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Die Erfindung betrifft eine Halteeinrichtung zur zumindest drehsicheren Fixierung eines Behälters in einer Aufnahme mittels radial von außen auf den Behälter wirkenden Halteelementen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einen Tray mit einer solchen Halteeinrichtung.
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Behälter, insbesondere Flaschen, werden mittels unterschiedlichster Träger transportiert. Die bekannteste Form stellt sicherlich der Flaschenkasten dar, bei dem in der Regel 6 bis 24 Flaschen in einem Kunststoffkasten mit einem darin ausgebildeten Fachwerk oder vorgesehenen Pinolen voneinander getrennt und verrutschsicher aufgenommen sind. Wenn Flaschen in größeren Einheiten transportiert oder zum Verkauf angeboten werden sollen, werden meist sogenannte Trays verwendet, welche palettenartige Gebilde mit entsprechenden Aufnahmen für die Flaschen darstellen. Ein solcher Tray ist z. B. in
DE 10 2007 050 061 A1 offenbart. Solche Trays kommen auch bei großvolumigeren Getränkebehältern mit Füllvolumina von 10 bis 30 l (siehe
DE 20 2010 013 583 U1 ) zum Einsatz.
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Vor der Auslieferung von Getränkekästen oder Getränke-Trays wird stets darauf geachtet, dass das Etikett auf den Flaschen nach außen zeigt, so dass dieses, wenn mehrere Getränkekästen bzw. Trays übereinander gestapelt sind, durch die Sichtfenster im Flaschenkasten bzw. durch die Schutzfolie beim Tray sichtbar bleibt. Um sicherzustellen, dass sich die Flaschen anschließend beim Transport im Flaschenkasten oder Tray nicht verdrehen, wurden nach innen vorstehende, federnde Halteglieder vorgeschlagen, welche die Flaschen drehfest im Abteil halten (siehe
DE 38 01 224 A1 bzw.
DE 42 13 396 C2 ).
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In der Praxis hat sich gezeigt, dass die in den zuvor genannten Druckschriften vorgeschlagenen Materialzungen, die einstückig mit dem Flaschenkastenfachwerk bzw. dem Tray verbunden sind, sehr leicht abbrechen können und damit die Funktionalität irreparabel verlorengeht. Außerdem sind solche Materialzungen in der Regel nur geeignet, Flaschen mit einem vorbestimmten Durchmesser oder mit geringen Abweichungen zu fixieren, jedoch nicht Flaschen mit unterschiedlichsten Durchmessern zu fixieren. Auch die in den Druckschriften
DE 38 06 924 A1 ,
DE 38 06 925 A1 ,
DE 10 2004 023 044 A1 und
DE 10 2007 008 433 B3 vorgeschlagenen Lösungen dienen lediglich zur Unterbindung von Anschlaggeräuschen von Flaschen eines bestimmten Typs gegeneinander oder innerhalb des Kastens beim Transport.
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Die Druckschrift
EP 0 471 308 A1 beschreibt einen Flaschenkasten aus Kunststoff, bei dem Halteorgane in Form von vertikal verlaufenden und leicht angeschrägten Leisten an Fachwerkwandabschnitten ausgebildet sind. Wenn Flaschen von oben in die Einstellfächer eingesetzt werden, kommen diese jeweils in seitliche Anlage mit den Leisten und verdrängen diese zur Seite. Dadurch kommt es zu einer Torsion der nur mittig am Flaschenkastenboden befestigten Fachwerkwände zwischen zwei Einstellfächern. Die über die Leisten auf die Flaschen wirkenden Rückstellkräfte fixieren die Flaschen in den Einstellfächern.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, eine Halteeinrichtung für Behälter zu schaffen, welche Flaschen mit unterschiedlichen Durchmessern zumindest drehfest fixieren kann, einfach aufgebaut und flexibel einsetzbar ist.
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Eine weitere Aufgabe ist es, einen Tray zu schaffen, mit dem sich Flaschen mit unterschiedlichen Durchmessern transportieren lassen.
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Die Aufgabe wird hinsichtlich der Halteeinrichtung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Trays durch die Merkmale des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Halteeineinrichtung weist radial von außen auf den Behälter wirkende Haltesegmente bzw. Halteelemente auf, um einen in eine Aufnahme eingesetzten Behälter zumindest drehsicher, kraft- und/oder formschlüssig zu fixieren.
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Dabei sind in Umfangsrichtung benachbarte Halteelemente über dazwischen angeordnete Federelemente elastisch miteinander verbunden und die Halteelemente gegen die Federkraft der Federelemente radial verschiebbar.
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Da die Federelemente zwischen den Halteelementen bzw. in Umfangsrichtung und nicht radial außerhalb der Halteelemente angeordnet sind, hat die erfindungsgemäße Halteeinrichtung einen geringen Platzbedarf in radialer Richtung, so dass die Behälter nicht nur gegen Verdrehung gesichert sind, sondern auch dicht nebeneinander platziert werden können, wodurch das Packmaß reduziert werden kann.
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Ferner können die in der Aufnahme vorgesehenen Federmimiken, insbesondere die Führungen der Federelemente in den Fachwerken bzw. Pinolen, etc. entfallen, da lediglich die Halteeinrichtung insgesamt in der Aufnahme gelagert werden muss.
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Die Halteeinrichtung besteht aus in Umfangsrichtung abwechselnd angeordnete Halteelemente und Federelemente und stellt ein selbständiges und von der Aufnahme unabhängiges Modul dar. Dies hat den Vorteil, dass bei Beschädigung dieses ausgetauscht werden kann. Es ist auch denkbar, je nach Anwendungsfall und Flaschentyp, eine andere Halteeinrichtung einzusetzen.
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Bei der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung handelt es sich ferner um ein sich selbst ausrichtendes und unterschiedlichsten Flaschendurchmessern anpassendes System. Im Gegensatz zu jeweils radial vorgespannten Klemmelementen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, kann mit Hilfe der erfindungsgemäßen Halteeinrichtung ein punktueller Krafteintrag vermieden werden, da die in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen vorgesehenen Halteelemente mit den dazwischen angeordneten Federelementen für eine über den Umfang gleichmäßig verteilte Radialkraft sorgen, so dass bei geringerer Flächenlast ein besserer Reibschluss insgesamt erzielt wird. Dadurch werden auch lokale Beschädigungen, z. B. Eindrückungen, oder Kratzspuren am Behälter oder Etikett, wenn der Behälter aus der Aufnahme herausgezogen wird, vermieden, da die Halteelemente breiter (längere Erstreckung in Umfangsrichtung) ausgestaltet werden können.
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Während bei den bekannten Systemen die Lage der Pinolen bzw. Trennwände im Wesentlichen die Lage und Anzahl der Halteelemente vorgeben, ist die erfindungsgemäße Halteeinrichtung hiervon völlig unabhängig. Die Halteelemente können in Umfangsrichtung an beliebiger Stelle und in beliebiger Anzahl angeordnet werden.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung bilden die Halteelemente und die Federelemente zusammen eine dünnwandige, im Wesentlichen zylinderförmige, federelastisch verformbare Manschette, welche einen in der Aufnahme befindlichen Behälter reibschlüssig in Drehrichtung und bei entsprechender Vorspannung auch in axialer Richtung fixiert. Die Halteelemente und die Federelemente können jeweils aus Kunststoff oder in einer bevorzugten Ausführungsform als eine einstückig aus Kunststoff gebildete Manschette gefertigt sein. Eine solche manschettenartige Halteeinrichtung lässt sich nicht nur in hohen Stückzahlen sehr günstig produzieren, sondern verringert auch den Materialeinsatz, die Anzahl der Teile sowie den Montageaufwand.
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Durch die zylindrische Form der Halteelemente und Federelemente können sich die Halteelemente und gegebenenfalls auch die Federelemente an die zylinderförmige Behälteraußenwand flächig anlegen. Durch die Zylinderform wird ferner der radiale Platzbedarf für die Halteelemente und die Federelemente minimal gehalten.
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Die Halteelemente können abschnittsweise zum Behälter hin weisende oder radial nach innen weisende Geometrien wie Rippen, Noppen, etc. aufweisen. Dadurch kann der Reibwert zwischen den Halteelementen und dem drehsicher zu haltenden Behälter erhöht werden. Diese Geometrien können auch so ausgebildet sein, dass sie sich der Außenwandung des Behälters anpassen oder anschmiegen oder mit einer entsprechenden Außenoberfläche des Behälters zu einem bestimmten Grad in Eingriff kommen.
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Um eine radiale Ausweitung entsprechend dem Durchmesser des aufgenommenen Behälters zu ermöglichen, bedarf es einer federelastischen Dehnung der Federelemente in Umfangsrichtung. Dies kann auf sehr einfache Weise durch wellen-, sägezahn-, oder ziehharmonikaförmige Federelemente geschehen, die sich nicht nur in Längsrichtung bzw. in Umfangsrichtung, sondern auch in radialer Richtung dehnen können. Diese ziehharmonikaförmigen Bänder lassen sich auf einfache Weise aus Kunststoff, insbesondere einstückig mit den Halteelementen, formen.
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Der Vorteil dieser dehnbaren Kunststoffbänder ist insbesondere darin zu sehen, dass die einen gewisse Formstabilität aufweisen und gekrümmt gestaltet werden können. Mit nichtformstabilen Federelementen, z. B. Gummibänder, ist dies nicht möglich. Diese würden die Halteelemente auf direktem Wege verbinden und innerhalb des von den Halteelementen definierten Zylindervolumens liegen bzw. dieses durchschneiden, was das Einführen des Behälters erschweren würde.
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Wie bereits oben erwähnt, ist die Anzahl der Halteelemente frei wählbar. Bei gewöhnlichen Flaschen von 0,33 bis 2,5 l Füllvolumen können 3 bis 5 Halteelemente vorgesehen sein, bei den eingangs erwähnten Großflaschen mit Volumina von 10 bis 30 l kann die Anzahl der Halteelemente entsprechend erhöht werden. Um eine gleichmäßige Flächenbelastung und Zentrierung des Behälters zu erzielen, sollten die Halteelemente in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt sein.
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Die Halteelemente können lediglich schalenförmige Wandelemente aufweisen, welche in reibschlüssiger Anlage mit der Außenwandung des Behälters kommen. Der Behälterboden wird in diesem Fall durch eine entsprechende Anlagefläche in der Aufnahme abgestützt. Jedoch können die Halteelemente neben den Wandelementen auch jeweils ein Bodenelement aufweisen, wobei dann die Bodenelemente alleine oder zusätzlich zur Anlagefläche in der Aufnahme als Anlagefläche für den Behälterboden dienen. Bei dieser Variante wird die Position des Behälters allein durch die Halteeinrichtung definiert.
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Die Federelemente, welche zwischen den Halteelementen angeordnet sind, sind vorzugsweise so angeordnet, dass sie in radialer Richtung auf oder außerhalb einer von den Wandelementen definierten zylindrischen Anlagefläche liegen. Wenn die Federelemente den Verlauf der Wandelemente fortschreiben, bilden die Federelemente stellenweise ebenfalls eine Anlagefläche für die Behälterwand, so dass sich die Fixierung des Behälters in der Aufnahme weiter verbessert.
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Ein, mehrere oder alle Halteelemente können in der Aufnahme radial geführt sein. Durch die radiale Führung wird sichergestellt, dass die Halteelemente nicht verkippen, sondern genau radial auf dem Behälter bzw. senkrecht auf den Behälterwand wirken. Ferner kann durch die radiale Führung zumindest eines Halteelements und der damit unmittelbar oder mittelbar verbundenen anderen Halteelemente gleichzeitig sichergestellt werden, dass sich die manschettenartige Halteeinrichtung zusammen mit dem Behälter in der Aufnahme nicht verdreht. Die radiale Führung der Halteelemente kann somit zwei Funktionen sicherstellen.
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Gemäß einem Aspekt können die Halteelemente radial zurückgestuft sein und zur radialen Führung und/oder axialen Festlegung in der Aufnahme radial nach außen erstreckende Elemente aufweisen, die in entsprechende in der Aufnahme vorgesehene Schlitze aufgenommen sind. Alternativ oder zusätzlich können die Bodenelemente an entsprechenden radial verlaufenden Stegen oder Rippen axial abgestützt und radial geführt sein.
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Der obere Abschnitt der Wandelemente, d. h. auf der Seite, auf der der Behälter einführt wird, kann abgerundet oder konisch ausgebildet sein. Dadurch wird das Einsetzen des Behälters in die Halteeinrichtung erleichtert, da über die schrägen Flanken die über die Federelemente radial nach innen vorgespannten Halteelemente nach außen gedrängt werden.
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Die Halteelemente können axial ferner durch eine zentral in der Aufnahme angeordnete Bodenplatte axial abgestützt und radial geführt werden. Diese Bodenplatte kann gleichzeitig als Anschlag für die über die Federelemente nach innen vorgespannten Halteelemente dienen. Die über die Federelemente erzielte Vorspannung und der radial innen vorgesehene Anschlag sind so zu wählen, dass der durch die Halteelemente beschriebene Innenkreisdurchmesser kleiner als der Durchmesser der kleinsten aufzunehmenden Flasche ist. Anstelle eines zentralen Anschlags können die Halteelemente individuelle Anschläge haben, gegen welche sie, wenn kein Behälter eingesetzt ist, radial nach innen vorgespannt sind.
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Alternativ kann die manschettenartige Halteeinrichtung aus Halteelementen und Federelementen so gestaltet sein, dass sie in ihrer Entspannungsstellung, d. h. in einer Stellung, in der die Haltelemente nicht radial nach innen vorgespannt sind, einen Durchmesser aufweist, der etwas kleiner als der Durchmesser der kleinsten zu transportieren Flasche ist. In diesem Fall kann der Anschlag entfallen.
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Vorzugsweise ist die Halteeinrichtung innerhalb der Aufnahme axial fest und zu einem vorbestimmten Grad radial verschieblich aufgenommen, wobei die Aufnahme ihrerseits mehrfach in einer Flaschentransporteinheit, insbesondere einem Flaschenträger, Flaschenkasten oder Tray vorgesehen sein kann.
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Gegenstand eines weiteren unabhängigen Anspruchs ist ein Tray, der eine Vielzahl an erfindungsgemäßen Halteeinrichtungen aufweist. Vorzugsweise ist die Vielzahl an Halteeinrichtungen sandwichartig zwischen einer Grundplatte mit einer entsprechenden Vielzahl an, vorzugsweise zylinderförmigen, Aufnahmen für die Halteeinrichtungen und einer darüber angeordneten und mit der Grundplatte, vorzugsweise lösbar verbundenen, Abdeckplatte derart aufgenommen, dass sie in axialer Richtung fixiert sind und sich in ihren jeweiligen Aufnahmen zu einem vorbestimmten Grad radial ausdehnen können.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung kann ein Flaschenkasten mit einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Halteeinrichtungen versehen sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf eine Behälteraufnahme mit einer Halteeinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
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2 zeigt eine Unterseite der Behälteraufnahme mit der Halteeinrichtung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; und
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Behälteraufnahme und der Halteeinrichtung mit einer darin aufgenommenen Flasche.
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Ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform
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1 zeigt eine Aufnahme 2 für einen Behälter, wie eine Glas- oder PET-Flasche mit einer Halteeinrichtung 4. Wie aus der 1 zu erkennen ist, ist sowohl die Aufnahme 2 als auch die Halteeinrichtung 4 aus dem gleichen Material, nämlich einem Thermoplast im Spritzgießverfahren, gefertigt.
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Die Halteeinrichtung 4 besteht aus vier in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilten Halteelementen 6 und jeweils zwischen den Halteelementen 6 angeordneten, ziehharmonikaförmigen Federelementen 8, welche fest mit Seitenabschnitten der Halteelemente 6 verbunden sind bzw. einstückig mit diesen gefertigt sind. Die Halteelemente 6 und die Federelemente 8 bilden eine symmetrisch gestaltete, federelastische verformbare Manschette.
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Die Falten bzw. Zacken der Federelemente 8 verlaufen in axialer Richtung, so dass sich die Federelemente 8 in Umfangsrichtung und radialer Richtung dehnen können. Die Halteelemente 6 sind dünnwandige gestufte Schalen mit in Umfangsrichtung gekrümmten Wandabschnitten 10, die bodenseitig in einen radial nach innen vorspringenden Bodenabschnitt 12 und am anderen Ende in einen radial nach außen erstreckenden Führungsabschnitt 14 übergehen. Die Flächen der Wandabschnitte 10 und Bodenabschnitte 12 sind glatte Flächen.
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Wie auch aus der 3 zu erkennen ist, besteht die Aufnahme 2 aus einem Grundkörper 16 mit einem etwa quadratischen Boden 18 und einer zylindrischen, topfförmigen Aufnahme 20 für die Halteeinrichtung 4 und einer nach dem Einsetzen der Halteeinrichtung 4 mit dem Grundkörper 16 verschraubten Abdeckplatte 22. Zwischen der Abdeckplatte 22 und dem Topf 20 befindet sich ein Radialspalt 24 (siehe 1), in dem der Führungsabschnitt 14 der Halteelemente 6 axial festgelegt und radial verschieblich aufgenommen ist.
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Wie aus der 2, welche die Unterseite der Aufnahme 2 zeigt, ersichtlich ist, hat der Boden 18 einen mittig angeordneten und in den Aufnahmetopf 20 hineinragenden (siehe 1) zylindrischen Abschnitt 26, an dem die Bodenabschnitte 12 der Halteelemente 6 axial anliegen und, wenn sich kein Behälter in der Aufnahme 2 bzw. der Halteeinrichtung 4 befindet, radial anliegen. Die vom Zylinderabschnitt 26 vorspringende Bodenplatte 28 bildet dabei einen Anschlag für die über die Federelemente 8 radial nach innen vorgespannten Halteelemente 6.
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Aus der 2 ist ferner erkennbar, dass sich von dem zylindrischen Abschnitt aus radiale Stege 30 radial nach außen erstrecken, wovon vier in der 1 zu sehen sind, während die dazwischenliegenden Stege 30 von den Bodenabschnitten 12 verdeckt sind. Die unterhalb der Bodenabschnitte 12 verlaufenden Stege 30 dienen nicht nur zur axialen Abstützung, sondern auch zur radialen Führung der Halteelemente 6, wenn diese beim Einsetzen eines Behälters radial nach außen verdrängt werden bzw. nach der Entnahme des Behälters wieder in ihre Ausgangsposition zurückkehren. An der Unterseite der Bodenabschnitte 12 befinden sich jeweils zwei radial verlaufende und die Radialstege 30 von beiden Seiten einfassende Rippen, die in den Figuren nicht gezeigt sind.
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Wenn, wie in der 3 gezeigt, eine Flasche 32 in die Aufnahme 2 eingeführt wird, werden die Halteelemente 6 entsprechend dem Durchmesser der Flasche 32 radial nach außen verdrängt. Dadurch vergrößert sich der Abstand zwischen den Halteelementen 6, weshalb die Federelemente 8 federelastisch gedehnt werden. Da die Federelemente 8 versuchen, den Abstand zwischen dem Halteelement 6 wieder zu reduzieren, werden diese von den Federelementen 8 radial nach innen gezogen. Die radiale Vorspannkraft der flächig an der Außenwandung 34 der Flasche 32 anliegenden Wandabschnitte führt zur reibschlüssigen Fixierung der Flasche 32 in der Aufnahme 2.
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Wird dieser Reibschluss beim Herausziehen der Flasche 32 aus der Aufnahme 2 überwunden, bewegen sich die Halteelemente 6 nach Entfernen der Flasche 32 radial nach innen, bis sie die Bodenabschnitte 12 radial in Anlage mit der Bodenplatte 28 kommen.
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Zuvor wurde die Erfindung der Einfachheit halber an einem Ausführungsbeispiel mit einer Aufnahme 2 und einer Halteeinrichtung 4 beschrieben. Die Aufnahme 2 ist vielmehr als ein kleiner Ausschnitt einer Flaschentransporteinheit zu verstehen. So kann eine Vielzahl von Aufnahmen und Halteeinrichtungen in einem Flaschenkasten oder einem Tray vorgesehen sein. Zum Beispiel kann der Grundkörper 16 der Aufnahme 2 der Grundkörper eines Trays sein und eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Aufnahmetöpfen 20 aufweisen, in denen jeweils eine Halteeinrichtung 4 eingesetzt ist, und der Tray-Grundkörper 16 kann mit einer entsprechend großen Abdeckplatte 22 mit einer entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen zum Einführen der Flaschen 32 verschlossen werden. Eine entsprechende Anordnung mit einer geringeren Anzahl von Aufnahmen kann anstelle eines Fachwerks oder von Pinolen in einem Flaschenkasten eingesetzt werden.
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Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die anhand der bevorzugten Ausführungsform beschriebene Anordnung beschränkt. Beispielsweise kann die Anzahl der Halteelemente 6 und entsprechend die Anzahl der dazwischen angeordneten Federelemente 8 je nach Anwendungsfall erhöht oder verringert werden.
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Ferner können die Halteelemente radial nach innen vorspringende Vorsprünge aufweisen, welche in entsprechende Vertiefungen an der einzusetzenden Flasche eingreifen, so dass die Halteelemente 6 die aufgenommene Flasche nicht nur reibschlüssig, sondern auch formschlüssig in der Aufnahme, sei es in axialer Richtung oder in Drehrichtung, fixieren können.
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Die Abdeckplatte 22 kann, wie in der oben gezeigten Ausführungsform unter Zwischenschaltung der Halteeinrichtung 4 mit dem Grundkörper 16 der Aufnahme 2 verschraubt werden. Jedoch kann diese an dem Grundkörper geclipst, geschweißt oder anderweitig damit verbunden werden.
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Auf die glatten Flächen der Wandabschnitte 10 und Bodenabschnitte 12 können zur Verbesserung des Reibschlusses jeweils eine Lage aus rutschfesten Material, z. B. eine Gummilage, aufgebracht werden.
