative pressure at the second intake ports 34 , Thereafter, the gripping device 1 moves to the supply position 86 and takes there two containers 4, filled with pharmaceutical substance on.
  • the containers 4 are filled directly at the supply position 86 with pharmaceutical substance. Immediately after completion of the filling, the gripping device 1 picks up the containers 4 and immediately starts the closing process. This very rapid closure avoids the pharmaceutical substance being polluted or reacting with the surrounding atmosphere.
  • the recording of the rubber stopper 5 may also be clocked. That is, the gripping device 1 stops at the towing position 83, picks up the rubber stopper 5, and then moves toward the supply position 86.
  • the materials of the pharmaceutical plant 8, the handling unit 81 and the gripping device 1 are selected according to the requirements of use in the insulator 88.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
  • Sealing Of Jars (AREA)
  • Specific Conveyance Elements (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Description

    Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung zum Aufnehmen von Behältern und Verschlüssen sowie zum Verschließen der Behälter, welche es ermöglicht einen Produktionsablauf flexibel zu gestalten.
  • Aus dem Stand der Technik sind Verpackungsmaschinen mit sich drehenden Sternrädern bekannt. Durch diese Sternräder werden flaschenförmige Behälter vereinzelt und befördert. Das Verschließen erfolgt dabei durch sogenannte Pick and Place Einheiten, welche über den Behältern bzw. den Sternrädern angeordnet sind. Diese Pick and Place Einheiten verschließen die Behälter z.B. mit Stopfen mittels umlaufenden, horizontal bzw. vertikal stehenden Stopfenrädern oder mit umlaufenden, kurvengesteuerten Stopfensetzaggregaten. Diese Art des Verschließens bedingt einen erheblichen Aufwand an Formatteilen, da die Konstruktion dieser Sternräder und Setzaggregate durch die Behälter und Verschlüsse vorgegeben ist. Ferner erlauben die Vorrichtungen nach Stand der Technik keine flexible Gestaltung des Arbeitablaufes von Füll- und Verschließvorgängen.
  • Aus der DE-A-19937011 ist bereits eine Vorrichtung zum Eindrücken von Stopfen in Öffnungen flaschenartiger Behälter bekannt. Über Mitnehmerausnehmungen eines Drehkranzes werden die Behältnisse sukzessive zu den sich synchron konzentrisch darüberliegend mitbewegenden Stopfen hin angehoben.
    • Vorteile der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Greifvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 weist demgegenüber den Vorteil auf, dass sie aufgrund eines einfachen Aufbaus kostengünstig herstellbar ist. Dies ermöglicht eine flexible und wirtschaftliche Herstellung der Greifvorrichtung für verschiedene Behälter und Verschlüsse. Ferner ist die Greifvorrichtung als Modul gestaltet und bildet somit einen abgeschlossenen modularen Bestandteil einer Produktionskette. Diese Modularität erlaubt eine flexible Variierung der Greifvorrichtung ohne dabei die Produktionskette vor bzw. nach der Greifvorrichtung verändern zu müssen. Zusätzlich ermöglicht die Gestaltung der Greifvorrichtung als Modul, dass während des Verschließvorgangs die gesamte Greifvorrichtung innerhalb der Produktionskette bewegt werden kann. Dadurch wird sowohl Produktionszeit eingespart als auch ein Produktionsschritt, welcher nur zur Beförderung der Behälter vorgesehen ist, in den Verschließvorgang integriert. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Greifvorrichtung eine Behälteraufnahme und eine Verschlussaufnahme umfasst. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Behälteraufnahme einen gefüllten Behälter bzw. Flasche sicher halten kann. Die Verschlussaufnahme ist zum Halten des Verschlusses vorgesehen. Ein erfindungsgemäßes Verbindungselement integriert einerseits die Verschlussaufnahme in die Behälteraufnahme und ermöglicht andererseits eine Relativbewegung zwischen Behälteraufnahme und Verschlussaufnahme. Diese Relativbewegung dient zum Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälter. Der erfindungsgemäße Aufbau, erlaubt der Greifvorrichtung einen Behälter z.B. von einer Abfüllstation aufzunehmen. Gleichzeitig mit dem Greifen oder vor oder nach dem Greifen des Behälters wird ein bereitgestellter Verschluss von der Verschlussaufnahme aufgenommen. Erfindungsgemäß bewegt sich die Greifvorrichtung nach und/oder während der Aufnahmevorgänge zu einer Position in der Produktionskette, an welcher die verschlossenen Behälter abzustellen sind. D.h. die Greifvorrichtung befördert die Behälter innerhalb der Produktionskette. Während dieser Beförderung, führt die Greifvorrichtung die Relativbewegung zwischen Behälteraufnahme und Verschlussaufnahme aus und verschließt den Behälter mit dem Verschluss. Somit wird der Behälter gleichzeitig befördert und verschlossen.
  • Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Vorzugsweise umfasst das Verbindungselement ein Führungselement. Dieses Führungselement führt die Relativbewegung zwischen Behälteraufnahme und Verschlussaufnahme und ermöglicht somit das passgenaue Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälter.
  • Weiterhin bevorzugt ist die Ausführung des Führungselementes als Linearfiihrungselement, um die Verschlüsse linear auf die Behälteröffnung aufzusetzen. Hierdurch wird verhindert, dass z.B. ein Stopfen während des Einführens in die Behälteröffnung verkanten. Bevorzugt umfasst das Linearfiihrungselement zumindest eine Stange, wobei die Relativbewegung durch diese Stange geführt wird. Als Form der Stange ist sowohl ein hohler wie auch voller Zylinder als auch ein kantiges Profil denkbar.
  • Um einen Verschluss unter stetiger Bewegung der Greifvorrichtung aufzunehmen, umfasst die Verschlussaufnahme vorteilhafterweise eine Verschlussabschleppeinheit. Dadurch kann die Greifvorrichtung, während sie in der Produktionskette bewegt wird und somit ohne Zeitverlust, einen bereitgestellten Verschluss abschleppen.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführung umfasst die Verschlussabschleppeinheit eine Fläche mit integrierter Tasche. Die Form und Abmaße der Tasche entsprechen den äußeren Maßen des Verschlusses. Durch eine lineare oder bogenförmige Öffnung der Tasche kann die Greifvorrichtung während sie bewegt wird einem Verschluss in die Tasche aufnehmen.
  • Weiter bevorzugt sind Ansaugöffnungen an der Behälteraufnahme und/oder Verschlussaufnahme ausgebildet. Durch beaufschlagen dieser Ansaugöffnungen mit Unterdruck ist ein sicherer Halt des Behälters bzw. Verschlusses in der Greifvorrichtung gewährleistet. Ferner kann durch Wegnahme des Unterdrucks oder durch Beaufschlagung der Ansaugöffnungen mit Überdruck zweierlei erreicht werden: Erstens kann der Verschluss auf dem Behälter abgesetzt werden und zweitens kann der Behälter zu einem bestimmten Zeitpunkt und somit an bestimmter Position von der Behälteraufnahme gelöst werden.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Ansaugöffnungen der Behälteraufnahme und der Verschlussaufnahme jeweils unabhängig mit Unterdruck zu versorgen. Dadurch ist der Unterdruck an einer Öffnung unabhängig von einem möglichen Druckanstieg an der anderen Öffnung. Nimmt z.B. die Verschlussaufnahme auf Grund einer Fehlfunktion keinen Verschluss auf, oder löst sich der Verschluss aus der Aufnahme, so steigt der Druck an der Ansaugöffnung der Verschlussaufnahme. Durch die erfindungsgemäße separate Unterdruckversorgung der Behälteraufnahme bleibt der Unterdruck an der Ansaugöffnung der Behälteraufnahme konstant und der Behälter löst sich nicht aus der Greifvorrichtung. Diese Sicherung des Behälters durch die getrennte Unterdruckversorgung ist besonders vorteilhaft, wenn der Inhalt des Behälters im Falle eines Ausschüttens die umliegenden Maschinen beschädigen oder dem Menschen schaden könnte.
  • Weiterhin vorteilhaft ist eine Absenkung der Verschlussaufnahme zum Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälter. Dadurch wird die Behälteraufnahme relativ zur Greifvorrichtung nicht bewegt und eine unnötige Beschleunigung des Inhalts des Behälters wird vermieden. Dies verhindert z.B. das Überschwappen eines flüssigen Inhalts. Bevorzugt ist das Absenken pneumatisch betrieben. Dabei ist eine Verwendung des oben beschriebenen Unterdrucks denkbar. Jedoch ist der Antrieb der Relativbewegung nicht auf Pneumatik beschränkt und ein mechanischer oder hydraulischer Antrieb ist ebenfalls denkbar.
  • Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Greifvorrichtung mindestens zwei Behälter und dementsprechend auch mindestens zwei Verschlüsse aufnehmen kann. Dadurch kann die Greifvorrichtung an die Taktung der Produktionskette angepasst werden, und die Effektivität der Produktion kann optimiert werden.
  • Weiterhin bevorzugt ist eine Ausformung der Behälteraufnahme entsprechend dem Behälter gebildet, welche eine formschlüssige Aufnahme des Behälters gewährleistet. Dieser Formschluss kann entweder in Kombination mit der Ansaugvorrichtung den Halt des Behälters verbessern oder aber die Ansaugvorrichtung ersetzen.
  • Weiter bevorzugt ist die Verwendung eines Stopfens als Verschluss. So kann z.B. ein kostengünstiger Gummistopfen mit der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung in den Behälter gedrückt werden.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß eine Handhabungseinheit zum Aufnehmen von Behältern und Verschlüssen sowie zum Verschließen der Behälter vorgesehen. Diese Handhabungseinheit umfasst zumindest eine erfindungsgemäße Greifvorrichtung. Somit kann die Handhabungseinheit die Greifvorrichtung innerhalb der Produktionskette von den Aufnahmepositionen für Behälter und Verschlüsse zu der Abstellposition für verschlossene Behälter bewegen. Zusätzlich kann die Handhabungseinheit die Unterdruckquellen für das Ansaugen der Behälter und Verschlüsse sowie die Druckquelle für den pneumatisch angetriebenen Verschließvorgang umfassen. Alternativ dazu ist vorgesehen, dass die Handhabungseinheit auch Druck- und Unterdruckversorgung einer externen Quelle an die Greifvorrichtung weiterleitet. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines frei programmierbaren Roboters bzw. Roboterarms als Handhabungseinheit. Der Roboter ermöglicht eine flexible Gestaltung des Bewegungsablaufes der Greifvorrichtung innerhalb einer Produktionskette.
  • Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Handhabungseinheit innerhalb eines Isolators zu betreiben, wobei der Isolator wie ein Haubenelement über der Greifvorrichtung angeordnet ist. Somit ist auch ein Verschließen der Behälter unter Schutzgas oder im Vakuum möglich.
  • Weiterhin bevorzugt ist die Verwendung der Greifvorrichtung und der Handhabungseinheit in der pharmazeutischen Industrie. Insbesondere im Bereich kleiner und mittlerer Chargen bieten die erfmdungsgemäße Greifvorrichtung und die erfindungsgemäße Handhabungseinheit eine neue Möglichkeit zur flexiblen Gestaltung der Produktionskette.
  • Weiter vorteilhaft ist es, alternativ zur Aufnahme des Verschlusses mittels Abschleppbewegung, die Aufnahme des Verschlusses zu takten. D.h., dass die Greifvorrichtung anhält, einen Verschluss aufnimmt und sich dann weiterbewegt
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist:
    • Figur 1
    eine perspektivische Ansicht einer Greifvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    Figur 2
    eine Seitenansicht der Greifvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und
    Figur 3
    eine schematische Darstellung der Draufsicht auf eine pharmazeutische Anlage gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
    Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung
  • Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 eine Greifvorrichtung 1 gemäß einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der Erfindung im Detail beschrieben. Die Greifvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels kommt mit einer Handhabungseinheit 81 innerhalb einer pharmazeutischen Anlage 8 zum Einsatz.
  • Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, umfasst die Greifvorrichtung 1 eine Behälteraufnahme 2, eine Verschlussaufnahme 3 und Verbindungselemente 6. Wie im Zusammenhang mit der pharmazeutischen Anlage 8 aus Figur 3 beschrieben wird, kann diese Greifvorrichtung 1 zwei Behälter 4 und zwei Verschlüsse 5 aufnehmen und diese transportieren. Während des Transports werden die zwei Behälter 4 mit den Verschlüssen 5 verschlossen. Hierbei sei angemerkt, dass je nach benötigter Ausbringungsmenge der pharmazeutischen Anlage 8, die Greifvorrichtung 1 erfindungsgemäß auch für nur einen oder für mehr als zwei Behälter 4 ausführbar ist. Ferner sei die Erfindung nicht auf die Verwendung runder, flaschenförmiger Behälter 4 beschränkt. Auch die Verwendung kantiger Flaschen, Becher oder Behälter ist erfindungsgemäß vorgesehen.
  • In Figur 1 ist zur übersichtlicheren Darstellung der rechte Behälter 4 ausgeblendet. Der zugehörige Verschluss 5 ist jedoch dargestellt.
  • Dargestellt in Figur 1 ist der linke flaschenförmige Behälter 4, welcher einen Behälterkörper 41, einen Behälterhals 42 und einen Behälterkragen 43 umfasst. Der Behälterkörper 41 verjüngt sich zum Behälterhals 42 und der Behälterhals 42 weitet sich zum Behälterkragen 43, welcher eine Öffnung des Behälters 4 umrandet. Weiterhin dargestellt sind zwei Verschlüsse 5 welche als Gummistopfen 5 ausgeführt sind. Jeder dieser Gummistopfen 5 umfasst einen zylinderförmigen Stopfenkragen 51 sowie eine Verjüngung 52, welche entsprechend der Öffnung des Behälters 4 dimensioniert ist.
  • Die Gummistopfen 5 eignen sich besonders zum sicheren luftdichten Verschließen von Behälter 4, welche mit pharmazeutischen Substanzen gefüllt sind. Jedoch ist die Ausführung der Verschlüsse 5 als Gummistopfen 5 beispielhaft. Ebenso erfindungsgemäß vorgesehen ist die Ausführung der Verschlüsse 5 als Kappen, Drehverschlüsse oder Stopfen jeglichen Materials.
  • Die Behälteraufnahme 2 hält mittels einer ersten Formschlusskontur 22 und einer zweiten Formschlusskontur 23 den flaschenförmigen Behälter 4 an zwei verschiedenen Bereichen des Behälters 4. Dabei umgreift die bogenförmige zweite Formschlusskontur 23 den zylinderförmigen Behälterkörper 41. Zur Gewährleistung eines sicheren Haltes wird etwas mehr als der halbe Umfang des Behälterkörpers 41 von der zweiten Formschlusskontur 23 umgriffen. Ferner umgreift die erste bogenförmige Formschlusskontur 22 den Behälterhals 42 direkt unterhalb des Behälterkragens 43. Somit bildet die erste Formschlusskontur 22 zwei formschlüssige Halterungen für den Behälter 4. Erstens liegt der Behälterkragen 43 auf der Behälteraufnahme 2 auf und ein Durchrutschen des Behälters 4 nach unten wird vermieden. Zweitens umgreift die erste Formschlusskontur 22 den Behälterhals 42 um etwas mehr als dessen halben Umfang. Vorzugsweise klemmt somit die erste Formschlusskontur 22 den Behälter 4 ein. Erfindungsgemäß kann es auch vorgesehen sein nur eine der beiden Formschlusskonturen 22, 23 auszubilden. Ferner ist eine Anpassung der Formschlusskonturen 22, 23 an Behälterformen, welche von der Form des dargestellten Behälters 4 abweichen, erfindungsgemäß vorgesehen.
  • Die Verschlussaufnahme 3 ist in Form einer Platte 32 ausgeführt. Diese Platte 32 umfasst zwei Verschlussabschleppeinheiten 31 in Form von je einer eingefrästen, bogenförmigen Öffnung 33 und einer Tasche 35. Beide dieser bogenförmigen Öffnungen 33 münden in je eine Tasche 35. Die Abschleppfunktion der Verschlussabschleppeinheit 31 wird im Zusammenhang mit Figur 3 beschrieben. In Figur 1 ist ersichtlich, wie die Gummistopfen 5 auf Höhe der Stopfenkrägen 51 von den Taschen 35 formschlüssig gehalten werden.
  • Das Verbindungselement 6, welches die Behälteraufnahme 2 mit der Verschlussaufnahme 3 verbindet, umfasst in diesem Ausführungsbeispiel zwei Linearführungselemente 64 und einen Pneumatikzylinder 61. Der Pneumatikzylinder 61 wird in Verbindung mit den Ausführungen zu Figur 2 erläutert. Die beiden Linearfiihrungselemente 64 sind als zylinderförmige Stangen ausgeführt, welche fest mit der Platte 32 verbunden sind. Zum Eindrücken der Gummistopfen 5 in die Öffnungen der Behälter 4 bedarf es einer Relativbewegung 11 zwischen der Behälteraufnahme 2 und der Verschlussaufnahme 3. In dem Ausführungsbeispiel wird diese Relativbewegung 11 ausgeführt, indem die Platte 32 in Richtung der Behälteraufnahme 2 abgesenkt wird. Um die Gummistopfen 5 in einer geraden Bewegung in die Behälter 4 einzudrücken, werden die zwei Linearführungselement 64 passgenau in zwei Durchgangsbohrungen 24 gerührt. Diese Durchgangsbohrungen 24 bilden am unteren Ende der Behälteraufnahme 2 jeweils eine Öffnung. Es ist vorteilhaft, die Gummistopfen 5 auf die Behälter 4 abzusenken und den Inhalt der Behälter 4 nicht unnötig zu bewegen. Jedoch ist auch möglich, die Behälteraufnahme 2 zur Ausführung der Relativbewegung 11 anzuheben.
  • Zusätzlichen zur formschlüssigen Fixierung der Behälter 4 und Gummistopfen 5, weist die erfindungsgemäße Greifvorrichtung 1 vier Ansaugöffnungen 21, 34 auf. So befindet sich in der Behälteraufnahme 2 jeweils eine erste Ansaugöffnung 21 pro Behälter 4 und in der Verschlussaufnahme jeweils eine zweite Ansaugöffnung 34 pro Verschluss 5. Die beiden ersten Ansaugöffnungen 21 sind als Bohrung in der zweiten Formschlusskontur 23 ausgeführt und befmden sich somit auf Höhe der Behälterkörper 41. Die beiden zweiten Ansaugöffnung 34 befindet sich jeweils in den Taschen 35 über den Stopfenkrägen 51. Mittels der Ansaugöffnungen 21, 34 werden die Behälter 4 bzw. die Gummistopfen 5 mit Unterdruck an der Greifvorrichtung 1 fixiert. Alternativ zu den integrierten Ansaugöffnungen, kann die Greifvorrichtung auch eine aufgesetzte Saugeranlage zum Ansaugen der Behälter 4 und Gummistopfen 5 umfassen. Die Versorgung der Greifvorrichtung 1 mit Unterdruck wird im Folgenden anhand Figur 2 beschrieben.
  • Es sei angemerkt, dass die Unterdruckansaugung 21 und die formschlüssige Klemmung 22, 23 der Behälter 4 auch alternativ anwendbar sind. So ist es möglich, dass die Behälter 4 entweder nur über eine der Formschlusskonturen 22, 23 oder nur über die Unterdruckansaugung 21 an der Behälteraufnahme 2 fixiert werden. Selbiges gilt für die Gummistopfen 5. Auch diese können durch Formschluss 35, Unterdruck 34 oder einer Kombination aus beiden Möglichkeiten an die Verschlussaufnahme 3 fixiert werden.
  • Figur 2 zeigt in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße Greifvorrichtung 1 mit der Behälteraufnahme 2, der Verschlussaufnahme 3, dem Behälter 4, dem Gummistopfen 5 und den Verbindungselementen 6 nach dem Ausführungsbeispiel. Auf der linken Seite des Behälters 4 befindet sich innerhalb der Behälteraufnahme 2 die erste Ansaugöffnung 21 des linken Behälters 4. Über dem Stopfenkragen 51 befindet sich innerhalb der Verschlussaufnahme 3 bzw. der Platte 32 die zweite Ansaugöffnung 34 des linken Gummistopfens 5. Auch wenn Figur 2 nur die beiden Ansaugöffnungen 21, 34 des linken Behälters 4 darstellt, so verfügt, wie bereits beschrieben, die Greifvorrichtung 1 über vier Ansaugöffnungen 21, 34. Jede dieser vier Ansaugöffnungen 21, 34 wird über eine separate Unterdruckleitungen 7 mit einer externen Unterdruckquelle 72 verbunden. Innerhalb der Greifvorrichtung 1 wird jede der vier Unterdruckleitungen 7 mittels der internen Unterdruckverteilung 71 mit einer der vier Ansaugöffnungen verbunden. Da auch die Unterdruckleitungen 7 für die beiden zweiten Ansaugöffnungen 34 der Verschlussaufnahme 3 in die Behälteraufnahme 2 münden, verfügt die interne Unterdruckverteilung 71 zur Durchleitung des Unterdrucks von der Behälteraufnahme 2 zur Verschlussaufnahme 3 über Kanäle im Linearführungselement 64.
  • Des Weiteren zeigt Figur 2 den Pneumatikzylinder 61 zur Durchführung der Relativbewegung 11. Durch diese lineare Relativbewegung 11 werden die Gummistopfen 5 in die Behälter 4 eingedrückt. Der Pneumatikzylinder 61 umfasst einen hohlen Zylinder, welcher in eine Bohrung in der Behälteraufnahme 2 eingepasst ist. In diesem hohlen Zylinder steckt ein Kolben des Pneumatikzylinders 61. Der Pneumatikzylinder 61 ist doppelwirkend ausgeführt und kann somit die Verschlussaufnahme 3 sowohl druckluftbetrieben senken als auch heben. Aufgrund der doppelwirkenden Ausführung verfügt der Pneumatikzylinder 61 über zwei Pneumatikleitungen 62, welche ihn mit einer externen Druckquelle 63 verbinden. Hier ist anzumerken, dass für den Pneumatikzylinder 61 auch nur eine Pneumatikleitung 62 ausreichend ist. So könnte die Bewegung zum Anheben der Verschlussaufnahme 3 z. B. auch durch eine, in den Pneumatikzylinder 61 integrierte Feder übernommen werden.
  • Es sei erwähnt, dass der Pneumatikzylinder 61 alternativ anstatt über die Druckquelle 63, über die Unterdruckleitungen 7 mitversorgt werden kann. Ferner kann der Pneumatikzylinder 61 eine der beiden Linearführungselemente 64 ersetzen. In diesem Fall übernimmt der Pneumatikzylinder 61 nicht nur die Hub- und Senkarbeit, sonder sichert zusammen mit dem verbleibenden Linearführungselement 64 die lineare Führung der Verschlussaufnahme 3. Alternativ zum pneumatischen Antrieb der Relativbewegung 11 ist ein hydraulischer oder mechanischer Antrieb möglich.
  • Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung der Draufsicht auf die pharmazeutische Anlage 8 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die pharmazeutische Anlage 8 fungiert in einer pharmazeutischen Produktionskette als Transport- und Verschlusseinheit für die Behälter 4. In dieser pharmazeutischen Anlage 8 wird die erfindungsgemäße Greifvorrichtung 1 an einem Roboterarm 82 der Handhabungseinheit 81 betrieben. Der Roboterarm 82 bewegt die Greifvorrichtung 1 von einer Bereitstellposition 86 über eine Abschleppposition 85 zu einer Abstellposition 87. Dabei vollführt die Greifvorrichtung 1 mittels des Roboterarms 82 eine bogenförmige Abschleppbewegung wie in Figur 3 durch den Pfeil 83 (entgegen der Pfeilrichtung) gekennzeichnet. Eine Sortiervorrichtung 84 richtet die Gummistopfen 5 aus und stellt jeweils zwei Gummistopfen 5 an der Abschleppposition 85 bereit. Die Gummistopfen 5-werden ausgerichtet, damit sie senkrecht stehen und der Stopfenkragen 51 über der Verjüngung 52 ist.
  • Von der Abstellposition 87 bewegt sich (entgegen dem Pfeil 83) die Greifvorrichtung 1, ohne Behälter 4 und ohne Gummistopfen 5, in Richtung der Abschleppposition 85. Dabei passiert die Greifvorrichtung 1 mit der bogenförmigen Abschleppbewegung die Abschleppposition 85, um die Gummistopfen 5 abzuschleppen. Während des Abschleppvorgangs bleibt die Greifvorrichtung 1 stetig in Bewegung. Die Taschen 35 der Verschlussabschleppeinheiten 31 befinden sich bei diesem Vorgang genau auf Höhe der Stopfenkrägen 51 und somit rutschen die Gummistopfen 5 entlang der bogenförmigen Öffnungen 33 in die Taschen 35. In den Taschen 35 werden die Gummistopfen 5 mittels des Unterdrucks an den zweiten Ansaugöffnungen 34 gehalten. Daraufhin bewegt sich die Greifvorrichtung 1 zur Bereitstellposition 86 und nimmt dort zwei Behälter 4, gefüllt mit pharmazeutischer Substanz, auf. Diese Behälter 4 werden sowohl über die beiden Formschlusskonturen 22, 23 als auch über den Unterdruck an den beiden ersten Ansaugöffnungen 21 gehalten. Sofort nach dem Aufnehmen der Behälter 4 führt die Greifvorrichtung 1 die Relativbewegung 11 aus und verschließt somit die Behälter 4. Sobald die Gummistopfen 5 in den Behältern 4 stecken, kann der Unterdruck von den zweiten Ansaugöffnungen 34 genommen werden. Zeitgleich mit dem Verschließen der Behälter 4 bewegt der Roboterarm 82 die Greifvorrichtung 1 weiter in Richtung Abstellposition 87. An dieser Abstellposition 87 wird der Unterdruck von den ersten Ansaugöffnungen 21 genommen, und die verschlossenen Behälter 4 werden abgestellt. Die Handhabungseinheit 81 verschließt die Behälter 4 somit ohne Zeitverlust während des Transports der Behälter 4 von der Bereitstellposition 86 zur Abstellposition 87.
  • Die Behälter 4 werden direkt an der Bereitstellposition 86 mit pharmazeutischer Substanz befüllt. Sofort nach Beendigung der Abfüllung nimmt die Greifvorrichtung 1 die Behälter 4 auf und beginnt umgehend mit dem Verschließvorgang. Durch dieses sehr schnelle Verschließen wird vermieden, dass die pharmazeutische Substanz verschmutzt wird oder mit der umgebenden Atmosphäre reagiert.
  • Alternativ zur Aufnahme der Gummistopfen 5 mittels Abschleppbewegung, kann die Aufnahme der Gummistopfen 5 auch getaktet sein. D.h., dass die Greifvorrichtung 1 an der Abschleppposition 83 stehen bleibt, die Gummistopfen 5 aufnimmt und sich dann weiter in Richtung Bereitstellposition 86 bewegt.
  • Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, die pharmazeutische Anlage 8 bzw. die Handhabungseinheit 81 innerhalb eines Isolators 88 zu betreiben. Dazu werden die Materialien der pharmazeutischen Anlage 8, der Handhabungseinheit 81 sowie der Greifvorrichtung 1 gemäß den Anforderungen einer Verwendung in dem Isolator 88 gewählt.

Claims (12)

  1. Greifvorrichtung (1) umfassend eine Behälteraufnahme (2) und eine Verschlussaufnahme (3) zum Aufnehmen und Verschließen von Behältern (4),
    wobei die Behälteraufnahme (2) zum Aufnehmen des Behälters (4) ausgebildet ist und die Verschlussaufnahme (3) zum Aufnehmen eines Verschlusses (5) ausgebildet ist, dadurch
    gekennzeichnet, dass die Verschlussaufnahme (3) über ein Verbindungselement (6) mit der Behälteraufnahme (2) verbunden ist,
    wobei das Verbindungselement (6) eine Relativbewegung (11) zwischen Behälteraufnahme (2) und Verschlussaufnahme (3) ermöglicht, um den Behälter (4) mit dem Verschluss (5) zu verschließen.
  2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (6) ein Führungselement (6) umfasst, welches die Relativbewegung (11) führt.
  3. Greifvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (6) ein Linearführungselement (64) ist.
  4. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussaufnahme (3) eine Verschlussabschleppeinheit (31) umfasst, wobei die Verschlussabschleppeinheit (31) zum Abschleppen eines Verschlusses (5) von einer Abschleppposition (85) ausgebildet ist, und wobei die Verschlussabschleppeinheit (3) beim Abschleppen stetig relativ zur Abschleppposition (85) bewegt wird.
  5. Greifvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussabschleppeinheit (31) eine Platte (32) mit bogenförmiger Tasche (35) umfasst, wobei die Abmessungen der bogenförmigen Tasche (35) den Abmessungen des Verschlusses (5) entsprechen.
  6. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteraufnahme (2) eine mit Unterdruck beaufschlagbare erste Ansaugöffnung (21) umfasst, und/oder die Verschlussaufnahme (3) eine mit Unterdruck beaufschlagbare zweite Ansauföffnung (34) umfasst, um den Behälter (4) bzw. den Verschluss (5) zu halten.
  7. Greifvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ansaugöffnung (21) und die zweite Ansaugöffnung (34) zwei separate Leitungen (7,71) haben, welche jeweils unabhängig voneinander mit einer Unterdruckquelle (72) verbunden sind.
  8. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussaufnahme (3), insbesondere pneumatisch betrieben, absenkbar ist, um den Behälter (4) mit dem Verschluss (5) zu verschließen.
  9. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteraufnahme (2) zur Aufnahme von mindestens zwei Behältern (4) ausgebildet ist, und
    die Verschlussaufnahme (3) zur Aufnahme von mindestens zwei Verschlüssen (5) ausgebildet ist.
  10. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälteraufnahme (2) eine Kontur (22, 23) entsprechend dem aufzunehmenden Behälter (4) zur formschlüssigen Aufnahme des Behälters (4) aufweist.
  11. Greifvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschluss (5) ein Stopfen (5) ist.
  12. Handhabungseinheit (81) zum Aufnehmen und Verschließen von Behältern (4),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Handhabungseinheit (81) mindestens eine Greifvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
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