EP2279122A1 - 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

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EP2279122A1
EP2279122A1 EP09733978A EP09733978A EP2279122A1 EP 2279122 A1 EP2279122 A1 EP 2279122A1 EP 09733978 A EP09733978 A EP 09733978A EP 09733978 A EP09733978 A EP 09733978A EP 2279122 A1 EP2279122 A1 EP 2279122A1
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EP
European Patent Office
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container
closure
gripping device
receptacle
containers
Prior art date
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EP09733978A
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English (en)
French (fr)
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EP2279122B1 (de
Inventor
Klaus Blumenstock
Michael Simon
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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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
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    • 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

  • Gripping device for receiving containers and closures and for closing the
  • 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 Be fiscaleraufhahme and a closure receptacle.
  • the invention provides that the Be fiscaleraufhahme can keep a filled container or bottle safely.
  • the VerInstitutaufhahme 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 enables a relative movement between container 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 Aufhahmepor réelle to a position in the production chain, at which the closed containers are turned off. That is, the gripping device conveys the containers within the production chain. During this transport, the gripper performs the relative movement between the container receptacle and the receptacle and seals the container with the closure. Thus, the container is transported and sealed simultaneously.
  • the connecting element comprises a guide element.
  • This guide element performs the relative movement between Be fiscaleraufhahme and VerMitteraufhahme and thus allows the precise fit placing the closure on the container.
  • the embodiment of the guide element as a linear guide element to set the closures linearly on the Be memorizeröffhung. This prevents, for example, a plug tilt during insertion into the Be memorizeröffhung.
  • 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 tow-away unit. This allows the gripping device, while being moved in the production chain and thus towed without delay, a provided closure.
  • 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.
  • intake openings are formed on the container receptacle and / or closure receptacle.
  • the invention provides for the intake openings of the container receptacle and the closure receptacle to be supplied independently with negative pressure in each case.
  • 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 rises.
  • the negative pressure at the intake opening of the container receptacle remains constant and the container does not come loose 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 - A - Pouring could damage the surrounding machinery 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.
  • Figure 1 is a perspective view of a gripping device according to a
  • Figure 2 is a side view of the gripping device according to the
  • Figure 3 is a schematic representation of the plan view of a pharmaceutical
  • 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 described in connection with the pharmaceutical plant 8 of Figure 3, this gripping device 1 can accommodate two containers 4 and two closures 5 and this transport. 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 Shown in Figure 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 engages around 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.
  • 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 can 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 pocket 35.
  • the towing function of the closure tow unit 31 will be described in connection with FIG. FIG. 1 shows how the rubber stoppers 5 are held in a form-fitting manner by the pockets 35 at the level of the plug collars 51.
  • the connecting element 6, which connects the container receptacle 2 with the closure receptacle 3, in this exemplary embodiment comprises two linear guide elements 64 and a pneumatic cylinder 61.
  • the pneumatic cylinder 61 will be explained in connection with the explanations relating to FIG.
  • the two linear guide elements 64 are designed as cylindrical rods which are fixedly connected to the plate 32.
  • the two Lmear Adjustselement 64 are accurately guided in two through holes 24. These through holes 24 form at the bottom of the Be bacheloreraufhahme 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 lift the Be bacheloreraufhahme 2 to perform the relative movement 11.
  • the gripping device 1 has four intake ports 21, 34.
  • a first Ansaugöffhung 21 per container 4 and in the VerInstitut Stammhahme a second Ansaugöffhung 34 per closure 5 in the Be bacheloreraufhahme 2.
  • the two first Ansaugöffhungen 21 are designed as a bore in the second positive locking contour 23 and are thus at the level of the container body 41.
  • the two second suction opening 34 is located in the pockets 35 above the plug collars 51.
  • the gripping device may also include a patch sucker for sucking the container 4 and rubber stoppers 5. The supply of the gripping device 1 with negative pressure will be described below with reference to FIG.
  • the vacuum suction 21 and the positive clamping 22, 23 of the container 4 are also applicable alternatively.
  • the containers 4 can be fixed to the container receptacle 2 either only via one of the positive-locking contours 22, 23 or only via the low-pressure suction 21.
  • These can also be fixed to the closure receptacle 3 by positive connection 35, negative pressure 34 or a combination of both possibilities.
  • Figure 2 shows a side view of the gripping device 1 according to the invention with the Be fiscaleraufhahme 2, the VerInstitutaufhahme 3, the container 4, the rubber stopper 5 and the connecting elements 6 according to the embodiment.
  • the first Ansaugöffhung 21 of the left container 4 is located within the Be fiscaleraufhahme 2, the first Ansaugöffhung 21 of the left container 4.
  • 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.
  • Figure 2 shows only the two suction ports 21, 34 of the left container 4, so has, As already described, the gripping device 1 via four suction ports 21, 34. Each of these four intake ports 21, 34 is connected via a separate vacuum lines 7 with 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.
  • FIG. 2 shows the pneumatic cylinder 61 for carrying out 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.
  • 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 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 carries out an arc-shaped towing movement by means of the robot arm 82 as indicated by the arrow 83 in FIG. 3 (contrary to the arrow direction).
  • 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. In this case, the gripping device 1 passes with the arcuate towing the tow position 85 to tow the rubber stopper 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)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine 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, wobei die Verschlussaufnahme (3) über ein Verbindungselement (6) mit der Behälteraufnahme (2) verbunden ist, und wobei das Verbindungselement (6) eine Relativbewegung (11) zwischen Behälteraufnahme (2) und Verschlussaufnahme (3) ermöglicht, um den Behälter (4) mit dem Verschluss (5) zu verschließen.

Description

Beschreibung
Titel
Greifvorrichtung zum Aufnehmen von Behältern und Verschlüssen sowie zum Verschließen der
Behälter
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.
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 Behälteraufhahme und eine Verschlussaufnahme umfasst. Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Behälteraufhahme einen gefüllten Behälter bzw. Flasche sicher halten kann. Die Verschlussaufhahme ist zum Halten des Verschlusses vorgesehen. Ein erfindungsgemäßes Verbindungselement integriert einerseits die Verschlussaufhahme in die Behälteraufnahme und ermöglicht andererseits eine Relativbewegung zwischen Behälteraufhahme und Verschlussaufhahme. 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 Verschlussaufhahme aufgenommen. Erfindungsgemäß bewegt sich die GreifVorrichtung nach und/oder während der Aufhahmevorgänge 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 Behälteraufhahme und Verschlussaufhahme 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 Behälteraufhahme und Verschlussaufhahme und ermöglicht somit das passgenaue Aufsetzen des Verschlusses auf den Behälter.
Weiterhin bevorzugt ist die Ausführung des Führungselementes als Linearführungselement, um die Verschlüsse linear auf die Behälteröffhung aufzusetzen. Hierdurch wird verhindert, dass z.B. ein Stopfen während des Einführens in die Behälteröffhung verkanten. Bevorzugt umfasst das Linearführungselement 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 Verschlussaufhahme 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 Ansaugöffhungen an der Behälteraufhahme und/oder Verschlussaufhahme ausgebildet. Durch beaufschlagen dieser Ansaugöffhungen mit Unterdruck ist ein sicherer Halt des Behälters bzw. Verschlusses in der GreifVorrichtung gewährleistet. Ferner kann durch Wegnahme des Unterdrucks oder durch Beaufschlagung der Ansaugöffhungen 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 Behälteraufhahme und der Verschlussaufhahme 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 Verschlussaufhahme. Durch die erfindungsgemäße separate Unterdruckversorgung der Behälteraufhahme bleibt der Unterdruck an der Ansaugöffhung 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 - A - eines Ausschüttens die umliegenden Maschinen beschädigen oder dem Menschen schaden könnte.
Weiterhin vorteilhaft ist eine Absenkung der Verschlussaufhahme 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 erfindungsgemäße 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 Ausführang 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. Erfmdungsgemäß 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 Linearführungselemente 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 B ehälter aufnähme 2 und der Verschlussaufhahme 3. In dem Ausführungsbeispiel wird diese Relativbewegung 11 ausgeführt, indem die Platte 32 in Richtung der Behälteraufhahme 2 abgesenkt wird. Um die Gummistopfen 5 in einer geraden Bewegung in die Behälter 4 einzudrücken, werden die zwei Lmearführungselement 64 passgenau in zwei Durchgangsbohrungen 24 geführt. Diese Durchgangsbohrungen 24 bilden am unteren Ende der Behälteraufhahme 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 Behälteraufhahme 2 zur Ausführung der Relativbewegung 11 anzuheben.
Zusätzlichen zur formschlüssigen Fixierung der Behälter 4 und Gummistopfen 5, weist die erfindungsgemäße GreifVorrichtung 1 vier Ansaugöffhungen 21, 34 auf. So befindet sich in der Behälteraufhahme 2 jeweils eine erste Ansaugöffhung 21 pro Behälter 4 und in der Verschlussaufhahme jeweils eine zweite Ansaugöffhung 34 pro Verschluss 5. Die beiden ersten Ansaugöffhungen 21 sind als Bohrung in der zweiten Formschlusskontur 23 ausgeführt und befinden 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 Ansaugöffhungen 21, 34 werden die Behälter 4 bzw. die Gummistopfen 5 mit Unterdruck an der GreifVorrichtung 1 fixiert. Alternativ zu den integrierten Ansaugöffhungen, 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 Behälteraufhahme 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 Verschlussaufhahme 3 fixiert werden.
Figur 2 zeigt in einer Seitenansicht die erfindungsgemäße GreifVorrichtung 1 mit der Behälteraufhahme 2, der Verschlussaufhahme 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 Behälteraufhahme 2 die erste Ansaugöffhung 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 Lmearführungselement 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 Lmearführungselement 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

Ansprüche
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, wobei die Verschlussaufnahme (3) über ein Verbindungselement (6) mit der Behälteraufnahme
(2) verbunden ist, und 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 Ansauföffhung (34) umfasst, um den Behälter (4) bzw. den Verschluss (5) zu halten.
7. Greifvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ansaugöffhung (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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