EP4469373A1 - Transportvorrichtung und transportsystem für behälter und verarbeitungsmaschine zum verarbeiten von behältern - Google Patents

Transportvorrichtung und transportsystem für behälter und verarbeitungsmaschine zum verarbeiten von behältern

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Publication number
EP4469373A1
EP4469373A1 EP23702284.3A EP23702284A EP4469373A1 EP 4469373 A1 EP4469373 A1 EP 4469373A1 EP 23702284 A EP23702284 A EP 23702284A EP 4469373 A1 EP4469373 A1 EP 4469373A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transport
transport device
containers
elements
drive
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.)
Pending
Application number
EP23702284.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas BÖHMIKE
Klaus Kaiser
Daniel SPIELER
Steffen HEIER
Sebastian FÄRBER
Manuel WALLISCH
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.)
Bausch and Stroebel SE and Co KG
Original Assignee
Bausch and Stroebel SE and Co KG
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 Bausch and Stroebel SE and Co KG filed Critical Bausch and Stroebel SE and Co KG
Publication of EP4469373A1 publication Critical patent/EP4469373A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B65B43/42—Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation
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    • B65G2201/0244—Bottles

Definitions

  • the present invention relates to a transport device for, in particular, pharmaceutical containers.
  • the present invention relates to a transport system with at least one transport device.
  • the present invention relates to a processing machine for processing in particular pharmaceutical containers with a transport system.
  • the containers pass through different types of processing stations (these can also be referred to as processing devices) from an inlet to an outlet, for example.
  • processing stations these can also be referred to as processing devices
  • the supplied containers are first weighed, then filled, weighed again, sealed and decoupled. It is conceivable here that processing stations are spatially and functionally combined.
  • the containers can in particular be pharmaceutical containers, such as vials, syringes, cartridges and/or ampoules.
  • pharmaceutical containers such as vials, syringes, cartridges and/or ampoules.
  • Containers in the present case can also include other types of packaging, for example cosmetic containers.
  • the transport device described here is in particular a component of a transport system of the processing machine and is used, for example, as a coupling device on the coupling side and/or as a decoupling device on the decoupling side.
  • a further transport device can be provided with a transport unit which can be moved back and forth linearly along a transport path which extends in a straight line.
  • Transport devices of this type work in cycles, with the containers being able to be advanced in a plurality in groups or individually.
  • Such a transport device is described in DE 10 2018 213 800 A1, in which a transport rake and a counter rake, each with “tines”, are used. Between the respective prongs of the transport rake and the counter rake, a variable-size container receptacle is formed, in which the containers can be transported along the transport path, fixed to the two rakes.
  • the object of the present invention is to provide a transport device, a transport system and a method which enables container transport, in particular for clocked transfer.
  • a transport device in particular for pharmaceutical containers, comprising an in particular closed, revolving drive body, a drive device that can be actuated by a control device, for converting a clocked movement of the drive body, each having a plurality of holding elements that are operatively connected to the drive body at least one container receptacle for receiving a respective container, wherein the transport device comprises, in the direction of rotation of the drive body, a first transfer area for containers, a second transfer area for containers and a deflection area arranged between them in the direction of extension of the drive body, wherein the first transfer area has a transfer area and the second transfer area has one Forms transfer area, wherein the first transfer area and / or the second transfer area is formed to extend in a straight line relative to the direction of the drive body.
  • the transport device comprises at least two transfer areas. At a transfer area forming a transfer area containers to be transported can be taken over by the transport device.
  • the driven drive body can transport the containers to the further transfer area forming a transfer area. At the transfer area, the containers can be released from the transport device and sent on for further processing.
  • the movement of the revolving drive body can be clocked. In particular, this allows the transport of the containers to be synchronized with the movement of a transport device that operates in a clocked manner, to which the containers are transferred or from which the containers are taken over.
  • the transport device according to the invention is particularly suitable for use in a transport system with a clocked, linearly moving transport device, such as in DE 10 2018 213 800 A1 or in the patent application with the application number DE 10 2022 102 058.4 of the same applicant with the same Filing date January 28, 2022 and the title "Transport system, device with a transport system and method" is described.
  • the disclosures of these two patent applications are fully included in the present patent application.
  • at least one transfer area is designed to extend in a straight line in the direction of the drive body, so that the containers can be arranged, for example, parallel to the other, clocked transport device and can preferably be reliably taken over or transferred by it.
  • the at least one deflection area between the transfer areas makes it possible to achieve a compact design of the transport device according to the invention and thus preferably also of the transport system and the processing machine.
  • the control device can be an independent control device of the transport device. Alternatively or additionally, a control device of the transport system can be provided.
  • the holding elements can be coupled directly or indirectly to the drive body.
  • the transport device can include a support device, for example in the form of a stand or frame.
  • the transport device can be positioned or can be positioned, for example, on a frame or substructure of the transport system and/or the processing machine.
  • the first and the second transfer area can be designed to extend in a straight line in relation to the direction of extension.
  • the transport device comprises a first side, on which the first transfer area is arranged, and a second side, on which the second transfer area is arranged, the sides being aligned at an angle to one another.
  • the transfer areas are arranged on sides aligned at an angle to one another, with the deflection area being arranged between them.
  • the angle can be, for example, approximately 30° to 120°, preferably approximately 45° to 90°.
  • the angle is 90° or essentially 90°. In another embodiment, the angle may be 45° or substantially 45°, for example.
  • the transport device can, for example, comprise a third side, based on a plan view, which is oriented at an angle to at least one of the two sides.
  • the transport device comprises a third transfer area for containers, which overlaps with the first transfer area and with the second transfer area in the direction of travel of the drive body at least one deflection area is connected in each case.
  • a third transfer area for containers, which overlaps with the first transfer area and with the second transfer area in the direction of travel of the drive body at least one deflection area is connected in each case.
  • exactly one third transfer area can be provided.
  • the third transfer area can, for example, form a takeover area or a transfer area at which containers are taken over or handed over by the transport device.
  • the third transfer region can extend in a straight line or be curved in relation to the direction in which the drive body extends.
  • only one transfer area is configured to extend in a straight line.
  • the transport device can comprise a third side, on which the third transfer area is preferably arranged, the third side being aligned at an angle relative to the first side and/or to the second side.
  • the angle can be, for example, approximately 30° to 120°, preferably approximately 45° to 90°.
  • the respective angle can be, for example, 45° or essentially 45°, alternatively 90° or essentially 90°.
  • the transport device can form a coupling device, wherein containers can be coupled into at least one transfer area via at least one coupling unit and can be coupled out to a further transport device via the transfer area.
  • the coupling device can thus be arranged in particular on the inlet side of a transport system. It can be advantageous if the transport device forms a decoupling device, in which case containers can be coupled in from another transport device via the transfer area and can be decoupled via at least one transfer area to at least one decoupling unit.
  • the transport device can be arranged in particular on the outlet side of a transport system.
  • the transport device for receiving and/or transferring containers is configured passively, with a transfer being carried out by an active coupling unit, a transfer to an active decoupling unit and/or a taking over and/or transferring by an active additional transport device.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the transport device has an essentially triangular contour in plan view.
  • the contour is formed, for example, by a housing of the transport device.
  • the transport device may comprise the three sides mentioned above (first side, second side, third side) forming the triangular contour.
  • the corners of the triangular contour, at each of which a deflection area can be formed, are rounded, for example.
  • the transport device can, for example, have a contour in the form of an isosceles or equilateral triangle and/or in the form of a right-angled triangle.
  • a preferred embodiment of the transport device has, for example, the contour of an isosceles right-angled triangle in a plan view, with transfer areas being arranged on at least two sides. In particular, this can be the legs of the triangle aligned at right angles to one another.
  • a further transfer area can optionally be arranged on the third side, the hypotenuse.
  • the transport device can have a different type of contour when viewed from above, for example semicircular, in the form of a "straight" oval (two opposing straight areas which are connected via curved deflection areas), quadrangular (in particular rectangular or square), trapezoidal with rounded edges Deflection areas that connect the sides of the trapezoid, etc.
  • semicircular in the form of a "straight" oval (two opposing straight areas which are connected via curved deflection areas), quadrangular (in particular rectangular or square), trapezoidal with rounded edges Deflection areas that connect the sides of the trapezoid, etc.
  • the transport device is free of processing stations for the containers, so that in particular no processing station is arranged on the transport device.
  • the transport device comprises a housing, which encloses an interior space, and drive elements coupled to the drive body, with the drive body and the drive elements being arranged in the interior space.
  • the transport device comprises transport elements connected to the holding elements or comprising or forming the holding elements and transport elements assigned to the drive elements.
  • the transport elements can be arranged on an outside of the housing facing away from the interior and can be moved on the outside by the movement of the drive bodies.
  • the transport elements can be coupled to the drive elements directly, in particular physically, or indirectly, for example via a distance force.
  • a movement of the drive body leads to the movement of the drive elements and the transport elements assigned to them. As a result, the holding elements and thus the containers are moved.
  • the interior space is preferably sealed in a pharmaceutically compatible manner relative to the outside via the housing.
  • the transport device is used in an atmosphere of an isolator facility, and contamination of the atmosphere can be avoided by sealing the housing.
  • the drive elements are preferably coupled to the transport elements without contact. A magnetic coupling of the drive elements to the transport elements is particularly preferred here.
  • the drive elements and the transport elements are advantageously arranged on two opposite sides of a housing wall through which the magnetic force acts.
  • the drive elements and the transport elements include or form magnetic elements designed as Halbach arrays, for example.
  • the housing can, for example, comprise a circumferential side wall, with the transport elements being movable along the side wall in the circumferential direction of the housing.
  • the transport elements are moved, for example, along the outer circumference of the housing.
  • the driving body and the driving elements are moved, for example, along the inner circumference of the driving body.
  • the drive elements include rollers for rolling on a side of a housing wall facing the interior space, in particular the side wall.
  • the transport elements can include rollers for rolling on a side of the housing wall facing away from the interior, in particular the side wall.
  • the rollers can include transport and/or guide rollers, for example.
  • Groove-shaped recesses for aligning the rollers can be arranged on the inside and/or outside of the housing wall in order to ensure precise positioning of the drive elements and/or the transport elements. It can be advantageous if the housing comprises a top wall and if the holding elements or at least the holding sections of the holding elements that accommodate the containers are arranged above the top wall in relation to the direction of gravity.
  • the transport device is positioned, for example, on a frame or substructure in such a way that the top wall is arranged on the top side and the holding elements or holding sections are positioned above the top wall.
  • the containers can preferably be arranged above the top wall.
  • the holding elements each comprise at least one container receptacle for receiving a container, which is arranged above the drive body in the direction of gravity.
  • the holding elements can preferably be releasably connected to the transport elements. This makes it possible, for example, to use different types of holding elements with the same transport elements, depending on the containers to be transported.
  • the transport device comprises format sets of different types of holding elements, with the holding elements of one format set differing from the holding elements of a different format set in at least one container-specific property, with the transport device being able to optionally use the holding elements of one format set, in particular for connection to the transport elements.
  • the holding elements are provided, for example, for containers of different sizes and/or different container types, with the holding elements preferably being able to cover specific format ranges in terms of size and/or container type.
  • Holding elements can be provided in particular for vials, syringes, carpules and/or ampoules.
  • the transport elements protrude, for example, in the vertical direction beyond the top wall, with the holding elements being arranged above the top wall and connected to the transport elements.
  • the holding elements comprise, for example, holding sections that accommodate the containers and are arranged offset radially inwards relative to a side wall of the housing.
  • a respective container receptacle preferably defines an axis which runs in a plane defined by the drive body, preferably along the entire extension of the drive body.
  • the axis of the container receptacle preferably coincides with an axis of the container.
  • the course of the axis in the plane of the belt-like or belt-like drive body can prove to be advantageous in practice for the transport of the containers, in particular at a deflection area of the transport device.
  • the respective container receptacle preferably comprises a recess for positively and/or non-positively receiving a container and/or a receiving base on which a container can be placed.
  • the recess comprises an insertion opening for the container in the direction of an outside of the transport device, for example radially outwards.
  • the container can be inserted into and removed from the container receptacle via the insertion opening, so that the containers can be transferred in a lateral direction.
  • a chain can be used here, for example.
  • the drive body is a belt or comprises a belt
  • the drive device comprising a drive roller for the belt and a drive motor for driving the drive roller.
  • a belt is considered in particular to be a drive body that is flat and has a significantly smaller extent in one spatial direction than in another spatial direction oriented transversely and in particular perpendicularly thereto, with the drive body in a third, transversely and in particular perpendicularly to the above-mentioned Spatial directions is elongated, wherein the third spatial direction defines the direction of travel.
  • the strap can also be referred to as a strap or band.
  • the belt can be a toothed belt, and the drive pulley can be a toothed pulley.
  • the drive device can include at least one non-driven deflection roller for the belt and/or at least one tension roller for adjusting the belt tension.
  • a deflection roller can be designed as a tension roller.
  • a drive roller for the drive body, a deflection roller and a further deflection roller in the form of a tension roller are provided, for example.
  • a drive roller and an idler roller in the form of an idler roller are provided.
  • the transport device comprises more than two drive bodies, each of which is assigned a plurality of holding elements, it being possible for three drive bodies in particular to be provided.
  • the multiple drive bodies can preferably enable a continuous transfer of the containers when coupling via a coupling wheel or a continuous transfer of the containers when decoupling via a decoupling wheel, in combination with the possibility of a clocked transfer to a clocked transport device.
  • Drive elements can be coupled to the respective drive body, which in turn can be operatively connected to transport elements, as explained above.
  • the drive elements are preferably designed in such a way that identical transport elements can also be used with different drive bodies.
  • the drive elements that are used with different drive bodies are preferably configured identically or with the same function and differ only in the type of coupling with the respective drive body.
  • the transport device advantageously comprises respective drive devices assigned to the drive bodies, wherein the drive devices can preferably be controlled independently of one another by the control device for driving the drive bodies.
  • the different drive bodies can, for example, be moved at different speeds depending on their respective position in the direction of travel.
  • the drive bodies preferably define a common plane, being in the form of belts, for example.
  • the drive bodies are preferably arranged one above the other. Provision is preferably made for the holding elements, which are assigned to different drive bodies, to be arranged at an identical position in the vertical direction and/or in the radial direction.
  • the drive device can be controlled to move the drive body with regard to at least one of the following:
  • the above options for controlling the drive body can be specified and/or can be specified.
  • two or more drive bodies can preferably be controlled independently of one another.
  • the actuation of the drive device by the control device can be changed during operation of the transport device, in particular depending on one of the Control device suppliable or supplied signal.
  • a sensor device or a processing station can be provided on the transport system in order to provide the control device with a signal to change the transport of the containers during operation by at least one of the control options.
  • the present invention also relates to a transport system.
  • the transport device forms in particular the coupling device of the transport system.
  • the takeover can be passive or active.
  • the at least one coupling unit can, for example, comprise a coupling wheel for the containers, which are taken over by the transport device as bulk goods by rotating the coupling wheel and moving the drive body at a preferably constant speed.
  • a coupling wheel for the containers is provided, from which the coupling wheel is directly or indirectly fed to the containers continuously.
  • the containers are coupled into the moving holding elements via the coupling wheel.
  • the at least one coupling unit comprises a robot for picking up containers arranged in particular in a common carrier (for example a nest) which can be fed to the holding elements for acceptance.
  • the robot for example an articulated arm robot, can preferably remove a plurality of containers from the carrier in a clocked manner and insert them into container receptacles of the container elements.
  • the holding elements can be stationary or moved during the transfer.
  • the transport device can in particular form a decoupling device of the transport system, in which case the containers can be fed through the transfer to further processing, for example insertion into a carrier or magazines.
  • the transfer can be passive or active.
  • the at least one decoupling unit can include a decoupling wheel for the containers, which are transferred from the transport device as bulk goods by rotating the decoupling wheel and moving the drive body, in particular at a constant speed.
  • the decoupling wheel can continuously remove the containers from the container receptacles and feed them for further processing.
  • the at least one decoupling unit can comprise a robot to which the containers can be transferred, in particular for insertion into a common carrier.
  • the robot picks up the containers from the container holders at regular intervals.
  • the holding elements can be stationary or moved.
  • a transport system of the present invention with at least one transport device of the type described above or a transport system of the type described above and a further transport device which comprises a transport path which extends in a straight line and defines a transport direction and at least one transport unit which is arranged on the transport path so as to be movable along the transport direction, the transport unit being able to be moved in a clocked manner under the control of the control unit, wherein the transport path is aligned in particular parallel to the direction in which the at least one transport area extends in a straight line, wherein the clocked movements of the drive body and the transport unit can be synchronized in such a way that at least some of the container receptacles of the holding elements and corresponding container receptacles of the transport unit can be aligned with one another along the transport direction, and wherein at least some of the containers can be transferred from the transport device to the transport unit or vice versa.
  • the transport device is arranged, for example, on the inlet side.
  • Containers are taken over by this and handed over to the further transport device, in which case the transport unit can preferably be active and the transport device passive.
  • the clocked respective movement of the holding elements via the drive body on the one hand and the transport unit on the other hand is synchronized in such a way that the container receptacles can be aligned with one another.
  • the container receptacles are positioned opposite one another or connected to one another to cover or align brought. In particular, this can include the case that the container receptacles are aligned in such a way that the containers can be taken over directly by the transport unit.
  • the further transport device can be designed in the way described in DE 10 2018 213 800 A1 or in the patent application with the application number DE 10 2022 102 058.4 from the same applicant with the same filing date of January 28, 2022 and the title "Transport system, device with a transport system and Procedure" is described. In the latter, the transport units are referred to as transport devices, which can be moved back and forth along the transport track.
  • the total number of respective container receptacles (positions) of the holding elements can be, for example, the number of container receptacles (positions) of the transport unit. All of the container receptacles of the holding elements are favorably occupied, as are all of the container receptacles of the transport unit.
  • the invention preferably allows a number of containers to be transferred (number of positions) to be specified when transferring containers between the transport device and the transport unit. This can be implemented by suitably controlling the transport device and/or the additional transport device. In this case, an adjustment can preferably be made during ongoing operation of the transport system. It can be advantageous if the number of container receptacles of the holding elements, which are assigned to a drive body, corresponds to the number of container receptacles of the at least one transport unit.
  • the transport unit preferably comprises holding parts that can be moved relative to one another along the transport direction and gripping elements held thereon, with a gripping element on one of the holding parts together with a gripping element on the other holding part defining an expandable container receptacle, and with the holding parts being movable transversely and in particular perpendicular to the transport direction in a transfer direction are.
  • the holding parts with the respective gripping elements form, for example, so-called rakes and counter rakes, as are described in DE 10 2018 213 800 A1 or in DE 10 2022 102 058.4.
  • the container receptacle is reduced in size by relative movement of the holding parts in the opposite direction, and the container is held on the gripping elements.
  • a movement transverse and in particular perpendicular to the transport direction makes it possible, for example, to take over the containers from the holding elements or to hand them over to them.
  • the movement of the holding parts can take place, for example, as described in the patent applications mentioned above.
  • transport elements are arranged on the transport path, which are coupled to the holding parts via coupling elements.
  • each holding part can be assigned two transport elements, with one transport element, the coupling elements and the holding part forming an articulated parallelogram.
  • the container receptacles can be enlarged or reduced and the holding parts can be moved forwards or backwards in the transfer direction.
  • the gripping elements can be transferred, for example, for transferring the containers between the transport device and the transport unit along the transfer direction from a spaced position to a close-up position in order to bring the container receptacles of the holding elements into alignment with the container receptacles of the transport unit.
  • the container for delivery to the Transport unit preferably gripped by the gripping elements and removed from them the container receptacles of the holding elements.
  • the containers can be inserted into the container receptacles of the holding elements by the gripping elements in order to be transferred from the transport unit.
  • the drive body is not driven during the transfer of the containers and the transport unit is not moved along the transport direction, the containers being transferred by moving the gripping elements between the spaced position and the close position and back.
  • the gripping elements are moved to the near position in order to bring the container receptacles of the transport unit and the holding elements into alignment.
  • the gripping elements can grip the containers by moving the holding parts relative to each other and placing the gripping elements on the containers.
  • the containers are transported away from the transport unit, and at the same time they are removed from the container receptacles of the holding elements, which are moved on via the drive body and are moved away from the transport unit at a deflection area.
  • the present invention also relates to a processing machine.
  • the at least one processing station includes at least one of the following: a weigh station; a filling station; a locking station; a control station; a parking station; and a holding station.
  • two or more stations are spatially and functionally integrated in one processing station.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a processing machine according to the invention, comprising a transport system according to the invention and two transport devices according to the invention;
  • FIG. 2 an enlarged detailed representation of detail A and further components of the processing machine, with a transport device being shown in plan view;
  • FIG. 3 a perspective view of the transport device in an exploded representation
  • FIG. 4 a perspective exploded view of components of a drive system of the transport device
  • FIG. 5 is a (partial) sectional view of the transport device along the line 5-5 in FIG. 2;
  • FIG. 7 an illustration similar to FIG. 2 in a perspective view with some components omitted, showing the transfer of containers from the transport device to a transport unit;
  • FIG. 10 a perspective partial representation of a transport unit of the transport system according to the invention.
  • FIG. 11 a perspective representation of a holding element of a transport device according to the invention.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an advantageous embodiment of a processing machine according to the invention for processing containers 12, which is given the overall reference number 10.
  • the drawing shows vials 14 in Figures 2, 3 and 6 to 9 and syringes 16 in Figures 10 and 11.
  • the processing machine 10 includes a frame 18 on which a transport system 20 is arranged.
  • the frame 18 can be covered by an insulator device, not shown in the drawing, by a predetermined amount provide atmosphere. This is, for example, an atmosphere for the purpose of decontamination, for example using H2O2.
  • the transport system 20 is an embodiment according to the invention of a transport system according to the invention.
  • the transport system 20 comprises a transport device 22 which forms a coupling device 23 and a transport device 24 which forms a decoupling device 25 .
  • the transport devices 22, 24 are preferred embodiments of the transport device according to the invention.
  • the further explanation essentially goes into the transport device 22 .
  • the transport devices 22, 24 are designed symmetrically to one another and function in a symmetrical manner, with the transport device 22 being arranged on the inlet side on a further transport device 26 of the transport system 20 and the transport device 24 on the outlet side on the further transport device 26.
  • transport device 22 applies accordingly to transport device 24, with the proviso that a transfer area of transport device 22 corresponds to a transfer area of transport device 24 and a transfer area of transport device 22 corresponds to a transfer area of transport device 24.
  • the processing machine 10 includes a control device 28 for controlling and/or regulating the operation. All components of the processing machine 10 are preferably controlled and/or regulated in this case. It can be provided that individual components include an independent control device 28 .
  • the (additional) transport device 26 is preferably constructed as described in the patent application DE 10 2022 102 058.4 of the same applicant.
  • the transport device 26 comprises a transport path 29 which extends in a straight line and which defines a transport direction 30 in a straight line.
  • the transport device 26 comprises at least one transport unit 31 which can be moved along the transport path 29 in the transport direction 30.
  • Six transport units 31 are provided here, the number of which could also vary and which are preferably configured identically.
  • the containers 12 can be transported via the at least one transport unit 31 from the inlet of the transport device 26 to its outlet.
  • the transport unit 31 in the present example comprises two elongate holding parts 32.
  • a plurality of gripping elements 33 are fixed to each holding part 32, which are finger-shaped, for example.
  • a container receptacle 34 for a container 12 is formed between a respective gripping element 33 of a holding part 32 and a gripping element 33 of a further holding part 32 .
  • the holding parts 32 can be moved relative to one another along the transport direction 30 . This allows the container receptacle 34 to be expanded to receive a container 12 by removing the gripping members 33 from one another. Conversely, by moving the holding parts 32, the gripping members 33 can be brought closer to each other. This gives the possibility of placing the gripping elements 33 on the container 12 and holding it in the container receptacle 34 .
  • the transport unit 31 comprises drive elements 36, transport elements 37 and coupling elements 38.
  • the drive elements 36 can be displaced along the transport path 29 in the transport direction 30, in particular via a magnetic coupling to the transport path.
  • the drive elements 36 magnetically couple to a respective transport element 37 in order to also move this along the transport direction 30 .
  • the transport elements 37 are coupled to the holding part 32 via coupling elements 38, forming a respective articulated parallelogram.
  • the holding parts 32 can assume different positions along the transport direction 30 and different relative positions for gripping or setting down the containers 12 .
  • a movement in the transfer direction 35 is possible.
  • the containers 12 can be held or, for a transfer, released both in the distance position and in the near position.
  • transport elements 37 could be self-moving or could be coupled directly to the transport track 29 without the drive elements 36.
  • the transport units 31 can be moved in cycles under the control of the control device 28 .
  • a distance-time profile for a respective transport unit 31 can be specified.
  • the movements of the container receptacles 34 can be designed in such a way that a superimposed movement takes place, with a respective component along the transport direction 30 and along the transfer direction 35.
  • Figure 1 schematically shows only one of the drive elements 36 and a placeholder for the holding parts 32 and gripping elements 33 on the transport track 29.
  • the processing machine 10 comprises a plurality of processing stations 39 for processing the containers 12. From the inlet to the outlet of the transport device 26, the processing stations 39 in the present example comprise a positioning station 40 for the containers 12, a weighing station 41, a filling station 42 arranged thereon, and a further positioning station 43 and a closing station 44.
  • the supplied containers 12, in particular vials 14, are first set down on the set-up station 40, then weighed unfilled at the weighing station 41 (tare weighing), filled via the filling station 42, weighed in the filled state via the weighing station 41 (gross weighing), and temporarily parked at the set-up station 43 and finally sealed at the closing station 44.
  • a control station can be provided. Two weighing stations 41 could be arranged before and after the filling station 42 .
  • the transport system 20 also includes a coupling unit 45, which is upstream of the transport device 22 in the supply direction, and a decoupling unit 46, which is downstream of the transport device 24 in the direction of removal.
  • the containers 12 are fed via the coupling unit 45, taken over by the transport device 22, handed over by this to the further transport device 26, processed at the processing stations 39, taken over by the transport device 24 and handed over by this to the decoupling unit 46.
  • a coupling unit 45 is designed here for the continuous supply of bulk goods to the containers 12 and includes a coupling wheel 47.
  • the coupling wheel 47 is supplied with containers 12 originating from a turntable 48 (here indirectly). It goes without saying that the coupling unit 45 comprises at least one corresponding drive.
  • the decoupling unit 46 includes a decoupling wheel 49 for taking over containers 12 from the transport device 24.
  • the continuously decoupled containers 12 are fed to a magazine 50, for example.
  • at least one drive can be provided.
  • the transport device 22 comprises holding elements 51 with respective container receptacles 52 for the containers 12, wherein the holding elements 51 are in operative connection with a rotating, self-contained drive body and can be moved in a circumferential manner via the drive body 53 with the containers 12 received or without the containers 12 .
  • six holding elements 51 are assigned to a drive body 53, in the present case each having two container receptacles 52.
  • the number of positions assigned to a drive body 53 is twelve. In the exemplary embodiment, this corresponds to the number of positions on the transport unit 31 that are defined by its container receptacles.
  • the number of drive elements, transport elements and holding elements 51 assigned to a respective drive body 53 is preferably the same.
  • the transport device 22 comprises a drive device 54 assigned to a respective drive body 53.
  • the drive devices 54 can be controlled independently of one another by the control device 28.
  • the transport device 22 comprises a carrying device 55 which comprises structural elements 56 forming a frame, for example.
  • the transport device 22 stands directly or indirectly on the frame 18 via the support device 55 , with the drive devices 54 preferably being arranged partially below the frame 18 .
  • a housing 57 of the transport device 22 is held on the carrying device 55 .
  • the housing 57 comprises a bottom wall 58, a peripheral side wall 59 and a top wall 60.
  • Housing walls, in particular the walls 58 to 60, can be made in one piece or in several pieces.
  • the housing 57 encloses an interior space 61 which is sealed off from an outside side 62, preferably in a pharmaceutically compatible manner.
  • the containers 12 are transported on the outside 62, for example within the atmosphere of the isolator device.
  • the drive devices 54 comprise drive shafts 63 and at least one drive motor 631 in order to drive them.
  • the drive shafts 63 as a solid shaft and a hollow shaft are arranged at one position, and another drive shaft 63 is arranged at a different position therefrom.
  • a different configuration of the drive device 54 is conceivable.
  • the drive device 54 comprises a drive roller 64 for the drive body 53, which is driven by the respective drive shaft 63.
  • each drive body 53 is assigned a non-driven deflection roller 65 and another deflection roller designed as a tension roller 66 .
  • the self-contained drive body 53 runs over the rollers 64 to 66.
  • the rollers 63, 64 and 65 and the drive shafts 63 can be held directly or indirectly on the support device 55.
  • the drive body 53 is designed as a belt 67, for example as a toothed belt.
  • the rollers 63, 64 and 65 can be sprockets with a corresponding toothing.
  • a plane 68 defined by the belt 67 extends in a height direction and in particular in the direction of gravity 69 (FIG. 5) when the transport device 22 is used as intended.
  • the transport device 22 is constructed in such a way that the belt 67 and the rollers 64 , 65 and 66 are arranged in the inner space 61 . During the movement, the belt 67 is moved along the inside of the side wall 59 and follows the course of the side wall 59.
  • the other drive bodies 53 are also belts 67.
  • the belts 67 together define the plane 68.
  • the belts 67 are arranged one above the other in the direction of gravity 69, which coincides with the vertical direction of the transport device 22 when it is used as intended.
  • the respective rollers 63, 64 and 65 are arranged one above the other. In the direction of rotation of the belts 67, however, the rollers 63, 64 and 65 can be positioned differently from a functional point of view in order to enable a compact design, in particular with regard to the drive devices 54.
  • the drive device comprises drive elements 70 (six pieces) which are connected to the belts 67 in the interior 61 .
  • the drive element 70 comprises an essentially plate-shaped base body 71 on which a magnetic element 72 is arranged, assigned to the side wall 59 .
  • a connecting member 73 is fixed to the base body 71 , for example by force and/or positive locking, via which the base body 71 is connected to the belt 67 .
  • the base body 71 preferably includes a plurality of receptacles for the connecting member 73 to which this can be selectively fixed. This makes it possible, for example, to design the drive elements 70, which are associated with the different drive bodies 53, identically. Depending on the positioning of the connecting link 73 on the base body 71, the drive element 70 can be connected to the desired belt 67. Otherwise it is conceivable that only the connecting members 73 differ from one another and the drive elements 70 are otherwise identical in design.
  • Rollers 74 are arranged on the drive element.
  • rollers 74 are present on the underside, which engage in a groove-shaped recess 75 in a housing wall.
  • Rollers 74 for rolling are also arranged on a segment of the side wall 59 at the top.
  • the transport device 22 also includes transport elements 76 which are assigned to a respective drive element 70 .
  • the transport elements 76 are designed identically for all drive bodies 53 .
  • a respective transport element 76 comprises an essentially plate-shaped section 77 which extends essentially over the height of the housing 57 in the vertical direction of the transport device 22 .
  • the plate-shaped section 77 transitions into a connecting section 78 that points radially inwards and is arranged above the top wall 60.
  • the transport element 76 has a magnet element 79 .
  • the magnetic element 79 is arranged on the plate-shaped section 77 on its side facing the side wall 59 .
  • the magnetic elements 72, 79 lie directly opposite one another in order to enable magnetic coupling of the drive element 70 and the transport element 76 to one another. In this way, the transport element 76 can also be moved when the belt 67 moves.
  • the transport element 76 moves along the outer circumference of the side wall 59.
  • the magnetic elements 72, 79 are preferably designed as Halbach arrays.
  • the transport elements 76 can be detached from the housing 57 by overcoming the magnetic force, for example for maintenance and/or cleaning purposes. It is conceivable that the transport elements 76 are format parts.
  • the respective holding element 51 is preferably detachably connected to a transport element 76 (FIGS. 4 and 5).
  • the holding element 51 can preferably be releasably fixed to the connecting section 78 .
  • a positive and/or non-positive connection is conceivable, with a projection 82 of the holding element 51 engaging in a corresponding receptacle 83 on the connecting section 78 .
  • the holding element 51 is arranged above the top wall 60 at least with a holding section forming the container receptacle 52 and in the present exemplary embodiment as a whole in relation to the direction of gravity 69 . In this way, the container receptacles 52 are offset radially inward with respect to the side wall 59 .
  • the holding element 51 has a base body 84 from which the projection 82 protrudes. On the base body 84 there are two per holding element 51 in the present case Container receptacles 52 arranged. The container receptacles 52 are positioned one behind the other in relation to the direction in which the belt 67 runs.
  • the container receptacle 52 includes an essentially semicircular recess 85 with a radially outward-pointing insertion opening 86 for the container 12.
  • the container receptacle 52 also includes a receiving base 87, which is formed as a projection of the base body 84 and on which the container 12 can be placed.
  • Containers 12 can in particular be inserted laterally in the radial direction via the insertion opening 86 into the container receptacle 52 and vice versa removed from it.
  • a movement in the height direction can be provided, but is not absolutely necessary.
  • the holding elements 51 are positioned in such a way that axes 88 defined by the container receptacles 52 lie in the plane 68 of the belts 67 .
  • Axis 88 coincides with an axis defined by container 12 when container 12 is properly positioned in container receptacle 52 .
  • such an orientation relative to the belts 67 proves to be advantageous, particularly in the area of curved deflection areas.
  • the holding elements 51 can advantageously cover a predetermined format range.
  • the transport device 22 includes different types of format sets 89 (shown schematically in Figure 2), each format set 89 including different types of holding elements 51, the holding elements 51 of different format sets 89 differing from one another in at least one container-specific property, for example depending on the type of container and/or the size of the container .
  • the most suitable format set 89 can be selected, and its holding elements 51 can be connected to the transport elements 76.
  • the transport device 22 has an essentially triangular contour in a plan view along the vertical direction, preferably with regard to a compact design.
  • the contour is defined in particular by the shape of the housing 57 .
  • the components of the transport device 22 are adapted to the triangular shape.
  • the contour has the shape of an isosceles right-angled triangle.
  • the transport device 22 comprises a first side 90 and a second side 91 aligned at an angle thereto.
  • the sides 90, 91 enclose an angle of 90° in the present case, they form the legs of the triangular contour, so to speak.
  • the transport device 22 comprises a third side 92 which is oriented at an angle to the sides 90, 91 in each case.
  • the respective angle is 45°.
  • the third side 92 forms the hypotenuse of the triangular contour.
  • the transport device 22 includes transfer areas 93 , 94 , the transfer area 93 being arranged on the first side 90 and forming a transfer area 95 .
  • the transfer area 94 is arranged on the second side 91 and forms a transfer area 96 for the containers 12.
  • At least one transfer region 93, 94 is formed to extend in a straight line in the direction in which the drive body 53 extends.
  • both transfer areas 93, 94 extend in a straight line.
  • the transfer area 96 is aligned parallel to the transport path 29 .
  • the transfer area 96 runs Belt 67 along the transport direction 30.
  • the holding elements 51 move at the transfer area 96 along the transport direction 30.
  • a deflection area 97 is arranged between the transfer areas 93, 94 in the direction of travel of the belt 67, and there are also deflection areas 97 adjoining the transfer area 94 and the transfer area 93 in the direction of travel of the belt 67.
  • a region 98 extending in a straight line is provided on the third side 92 .
  • the coupling wheel 47 is arranged on the transfer area 95 .
  • containers 12 are fed continuously via the coupling wheel 47 and are taken over by the holding elements 51, which are preferably moved at a constant speed in the area of the transfer area 95.
  • the belts 67 are driven in such a way that containers 12 fed to the transfer area are continuously received in the holding elements 51 . If the holding elements 51 assigned to a belt 67 are occupied, the holding elements 51 assigned to the next belt 67 are occupied, while the first-mentioned holding elements 51 are transported to the transfer area 96 .
  • the transport device 22 preferably comprises a guide element 99 which extends from the transfer area 95 via the deflection area 97 to the transfer area 96 and guides the containers 12 opposite the recess 85 (FIG. 2).
  • the containers 12 are moved to the transfer area 96 via the holding elements 51 .
  • the cycle of the transport device 22 is synchronized with the cycle of the further transport device 26 .
  • the transport unit 31 receiving the containers 12 is positioned along the transport direction 30 in such a way that the container receptacles 34 are aligned with the container receptacles 52 and are positioned opposite them, for example.
  • the gripping elements 33 are brought from the distance position to the close position by moving along the transfer direction 35, with the container receptacles 34 being widened.
  • the gripping elements are then placed on the containers 12 via the movement of the holding parts 32 relative to one another and the containers 12 are gripped by the gripping elements 33 .
  • the transport unit 31 is moved along the transport direction 30 .
  • the belt 67 is moved synchronously and parallel to the transport unit 31.
  • the holding elements 51 are moved away from the transport unit 31, which carries the held containers 12 with it, via the following deflection area 97 (FIG. 7).
  • a guide element for the containers 12 can be omitted at the transfer area 96 .
  • FIGS. 2 and 7 show the respective transfer of all containers 12 from the holding elements 51 to the transport unit 31. It can be provided that the transport unit 31 does not free all locations of the holding elements 51 from the containers 12. This can be implemented, for example, by suitable relative positioning of the transport unit 31 along the transport direction 30 . In this case, only as many positions of the transport unit 31 are occupied as are approached on the opposite holding elements 51 .
  • FIGS. 2 and 7 show a “snapshot” in which the respective holding elements 51 are arranged on the first side 90, the second side 91 and the third side 92, respectively.
  • the transport unit 31 drives the triple cycle, taking over all twelve containers 12 in each case.
  • the transport device 22 makes it possible, in particular, to couple continuously supplied containers 12 into the clocked transport device 26 .
  • the transport device 24 makes it possible, in particular, to continuously decouple containers 12 from the clocked transport device 26 .
  • the container transfer proceeds as follows: the containers 12 are fed via the transport unit 31 and taken over by the transport device 24 at a transfer area 95 and continuously transferred from this to the decoupling wheel 49 at a transfer area 96 .
  • one of the processing stations 39 and/or a sensor device 100 can transmit a signal to the control device 28 about the current status.
  • the travel-time profile for moving the holding elements 51 can preferably be adapted during ongoing operation. It is conceivable, for example, to delay the movement of the holding elements 51 when the processing machine 10 slows down downstream in the processing direction, or alternatively to accelerate the holding elements 51 if there is no reason for a slowdown.
  • FIG. 11 shows a holding element 51 for containers 12 in the form of syringes 16.
  • the holding element 51 is part of a format set 89 that is used when processing syringes 16 with the processing machine 10.
  • the holding element 51 also includes two container receptacles 52.
  • Each container receptacle 52 is formed by two holding members 101 spaced apart from one another in a vertical direction.
  • the syringes 16 rest on the top of the upper support member 101 via the finger flange and engage in recesses 85 on each of the support members 101 .
  • the holding members 101 are connected to the base body 84 via a connecting member 102 .
  • FIG. 10 shows holding parts 32 of a transport unit 31 and gripping elements 103, which are designed in particular for gripping syringes 16.
  • the shape and function of the gripping elements 103 is described in the patent application entitled "Gripping device for gripping a container and holding device with a gripping device" by the same applicant with the same filing date of 28 nuar 2022 (application number DE 10 2022 102 012.6), the disclosure of which is fully incorporated into the present patent application.
  • the gripping elements 103 are moved in the transfer direction 35 into the near position. Subsequently, the gripping members 103 are applied to the syringes 16 held on the holding members 101. FIG. Then the gripping elements 103 are moved in the transfer direction 35 into the spacing position. Only then does the transport unit 31 move along the transport direction 30.
  • FIGS. 8 and 9 show advantageous embodiments of the transport device according to the invention which are assigned the reference symbols 110 and 120 and which can be used in place of the transport device 22 in the transport system 20, for example.
  • symmetrically constructed transport devices can be used instead of the transport device 24 on the discharge side of the transport system 20 .
  • the coupling unit 45 comprises a robot 111 which is designed, for example, as an articulated-arm robot (SCARA).
  • the robot 111 has a holding tool 112 for the containers 12 .
  • the containers 12 are supplied by the containers 12 being accommodated in a common carrier 113, for example a nest.
  • the robot 111 removes the containers 12 from the carrier 113 and feeds them to the transport device 110 .
  • the containers 12 are inserted into the holding elements 51, which are moved in a clocked manner, via the holding tool 112.
  • the movement of the belt 67 is interrupted while the containers 12 are being taken over. The further transport of the containers 12 takes place as described above.
  • a corresponding robot 111 can be arranged at a transfer area 96 of the decoupling device 25 .
  • the transport device 120 combines the functions of the transport devices 22 and 110.
  • the coupling unit 45 with the coupling wheel 47 is provided for continuous coupling as described above.
  • a further coupling unit 121 is provided. This includes the robot 111.
  • the transport device 120 comprises a further transfer area 122 on the third side 92, which forms a transfer area 123.
  • the coupling unit 45 or the coupling unit 121 can advantageously be used in the transport device 120 .
  • continuous processing of bulk goods is possible or processing of containers 12 from the carrier 113 is possible in a clocked manner via the robot 111 .
  • a particularly compact design of the transport device according to the invention and of the transport system 20 and of the processing machine 10 with a high level of versatility can be achieved via the transport device 120 .
  • the arrangement of the coupling units 45, 121 could also be interchanged, deviating from the representation according to FIG.
  • the robot 111 would be arranged at the transfer area 95, as with the transport device 110, and the coupling wheel 47 at the transfer area 123.
  • the decoupling device 25 can include a further transfer area, with decoupling optionally taking place via the decoupling wheel 49 or a robot 111, for example.
  • Transport element Plate-shaped section Connection section Magnetic element Roller Recess, projection, receptacle, main body, recess, insertion opening, receptacle base, axis

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  • Branching, Merging, And Special Transfer Between Conveyors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für insbesondere pharmazeutische Behälter (12), umfassend einen insbesondere in sich geschlossenen umlaufenden Antriebskörper (53), eine von einer Steuereinrichtung (28) ansteuerbare Antriebseinrichtung (54), zum Umsetzen einer getakteten Bewegung des Antriebskörpers (53), mehrere Halteelemente (51), die mit dem Antriebskörper (53) in Wirkverbindung stehen, aufweisend jeweils mindestens eine Behälteraufnahme (52) zum Aufnehmen eines jeweiligen Behälters (12), wobei die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) in Umlaufrichtung des Antriebskörpers (53) einen ersten Transferbereich (93) für Behälter (12) einen zweiten Transferbereich (94) für Behälter (12) und einen in Verlaufsrichtung des Antriebskörpers (53) zwischen diesen angeordneten Umlenkbereich (97) umfasst, wobei der erste Transferbereich (93) einen Übernahmebereich (95) und der zweite Transferbereich (94) einen Übergabebereich (96) ausbildet, wobei der erste Transferbereich (93) und/oder der zweite Transferbereich (94) bezogen auf die Verlaufsrichtung des Antriebskörpers (53) geradlinig erstreckt ausgebildet ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Transportsystem (20) für Behälter (12) und eine Verarbeitungsmaschine (10) zum Verarbeiten von Behältern (12).

Description

TRANSPORTVORRICHTUNG UND TRANSPORTSYSTEM FÜR BEHÄLTER UND VERARBEITUNGSMASCHINE ZUM VERARBEITEN VON BEHÄLTERN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für insbesondere pharmazeutische Behälter.
Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung ein Transportsystem mit mindestens einer Transportvorrichtung.
Weiter betrifft die vorliegende Erfindung eine Verarbeitungsmaschine zum Verarbeiten von insbesondere pharmazeutischen Behältern mit einem Transportsystem.
In einer derartigen Verarbeitungsmaschine durchlaufen die Behälter beispielsweise von einem Einlauf zu einem Auslauf verschiedenartige Verarbeitungsstationen (diese können auch als Verarbeitungseinrichtung bezeichnet werden). Beispielsweise werden die zugeführten Behälter zunächst gewogen, anschließend befüllt, erneut gewogen, verschlossen und ausgekoppelt. Denkbar ist hierbei, dass Verarbeitungsstationen räumlich und funktional zusammengefasst sind.
Bei den Behältern kann es sich vorliegend insbesondere um pharmazeutische Behälter handeln, wie zum Beispiel Vials, Spritzen, Karpulen und/oder Ampullen. "Behälter" können im vorliegenden Fall auch andersartige Packmittel umfassen, beispielsweise kosmetische Behälter.
Die hier beschriebene Transportvorrichtung ist insbesondere Bestandteil eines Transportsystems der Verarbeitungsmaschine und kommt beispielsweise einkoppelseitig als Einkoppelvorrichtung und/oder auskoppelseitig als Auskoppelvorrichtung zum Einsatz. Bei einem Transportsystem kann zum Beispiel eine weitere Transportvorrichtung mit einer Transporteinheit vorgesehen sein, die linear entlang einer geradlinig erstreckten Transportbahn hin- und herbewegbar ist. Derartige Transportvorrichtungen arbeiten getaktet, wobei die Behälter in einer Mehrzahl gruppenweise oder einzeln vorwärtsbewegt werden können. Beschrieben ist in der DE 10 2018 213 800 Al eine derartige Transportvorrichtung, bei der ein Transportrechen und ein Gegenrechen jeweils mit "Zinken" zum Einsatz kommen. Zwischen jeweiligen Zinken des Transportrechens und des Gegenrechens ist eine größenveränderliche Behälteraufnahme gebildet, in der die Behälter an den beiden Rechen fixiert entlang der Transportbahn transportiert werden können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Transportvorrichtung, ein Transportsystem und ein Verfahren bereitzustellen, die bzw. das einen Behältertransport insbesondere für eine getaktete Übergabe ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Transportvorrichtung für insbesondere pharmazeutische Behälter gelöst, umfassend einen insbesondere in sich geschlossenen umlaufenden Antriebskörper, eine von einer Steuereinrichtung ansteuerbare Antriebseinrichtung, zum Umsetzen einer getakteten Bewegung des Antriebskörpers, mehrere Halteelemente, die mit dem Antriebskörper in Wirkverbindung stehen, aufweisend jeweils mindestens eine Behälteraufnahme zum Aufnehmen eines jeweiligen Behälters, wobei die Transportvorrichtung in Umlaufrichtung des Antriebskörpers einen ersten Transferbereich für Behälter, einen zweiten Transferbereich für Behälter und einen in Verlaufsrichtung des Antriebskörpers zwischen diesen angeordneten Umlenkbereich umfasst, wobei der erste Transferbereich einen Übernahmebereich und der zweite Transferbereich einen Übergabebereich ausbildet, wobei der erste Transferbereich und/oder der zweite Transferbereich bezogen auf die Verlaufsrichtung des Antriebskörpers geradlinig erstreckt ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Transportvorrichtung umfasst mindestens zwei Transferbereiche. An einem einen Übernahmebereich bildenden Transferbereich können zu transportierende Behälter durch die Transportvorrichtung übernommen werden. Der angetriebene Antriebskörper kann die Behälter zu dem einen Übergabebereich bildenden weiteren Transferbereich transportieren. Am Übergabebereich können die Behälter von der Transportvorrichtung wieder abgegeben und der weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Die Bewegung des umlaufenden Antriebskörpers kann getaktet erfolgen. Dies erlaubt es insbesondere, den Transport der Behälter mit der Bewegung einer getaktet arbeitenden Transportvorrichtung zu synchronisieren, an die die Behälter übergeben oder von der die Behälter übernommen werden. Daher eignet sich die erfindungsgemäße Transportvorrichtung insbesondere für einen Einsatz in einem Transportsystem mit einer getaktet arbeitenden, geradlinig bewegten Transportvorrichtung, wie sie zum Beispiel in der DE 10 2018 213 800 Al oder in der Patentanmeldung mit der Anmeldenummer DE 10 2022 102 058.4 derselben Anmelderin mit demselben Anmeldetag 28. Januar 2022 und dem Titel "Transportsystem, Vorrichtung mit einem Transportsystem und Verfahren" beschrieben ist. Die Offenbarungen dieser beiden Patentanmeldungen werden vollumfänglich in die vorliegende Patentanmeldung mit einbezogen. Für die zuverlässige Übergabe oder Übernahme ist mindestens ein Transferbereich in Verlaufsrichtung des Antriebskörpers geradlinig erstreckt ausgebildet, so dass die Behälter beispielsweise parallel zu der weiteren, getaktet arbeitenden Transportvorrichtung angeordnet und vorzugsweise zuverlässig von dieser übernommen bzw. durch diese übergeben werden können. In der Praxis zeigt sich, dass durch den mindestens einen Umlenkbereich zwischen den Transferbereichen eine kompakte Bauform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung und damit vorzugsweise auch des Transportsystems und der Verarbeitungsmaschine erzielt werden können.
Die Steuereinrichtung kann eine eigenständige Steuereinrichtung der Transportvorrichtung sein. Alternativ oder ergänzend kann eine Steuereinrichtung des Transportsystems vorgesehen sein.
Die Halteelemente können mit dem Antriebskörper direkt oder indirekt gekoppelt sein. Die Transportvorrichtung kann eine Trageinrichtung umfassen, beispielsweise in Form eines Gestells oder Rahmens. Die Transportvorrichtung kann zum Beispiel auf einem Gestell oder Unterbau des Transportsystems und/oder der Verarbeitungsmaschine positioniert oder positionierbar sein.
Günstigerweise können der erste und der zweite Transferbereich bezogen auf die Verlaufsrichtung geradlinig erstreckt ausgebildet sein.
Vorgesehen sein kann, dass zumindest einer der Transferbereiche bezogen auf die Verlaufsrichtung des Antriebskörpers gekrümmt ausgebildet ist.
Günstig kann es sein, wenn die Transportvorrichtung eine erste Seite umfasst, an der der erste Transferbereich angeordnet ist, und eine zweite Seite, an der der zweite Transferbereich angeordnet ist, wobei die Seiten in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind. Bezogen auf eine Draufsicht auf die Transportvorrichtung sind die Transferbereiche an im Winkel zueinander ausgerichteten Seiten angeordnet, wobei zwischen ihnen der Umlenkbereich angeordnet ist.
Der Winkel kann beispielsweise ungefähr 30° bis 120° betragen, bevorzugt ungefähr 45° bis 90°.
Beispielsweise beträgt der Winkel 90° oder im Wesentlichen 90°. Bei einer andersartigen Ausführungsform kann der Winkel zum Beispiel 45° oder im Wesentlichen 45° betragen.
Die Transportvorrichtung kann, bezogen auf eine Draufsicht, beispielsweise eine dritte Seite umfassen, die im Winkel zu mindestens einer der beiden Seiten ausgerichtet ist.
Als günstig kann es sich erweisen, wenn die Transportvorrichtung einen dritten Transferbereich für Behälter umfasst, der mit dem ersten Transferbereich und mit dem zweiten Transferbereich in Verlaufsrichtung des Antriebskörpers über jeweils mindestens einen Umlenkbereich verbunden ist. Hierbei kann insbesondere genau ein dritter Transferbereich vorgesehen sein.
Der dritte Transferbereich kann beispielsweise einen Übernahmebereich oder einen Übergabebereich ausbilden, an dem Behälter von der Transportvorrichtung übernommen bzw. übergeben werden.
Der dritte Transferbereich kann bezogen auf die Verlaufsrichtung des Antriebskörpers geradlinig erstreckt sein oder gekrümmt ausgebildet sein.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass nur ein Transferbereich geradlinig erstreckt ausgebildet ist.
Die Transportvorrichtung kann bei einer bevorzugten Ausführungsform eine dritte Seite umfassen, an der vorzugsweise der dritte Transferbereich angeordnet ist, wobei die dritte Seite relativ zur ersten Seite und/oder zur zweiten Seite unter einem Winkel ausgerichtet ist.
Der Winkel kann beispielsweise ungefähr 30° bis 120° betragen, bevorzugt ungefähr 45° bis 90°.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann der jeweilige Winkel beispielsweise 45° oder im Wesentlichen 45° betragen, alternativ 90° oder im Wesentlichen 90°.
Die Transportvorrichtung kann bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Einkoppelvorrichtung ausbilden, wobei Behälter über mindestens eine Einkoppeleinheit in mindestens einen Übernahmebereich einkoppelbar und über den Übergabebereich an eine weitere Transportvorrichtung auskoppelbar sind. Die Einkoppelvorrichtung kann somit insbesondere einlaufseitig an ein Transportsystem angeordnet sein. Günstig kann es sein, wenn die Transportvorrichtung eine Auskoppelvorrichtung ausbildet, wobei Behälter über den Übernahmebereich aus einer weiteren Transportvorrichtung einkoppelbar sind und über mindestens einen Übergabebereich an mindestens eine Auskoppeleinheit auskoppelbar sind. Die Transportvorrichtung kann insbesondere auslaufseitig eines Transportsystems angeordnet sein.
Vorgesehen sein kann insbesondere, dass die Transportvorrichtung zum Übernehmen und/oder Übergeben von Behältern passiv ausgestaltet ist, wobei eine Übernahme durch eine aktive Einkoppeleinheit, eine Übergabe an eine aktive Auskoppeleinheit und/oder eine Übernahme und/oder Übergabe durch eine aktive weitere Transportvorrichtung erfolgt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung in Draufsicht eine im Wesentlichen dreieckige Kontur aufweist. Hierbei wird die Kontur beispielsweise durch ein Gehäuse der Transportvorrichtung gebildet. Die Transportvorrichtung kann zum Beispiel die drei vorstehend erwähnten Seiten (erste Seite, zweite Seite, dritte Seite) umfassen, die die dreieckförmige Kontur ausbilden. Die Ecken der dreieckförmigen Kontur, an denen jeweils ein Umlenkbereich gebildet sein kann, sind beispielsweise abgerundet.
Die Transportvorrichtung kann in Draufsicht beispielsweise eine Kontur in Form eines gleichschenkligen oder gleichseitigen Dreiecks aufweisen und/oder in Form eines rechtwinkligen Dreiecks. Eine bevorzugte Ausführungsform der Transportvorrichtung weist beispielsweise in Draufsicht eine Kontur eines gleichschenklig-rechtwinkligen Dreiecks auf, wobei zumindest an zwei Seiten Transferbereiche angeordnet sind. Dies können insbesondere die im rechten Winkel zueinander ausgerichteten Katheten des Dreiecks sein. An der dritten Seite, der Hypotenuse, kann optional ein weiterer Transferbereich angeordnet sein. Vorgesehen sein kann, dass die Transportvorrichtung in Draufsicht eine andersartige Kontur aufweist, beispielsweise halbkreisförmig, in Form eines "geraden" Ovals (zwei einander gegenüberliegende geradlinige Bereiche, die über gekrümmte Umlenkbereiche verbunden sind), viereckig (insbesondere rechteckförmig oder quadratisch), trapezförmig mit abgerundeten Umlenkbereichen, die die Seiten des Trapezes verbinden etc.
Vorgesehen sein kann, dass die Transportvorrichtung frei von Verarbeitungsstationen für die Behälter ist, so dass an der Transportvorrichtung insbesondere keine Verarbeitungsstation angeordnet ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht beispielsweise vor, dass die Transportvorrichtung ein Gehäuse umfasst, das einen Innenraum einfasst, und mit dem Antriebskörper gekoppelte Antriebselemente, wobei der Antriebskörper und die Antriebselemente im Innenraum angeordnet sind. Günstigerweise umfasst die Transportvorrichtung mit den Halteelementen verbundene oder die Halteelemente umfassende oder ausbildende sowie den Antriebselementen zugeordnete Transportelemente. Die Transportelemente können an einer dem Innenraum abgewandten Außenseite des Gehäuses angeordnet sein und über die Bewegung der Antriebskörper an der Außenseite bewegbar sein. Die Transportelemente können mit den Antriebselementen direkt, insbesondere physisch, oder indirekt, zum Beispiel über eine Distanzkraft, gekoppelt sein. Eine Bewegung des Antriebskörpers führt zur Bewegung der Antriebselemente und der diesen zugeordneten Transportelemente. Hierdurch werden die Halteelemente und damit die Behälter bewegt.
Vorzugsweise ist der Innenraum relativ zur Außenseite über das Gehäuse pharmagerecht abgedichtet. Zum Beispiel kommt die Transportvorrichtung in einer Atmosphäre einer Isolatoreinrichtung zum Einsatz, wobei eine Kontamination der Atmosphäre durch die Abdichtung des Gehäuses vermieden werden kann. Die Antriebselemente sind mit den Transportelementen vorzugsweise berührungslos gekoppelt. Bevorzugt ist hier insbesondere eine magnetische Kopplung der Antriebselemente mit den Transportelementen. Die Antriebselemente und die Transportelemente sind günstigerweise auf zwei einander abgewandten Seiten einer Gehäusewand angeordnet, durch die hindurch die Magnetkraft wirkt.
Die Antriebselemente und die Transportelemente umfassen oder bilden beispielsweise als Halbach-Arrays ausgebildete Magnetelemente.
Das Gehäuse kann zum Beispiel eine umlaufende Seitenwand umfassen, wobei die Transportelemente entlang der Seitenwand in Umfangsrichtung des Gehäuses bewegbar sind. Hierbei werden die Transportelemente zum Beispiel entlang des Außenumfangs des Gehäuses bewegt. Der Antriebskörper und die Antriebselemente werden beispielsweise entlang des Innenumfangs des Antriebskörpers bewegt.
Vorgesehen sein kann, dass die Antriebselemente Rollen zum Abrollen an einer dem Innenraum zugewandten Seite einer Gehäusewand, insbesondere der Seitenwand, umfassen.
Alternativ oder ergänzend können die Transportelemente Rollen zum Abrollen an einer dem Innenraum abgewandten Seite der Gehäusewand umfassen, insbesondere der Seitenwand.
Die Rollen können beispielsweise Transport- und/oder Führungsrollen umfassen.
An der Gehäusewand können innen und/oder außen nutförmige Ausnehmungen zum Ausrichten der Rollen angeordnet sein, um eine präzise Positionierung der Antriebselemente und/oder der Transportelemente sicherzustellen. Vorteilhaft kann es sein, wenn das Gehäuse eine Deckenwand umfasst und wenn die Halteelemente oder zumindest die Behälter aufnehmende Halteabschnitte der Halteelemente bezogen auf die Schwerkraftrichtung oberhalb der Deckenwand angeordnet sind. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch ist die Transportvorrichtung beispielsweise so auf einem Gestell oder Unterbau positioniert, dass die Deckenwand obenseitig angeordnet und die Halteelemente o- der Halteabschnitte oberhalb der Deckenwand positioniert sind. Hierbei können vorzugsweise die Behälter oberhalb der Deckenwand angeordnet sein.
Vorgesehen sein kann, dass die Halteelemente jeweils mindestens eine Behälteraufnahme zum Aufnehmen eines Behälters umfassen, die in Schwerkraftrichtung oberhalb des Antriebskörpers angeordnet ist.
Die Halteelemente sind mit den Transportelementen vorzugsweise lösbar verbindbar. Dies gibt zum Beispiel die Möglichkeit, je nach zu transportierenden Behältern mit denselben Transportelementen verschiedenartige Halteelemente zu verwenden.
Beispielsweise umfasst die Transportvorrichtung Formatsätze von verschiedenartigen Halteelementen, wobei sich die Halteelemente eines Formatsatzes von den Halteelementen eines unterschiedlichen Formatsatzes in mindestens einer behälterspezifischen Eigenschaft voneinander unterscheiden, wobei mit der Transportvorrichtung wahlweise die Halteelemente eines Formatsatzes einsetzbar sind, insbesondere zur Verbindung mit den Transportelementen. Die Halteelemente sind zum Beispiel für Behälter unterschiedlicher Größe und/oder unterschiedlichen Behältertyps vorgesehen, wobei bevorzugt mit den Halteelementen bestimmte Formatbereiche hinsichtlich Größe und/oder Behältertyp abgedeckt werden können.
Es können Halteelemente insbesondere für Vials, Spritzen, Karpulen und/oder Ampullen vorgesehen sein. Die Transportelemente ragen beispielsweise in Höhenrichtung über die Deckenwand hinaus, wobei die Halteelemente oberhalb der Deckenwand angeordnet und mit den Transportelementen verbunden sind.
Vorgesehen sein kann, dass die Halteelemente seitlich neben der Seitenwand des Gehäuses angeordnet sind, so dass die Behälteraufnahmen beispielsweise radial außerhalb bezüglich der Seitenwand angeordnet sind.
Die Halteelemente umfassen beispielsweise die Behälter aufnehmende Halteabschnitte, die relativ zu einer Seitenwand des Gehäuses radial nach innen versetzt angeordnet sind. Hierdurch können Fliehkräfte auf die Behälter verringert und ein zuverlässigerer Transport der Behälter ermöglicht werden.
Eine jeweilige Behälteraufnahme definiert vorzugsweise eine Achse, die in einer vom Antriebskörper definierten Ebene verläuft, vorzugsweise entlang der gesamten Erstreckung des Antriebskörpers. Die Achse der Behälteraufnahme fällt bei bestimmungsgemäß aufgenommenem Behälter vorzugsweise mit einer Achse des Behälters zusammen. Der Verlauf der Achse in der Ebene des beispielsweise riemenartigen oder gurtartigen Antriebskörpers kann sich in der Praxis als vorteilhaft für den Transport der Behälter insbesondere an einem Umlenkbereich der Transportvorrichtung erweisen.
Die jeweilige Behälteraufnahme umfasst vorzugsweise eine Ausnehmung zum form- und/oder kraftschlüssigen Aufnehmen eines Behälters und/oder einen Aufnahmeboden, auf dem ein Behälter aufstellbar ist.
Günstigerweise umfasst die Ausnehmung in Richtung einer Außenseite der Transportvorrichtung, zum Beispiel radial nach außen, eine Einführöffnung für den Behälter. Über die Einführöffnung kann der Behälter in die Behälteraufnahme eingesetzt und dieser entnommen werden, so dass ein Transfer der Behälter in seitlicher Richtung ermöglicht wird. Vorgesehen sein kann, dass die Halteelemente zwei oder mehr Behälteraufnahmen zum Aufnehmen von zwei oder mehr Behältern umfassen, die beispielsweise in Verlaufsrichtung des Antriebskörpers hintereinander angeordnet sind.
Vorgesehen sein kann, dass der Antriebskörper mehrgliedrig oder mehrseg- mentig ausgestaltet ist. Hierbei kann beispielsweise eine Kette zum Einsatz kommen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Antriebskörper ein Riemen oder umfasst einen Riemen, wobei die Antriebseinrichtung eine Antriebsrolle für den Riemen und einen Antriebsmotor zum Antreiben der Antriebsrolle umfasst.
Als Riemen wird vorliegend insbesondere ein Antriebskörper angesehen, der flach ausgestaltet ist und in einer Raumrichtung eine deutlich geringere Erstreckung aufweist als in einer weiteren, quer und insbesondere senkrecht dazu ausgerichteten Raumrichtung, wobei der Antriebskörper in einer dritten, quer und insbesondere senkrecht zu den vorstehend genannten Raumrichtungen längserstreckt ist, wobei die dritte Raumrichtung die Verlaufsrichtung definiert. Der Riemen kann auch als Gurt oder Band bezeichnet werden. Der Riemen kann ein Zahnriemen sein, wobei die Antriebsrolle eine Zahnrolle sein kann.
Die Antriebseinrichtung kann mindestens eine unangetriebene Umlenkrolle für den Riemen umfassen und/oder mindestens eine Spannrolle zum Einstellen der Riemenspannung. Eine Umlenkrolle kann als Spannrolle ausgebildet sein.
Bei einer Dreieckform der Transporteinrichtung, wie vorstehend erwähnt, sind beispielsweise eine Antriebsrolle für den Antriebskörper, eine Umlenkrolle und eine weitere Umlenkrolle in Form eine Spannrolle vorgesehen. Bei einer Form der Transporteinrichtung mit "geradem Oval", wie vorstehend erwähnt, sind beispielsweise eine Antriebsrolle und eine Umlenkrolle in Form einer Spannrolle vorgesehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Transportvorrichtung mehr als zwei Antriebskörper, denen jeweils eine Mehrzahl von Halteelementen zugeordnet ist, wobei insbesondere drei Antriebskörper vorgesehen sein können.
Über die mehreren Antriebskörper kann bevorzugt eine kontinuierliche Übernahme der Behälter beim Einkoppeln über ein Einkoppelrad oder eine kontinuierliche Übergabe der Behälter beim Auskoppeln über ein Auskoppelrad ermöglicht werden, in Kombination mit der Möglichkeit eines getakteten Transfers zu einer getaktet arbeitenden Transportvorrichtung.
Mit dem jeweiligen Antriebskörper können Antriebselemente gekoppelt sein, die ihrerseits mit Transportelementen in Wirkverbindung stehen können, wie vorstehend erläutert. Die Antriebselemente sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass identische Transportelemente auch bei unterschiedlichen Antriebskörpern zum Einsatz kommen können. Vorzugsweise sind die Antriebselemente, die mit unterschiedlichen Antriebskörpern zum Einsatz kommen, identisch oder funktionsgleich ausgestaltet und unterscheiden sich nur in der Art der Kopplung mit dem jeweiligen Antriebskörper.
Die Transportvorrichtung umfasst günstigerweise den Antriebskörpern zugeordnet jeweilige Antriebseinrichtungen, wobei die Antriebseinrichtungen vorzugsweise von der Steuereinrichtung zum Antreiben der Antriebskörper unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Dies ermöglicht einen besonders vielseitigen Betrieb der Transportvorrichtung. Die unterschiedlichen Antriebskörper können beispielsweise abhängig von deren jeweiliger Position in Verlaufsrichtung unterschiedlich schnell bewegt werden. Die Antriebskörper definieren vorzugsweise eine gemeinsame Ebene, wobei sie zum Beispiel als Riemen ausgestaltet sind.
In einer Höhenrichtung der Transportvorrichtung, insbesondere in Schwerkraftrichtung, sind die Antriebskörper vorzugsweise übereinander angeordnet. Vorgesehen ist vorzugsweise, dass die Halteelemente, die unterschiedlichen Antriebskörpern zugeordnet sind, in der Höhenrichtung und/oder in radialer Richtung an identischer Position angeordnet sind.
Die Antriebseinrichtung ist zum Bewegen des Antriebskörpers im Hinblick auf zumindest eines der Folgenden ansteuerbar:
Weg-Zeit-Profil des Antriebskörpers, insbesondere im Hinblick auf einen getakteten Transport der Behälter;
Zeit der Bewegung des Antriebskörpers;
Standzeit des Antriebskörpers ohne Bewegung;
Geschwindigkeit des Antriebskörpers;
Beschleunigung des Antriebskörpers;
Stoppen der Bewegung des Antriebskörpers am Übernahmebereich und/oder am Übergabebereich;
Passieren des Übernahmebereichs und/oder des Übergabebereichs durch den Antriebskörper, ohne zu stoppen;
Bewegung eines Antriebskörpers und/oder Antriebselementes abhängig von der Bewegung eines weiteren Antriebskörpers und/oder Antriebselementes.
Obige Möglichkeiten der Ansteuerungen des Antriebskörpers können vorgegeben und/oder vorgebbar sein. Wie bereits erwähnt kann eine Ansteuerung von zwei oder mehr Antriebskörpern bevorzugt unabhängig voneinander erfolgen.
Die Ansteuerung der Antriebseinrichtung durch die Steuereinrichtung ist bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung während des Betriebs der Transportvorrichtung veränderbar, insbesondere abhängig von einem der Steuereinrichtung zuführbaren oder zugeführten Signal. Zum Beispiel kann eine Sensoreinrichtung oder eine Verarbeitungsstation am Transportsystem vorgesehen sein, um der der Steuereinrichtung ein Signal bereitzustellen, den Transport der Behälter im laufenden Betrieb durch mindestens eine der Möglichkeiten der Ansteuerungen zu verändern. Denkbar ist hierbei insbesondere eine Verzögerung im Falle einer Störung und/oder bei einer verlangsamt arbeitenden Verarbeitungsstation oder alternativ eine Beschleunigung, wenn die Verarbeitungsrate gesteigert werden kann.
Wie bereits erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Transportsystem.
Ein erfindungsgemäßes, die eingangs genannte Aufgabe lösendes Transportsystem umfasst eine Transportvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art und mindestens eine Einkoppeleinheit an mindestens einem Übernahmebereich, wobei die Behälter von den Halteelementen von der diese zuführenden Einkoppeleinheit übernehmbar sind. Die Transportvorrichtung bildet dabei insbesondere die Einkoppelvorrichtung des Transportsystems. Die Übernahme kann passiv oder aktiv erfolgen.
Die mindestens eine Einkoppeleinheit kann beispielsweise ein Einkoppelrad für die Behälter umfassen, die als Volumenware (Bulk) unter Drehen des Einkoppelrades und unter Bewegung des Antriebskörpers mit vorzugsweise konstanter Geschwindigkeit von der Transportvorrichtung übernommen werden. Beispielsweise ist ein Drehteller für Volumenware von Behältern vorgesehen, aus dem dem Einkoppelrad direkt oder indirekt die Behälter kontinuierlich zugeführt werden. Über das Einkoppelrad werden die Behälter in die bewegten Halteelemente eingekoppelt.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass die mindestens eine Einkoppeleinheit einen Roboter zum Aufnehmen von insbesondere in einem gemeinsamen Träger (beispielsweise einem Nest) angeordneten Behältern umfasst, die den Halteelementen zur Übernahme zuführbar sind. Der Roboter, beispielsweise ein Gelenkarmroboter, kann bevorzugt eine Mehrzahl von Behältern getaktet dem Träger entnehmen und in Behälteraufnahmen der Behälterelemente einsetzen. Die Halteelemente können während der Übernahme unbewegt sein oder bewegt sein.
Ein weiteres erfindungsgemäßes die eingangs genannte Aufgabe lösendes Transportsystem umfasst eine Transportvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art und mindestens eine Auskoppeleinheit an mindestens einem Übergabebereich, wobei die Behälter von den Halteelementen an die diese abführende mindestens eine Auskoppeleinheit übergebbar sind.
Die Transportvorrichtung kann insbesondere eine Auskoppelvorrichtung des Transportsystems ausbilden, wobei die Behälter durch die Übergabe der weiteren Verarbeitung zugeführt werden können, zum Beispiel Einsetzen in einen Träger oder Magazinieren. Die Übergabe kann passiv oder aktiv erfolgen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die mindestens eine Auskoppeleinheit ein Auskoppelrad für die Behälter umfassen, die als Volumenware (Bulk) unter Drehen des Auskoppelrades und unter Bewegung des Antriebskörpers mit insbesondere konstanter Geschwindigkeit von der Transportvorrichtung übergeben werden. Das Auskoppelrad kann die Behälter aus den Behälteraufnahmen kontinuierlich entnehmen und der Weiterverarbeitung zuführen.
Alternativ oder ergänzend kann die mindestens eine Auskoppeleinheit einen Roboter umfassen, dem die Behälter insbesondere zum Einsetzen in einen gemeinsamen Träger übergebbar sind. Beispielsweise übernimmt der Roboter die Behälter getaktet aus den Behälteraufnahmen. Hierbei können die Halteelemente unbewegt sein oder bewegt sein.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch durch ein Transportsystem der vorliegenden Erfindung gelöst mit mindestens einer Transportvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art oder einem Transportsystem der vorstehend beschriebenen Art sowie einer weiteren Transportvorrichtung, die eine geradlinig erstreckte und eine Transportrichtung definierende Transportbahn und mindestens eine an der Transportbahn längs der Transportrichtung beweglich angeordnete Transporteinheit umfasst, wobei die Transporteinheit unter Ansteuerung durch die Steuereinheit getaktet bewegbar ist, wobei die Transportbahn insbesondere parallel zur Erstreckungsrichtung des mindestens einen geradlinig erstreckten Transportbereiches ausgerichtet ist, wobei die getakteten Bewegungen des Antriebskörpers und der Transporteinheit so synchronisierbar sind, dass zumindest ein Teil der Behälteraufnahmen der Halteelemente und korrespondierende Behälteraufnahmen der Transporteinheit längs der Transportrichtung zueinander ausrichtbar sind, und wobei zumindest ein Teil der Behälter von der Transportvorrichtung an die Transporteinheit oder umgekehrt transferierbar sind.
Die Vorteile, die mit der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung erzielt werden können, können bei dem jeweiligen erfindungsgemäßen Transportsystem ebenfalls erzielt werden. Auf die voranstehenden Erläuterungen wird verwiesen. Vorteilhafte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Transportsysteme ergeben sich durch vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung. Auf obige Ausführungen wird verwiesen.
Bei dem zuletzt erwähnten erfindungsgemäßen Transportsystem ist die Transportvorrichtung zum Beispiel einlaufseitig angeordnet. Behälter werden von dieser übernommen und an die weitere Transportvorrichtung übergeben, wobei vorzugsweise deren Transporteinheit aktiv und die Transportvorrichtung passiv ausgestaltet sein kann. Die getaktete jeweilige Bewegung der Halteelemente über den Antriebskörper einerseits und der Transporteinheit andererseits ist so synchronisiert, dass die Behälteraufnahmen zueinander ausgerichtet werden können. Beispielsweise werden die Behälteraufnahmen einander gegenüberliegend positioniert oder zur Deckung oder Flucht miteinander ge- bracht. Dies kann insbesondere den Fall einschließen, dass die Behälteraufnahmen so fluchten, dass die Behälter unmittelbar von der Transporteinheit übernommen werden können.
Entsprechendes kann für die Auslaufseite des Transportsystems gelten, wobei hierbei die Behälter von der weiteren Transportvorrichtung zugeführt und von der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung übernommen werden.
Die weitere Transportvorrichtung kann derart ausgestaltet sein, wie sie in der DE 10 2018 213 800 Al oder in der Patentanmeldung mit der Anmeldenummer DE 10 2022 102 058.4 derselben Anmelderin mit demselben Anmeldetag 28. Januar 2022 und dem Titel "Transportsystem, Vorrichtung mit einem Transportsystem und Verfahren" beschrieben ist. In letzterer sind die Transporteinheiten als Transporteinrichtungen bezeichnet, die längs der Transportbahn hin- und herbewegbar sind.
Die Anzahl jeweiliger Behälteraufnahmen (Stellen) der Halteelemente in Summe miteinander kann beispielsweise die Anzahl der Behälteraufnahmen (Stellen) der Transporteinheit sein. Günstigerweise werden alle Behälteraufnahmen der Halteelemente besetzt, ebenso wie alle Behälteraufnahmen der Transporteinheit.
Denkbar ist jedoch, dass nur ein Teil der die Behälteraufnahmen der Halteelemente besetzenden Behälter an die Transporteinheit oder umgekehrt transferiert werden. Die Erfindung erlaubt es vorzugsweise, beim Transfer von Behältern zwischen der Transportvorrichtung und der Transporteinheit eine zu übergebende Anzahl von Behältern (Stellenzahl) vorzugeben. Dies lässt sich unter geeigneter Ansteuerung der Transportvorrichtung und/oder der weiteren Transportvorrichtung umsetzen. Vorzugsweise kann hierbei eine Anpassung im laufenden Betrieb des Transportsystems erfolgen. Vorteilhaft kann es sein, wenn die Anzahl der Behälteraufnahmen der Halteelemente, die einem Antriebskörper zugeordnet sind, mit der Anzahl der Behälteraufnahmen der mindestens einen Transporteinheit übereinstimmt. Die Transporteinheit umfasst vorzugsweise längs der Transportrichtung relativ zueinander bewegliche Halteteile und daran gehaltene Greifelemente, wobei je ein Greifelement an einem der Halteteile zusammen mit einem Greifelement am anderen Halteteil eine erweiterbare Behälteraufnahme definiert, und wobei die Halteteile quer und insbesondere senkrecht zur Transportrichtung in einer Transferrichtung bewegbar sind. Die Halteteile mit den jeweiligen Greifelementen bilden beispielsweise sogenannte Rechen und Gegenrechen, wie sie in der DE 10 2018 213 800 Al oder in der DE 10 2022 102 058.4 beschrieben sind. Durch bewegen der Halteteile relativ zueinander kann die Behälteraufnahme zum Transfer der Behälter erweitert werden. Durch Relativbewegung der Halteteile in der Gegenrichtung wird die Behälteraufnahme verkleinert, und der Behälter ist an den Greifelementen gehalten. Eine Bewegung quer und insbesondere senkrecht zur Transportrichtung erlaubt es zum Beispiel, die Behälter von den Halteelementen zu übernehmen oder an diese zu übergeben.
Die Bewegung der Halteteile kann zum Beispiel wie in den vorstehend genannten Patentanmeldungen beschrieben erfolgen. Beispielsweise sind an der Transportbahn Transportelemente angeordnet, die über Kopplungselemente mit den Halteteilen gekoppelt sind. Hierbei können jedem Halteteil zwei Transportelemente zugeordnet sein, wobei je ein Transportelement, die Kopplungselemente und das Halteteil ein Gelenkparallelogramm ausbilden. Je nach Bewegung der Transportelemente relativ zueinander können die Behälteraufnahmen erweitert oder verkleinert werden und die Halteteile in der Transferrichtung vor- oder zurückbewegt werden. Auf die oben genannten Offenbarungsquellen wird verwiesen.
Die Greifelemente sind beispielsweise zum Transfer der Behälter zwischen der Transportvorrichtung und der Transporteinheit längs der Transferrichtung von einer Abstandsstellung in eine Nahstellung überführbar, um die Behälteraufnahmen der Halteelemente mit den Behälteraufnahmen der Transporteinheit zur Deckung zu bringen. Hierbei werden die Behälter zur Übergabe an die Transporteinheit vorzugsweise von den Greifelementen ergriffen und von diesen den Behälteraufnahmen der Halteelemente entnommen. Alternativ können die Behälter zur Übernahme von der Transporteinheit von den Greifelementen in die Behälteraufnahmen der Halteelemente eingeführt werden.
Vorgesehen sein kann, dass der Antriebskörper während des Transfers der Behälter unangetrieben und die Transporteinheit längs der Transportrichtung unbewegt ist, wobei die Behälter durch Bewegen der Greifelemente zwischen der Abstandsstellung und der Nahstellung und zurück transferiert werden.
Vorgesehen sein kann, dass während des Transfers der Behälter die Halteelemente über den Antriebskörper und die Transporteinheit synchron und insbesondere parallel zueinander bewegt werden, wobei die Greifelemente die Nahstellung einnehmen. Beispielsweise werden die Greifelemente in die Nahstellung überführt, um die Behälteraufnahmen der Transporteinheit und der Halteelemente zur Deckung zu bringen. Die Greifelemente können die Behälter dadurch ergreifen, dass die Halteteile relativ zueinander bewegt werden und die Greifelemente an die Behälter angelegt werden. Durch die synchrone Bewegung werden die Behälter von der Transporteinheit abtransportiert, wobei sie zugleich aus den Behälteraufnahmen der Halteelemente, die über den Antriebskörper weiterbewegt sind und an einem Umlenkbereich von der Transporteinheit wegbewegt werden, entnommen werden.
Wie vorstehend erwähnt, betrifft die vorliegende Erfindung auch eine Verarbeitungsmaschine.
Eine erfindungsgemäße, die eingangs genannte Aufgabe lösende Verarbeitungsmaschine zum Verarbeiten von Behältern umfasst ein Transportsystem der vorstehend beschriebenen Art und mindestens eine an der Transportbahn angeordnete Verarbeitungsstation für die Behälter, der die Behälter mittels der mindestens einen Transporteinheit zuführbar sind. Die mindestens eine Verarbeitungsstation umfasst zumindest eines der Folgenden: eine Wiegestation; eine Befüllstation; eine Schließstation; eine Kontrollstation; eine Abstellstation; und eine Haltestation.
Denkbar ist, dass zwei oder mehr Stationen räumlich und funktional integriert in einer Verarbeitungsstation zusammengefasst sind.
Die mit der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung und dem erfindungsgemäßen Transportsystem erzielbaren Vorteile können bei der erfindungsgemäßen Verarbeitungsmaschine ebenfalls erzielt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen derselben ergeben sich durch vorteilhafte Ausführungsformen der Transportvorrichtung und des Transportsystems. Auf obige Erläuterungen wird verwiesen.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:
Figur 1 : eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verarbeitungsmaschine, umfassend ein erfindungsgemäßes Transportsystem und zwei erfindungsgemäße Transportvorrichtungen;
Figur 2: eine vergrößerte Detaildarstellung von Detail A und weiterer Komponenten der Verarbeitungsmaschine, wobei eine Transportvorrichtung in Draufsicht gezeigt ist;
Figur 3: eine perspektivische Ansicht der Transportvorrichtung in einer Explosionsdarstellung; Figur 4: eine perspektivische Explosionsdarstellung von Komponenten eines Antriebssystems der Transportvorrichtung;
Figur 5: eine (Teil-) Schnittansicht der Transportvorrichtung längs der Linie 5-5 in Figur 2;
Figur 6: eine Detaildarstellung einer Transportvorrichtung der Verarbeitungsmaschine aus Figur 1 in perspektivischer Ansicht, die Transporteinheiten in unterschiedlichen Stellungen zeigt;
Figur 7: eine Darstellung ähnlich Figur 2 in perspektivischer Ansicht unter Ausblendung einiger Komponenten, darstellend die Übergabe von Behältern von der Transportvorrichtung an eine Transporteinheit;
Figuren
8 und 9: bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung;
Figur 10: eine perspektivische Teildarstellung einer Transporteinheit des erfindungsgemäßen Transportsystems; und
Figur 11 : eine perspektivische Darstellung eines Halteelementes einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 belegte vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verarbeitungsmaschine zum Verarbeiten von Behältern 12. Als Beispiele für die Behälter 12 zeigt die Zeichnung Vials 14 in den Figuren 2, 3 und 6 bis 9 sowie Spritzen 16 in den Figuren 10 und 11.
Die Verarbeitungsmaschine 10 umfasst ein Gestell 18, auf dem ein Transportsystem 20 angeordnet ist. Das Gestell 18 kann von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Isolatoreinrichtung überdeckt sein, um eine vorgegebene Atmosphäre bereitzustellen. Hierbei handelt es sich zum Beispiel um eine Atmosphäre zum Zwecke der Dekontamination, beispielsweise mittels H2O2.
Da Transportsystem 20 ist vorliegend eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Transportsystems.
Das Transportsystem 20 umfasst eine Transportvorrichtung 22, die eine Einkoppelvorrichtung 23 ausbildet, sowie eine Transportvorrichtung 24, die eine Auskoppelvorrichtung 25 ausbildet.
Die Transportvorrichtungen 22, 24 sind bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung.
Die weitere Erläuterung geht im Wesentlichen auf die Transportvorrichtung 22 ein. Die Transportvorrichtungen 22, 24 sind symmetrisch zueinander ausgebildet und funktionieren in symmetrischer Weise, wobei die Transportvorrichtung 22 einlaufseitig an einer weiteren Transportvorrichtung 26 des Transportsystems 20 angeordnet ist und die Transportvorrichtung 24 auslaufseitig an der weiteren Transportvorrichtung 26.
Die Erläuterungen der Transportvorrichtung 22 gelten aufgrund der Ausgestaltung in entsprechender Weise für die Transportvorrichtung 24 mit der Maßgabe, dass ein Übernahmebereich der Transportvorrichtung 22 einem Übergabebereich bei der Transportvorrichtung 24 entspricht und ein Übergabebereich bei der Transportvorrichtung 22 einem Übernahmebereich bei der Transportvorrichtung 24.
Die Verarbeitungsmaschine 10 umfasst eine Steuereinrichtung 28 zum Steuern und/oder Regeln des Betriebs. Vorzugsweise werden hierbei sämtliche Komponenten der Verarbeitungsmaschine 10 gesteuert und/oder geregelt. Vorgesehen sein kann, dass einzelne Komponenten eine eigenständige Steuereinrichtung 28 umfassen. Die (weitere) Transportvorrichtung 26 ist vorzugsweise wie in der Patentanmeldung mit der DE 10 2022 102 058.4 derselben Anmelderin beschrieben aufgebaut. Die Transportvorrichtung 26 umfasst eine geradlinig erstreckte Transportbahn 29, die eine geradlinige Transportrichtung 30 definiert.
Entlang der Transportbahn 29 längs der Transportrichtung 30 bewegbar umfasst die Transportvorrichtung 26 mindestens eine Transporteinheit 31. Vorliegend sind sechs Transporteinheiten 31 vorgesehen, wobei deren Anzahl auch unterschiedlich ausfallen könnte und die vorzugsweise identisch ausgestaltet sind. Die Behälter 12 können über die mindestens eine Transporteinheit 31 vom Einlauf der Transportvorrichtung 26 zu deren Auslauf transportiert werden.
Nachfolgend werden zunächst der Aufbau und die Funktionsweise der Transportvorrichtung 26 erläutert. Zur ergänzenden Erläuterung wird auf die obige Patentanmeldung und auf die DE 10 2018 213 800 Al verwiesen.
Wie insbesondere aus den Figuren 2 und 6 hervorgeht, umfasst die Transporteinheit 31 im vorliegenden Beispiel zwei längserstreckt ausgebildete Halteteile 32. An jedem Halteteil 32 sind vorliegend mehrere Greifelemente 33 festgelegt, die beispielsweise fingerförmig ausgestaltet sind.
Zwischen je einem Greifelement 33 eines Halteteils 32 und einem Greifelement 33 eines weiteren Halteteils 32 ist eine Behälteraufnahme 34 für einen Behälter 12 gebildet.
Die Halteteile 32 sind längs der Transportrichtung 30 relativ zueinander bewegbar. Dies gibt die Möglichkeit, die Behälteraufnahme 34 zum Aufnehmen eines Behälters 12 zu erweitern, indem die Greifelemente 33 voneinander entfernt werden. Umgekehrt können die Greifelemente 33 durch Bewegen der Halteteile 32 einander angenähert werden. Dies gibt die Möglichkeit, die Greifelemente 33 an den Behälter 12 anzulegen und diesen in der Behälteraufnahme 34 zu halten. Zum Bewegen der Halteteile 32 relativ zueinander und in einer Transferrichtung 35, die quer und vorliegend insbesondere senkrecht zur Transportrichtung 30 ausgestaltet ist, umfasst die Transporteinheit 31 Antriebselemente 36, Transportelemente 37 und Kopplungselemente 38.
Die Antriebselemente 36 sind längs der Transportbahn 29 in der Transportrichtung 30 verschiebbar, insbesondere über eine magnetische Kopplung mit der Transportbahn. Die Antriebselemente 36 koppeln mit einem jeweiligen Transportelement 37 magnetisch, um dieses ebenfalls längs der Transportrichtung 30 zu bewegen.
Die Transportelemente 37 sind über Kopplungselemente 38 unter Ausbildung eines jeweiligen Gelenkparallelogramms mit dem Halteteil 32 gekoppelt.
Abhängig von der Bewegung der Antriebselemente 36 können die Halteteile 32 längs der Transportrichtung 30 unterschiedliche Positionen längs der Transportrichtung 30 und unterschiedliche Relativpositionen zum Greifen oder Absetzen der Behälter 12 einnehmen. Darüber hinaus ist eine Bewegung in der Transferrichtung 35 möglich. Hierbei besteht insbesondere die Möglichkeit, die Greifelemente 33 von einer Abstandsstellung (Figur 6 links) in eine Nahstellung (in Figur 6 rechts) zu bewegen. Sowohl in der Abstandsstellung als auch in der Nahstellung können die Behälter 12 gehalten oder, für einen Transfer, freigegeben sein.
Es versteht sich, dass die Transportelemente 37 selbstbewegt sein könnten o- der unmittelbar mit der Transportbahn 29 gekoppelt sein könnten, ohne die Antriebselemente 36.
Die Transporteinheiten 31 sind getaktet unter Ansteuerung durch die Steuereinrichtung 28 bewegbar. Insbesondere kann ein Weg-Zeit-Profil für eine jeweilige Transporteinheit 31 vorgegeben werden. Beispielsweise besteht die Möglichkeit, eine Zeit der Bewegung, eine Standzeit, eine Geschwindigkeit und/oder eine Beschleunigung der Transporteinheit 31 längs der Transportrichtung 30 und/oder der Transferrichtung 35 vorzugeben.
Die Bewegungen der Behälteraufnahmen 34 können derart gestaltet sein, dass eine überlagerte Bewegung erfolgt, mit einer jeweiligen Komponente längs der Transportrichtung 30 und längs der Transferrichtung 35.
Figur 1 zeigt schematisch nur jeweils eines der Antriebselemente 36 und einen Platzhalter für die Halteteile 32 und Greifelemente 33 an der Transportbahn 29.
Die Verarbeitungsmaschine 10 umfasst eine Mehrzahl von Verarbeitungsstationen 39 zum Verarbeiten der Behälter 12. Vom Einlauf zum Auslauf der Transportvorrichtung 26 umfassen die Verarbeitungsstationen 39 im vorliegenden Beispiel eine Aufstellstation 40 für die Behälter 12, eine Wiegestation 41, daran angeordnet eine Befüllstation 42, eine weitere Aufstellstation 43 und eine Schließstation 44.
Die zugeführten Behälter 12, insbesondere Vials 14, werden zunächst auf der Aufstellstation 40 abgestellt, anschließend an der Wiegestation 41 unbefüllt gewogen (Tarawiegung) über die Befüllstation 42 befüllt, über die Wiegestation 41 in befülltem Zustand gewogen (Bruttowiegung), an der Aufstellstation 43 zwischengeparkt und schließlich an der Schließstation 44 verschlossen.
Eine Kontrollstation kann vorgesehen sein. Es könnten zwei Wiegestationen 41 vor und nach der Befüllstation 42 angeordnet sein.
Das Transportsystem 20 umfasst ferner eine Einkoppeleinheit 45, die der Transportvorrichtung 22 in Zuführrichtung vorgelagert ist, sowie eine Auskoppeleinheit 46, die der Transportvorrichtung 24 in Richtung des Abtransports nachgelagert ist.
Im Betrieb der Verarbeitungsmaschine 10 werden die Behälter 12 über die Einkoppeleinheit 45 zugeführt, von der Transportvorrichtung 22 übernommen, von dieser an die weitere Transportvorrichtung 26 übergeben, an den Verarbeitungsstationen 39 verarbeitet, von der Transportvorrichtung 24 übernommen und von dieser an die Auskoppeleinheit 46 übergeben.
Ein Einkoppeleinheit 45 ist vorliegend zum kontinuierlichen Zuführen von Volumenware (Bulk) der Behälter 12 ausgebildet und umfasst ein Einkoppelrad 47. Dem Einkoppelrad 47 werden von einem Drehteller 48 stammende Behälter 12 (vorliegend mittelbar) zugeführt. Es versteht sich, dass die Einkoppeleinheit 45 mindestens einen entsprechenden Antrieb umfasst.
Die Auskoppeleinheit 46 umfasst ein Auskoppelrad 49 zum Übernehmen von Behältern 12 aus der Transportvorrichtung 24. Die kontinuierlich ausgekoppelten Behälter 12 werden beispielsweise einem Magazin 50 zugeführt. Auch hierbei versteht es sich, dass mindestens ein Antrieb vorgesehen sein kann.
Nachfolgend wird unter Verweis insbesondere auf die Figuren 2 bis 5 und 7 auf den Aufbau und die Funktionsweise der Transportvorrichtung 22 eingegangen. Die diesbezüglichen Erläuterungen gelten für die Transportvorrichtung 24 in entsprechender Weise.
Die Transportvorrichtung 22 umfasst im vorliegenden Beispiel Halteelemente 51 mit jeweiligen Behälteraufnahmen 52 für die Behälter 12, wobei die Halteelemente 51 mit einem umlaufenden, in sich geschlossenen Antriebskörper in Wirkverbindung stehen und über den Antriebskörper 53 umlaufend mit aufgenommenen Behältern 12 oder ohne Behälter 12 bewegt werden können.
Einem Antriebskörper 53 sind vorliegend sechs Halteelemente 51 zugeordnet, vorliegend mit je zwei Behälteraufnahmen 52. Die Anzahl der einem Antriebskörper 53 zugeordneten Stellen ist zwölf. Dies stimmt in dem Ausführungsbeispiel mit der Anzahl der Stellen der Transporteinheit 31 überein, die durch deren Behälteraufnahmen definiert werden.
Es versteht sich, dass abweichende Stellenzahlen vorgesehen sein könnten. Im vorliegenden Beispiel sind drei Antriebskörper 53 vorgesehen, denen jeweils eigenständige Halteelemente 51 (sowie die nachfolgend noch erwähnten Antriebselemente und Transportelemente) zugeordnet sind. Hinsichtlich der Funktionsweise stimmt das jeweilige Ensemble aus Antriebskörper 53, Antriebselementen, Transportelementen und Halteelementen 51 überein, so dass zunächst auf nur ein Ensemble eingegangen wird.
Die Anzahl der einem jeweiligen Antriebskörper 53 zugeordneten Antriebselemente, Transportelemente und Halteelemente 51 stimmt bevorzugt überein.
Die Transportvorrichtung 22 umfasst einem jeweiligen Antriebskörper 53 zugeordnet eine Antriebseinrichtung 54. Die Antriebseinrichtungen 54 sind unabhängig voneinander von der Steuereinrichtung 28 ansteuerbar. Hierbei besteht insbesondere die Möglichkeit, den jeweiligen Antriebskörper 53 getaktet zu bewegen und im Hinblick auf zumindest eines der Folgenden anzusteuern:
Weg-Zeit-Profil des Antriebskörpers 53, insbesondere im Hinblick auf einen getakteten Transport der Behälter 12;
Zeit der Bewegung des Antriebskörpers 53;
Standzeit des Antriebskörpers 53 ohne Bewegung;
Geschwindigkeit des Antriebskörpers 53;
Beschleunigung des Antriebskörpers 53;
Stoppen der Bewegung des Antriebskörpers 53 am Übernahmebereich und/oder am Übergabebereich;
Passieren des Übernahmebereichs und/oder des Übergabebereichs durch den Antriebskörper 53, ohne zu stoppen;
Bewegung eines Antriebskörpers 53 und/oder Antriebselementes abhängig von der Bewegung eines weiteren Antriebskörpers 53 und/oder Antriebselementes. Die Transportvorrichtung 22 umfasst eine Trageinrichtung 55, die beispielsweise einen Rahmen bildende Strukturelemente 56 umfasst. Über die Trageinrichtung 55 steht die Transportvorrichtung 22 direkt oder indirekt auf dem Gestell 18 auf, wobei die Antriebseinrichtungen 54 bevorzugt teilweise unterhalb des Gestells 18 angeordnet sind.
An der Trageinrichtung 55 ist im vorliegenden Fall ein Gehäuse 57 der Transportvorrichtung 22 gehalten. Das Gehäuse 57 umfasst eine Bodenwand 58, eine umlaufende Seitenwand 59 und eine Deckenwand 60. Gehäusewände, insbesondere die Wände 58 bis 60, können einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein.
Das Gehäuse 57 schließt einen Innenraum 61 ein, der gegenüber einer Außenseite 62 vorzugsweise pharmagerecht abgedichtet ist. An der Außenseite 62 erfolgt der Transport der Behälter 12, zum Beispiel innerhalb der Atmosphäre der Isolatoreinrichtung.
In der Bodenwand 58 sind Durchgangsöffnungen für die Antriebseinrichtungen 54 gebildet. Die Antriebseinrichtungen 54 umfassen im vorliegenden Fall Antriebswellen 63, und mindestens einen Antriebsmotor 631, um diese anzutreiben. Beispielsweise sind zwei Antriebswellen 63 als Vollwelle und Hohlwelle an einer Position angeordnet, und eine weitere Antriebswelle 63 ist an hiervon unterschiedlicher Position angeordnet. Eine andersartige Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 54 ist denkbar.
Die Antriebseinrichtung 54 umfasst für den Antriebskörper 53 eine Antriebsrolle 64, die von der jeweiligen Antriebswelle 63 angetrieben ist. Darüber hinaus sind jedem Antriebskörper 53 eine unangetriebene Umlenkrolle 65 und eine weitere als Spannrolle 66 ausgebildete Umlenkrolle zugeordnet. Der in sich geschlossene Antriebskörper 53 läuft über die Rollen 64 bis 66.
Die Rollen 63, 64 und 65 und die Antriebswellen 63 können an der Trageinrichtung 55 unmittelbar oder mittelbar gehalten sein. Der Antriebskörper 53 ist als Riemen 67 ausgestaltet, beispielsweise als Zahnriemen. Hierbei können die Rollen 63, 64 und 65 Zahnrollen mit einer korrespondierenden Verzahnung sein.
Eine vom Riemen 67 definierte Ebene 68 erstreckt sich in einer Höhenrichtung und insbesondere in der Schwerkraftrichtung 69 (Figur 5), wenn die Transportvorrichtung 22 bestimmungsgemäß eingesetzt wird.
Die Transportvorrichtung 22 ist so aufgebaut, dass der Riemen 67 und die Rollen 64, 65 und 66 im Innenraum 61 angeordnet sind. Bei der Bewegung wird der Riemen 67 innenseitig an der Seitenwand 59 entlang bewegt und folgt dem Verlauf der Seitenwand 59.
Auch die weiteren Antriebskörper 53 sind Riemen 67. Die Riemen 67 definieren gemeinsam die Ebene 68. Die Riemen 67 sind in der Schwerkraftrichtung 69, die im bestimmungsgemäßen Einsatz der Transportvorrichtung 22 mit deren Höhenrichtung zusammenfällt, übereinander angeordnet. In entsprechender Weise sind beispielsweise die jeweiligen Rollen 63, 64 und 65 übereinander angeordnet. In Umlaufrichtung der Riemen 67 kann sich in funktioneller Hinsicht der Rollen 63, 64 und 65 jedoch eine andersartige Positionierung ergeben, um eine kompakte Bauform insbesondere hinsichtlich der Antriebseinrichtungen 54 zu ermöglichen.
Wie insbesondere aus den Figuren 4 und 5 deutlich wird, umfasst die Antriebseinrichtung Antriebselemente 70 (sechs Stück), die im Innenraum 61 mit den Riemen 67 verbunden sind. Das Antriebselement 70 umfasst einen im Wesentlichen plattenförmigen Grundkörper 71, an dem der Seitenwand 59 zugeordnet ein Magnetelement 72 angeordnet ist.
An der dem Magnetelement 72 abgewandten Seite ist am Grundkörper 71 ein Verbindungsglied 73 festgelegt, beispielsweise durch Kraft- und/oder Formschluss, über das der Grundkörper 71 mit dem Riemen 67 verbunden ist. Der Grundkörper 71 umfasst vorzugsweise eine Mehrzahl von Aufnahmen für das Verbindungsglied 73, an denen dieses wahlweise festgelegt werden kann. Dies erlaubt es zum Beispiel, die Antriebselemente 70, die den unterschiedlichen Antriebskörpern 53 zugeordnet sind, identisch auszugestalten. Abhängig von der Positionierung des Verbindungsgliedes 73 am Grundkörper 71 kann das Antriebselement 70 mit dem gewünschten Riemen 67 verbunden werden. Anderenfalls ist denkbar, dass sich nur die Verbindungsglieder 73 voneinander unterscheiden und die Antriebselemente 70 im Übrigen identisch ausgestaltet sind.
Am Antriebselement sind Rollen 74 angeordnet. Vorliegend sind untenseitig Rollen 74 vorhanden, die in eine nutförmige Ausnehmung 75 einer Gehäusewand eingreifen. Obenseitig sind ebenfalls Rollen 74 zum Abrollen auf einem Segment der Seitenwand 59 angeordnet.
Bei angetriebenem Riemen 67 werden die Antriebselemente 70 und damit insbesondere die Magnetelemente 72 innenseitig längs der Seitenwand 59 bewegt.
Weiter umfasst die Transportvorrichtung 22 Transportelemente 76, die einem jeweiligen Antriebselement 70 zugeordnet sind. Die Transportelemente 76 sind für alle Antriebskörper 53 identisch ausgestaltet. Ein jeweiliges Transportelement 76 umfasst einen im Wesentlichen plattenförmigen Abschnitt 77, der sich in der Höhenrichtung der Transportvorrichtung 22 im Wesentlichen über die Höhe des Gehäuses 57 erstreckt. Obenseitig geht der plattenförmige Abschnitt 77 über in einen radial nach innen weisenden und oberhalb der Deckenwand 60 angeordneten Verbindungsabschnitt 78.
Das Transportelement 76 weist ein Magnetelement 79 auf. Das Magnetelement 79 ist am plattenförmigen Abschnitt 77 an dessen der Seitenwand 59 zugewandten Seite angeordnet. Bezüglich der Seitenwand 59 liegen die Magnetelemente 72, 79 einander unmittelbar gegenüber, um eine magnetische Kopplung des Antriebselementes 70 und des Transportelementes 76 miteinander zu ermöglichen. Auf diese Weise kann das Transportelement 76 bei einer Bewegung des Riemens 67 ebenfalls mitbewegt werden. Das Transportelement 76 bewegt sich entlang des Außenumfangs der Seitenwand 59.
Die Magnetelemente 72, 79 sind vorzugsweise als Halbach-Arrays ausgebildet.
Das Transportelement 76 umfasst ebenfalls Rollen 80 zum Abrollen am Gehäuse 57. Untenseitig sind Rollen 80 angeordnet zum Eingreifen in eine nutförmige Ausnehmung 81 an einem Abschnitt der Bodenwand 58. Obenseitig sind Rollen 80 angeordnet, die an der Seitenwand 59 anliegen.
Die Transportelemente 76 können durch Überwinden der Magnetkraft vom Gehäuse 57 gelöst werden, beispielsweise für Wartungs- und/oder Reinigungszwecke. Denkbar ist, dass die Transportelemente 76 Formatteile sind.
Das jeweilige Halteelement 51 ist vorzugsweise lösbar mit einem Transportelement 76 verbunden (Figuren 4 und 5). Das Halteelement 51 ist am Verbindungsabschnitt 78 vorzugsweise lösbar festlegbar. Denkbar ist insbesondere eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung, wobei ein Vorsprung 82 des Halteelementes 51 in eine korrespondierende Aufnahme 83 am Verbindungsabschnitt 78 eingreift.
Das Halteelement 51 ist zumindest mit einem die Behälteraufnahme 52 bildenden Halteabschnitt und im vorliegenden Ausführungsbeispiel insgesamt bezogen auf die Schwerkraftrichtung 69 oberhalb der Deckenwand 60 angeordnet. Auf diese Weise sind die Behälteraufnahmen 52 radial nach innen bezüglich der Seitenwand 59 versetzt.
Das Halteelement 51 weist einen Grundkörper 84 auf, von dem der Vorsprung 82 absteht. Am Grundkörper 84 sind pro Halteelement 51 die vorliegend zwei Behälteraufnahmen 52 angeordnet. Die Behälteraufnahmen 52 sind bezogen auf die Verlaufsrichtung des Riemens 67 hintereinander positioniert.
Die Behälteraufnahme 52 umfasst eine im Wesentlichen halbkreisförmige Ausnehmung 85 mit einer radial nach außen weisenden Einführöffnung 86 für den Behälter 12. Außerdem umfasst die Behälteraufnahme 52 einen Aufnahmeboden 87, der als Vorsprung des Grundkörpers 84 gebildet ist und auf dem der Behälters 12 aufstellbar ist.
Behälter 12 können insbesondere seitlich in radialer Richtung über die Einführöffnung 86 in die Behälteraufnahme 52 eingeführt und umgekehrt aus dieser entnommen werden. Eine Bewegung in Höhenrichtung kann vorgesehen sein, ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.
Die Halteelemente 51 sind so positioniert, dass von den Behälteraufnahmen 52 definierte Achsen 88 in der Ebene 68 der Riemen 67 liegen. Die Achse 88 fällt mit einer vom Behälter 12 definierten Achse zusammen, wenn der Behälter 12 bestimmungsgemäß in der Behälteraufnahme 52 positioniert ist. Bei der umlaufenden Bewegung der Behälter 12 erweist sich eine derartige Ausrichtung relativ zu den Riemen 67 insbesondere im Bereich von gekrümmten Umlenkbereichen als vorteilhaft.
Die Halteelemente 51 können vorteilhafterweise einen vorgegebenen Formatbereich abdecken.
Günstigerweise umfasst die Transportvorrichtung 22 verschiedenartige Formatsätze 89 (in Figur 2 schematisch dargestellt), wobei jeder Formatsatz 89 verschiedenartige Halteelemente 51 umfasst, wobei die Halteelemente 51 unterschiedlicher Formatsätze 89 sich in mindestens einer behälterspezifischen Eigenschaft voneinander unterscheiden, beispielsweise je nach Behältertyp und/oder nach Behältergröße. Je nachdem, welche Behälter 12 mit der Transportvorrichtung 22 zu transportieren sind, kann der am besten geeignete Formatsatz 89 ausgewählt werden, und dessen Halteelemente 51 können mit den Transportelementen 76 verbunden werden.
Wie insbesondere aus den Figuren 1 bis 3 und 7 hervorgeht, weist die Transportvorrichtung 22 in Draufsicht längs der Höhenrichtung, vorzugsweise im Hinblick auf eine kompakte Bauform, eine im Wesentlichen dreieckförmige Kontur auf. Hierbei wird die Kontur insbesondere durch die Form des Gehäuses 57 definiert. Die Komponenten der Transportvorrichtung 22 sind an die Dreieckform angepasst. Die Kontur hat insbesondere die Form eines gleichschenklig-rechtwinkligen Dreiecks.
Die Transportvorrichtung 22 umfasst eine erste Seite 90 und eine im Winkel dazu ausgerichtete zweite Seite 91. Die Seiten 90, 91 schließen einen Winkel von vorliegend 90° ein, sie bilden gewissermaßen die Katheten der dreieckförmigen Kontur.
Darüber hinaus umfasst die Transportvorrichtung 22 eine dritte Seite 92, die zu den Seiten 90, 91 jeweils unter einem Winkel ausgerichtet ist. Der jeweilige Winkel beträgt vorliegend 45°. Die dritte Seite 92 bildet gewissermaßen die Hypotenuse der dreieckförmigen Kontur.
Die Transportvorrichtung 22 umfasst Transferbereiche 93, 94, wobei der Transferbereich 93 an der ersten Seite 90 angeordnet ist und einen Übernahmebereich 95 bildet. Der Transferbereich 94 ist an der zweiten Seite 91 angeordnet und bildet einen Übergabebereich 96 für die Behälter 12.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist zumindest ein Transferbereich 93, 94 in Verlaufsrichtung des Antriebskörpers 53 geradlinig erstreckt ausgebildet. Im vorliegenden Beispiel sind beide Transferbereiche 93, 94 geradlinig erstreckt. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Übergabebereich 96 parallel zur Transportbahn 29 ausgerichtet ist. Im Bereich des Übergabebereichs 96 verläuft der Riemen 67 längs der Transportrichtung 30. Dadurch bewegen sich die Halteelemente 51 am Übergabebereich 96 längs der Transportrichtung 30.
Zwischen den Transferbereichen 93, 94 ist in Verlaufsrichtung des Riemens 67 ein Umlenkbereich 97 angeordnet, ebenso sind sich an den Transferbereich 94 anschließend und dem Transferbereich 93 in Verlaufsrichtung des Riemens 67 Umlenkbereiche 97 vorhanden. An der dritten Seite 92 ist ein geradlinig erstreckter Bereich 98 vorgesehen.
Aufgrund der Umlenkbereiche 97 ist die vorstehend erwähnte Dreieckform der Kontur der Transportvorrichtung 22 mit abgerundeten Ecken versehen (Figur 2; die schematische Darstellung gemäß Figur 1 zeigt hiervor abweichend keine Abrundungen).
Das Einkoppelrad 47 ist vorliegend am Übernahmebereich 95 angeordnet. Im Betrieb der Transportvorrichtung 22 werden Behälter 12 über das Einkoppelrad 47 kontinuierlich zugeführt und von den im Bereich des Übernahmebereichs 95 vorzugsweise mit konstanter Geschwindigkeit bewegten Halteelementen 51 übernommen.
Die Riemen 67 werden so angetrieben, dass am Übernahmebereich zugeführte Behälter 12 kontinuierlich in den Halteelementen 51 aufgenommen werden. Sind die Halteelemente 51 besetzt, die einem Riemen 67 zugeordnet sind, werden die dem nächsten Riemen 67 zugeordneten Halteelemente 51 besetzt, während die erstgenannten Halteelementen 51 zum Übergabebereich 96 transportiert werden.
Wenn alle Halteelemente 51 mit Behältern 12 besetzt sind, kann der Riemen 67 vorzugsweise beschleunigt werden, um eine möglichst hohe Verarbeitungsrate zu erzielen. Die Transportvorrichtung 22 umfasst bevorzugt ein Führungselement 99, das sich vom Übernahmebereich 95 über den Umlenkbereich 97 bis zum Übergabebereich 96 erstreckt und die Behälter 12 der Ausnehmung 85 gegenüberliegend führt (Figur 2).
Über die Halteelemente 51 werden die Behälter 12 bis zum Übergabebereich 96 bewegt. Der Takt der Transportvorrichtung 22 mit dem Takt der weiteren Transportvorrichtung 26 synchronisiert. Die die Behälter 12 aufnehmende Transporteinheit 31 wird so längs der Transportrichtung 30 positioniert, dass die Behälteraufnahmen 34 zu den Behälteraufnahmen 52 ausgerichtet und beispielsweise diesen gegenüberliegend positioniert sind.
Die Greifelemente 33 werden durch Bewegen längs der Transferrichtung 35 von der Abstandsstellung in die Nahstellung gebracht, wobei die Behälteraufnahmen 34 aufgeweitet sind. Anschließend werden die Greifelemente über die Bewegung der Halteteile 32 relativ zueinander an die Behälter 12 angelegt und die Behälter 12 von den Greifelementen 33 gegriffen.
Die Transporteinheit 31 wird längs der Transportrichtung 30 bewegt. Gleichzeitig wird der Riemen 67 synchron und parallel zur Transporteinheit 31 bewegt. Bei weiterer Bewegung des Riemens 67 werden die Halteelemente 51 über den folgenden Umlenkbereich 97 weg von der Transporteinheit 31 bewegt, die die gehaltenen Behälter 12 mit sich führt (Figur 7).
Dadurch, dass die Behälter 12 bei dieser Bewegung bereits von den Greifelementen 33 gehalten sind, kann am Übergabebereich 96 ein Führungselement für die Behälter 12 entfallen.
Die weitere Bewegung des Riemens 67 kann beispielsweise bis zum Übernahmebereich 95 mit höherer Geschwindigkeit im Hinblick auf eine hohe Verarbeitungsrate gesteigert werden. Die Figuren 2 und 7 zeigen die jeweilige Übergabe aller Behälter 12 von den Halteelementen 51 an die Transporteinheit 31. Vorgesehen sein kann, dass über die Transporteinheit 31 nicht alle Stellen der Halteelemente 51 von den Behältern 12 befreit werden. Dies kann zum Beispiel durch eine geeignete Re- lativpositionierung der Transporteinheit 31 längs der Transportrichtung 30 umgesetzt werden. In diesem Fall sind nur so viele Stellen der Transporteinheit 31 besetzt, wie sie gegenüberliegend an den Halteelementen 51 angefahren werden.
Es versteht sich, dass die Stellenanzahl der einem Riemen 67 zugeordneten Halteelemente 51 und der Transporteinheit 31 unterschiedlich sein könnte.
Die vorstehend im Einzelnen erläuterte Bewegung wird von jedem der Antriebskörper 53 und der diesen zugeordneten Halteelemente 51 ausgeführt. Wie die Figuren 2 und 7 zeigen, sind die Bewegungen der drei Riemen 67 so synchronisiert, dass sie vorzugsweise identische Takte fahren, die jedoch phasenverschoben relativ zueinander sind. Die Figuren 2 und 7 zeigen einen "Schnappschuss", bei dem die jeweiligen Halteelemente 51 an der ersten Seite 90, der zweiten Seite 91 bzw. der dritten Seite 92 angeordnet sind.
Die Transporteinheit 31 fährt vorliegend den dreifachen Takt, wobei sie jeweils alle zwölf Behälter 12 übernimmt.
Die Transportvorrichtung 22 ermöglicht es insbesondere, kontinuierlich zugeführte Behälter 12 in die getaktete Transportvorrichtung 26 einzukoppeln.
Die Transportvorrichtung 24 ermöglicht es insbesondere, Behälter 12 aus der getakteten Transportvorrichtung 26 kontinuierlich auszukoppeln.
Bei der auskoppelnden Transportvorrichtung 24 verläuft der Behältertransfer wie folgt: Die Behälter 12 werden über die Transporteinheit 31 zugeführt, an einem Übernahmebereich 95 von der Transportvorrichtung 24 übernommen und von dieser an einem Übergabebereich 96 dem Auskoppelrad 49 kontinuierlich übergeben.
Vorgesehen sein kann, dass die Ansteuerung der Antriebseinrichtung 54 abhängig von einem der Steuereinrichtung 28 zugeführten Signal erfolgt. Beispielsweise kann eine der Verarbeitungsstationen 39 und/oder eine Sensoreinrichtung 100 der Steuereinrichtung 28 ein Signal über den aktuellen Zustand übermitteln. Hierauf basierend kann insbesondere das Weg-Zeit- Profil zum Bewegen der Halteelemente 51 bevorzugt im laufenden Betrieb angepasst werden. Denkbar ist beispielsweise eine Verzögerung der Bewegung der Halteelemente 51 bei einer in der Bearbeitungsrichtung nachgelagerten Verlangsamung der Verarbeitungsmaschine 10 oder alternativ eine Beschleunigung der Halteelemente 51, wenn ein Grund für eine Verlangsamung entfällt.
Die Figur 11 zeigt ein Halteelement 51 für Behälter 12 in Form von Spritzen 16. Beispielsweise ist das Halteelement 51 Bestandteil eines Formatsatzes 89, der bei der Bearbeitung von Spritzen 16 mit der Verarbeitungsmaschine 10 zum Einsatz kommt.
Das Halteelement 51 umfasst ebenfalls zwei Behälteraufnahmen 52. Jede Behälteraufnahme 52, ist von zwei in einer Höhenrichtung voneinander beab- standeten Haltegliedern 101 gebildet. Die Spritzen 16 liegen über den Fingerflansch obenseitig am oberen Halteglied 101 auf und greifen in Ausnehmungen 85 an jedem der Halteglieder 101 ein. Die Halteglieder 101 sind über ein Verbindungsglied 102 mit dem Grundkörper 84 verbunden.
Figur 10 zeigt Halteteile 32 einer Transporteinheit 31 und Greifelemente 103, die insbesondere zum Greifen von Spritzen 16 ausgebildet sind. Die Form und Funktionsweise der Greifelemente 103 ist in der Patentanmeldung mit dem Titel "Greifeinrichtung zum Greifen eines Behälters und Haltevorrichtung mit einer Greifeinrichtung" derselben Anmelderin mit demselben Anmeldetag 28. Ja- nuar 2022 (Anmeldenummer DE 10 2022 102 012.6) beschrieben, deren Offenbarung vollumfänglich in die vorliegende Patenanmeldung mit einbezogen wird.
Bei der Übergabe der Spritzen 16 von der Transportvorrichtung 22 an die Transporteinheit 31 werden die Greifelemente 103 in der Transferrichtung 35 in die Nahstellung bewegt. Anschließend werden die Greifelemente 103 an die Spritzen 16, die an den Haltegliedern 101 gehalten sind, angelegt. Anschließend werden die Greifelemente 103 in der Transferrichtung 35 in die Abstandsstellung bewegt. Erst anschließend erfolgt die Bewegung der Transporteinheit 31 längs der Transportrichtung 30.
Für die Übergabe der Spritzen 16 von der Transporteinheit 31 an die Transportvorrichtung 24 gilt Entgegengesetztes.
Die Figuren 8 und 9 zeigen mit den Bezugszeichen 110 bzw. 120 belegte vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung, die beispielsweise anstelle der Transportvorrichtung 22 beim Transportsystem 20 zum Einsatz kommen können. In entsprechender Weise können symmetrisch aufgebaute Transportvorrichtungen anstelle der Transportvorrichtung 24 auslaufseitig beim Transportsystem 20 zum Einsatz kommen.
Für gleiche oder gleichwirkende Merkmale und Bauteile der Transportvorrichtungen 22, 110 und 120 werden identische Bezugszeichen benutzt. Es wird lediglich auf die wesentlichen Unterschiede eingegangen.
Bei der Transportvorrichtung 110 umfasst die Einkoppeleinheit 45 einen Roboter 111, der beispielsweise als Gelenkarmroboter (Scara) ausgebildet ist. Der Roboter 111 weist ein Haltewerkzeug 112 für die Behälter 12 auf.
Die Zufuhr der Behälter 12 erfolgt bei diesem Ausführungsbeispiel, indem die Behälter 12 in einem gemeinsamen Träger 113 aufgenommen sind, zum Beispiel einem Nest. Der Roboter 111 entnimmt die Behälter 12 dem Träger 113 und führt sie der Transportvorrichtung 110 zu. Am Übernahmebereich 95 werden die Behälter 12 über das Haltewerkzeug 112 in die getaktet bewegten Halteelemente 51 eingesetzt. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass die Bewegung des Riemens 67 während der Übernahme der Behälter 12 unterbrochen ist. Der Weitertransport der Behälter 12 erfolgt wie vorstehend beschrieben.
Auslaufseitig kann ein korrespondierender Roboter 111 an einem Übergabebereich 96 der Auskoppelvorrichtung 25 angeordnet sein.
Die Transportvorrichtung 120 gemäß Figur 9 kombiniert die Funktionsweisen der Transportvorrichtungen 22 und 110. Vorgesehen ist hier insbesondere die Einkoppeleinheit 45 mit dem Einkoppelrad 47 für eine kontinuierliche Einkopplung wie vorstehend beschrieben.
Darüber hinaus ist eine weitere Einkoppeleinheit 121 vorgesehen. Diese umfasst den Roboter 111.
Abweichend von der Transportvorrichtung 110 umfasst die Transportvorrichtung 120 an der dritten Seite 92 einen weiteren Transferbereich 122, der einen Übernahmebereich 123 ausbildet.
Der Roboter 111 ist so angeordnet, und die Zufuhr der Träger 113 erfolgt derart, dass Behälter 12 über den Roboter 111 im Takt in die am Übernahmebereich 123 angeordneten Halteelemente 51 eingesetzt werden.
Es versteht sich, dass bei der Transportvorrichtung 120 günstigerweise wahlweise die Einkoppeleinheit 45 oder die Einkoppeleinheit 121 zum Einsatz kommen. Hierbei ist insbesondere eine kontinuierliche Verarbeitung von Volumenware möglich oder eine getaktet über den Roboter 111 zugeführte Verarbeitung von Behältern 12 aus dem Träger 113 möglich. Über die Transportvorrichtung 120 kann eine insbesondere kompakte Bauform der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung und des Transportsystems 20 sowie der Verarbeitungsmaschine 10 mit hoher Vielseitigkeit erzielt werden.
Es versteht sich, dass abweichend von der Darstellung gemäß Figur 9 die Anordnung der Einkoppeleinheiten 45, 121 auch vertauscht sein könnte. In diesem Fall wäre der Roboter 111 wie bei der Transportvorrichtung 110 am Übernahmebereich 95 angeordnet und das Einkoppelrad 47 am Übernahmebereich 123.
Auslaufseitig kann eine entsprechende Ausgestaltung vorhanden sein. Die Auskoppelvorrichtung 25 kann einen weiteren Übergabebereich umfassen, wobei wahlweise zum Beispiel eine Auskopplung über das Auskoppelrad 49 oder einen Roboter 111 erfolgt.
Bezugszeichenliste:
10 Verarbeitungsmaschine
12 Behälter
14 Vial
16 Spritze
18 Gestell
20 Transportsystem
22 Transportvorrichtung
23 Einkoppelvorrichtung
24 Transportvorrichtung
25 Auskoppelvorrichtung
26 weitere Transportvorrichtung
28 Steuereinrichtung
29 Transportbahn
30 Transportrichtung
31 Transporteinheit
32 Halteteil
33 Greifelement
34 Behälteraufnahme
35 Transferrichtung
36 Antriebselement
37 Transportelement
38 Kopplungselement
39 Verarbeitungsstation
40 Aufstellstation
41 Wiegestation
42 Befüllstation
43 Aufstellstation
44 Schließstation
45 Einkoppeleinheit
46 Auskoppeleinheit
47 Einkoppelrad Drehteller Auskoppelrad Magazin Halteelement Behälteraufnahme
Antriebskörper Antriebseinrichtung Trageinrichtung Strukturelement Gehäuse
Bodenwand Seitenwand Deckenwand Innenraum Außenwand
Antriebswelle Antriebsrolle Umlenkrolle Spannrolle Riemen Ebene
Schwerkraftrichtung Antriebselement Grundkörper Magnetelement Verbindungsglied Rolle
Ausnehmung
Transportelement plattenförmiger Abschnitt Verbindungsabschnitt Magnetelement Rolle Ausnehmung Vorsprung Aufnahme Grundkörper Ausnehmung Einführöffnung Aufnahmeboden Achse
Formatsatz erste Seite zweite Seite dritte Seite Transferbereich Transferbereich Übernahmebereich Übergabebereich Umlenkbereich Bereich
Führungselement Sensoreinrichtung Halteglied Verbindungsglied Greifelement Transportvorrichtung Roboter Haltewerkzeug Träger
Transportvorrichtung Einkoppeleinheit Transferbereich Übernahmebereich

Claims

PATENTANSPRÜCHE Transportvorrichtung für insbesondere pharmazeutische Behälter (12), umfassend einen insbesondere in sich geschlossenen umlaufenden Antriebskörper
(53), eine von einer Steuereinrichtung (28) ansteuerbare Antriebseinrichtung
(54), zum Umsetzen einer getakteten Bewegung des Antriebskörpers (53), mehrere Halteelemente (51), die mit dem Antriebskörper (53) in Wirkverbindung stehen, aufweisend jeweils mindestens eine Behälteraufnahme (52) zum Aufnehmen eines jeweiligen Behälters (12), wobei die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) in Umlaufrichtung des Antriebskörpers (53) einen ersten Transferbereich (93) für Behälter (12), einen zweiten Transferbereich (94) für Behälter (12) und einen in Verlaufsrichtung des Antriebskörpers (53) zwischen diesen angeordneten Umlenkbereich (97) umfasst, wobei der erste Transferbereich (93) einen Übernahmebereich (95) und der zweite Transferbereich (94) einen Übergabebereich (96) ausbildet, wobei der erste Transferbereich (93) und/oder der zweite Transferbereich (94) bezogen auf die Verlaufsrichtung des Antriebskörpers (53) geradlinig erstreckt ausgebildet ist. Transportvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Transferbereiche bezogen auf die Verlaufsrichtung des Antriebskörpers (53) gekrümmt ausgebildet ist. Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) eine erste Seite (90) umfasst, an der der erste Transferbereich (93) angeordnet ist, und eine zweite Seite (91), an der der zweite Transferbereich (94) angeordnet ist, wobei die Seiten (90, 91) in einem Winkel zueinander ausgerichtet sind, wobei insbesondere der Winkel ungefähr 30° bis 120° beträgt, bevorzugt ungefähr 45° bis 90°. Transportvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel 90° oder im Wesentlichen 90° oder dass der Winkel 45° oder im Wesentlichen 45° beträgt. Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) einen dritten Transferbereich (122) für Behälter (12) umfasst, der mit dem ersten Transferbereich (93) und mit dem zweiten Transferbereich (94) in Verlaufsrichtung des Antriebskörpers (53) über jeweils mindestens einen Umlenkbereich (97) verbunden ist. Transportvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Folgenden gilt: der dritte Transferbereich (122) bildet einen Übernahmebereich (95, 123) oder einen Übergabebereich (96) aus; der dritte Transferbereich (122) ist bezogen auf die Verlaufsrichtung des Antriebskörpers (53) geradlinig erstreckt oder gekrümmt ausgebildet. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) eine dritte Seite (92) umfasst, an der vorzugsweise der dritte Transferbereich (122) angeordnet ist, wobei die dritte Seite (92) relativ zur ersten Seite (90) und/oder zur zweiten Seite (91) unter einem Winkel ausgerichtet ist, und wobei insbesondere der Winkel ungefähr 30° bis 120° beträgt, bevorzugt ungefähr 45° bis 90°. Transportvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel 90° oder im Wesentlichen 90° oder dass der Winkel 45° oder im Wesentlichen 45° beträgt. Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) eine Einkoppelvorrichtung (23) ausbildet, wobei Behälter (12) über mindestens eine Einkoppeleinheit (45; 122) in mindestens einen Übernahmebereich (95) einkoppelbar und über den Übergabebereich (96) an eine weitere Transportvorrichtung (26) auskoppelbar sind. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) eine Auskoppelvorrichtung (25) ausbildet, wobei Behälter (12) über den Übernahmebereich (95) aus einer weiteren Transportvorrichtung (26) einkoppelbar sind und über mindestens einen Übergabebereich (96) an mindestens eine Auskoppeleinheit (46) auskoppelbar sind. Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) zum Übernehmen und/oder Übergeben von Behältern (12) passiv ausgestaltet ist, wobei eine Übernahme durch eine aktive Einkoppeleinheit (45; 122), eine Übergabe an eine aktive Auskoppeleinheit (46) und/oder eine Übernahme und/oder Übergabe durch eine aktive weitere Transportvorrichtung erfolgt. Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) in Draufsicht eine im Wesentlichen dreieckige Kontur aufweist. Transportvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine Kontur in Form eines gleichschenkligen oder gleichseitigen Dreiecks und/ oder in Form eines rechtwinkligen Dreiecks, insbesondere eines gleich- schenklig-rechtwinkligen Dreiecks. Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) frei von Verarbeitungsstationen für die Behälter (12) ist. Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110;
120) ein Gehäuse (57) umfasst, das einen Innenraum (61) einfasst, und mit dem Antriebskörper (53) gekoppelte Antriebselemente (70), wobei der Antriebskörper (53) und die Antriebselemente (70) im Innenraum
(61) angeordnet sind, und dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110;
120) mit den Halteelementen (51) verbundene oder die Halteelemente (51) umfassende oder ausbildende sowie den Antriebselementen (70) zugeordnete Transportelemente (76) umfasst, die an einer dem Innenraum (61) abgewandten Außenseite (62) des Gehäuses (57) angeordnet sind und über die Bewegung der Antriebskörper (53) an der Außenseite
(62) bewegbar sind. Transportvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebselemente (70) mit den Transportelementen (76) berührungslos gekoppelt sind, insbesondere dass die Antriebselemente (70) magnetisch mit den Transportelementen (76) gekoppelt sind. Transportvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (57) eine umlaufende Seitenwand (59) umfasst und dass die Transportelemente (76) entlang der Seitenwand (59) in Umfangsrichtung des Gehäuses (57) bewegbar sind. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebselemente (70) Rollen (74) zum Abrollen an einer dem Innenraum (61) zugewandten Seite einer Gehäusewand umfassen und/oder dass die Transportelemente (76) Rollen (80) zum Abrollen an einer dem Innenraum (61) abgewandten Seite der Gehäusewand umfassen, wobei die Gehäusewand insbesondere eine Seitenwand (59) des Gehäuses (57) ist. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (57) eine Deckenwand (60) umfasst und dass die Halteelemente (51) oder zumindest die Behälter (12) aufnehmende Halteabschnitte der Halteelemente (51) bezogen auf die Schwerkraftrichtung (69) oberhalb der Deckenwand (60) angeordnet sind. Transportvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (51) jeweils mindestens eine Behälteraufnahme (34, 52) zum Aufnehmen eines Behälters (12) umfassen, die in Schwerkraftrichtung (69) oberhalb des Antriebskörpers (53) angeordnet ist. Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (51) mit den Transportelementen (70) lösbar verbindbar sind. Transportvorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) Formatsätze (89) von verschiedenartigen Halteelementen (51) umfasst, wobei sich die Halteelemente (51) eines Formatsatzes (89) von den Halteelementen (51) eines unterschiedlichen Formatsatzes (89) in mindestens einer behälterspezifischen Eigenschaft voneinander unterscheiden, wobei mit der Transportvorrichtung (22, 24) wahlweise die Halteelemente (51) eines Formatsatzes (89) einsetzbar sind, insbesondere zur Verbindung mit den Transportelementen (37). Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Folgenden gilt: die Transportelemente (76) ragen in Höhenrichtung über die Deckenwand (60) hinaus, wobei die Halteelemente (51) oberhalb einer Deckenwand (60) des Gehäuses (57) angeordnet und mit den Transportelementen (76) verbunden sind; die Halteelemente (51) sind seitlich neben einer Seitenwand (59) des Gehäuses (57) angeordnet, so dass die Behälteraufnahmen (52) radial außerhalb bezüglich der Seitenwand (59) angeordnet sind; die Halteelemente (51) umfassen die Behälter (12) aufnehmende Halteabschnitte, die relativ zu einer Seitenwand (59) des Gehäuses (57) radial nach innen versetzt angeordnet sind. Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Behälteraufnahme (52) eine Achse definiert, die in einer vom Antriebskörper (53) definierten Ebene (68) verläuft, vorzugsweise entlang der gesamten Erstreckung des Antriebskörpers (53). Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Behälteraufnahme (52) eine Ausnehmung (75, 81, 85) zum form- und/oder kraftschlüssigen Aufnehmen eines Behälters (12) umfasst und/oder einen Aufnahmeboden (87), auf dem ein Behälter (12) aufstellbar ist, wobei die Ausnehmung ((75, 81, 85) vorzugsweise in Richtung einer Außenseite der Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) eine Einführöffnung für den Behälter (12) umfasst. Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (51) jeweils zwei oder mehr Behälteraufnahmen (52) zum Aufnehmen von zwei oder mehr Behältern (12) umfassen. Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (53) ein Riemen (67) ist oder einen Riemen (67) umfasst und dass die Antriebseinrichtung (54) eine Antriebsrolle (64) für den Riemen (67) und einen Antriebsmotor (631) zum Antreiben der Antriebsrolle (64) umfasst. Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) mehr als zwei Antriebskörper (53) umfasst, denen jeweils eine Mehrzahl von Halteelementen (51) zugeordnet ist, insbesondere drei Antriebskörper (53). Transportvorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass über die mehreren Antriebskörper (53) eine kontinuierliche Übernahme der Behälter (12) beim Einkoppeln über ein Einkoppelrad oder eine kontinuierliche Übergabe der Behälter (12) beim Auskoppeln über ein Auskoppelrad möglicht ist, in Kombination mit der Möglichkeit eines getakteten Transfers zu einer getaktet arbeitenden Transportvorrichtung. Transportvorrichtung nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) den Antriebskörpern (53) zugeordnet jeweilige Antriebseinrichtungen (54) umfasst, wobei die Antriebseinrichtungen (54) vorzugsweise von der Steuereinrichtung (28) zum Antreiben der Antriebskörper (53) unabhängig voneinander ansteuerbar sind. Transportvorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebseinrichtung (54) zum Bewegen des Antriebskörpers (53) im Hinblick auf zumindest eines der Folgenden ansteuerbar ist: Weg-Zeit-Profil des Antriebskörpers (53), insbesondere im Hinblick auf einen getakteten Transport der Behälter (12);
Zeit der Bewegung des Antriebskörpers (53);
Standzeit des Antriebskörpers (53) ohne Bewegung;
Geschwindigkeit des Antriebskörpers (53); Beschleunigung des Antriebskörpers (53);
Stoppen der Bewegung des Antriebskörpers (53) am Übernahmebereich (95) und/oder am Übergabebereich (96);
Passieren des Übernahmebereichs (95) und/oder des Übergabebereichs (96) durch den Antriebskörper (53), ohne zu stoppen. Transportvorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Antriebseinrichtung (54) durch die Steuereinrichtung (28) während des Betriebs der Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) veränderbar ist, insbesondere abhängig von einem der Steuereinrichtung (28) zuführbaren oder zugeführten Signal. Transportsystem, umfassend mindestens eine Transportvorrichtung (22, 24) nach einem der voranstehenden Ansprüche und mindestens eine Einkoppeleinheit (45; 121) an mindestens einem Übernahmebereich (95), wobei die Behälter (12) von den Halteelementen (51) von der diese zuführenden Einkoppeleinheit (45; 121) übernehmbar sind. Transportsystem nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einkoppeleinheit (45; 121) ein Einkoppelrad (47) für die Behälter (12) umfasst, die als Volumenware unter Drehen des Einkoppelrades (47) und unter Bewegung des Antriebskörpers (53) mit vorzugsweise konstanter Geschwindigkeit von der Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) übernommen werden. Transportsystem nach Anspruch 33 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Einkoppeleinheit (45; 121) einen Roboter (111) zum Aufnehmen von insbesondere in einem gemeinsamen Träger (113) angeordneten Behältern (12) umfasst, die den Halteelementen (51) zur Übernahme zuführbar sind. Transportsystem, umfassend mindestens eine Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) nach einem der Ansprüche 1 bis 32 und mindestens eine Auskoppeleinheit (46) an mindestens einem Übergabebereich (96), wobei die Behälter (12) von den Halteelementen (51) an die diese abführende mindestens eine Auskoppeleinheit (46) übergebbar sind. Transportsystem nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auskoppeleinheit (46) ein Auskoppelrad (49) für die Behälter (12) umfasst, die als Volumenware unter Drehen des Auskoppelrades (49) und unter Bewegung des Antriebskörpers (53) mit insbesondere konstanter Geschwindigkeit von der Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) übergeben werden. Transportsystem nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Auskoppeleinheit (46) einen Roboter umfasst, dem die Behälter (12) insbesondere zum Einsetzen in einen gemeinsamen Träger übergebbar sind. Transportsystem, umfassend mindestens eine Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) nach einem der Ansprüche 1 bis 32 oder eine Transportsystem (20) nach einem der Ansprüche 33 bis 38, und ferner umfassend eine weitere Transportvorrichtung (26), die eine geradlinig erstreckte und eine Transportrichtung (30) definierende Transportbahn (29) und mindestens eine an der Transportbahn (29) längs der Transportrichtung (30) beweglich angeordnete Transporteinheit (31) umfasst, wobei die Transporteinheit (31) unter Ansteuerung durch die Steuereinrichtung (28) getaktet bewegbar ist, wobei die Transportbahn (29) insbesondere parallel zur Erstreckungsrichtung des mindestens einen geradlinig erstreckten Transportbereiches ausgerichtet ist, wobei die getakteten Bewegungen des Antriebskörpers (53) und der Transporteinheit (31) so synchronisierbar sind, dass zumindest ein Teil der Behälteraufnahmen (52) der Halteelemente (51) und korrespondierende Behälteraufnahmen (34) der Transporteinheit (31) längs der Transportrichtung (30) zueinander ausrichtbar sind, und wobei zumindest ein Teil der Behälter (12) von der Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) an die Transporteinheit (31) oder umgekehrt transferierbar sind. Transportsystem nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die die Anzahl jeweiliger Behälteraufnahmen (52) der Halteelemente (51) in Summe miteinander gleich der Anzahl der Behälteraufnahmen (52) der Transporteinheit (31) ist, insbesondere wobei alle Behälteraufnahmen (52) der Halteelemente (51) besetzt werden, ebenso wie alle Behälteraufnahmen (52) der Transporteinheit (31), oder nur ein Teil der die Behälteraufnahmen (52) der Halteelemente (51) besetzenden Behälter (12) an die Transporteinheit (31) oder umgekehrt transferiert werden. Transportsystem nach Anspruch 39 oder 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (31) längs der Transportrichtung (30) relativ zueinander bewegliche Halteteile (51) und daran gehaltene Greifelemente (33; 103) umfasst, wobei je ein Greifelement (33; 103) an einem der Halteteile (51) zusammen mit einem Greifelement (33; 103) am anderen Halteteil (51) eine erweiterbare Behälteraufnahme (33; 103) definiert, und wobei die Halteteile (51) quer und insbesondere senkrecht zur Transportrichtung (30) in einer Transferrichtung (35) bewegbar sind. Transportsystem nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifelemente (33; 103) zum Transfer der Behälter (12) zwischen der Transportvorrichtung (22, 24; 110; 120) und der Transporteinheit (31) längs der Transferrichtung (35) von einer Abstandsstellung in eine Nahstellung überführbar sind, um die Behälteraufnahmen (34, 52) der Halteelemente (51) mit den Behälteraufnahmen (34) der Transporteinheit (31) in Deckung zu bringen, wobei die Behälter (12) zur Übergabe an die Transporteinheit (31) von den Greifelementen (33) ergriffen und von diesen den Behälteraufnahmen (34, 52) der Halteelemente (51) entnommen werden, oder wobei die Behälter (12) zur Übernahme von der Transporteinheit (31) von den Greifelementen (33) in die Behälteraufnahmen (34, 52) der Halteelemente (51) eingeführt werden. Transportsystem nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebskörper (53) während des Transfers der Behälter (12) unangetrieben und die Transporteinheit (31) längs der Transportrichtung (30) unbewegt ist, wobei die Behälter (12) durch Bewegen der Greifelemente (33; 103) zwischen der Abstandsstellung und der Nahstellung und zurück transferiert werden. Transportsystem nach einem der Ansprüche 41 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass während des Transfers der Behälter (12) die Halteelemente (51) über den Antriebskörper (53) und die Transporteinheit (31) synchron und insbesondere parallel zueinander bewegt sind, wobei die Greifelemente (33, 103) die Nahstellung einnehmen. Verarbeitungsmaschine zum Verarbeiten von Behältern, umfassend ein Transportsystem (20) nach einem der Ansprüche 33 bis 44 und mindestens eine an der Transportbahn (29) angeordnete Verarbeitungsstation (39) für die Behälter (12), der die Behälter (12) mittels der mindestens einen Transporteinheit (31) zuführbar sind, wobei die mindestens eine Verarbeitungsstation (39) zumindest eines der Folgenden umfasst: eine Wiegestation (41); eine Befüllstation (42); eine Schließstation (44); eine Kontrollstation; eine Abstellstation; und eine Haltestation.
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