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Die Erfindung betrifft eine Behälterübergabeeinrichtung, insbesondere für Behälterreinigungsmaschinen, mit einer Führungsvorrichtung zum Bewegen von Behältern in eine Übergabeposition, wobei die Führungsvorrichtung zumindest einen entlang einer Führungsrichtung bewegbaren Mitnehmer aufweist. Im Rahmen der Erfindung ist mit einer Übergabeposition eine Position gemeint, an der der Behälter die Führungsvorrichtung physisch verlässt und folglich nicht mehr an dem Mitnehmer anliegt.
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Große Mengen an Getränken werden in Mehrwegflaschen aus Kunststoff oder Glas vermarktet. Zur Reinigung dieser Mehrwegflaschen für eine erneute Befüllung werden innerhalb der Abfüllbetrieben Behälterreinigungsmaschinen eingesetzt, welche in einem automatisierten Verfahren große Mengen zurückgeführte Mehrwegflaschen reinigen und für eine erneute Füllung bereitstellen.
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Derartige Behälterreinigungsmaschinen sind beispielsweise in der
EP 1 813 358 A2 und der
EP 2 303 478 B1 beschrieben. Die Behälterreinigungsmaschinen umfassen eine Vielzahl von sich entlang einer Trägerlängsrichtung erstreckenden Zellenträgern, welche jeweils wiederum eine Vielzahl von in der Trägerlängsrichtung hintereinander angeordneten Behälterzellen aufnehmen. Diese Behälterzellen sind dazu vorgesehen, die Behälter aufzunehmen und durch die Behälterreinigungsmaschine zu befördern. Gerade bei der Verwendung von Glasflaschen können die Behälter in den Behälterzellen weitestgehend geschützt durch die Behälterreinigungsmaschine transportiert und intensiv gereinigt werden.
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Hierzu ist es allerdings erforderlich, dass die Behälter zunächst über eine entsprechende Behälterübergabeeinrichtung in die entsprechenden Behälterzellen bewegt werden. Hierzu haben sich in der Vergangenheit verschiedene Mechanismen herausentwickelt, die aber alle auf dem Prinzip von rotierenden Mitnehmern beruhen. Eine Ausgestaltung ist beispielsweise aus der WO 2020 / 245 284 A1 bekannt, wobei einzelne Flaschen in einer aufrechtstehenden Position zugeführt werden und sodann durch ein geringfügiges Verkippen auf einem als Mitnehmer ausgebildeten Finger einer rotierenden Welle abgelegt werden. Durch Rotation der Welle wird die im Wesentlichen aufrecht stehende Flasche in eine flachliegende Lage und sodann in die entsprechende Behälterzellen bewegt. Eine ähnliche Ausgestaltung zeigt beispielsweise auch die
DE 10 2015 108 391 A1 .
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Dieses Prinzip hat sich grundsätzlich bewährt. Allerdings muss der entsprechende Behälter, bzw. muss die entsprechende Flasche, stets von einer im Wesentlichen aufrechtstehenden Position in eine liegende Position befördert werden. Während der Übergabe wird der entsprechende Behälter nunmehr um nahezu 90° verkippt. Eine solche Verkippung ist allerdings nicht unproblematisch, da die Behälter sich zunächst über einen Abschnitt des Behälterbodens an dem Mitnehmer und später über die Mantelfläche an einer entsprechenden Führungsfläche abstützen. Hierbei wird ein instabiler Bereich durchfahren, da aufgrund der zunächst im Wesentlichen aufrechten Lage der Behälter die Mitnehmer ein erneutes Aufstellen des Behälters bewirken können. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn der Behälter gemäß einer heutzutage häufig vorgesehenen Gestaltungsweise, einen nach innen gewölbten Behälterboden aufweist.
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Zunehmend ist es daher ein Bestreben, flachere Führungsflächen vorzusehen, welche gemäß üblicher Ausgestaltung mit rotierenden Mitnehmern nicht durchführbar ist bzw. nur mit vergleichsweise großen Durchmessern möglich wäre. Hierbei stellt sich allerdings die Problematik, dass die Behälter einerseits in die Behälterzellen transportiert werden müssen und andererseits ein Anschlagen der Mitnehmer an den Behälterzellen verhindert werden soll.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Behälterzulaufeinrichtung anzugeben, welche einerseits den Transport von Behältern über eine vergleichsweise flache Führungsfläche ermöglicht und wobei zugleich ein Anschlagen der Mitnehmer an den Behälterzellen oder etwaiger anderer nachgeschalteter Lagereinrichtungen verhindert wird.
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Weiterhin ist aus der
DE 263 560 C bereits ein Becherwerk bekannt, bei dem nur kurzgliederige Becherwerksketten auf Kettenrädern auflaufen, wobei Becher des Becherwerks mit den Becherwerksketten durch langgliederige Laschen verbunden sind, deren eines Ende starr und deren anderes Ende dagegen verschiebbar an den Becherwerksketten befestigt ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Behälterübergabeeinrichtung gemäß Patentanspruch 1. Demnach wird der zumindest eine Mitnehmer entlang einer geschlossenen nicht-kreisförmigen Kurvenbahn geführt, wobei die Kurvenbahn einen an die Übergabeposition angrenzenden ersten Umlenkabschnitt aufweist, in dem eine vertikal zur Führungsrichtung verlaufende erste Erstreckung des Mitnehmers von der Kurvenbahn verkürzt ausgebildet ist. Diese Verkürzung bezieht sich auf eine maximal mögliche erste Erstreckung des Mitnehmers entlang der gesamten Kurvenbahn. Die Verkürzung der ersten Erstreckung wird erfindungsgemäß durch ein Verschwenken des zumindest einen Mitnehmers relativ zur Kurvenbahn bewirkt.
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Gemäß einer solchen Ausgestaltung ist somit vorgesehen, dass durch die geschlossene, nicht-kreisförmige Kurvenbahn eine Anordnung unter einer vergleichsweise flachen Führungsfläche möglich ist, wobei aber zugleich auch eine Möglichkeit vorgesehen ist, den Mitnehmer nach Erreichen der Übergabeposition umzulenken und zurück zu einer Aufnahmeposition zu befördern, in der ein daran anschließender Behälter von dem Mitnehmer mitgenommen werden kann. In diesem Umlenkabschnitt, welcher an die Übergabeposition angrenzt, verringert sich die vertikale Erstreckung des Mitnehmers, wodurch verhindert wird, dass dieser aufgrund der Umlenkung an daran anschließenden Lagereinrichtungen z. B. Behälterzellen anschlägt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung verkürzt sich die erste Erstreckung in dem Umlenkabschnitt um 10 bis 50 %, bevorzugt um 20 bis 40 %. Hierdurch wird sichergestellt, dass der Mitnehmer außerhalb des ersten Umlenkabschnittes zu einem ausreichenden Maße gegenüber der Führungsbahn vorsteht, so dass entsprechend die Behälter mit einer großen Anlagefläche entlang einer Führungsfläche bewegt werden können. Zugleich wird durch die Längenreduktion in dem daran anschließenden Umlenkabschnitt sichergestellt, dass die Mitnehmer vergleichsweise nah an die angrenzenden Lagereinrichtungen herangeführt werden können.
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Wenngleich grundsätzlich eine Verkürzung der ersten Erstreckung in unterschiedlicher Art und Weisen möglich ist, so ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass eine Verkürzung der ersten Erstreckung wenigstens durch ein Verschwenken des zumindest einen Mitnehmers bewirkt wird. Das Verschwenken bezieht sich hierbei auf ein Verschwenken relativ zu der Kurvenbahn. Durch ein solches Verschwenken wird die erste vertikal zur Führungsrichtung verlaufende Erstreckung verringert und zugleich eine zweite parallel zur Führungsrichtung verlaufende Erstreckung vergrößert. Der Mitnehmer schwenkt bevorzugt nach Erreichen der Übergabeposition ein Stück weit zurück, um ein Anschlagen z. B. an der daran anschließenden Behälterzelle zu vermeiden. Zugleich ist es aber auch möglich, dass der Mitnehmer zunächst ein Stück weit in die Behälterzelle hinein- und sodann unmittelbar wieder herausschwenkt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung wird der zumindest eine Mitnehmer in dem ersten Umlenkabschnitt gegenüber einer durch die Übergabeposition verlaufende vertikalen Übergabeebene zwischen 10 und 50, bevorzugt zwischen 20 und 45°, verschwenkt. Diese vertikale Übergabeebene stellt beispielsweise eine Ebene dar, welche parallel zu den Behälterzellen angeordnet ist, wobei die Behälterzellen nacheinander entlang dieser vertikalen Übergabeebene angeordnet sind und entsprechend in vertikaler Richtung verfahren werden. Somit stellt diese vertikale Übergabeebene eine Art Begrenzung für das Verschwenken der Mitnehmer dar, welche grundsätzlich nicht überschritten werden darf, um ein Anschlagen wirksam verhindern zu können. Eine Ausnahme bildet hierbei lediglich eine Ausgestaltung, bei der - wie bereits zuvor erläutert - die Mitnehmer kurzzeitig in die Behälterzellen eingreifen und sodann unmittelbar wieder herausfahren, bevor die Mitnehmer an eine Wandung der Behälterzellen anschlagen können.
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Besonders bevorzugt lässt sich die vorstehende Erfindung verwirklichen, wenn der zumindest eine Mitnehmer über eine als Kettentrieb ausgebildete Antriebseinheit entlang einer umlaufenden Führungsbahn bewegt wird. Ein solcher Kettentrieb besteht aus einer Vielzahl von gelenkig miteinander verbundenen Kettengliedern, welche über zumindest zwei Umlenkrollen geführt werden, wobei dann entsprechend an den Umlenkrollen entsprechende Umlenkabschnitte vorgesehen sind. Die Führungsrichtung verläuft entsprechend parallel zu der Anordnung der durch die Kettenglieder gebildeten Kette, welche zugleich auch die Kurvenbahn definiert, über die die Mitnehmer geführt werden.
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Die Mitnehmer sind an der Kette bzw. an einzelnen Kettengliedern der Kette befestigt, wobei der zumindest eine Mitnehmer bevorzugt über eine Gelenkanordnung mit dem Kettentrieb verbunden ist. Die Gelenkanordnung ist an zwei in Führungsrichtung hintereinander beabstandeten Anbindungspunkten mit dem Kettentrieb jeweils drehbeweglich verbunden. Entsprechend ist also eine Ausgestaltung vorgesehen, bei der die Positionen und die Ausrichtung des Mitnehmers über zwei drehbewegliche Verbindungen mit dem Kettentrieb bzw. mit der Kette des Kettentriebes bestimmt werden. Ein Verschwenken des Mitnehmers kann dann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass einer dieser Anbindungspunkte in den Umlenkabschnitt hineinbewegt wird, während der andere Anbindungspunkt außerhalb des entsprechenden Umlenkabschnittes angeordnet ist und damit keiner wesentlichen Richtungsänderung unterliegt.
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Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang eine Ausgestaltung, bei der die Gelenkanordnung aus einem Mitnehmerteil und einem Führungsteil gebildet ist, wobei das Mitnehmerteil unmittelbar an den Mitnehmer angebunden ist. Das Mitnehmerteil und das Führungsteil sind dann in einer Verbindungsachse drehbeweglich miteinander verbunden, wobei das Mitnehmerteil mit einem in Führungsrichtung ersten und das Führungsteil mit einem zweiten Anbindungspunkt mit dem Kettentrieb verbunden sind. Entsprechend bilden das Mitnehmerteil, das Führungsteil sowie der Kettenabschnitt zwischen den beiden festen Anbindungspunkten ein Dreieck, wobei der Abstand zwischen dem ersten Anbindungspunkt und der Verbindungsachse sowie der Abstand zwischen der Verbindungsachse und dem zweiten Anbindungspunkt von vornherein festgelegt sind. Festgelegt ist ferner der Abschnitt der Kurvenbahn zwischen den beiden Anbindungspunkten, wobei sich der unmittelbare Abstand zwischen den beiden Anbindungspunkten aufgrund der sich ändernden Krümmung in dem Umlenkabschnitt ebenfalls ändern kann.
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Ein wesentlicher Faktor für das Verschwenken ist jedoch die Tatsache, dass das Mitnehmerteil und das Führungsteil drehbeweglich miteinander verbunden sind, so dass sich der zwischen dem Mitnehmerteil und Führungsteil definierte Winkel entlang der Kurvenbahn ändern kann. Wird der erste Anbindungspunkt beispielsweise in den ersten Umlenkabschnitt hinter der Übergabeposition hineinbewegt, so befindet sich der zweite Anbindungspunkt noch immer in einem Bereich, der keiner wesentlichen Umlenkung unterliegt. Dies hat zur Folge, dass das Führungsteil das Mitnehmerteil gegenläufig zur Führungsrichtung verschwenkt und hierdurch eine Verkürzung der ersten Erstreckung bewirkt wird. Sodann tritt auch der zweite Anbindungspunkt in den Umlenkabschnitt hinein und bewirkt nach Austritt des zweiten Anbindungspunktes aus dem Umlenkabschnitt ein erneutes Aufrichten des Mitnehmerteils und damit auch des darauf angeordneten Mitnehmers, so dass sich die erste Erstreckung wieder erhöht. Das Maß des Verschwenkens wird dabei maßgeblich durch das Verhältnis der Länge des Mitnehmerteils zu dem Führungsteil bzw. durch das Verhältnis des Abstandes zwischen dem ersten Anbindungspunkt und der Verbindungsachse zu dem Abstand zwischen der Verbindungsachse und dem zweiten Anbindungspunkt definiert. Dieses Verhältnis beträgt bevorzugt zwischen 0,2 und 0,7, besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,6. Innerhalb eines solchen Verhältnisses kann ein besonders großes Verschwenken des Mitnehmers bewirkt werden.
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Wesentlich ist darüber hinaus auch die Größe der Umlenkrolle in dem ersten Umlenkabschnitt, welche maßgeblich für die Krümmung der Kurvenbahn in dem Umlenkabschnitt ist. Hierbei beträgt das Verhältnis eines Durchmessers der Umlenkrolle zu dem Abstand zwischen der Verbindungsachse und dem zweiten Anbindungspunkt bevorzugt zwischen 0,6 und 0,9, besonders bevorzugt zwischen 0,7 und 0,8. Hierdurch wird gewährleistet, dass der zweite Anbindungspunkt möglichst lange außerhalb des Umlenkabschnittes angeordnet ist, während der erste Anbindungspunkt den Umlenkabschnitt durchläuft. Erst aufgrund dieser unterschiedlichen Bewegungsrichtungen ist ein Verschwenken des Mitnehmerteils und damit auch des Mitnehmers überhaupt möglich.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht darüber hinaus zumindest zwei Mitnehmer vor, welche in identischer Art und Weise an dem Kettentrieb befestigt sind. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, dass ein erster Mitnehmer einen Behälter in eine Behälterzelle einschiebt, während der zweite Mitnehmer zeitgleich einen weiteren Behälter aufnehmen kann. Hierbei können mit nur einem Durchlauf des Kettentriebes zwei Behälter in die entsprechenden Behälterzellen eingeschoben werden.
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Alternativ kann der zumindest eine Mitnehmer, anstatt über eine Kette, über eine als Riementrieb ausgebildete Antriebseinheit entlang der umlaufenden Führungsbahn bewegt werden.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine erfindungsgemäße Behälterübergabeeinrichtung als Teil einer Behälterreinigungsmaschine
- 2 die Behälterübergabeeinrichtung gemäß der 1
- 3 eine Detailansicht des Umlenkabschnittes gemäß der 2
- 4 den Umlenkabschnitt gemäß der 3 mit einer unterschiedlichen Position des Mitnehmers
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Die 1 zeigt einen Teil einer Behälterreinigungsmaschine, wobei mithilfe einer Behälterübergabeeinrichtung Behälter 1 in Behälterzellen 2 eingeführt werden. Die Behälterzellen werden hierbei in einer vertikalen Richtung Z verfahren, so dass stets eine ungefüllte Behälterzelle 2 an der Behälterübergabeeinrichtung anliegt.
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Die Behälterübergabeeinrichtung besteht aus einer Führungsfläche 3 sowie einer unterhalb der Führungsfläche 3 angeordneten Antriebseinheit 4, welche als Kettentrieb ausgebildet ist und zumindest einen Mitnehmer 5 aufweist, welcher die Führungsfläche 3 durchgreift die Behälter 1 in die Behälterzellen 2 bewegt.
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Die genaue Ausgestaltung der Antriebseinheit 4 ist in der 2 gezeigt.
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Es wird deutlich, dass die Antriebseinheit 4 mit einer geschlossenen nicht-kreisförmigen Kurvenbahn ausgebildet ist, wobei insgesamt zwei Mitnehmer 5 in Führungsrichtung F hintereinander angeordnet sind.
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Hierbei ist der Abschnitt der in Führungsrichtung F verlaufenden Kurvenbahn 6, welcher unmittelbar unterhalb der Führungsfläche 3 angeordnet ist, vergleichsweise flach ausgebildet, so dass auch die Führungsfläche 3 selbst mit einer geringen Krümmung ausgebildet sein kann. Hierdurch wird ein Verkippen oder Aufstellen der Behälter 1 im Zuge der Überführung in die Behälterzellen 2 verhindert.
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Darüber hinaus sind zwei Umlenkrollen 7, 8 angedeutet, welche eine Umlenkung der Kurvenbahn 6 bewirken und hierdurch Umlenkabschnitte 9, 10 der Kurvenbahn 6 ausbilden. Hierbei grenzt der Umlenkabschnitt 9 unmittelbar an die Behälterzellen 2 an, wobei die Behälter 1 die Antriebseinheit 4 an dem Umlenkabschnitt 9 physikalisch verlassen, so dass diese Positionen der Behälter 1 im Rahmen der Erfindung als Übergabeposition bezeichnet wird.
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Für eine bessere Darstellung ist der Umlenkabschnitt 9 in der 3 in einer vergrößerten Ansicht dargestellt. Hieraus wird auch deutlich, dass der Mitnehmer 5 über eine Gelenkanordnung 11 an dem Kettentrieb befestigt ist. Hierzu ist ein Mitnehmerteil 12 und ein Führungsteil 13 vorgesehen, wobei der Mitnehmer 5 unmittelbar an dem Mitnehmerteil 12 angeordnet und insbesondere gemeinsam ausgebildet ist. Das Mitnehmerteil 12 ist ferner drehbeweglich an einem ersten Anbindungspunkt 14 an dem Kettentrieb befestigt. Entsprechend ist das Führungsteil 13 an einem zweiten Anbindungspunkt 15 an dem Kettentrieb befestigt, wobei der erste Anbindungspunkt 14 in Führungsrichtung F vor dem zweiten Anbindungspunkt 15 angeordnet ist. Darüber hinaus sind das Mitnehmerteil 12 und das Verbindungsteil 13 über eine Verbindungsachse 16 drehbeweglich miteinander verbunden, so dass der Winkel α zwischen dem Mitnehmerteil 12 und dem Führungsteil 13 veränderbar ist. Darüber hinaus weist das Mitnehmerteil 12 einen ersten Abstand A1 zwischen der Verbindungsachse 16 und dem ersten Anbindungspunkt 14 und das Führungsteil 13 einen zweiten Abstand A2 zwischen der Verbindungsachse 16 und dem zweiten Anbindungspunkt 15 auf. Das Verhältnis zwischen dem ersten Abstand a1 und dem zweiten Abstand A2 beträgt bevorzugt zwischen 0,3 und 0,6. Ferner weist die Umlenkrolle 7 einen Durchmesser D auf, wobei das Verhältnis zwischen dem zweiten Abschnitt A2 und dem Durchmesser D zwischen 0,6 und 0,9 beträgt.
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Mithilfe einer solchen Antriebseinheit 4 kann eine Bewegung des Mitnehmers 5 bewirkt werden, welche in den 4a, 4b, 4c, 4d und 4e dargestellt ist, wobei die Figuren den Mitnehmer 5 in verschiedenen Positionen entlang der Führungsrichtung F zeigen.
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Gemäß der 4a wird der Mitnehmer 5 in den Umlenkbereich bzw. an die Übergabeposition herangefahren, welche mit der gestrichelten Linie angedeutet ist. Hierbei weist der Mitnehmer eine vergleichsweise große vertikale Erstreckung auf, welche in Form eines Abstandes B zur Kurvenbahn 6 dargestellt ist.
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Gemäß der 4b wird sodann der erste Anbindungspunkt 14 in den Umlenkbereich 9 hineingefahren, wodurch der Mitnehmer 5 nunmehr an die Übergabeposition bewegt wird. Zugleich befindet sich der zweite Anbindungspunkt 15 außerhalb des Umlenkbereiches 9, so dass ein Verkippen des Mitnehmers 5 in Bezug auf die Kurvenbahn 6 bewirkt wird. Diese Verkippung erfolgt entgegen der Führungsrichtung F und bewirkt, dass der Mitnehmer 5 trotz Durchlaufens des Umlenkbereiches 9 vergleichsweise steil aufgestellt bleibt.
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Nach dem in der Übergabeposition gemäß der 4b der Behälter 1 übergeben wurde wird gemäß der 4c der erste Anbindungspunkt 14 und damit auch der Mitnehmer 5 innerhalb des Umlenkbereiches 9 in Führungsrichtung F weitertransportiert, wobei der zweite Anbindungspunkt 15 noch immer außerhalb des Umlenkbereiches 9 angeordnet ist. Dies bewirkt ein weiteres Verkippen, wodurch sich die erste vertikale Erstreckung, welche durch den Abstand B zwischen dem Mitnehmer 5 und der Kurvenbahn 6 dargestellt ist, verkürzt. Folglich kann die Kurvenbahn 6 bzw. die Antriebseinheit 4 näher an die daran anliegende Behälterzelle 2 angeordnet werden, ohne dass der Mitnehmer 5 an den Behälterzellen 2 anschlägt.
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Gemäß der 4d durchläuft sodann auch der zweite Anbindungspunkt 15 den Umlenkbereich 9, während der erste Anbindungspunkt 14 diesen wieder verlässt. Dies führt zu einem erneuten Aufstellen des Mitnehmers 5. Die 4e zeigt den Mitnehmer 5 dann in einer weiteren Position, die im Wesentlichen wieder der in der 4a dargestellten Position des Mitnehmers 5 in Bezug zur Kurvenbahn 6 entspricht.
