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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vereinzeln von Bechern aus einem Becherstapel, welcher sich in einem Bechermagazin befindet, wobei die Becher einen überstehenden Rand aufweisen, umfassend eine unterhalb des Bechermagazins befindliche Gleitführung aus zwei beabstandeten Führungsschienen, welche eine mit komplementären Führungsmitteln versehene bewegliche Matrize aufnehmen, wobei die Matrize eine auf den Becherdurchmesser angepasste Durchgangsöffnung aufweist und an der Matrize Greifelemente ausgebildet sind, um einen jeweils untersten Becher vom Becherstapel zu trennen und für einen Weitertransport oder einen Befüllvorgang freizugeben gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.
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Aus der
DE 34 17 202 A1 ist eine Vorrichtung zum Setzen von Bechern für abzupackendes Füllgut an einer Verpackungsmaschine vorbekannt. Dort wird von einem Becherförderer und einem darüber angeordneten Halter für einen Stapel von Bechern mit Rändern, Greifern, die mit den beiden im Stapel untersten Bechern aneinander gegenüberliegenden Stellen zusammenwirken und die Becher wahlweise greifen, ausgegangen. Der unterste Becher fällt nach Freigabe durch die Greifer auf den Becherförderer, während der darüber im Stapel befindliche Becher durch Greifer gehalten wird.
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Die
US 7,900,797 B1 offenbart einen Bechertrenner und -spender, der es ermöglicht, einzelne Getränkedeckel in einer sauberen und hygienischen Weise auszugeben.
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Die dortige Lehre umfasst ein Gefäss und ein Betätigungselement, wobei ein Stapel von Deckeln in dem Gefäß, gegebenenfalls innerhalb eines Gehäuses, gehalten wird. Das Gefäß weist an seinem unteren Ende eine Öffnung auf, durch die die Deckel entnommen werden können. Das Betätigungselement ist unterhalb des Behälters angeordnet und erstreckt sich durch einen horizontalen Boden, wobei der Boden die ausgegebenen Deckel abstützt. Im Betrieb schwenkt der Behälter derart, dass der unterste Deckel innerhalb des Behälters durch einen Aktuator von unten herausgezogen werden kann.
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Als nächstliegender Stand der Technik ist die Lehre der
CN 104340418 A anzusehen. Dort handelt es sich um eine Becherabstellvorrichtung. Die Vorrichtung umfasst einen Montagerahmen, einen Becherhalter, Führungsschienen, einen Separator und eine Antriebsvorrichtung. Im Montagerahmen ist ein Durchgangsloch vorhanden, wobei der Becherhalter am Montagerahmen befestigt wird. Die Vereinzelung eines Bechers erfolgt mittels einer Trennplatte, welche längsverschieblich, d. h. beweglich ist. Eine integrierte Antriebsvorrichtung führt nun den Vereinzelungsschritt der Becher durch. Die Vereinzelung wird durch Keilschrägen zum Anheben und Lösen eines Bechers aus einem Stapel realisiert.
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Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Vorrichtung zum Vereinzeln von Bechern aus einem Becherstapel anzugeben, welche leicht an unterschiedliche Becherdurchmesser und damit Bechertypen anpassbar ist, wobei die Position des vereinzelten Bechers bis zur Abgabe aus der Vorrichtung präzise einzuhalten ist.
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Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch eine Vorrichtung gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
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Es wird demnach von einer Vorrichtung zum Vereinzelnen von Bechern aus einem Becherstapel ausgegangen, wobei dieser sich in einem Bechermagazin befindet.
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Die Becher verfügen über einen überstehenden Rand.
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Unterhalb des Bechermagazins befindet sich eine Gleitführung aus zwei beabstandeten Führungsschienen.
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Die Führungsschienen nehmen eine mit komplementären Führungsmitteln versehene bewegliche und austauschbare Matrize auf.
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Die Matrize weist eine jeweils auf den Becherdurchmesser angepasste Durchgangsöffnung auf.
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An der Matrize sind Greifelemente ausgebildet, um jeweils einen untersten Becher vom Becherstapel zu trennen, um diesen für einen Weitertransport, z. B. für einen späteren Befüllvorgang, freizugeben.
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Erfindungsgemäß ist die Durchgangsöffnung in der Matrize als ein Oval ausgebildet. Das Oval ist zusammengesetzt aus zwei Kreisbögen und die Kreisbögen verbindenden Geradenstücken.
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Im Bereich der Geradenstücke sind die vorerwähnten Greifelemente vorgesehen. Diese weisen jeweils zwei, auf die Maße des Becherrandes abgestimmte Keilschrägen auf, welche in dem Zwischenraum zweier beabstandeter bzw. übereinander befindlicher Becherränder des Becherstapels eintauchen derart, dass durch eine Vorschubbewegung der Matrize in der Gleitführung der jeweils untere Becher vom Becherstapel gelöst, dabei leicht gekippt und über einen der Kreisbögen der Durchgangsöffnung nach unten freigegeben wird.
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Ausgestaltend sind die Keilschrägen auf jeder der Geradenstückenseiten der Matrize ausgebildet und weisen jeweils zwei gegenläufige, mit einem Abstand versehene Schrägflächen auf.
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Der vorerwähnte Abstand ist auf die Dicke des überstehenden Becherrandes abgestimmt bzw. entspricht diesem.
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Die Matrize führt in der Gleitführung eine hin- und hergehende Bewegung für den Vereinzelungsvorgang aus.
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Grundsätzlich beteht die Möglichkeit, eine Menge von Matrizen mit unterschiedlichen Abmessungen und Ausführungen der Durchgangsöffnungen und/oder der Keilschrägen vorrätig zu halten, wobei die Abmessungen unterschiedlichen Bechertypen entsprechen.
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Durch die Gleitführung sind die Matrizen sehr leicht austauschbar.
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Die Gleitführung ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung als Nut-Feder-Längsführung ausgebildet.
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Die Matrize weist Mittel zum Angreifen einer Bewegungskomponente auf. Hier kann es sich insbesondere um einen mechanischen, elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antrieb oder einen Roboterarm handeln.
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Bevorzugt ist die Matrize so ausgebildet, dass die Vorrichtung selbst keine integrierte Antriebseinheit benötigt, sondern dass, beispielsweise über eine Aussparung, ein Roboterarm angreifen kann, um die Matrize zu bewegen.
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Die geschlossene Form der Matrize mit Becherauffang garantiert eine präzise Position des vereinzelten Bechers, welches für ein automatisiertes Handling mittels Roboter von Vorteil ist.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist unterhalb der Matrize eine Transporteinrichtung zur Weitergabe des jeweils vereinzelten Bechers ausgebildet. So kann beispielsweise der separierte Becher mit Hilfe einer Rutsche oder einer entsprechenden Schräge direkt unter ein Befüllsystem gefördert werden.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles sowie unter Zuhifenahme von Figuren nähererläutert werden.
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Hierbei zeigen:
- 1 eine perspektivische Darstellung funktionswesentlicher Teile eines Becherspenders mit Bechermagazin, im Bechermagazin aufgenommenem Becherstapel, der Gleitführung, bestehend aus zwei beabstandeten Führungsschienen sowie der beweglichen Matrize. Mit der Detaildarstellung ist die Bewegungsrichtung der Matrize zum Vereinzeln und zum Freigeben des Bechers symbolisiert;
- 2 eine perspektivische Darstellung (teilexplosiv) mit mehreren Beispiel-Matrizen und unterschiedlichen Abmessungen jeweils zur Auswahl entsprechend den Abmessungen des entsprechenden Bechers im Bechermagazin sowie mit angedeuteter Becherhalterung;
- 3 eine Prinzipdarstellung einer ausgewählten Matrize mit Keilschrägen auf jeder der Geradenstückenseiten der Matrize, betehend aus zwei gegenläufigen, mit einem Abstand versehenen Schrägflächen;
- 4 eine Schnittansicht zur Bechervereinzelung mit dargestellter Matrize, welche in Pfeilrichtung A bewegt wird, wobei der unterste Becher durch einen dort vorhandenen Keil nach unten, in Richtung B zur Becherhalterung befördert wird;
- 5 eine perspektivische Darstellung eines Becherspenders mit Rutsche für den Transport eines vereinzelten Bechers zu einem Befüllsystem;
- Zeichnungskonvolut gemäß 6 mit Draufsicht auf die Vorrichtung mit Matrize und beispielhaften Bechern in der Bewegungsabfolge von Vereinzelung des Bechers bis zur Freigabe sowie Schnittdarstellungen 1-1 bis 3-3 entlang der Schnittlinien 1-1, 2-2, 3-3 und
- 7 Darstellungskonvolut in Draufsicht und Schnitt entlang der Linien 4-4, 5-5 und 6-6 zur Verdeutlichung des Vereinzelungsvorganges durch die auf jeder der Geradenstückseiten der Matrize befindlichen Keilschrägen, die jeweils zwei gegenläufige, mit einem Abstand versehene, Schrägflächen besitzen, wobei der Abstand zwischen den Schrägflächen auf die Dicke des Becherrandes abgestimmt ist.
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Die mit den Figuren darstellungsseitig illustrierte Vorrichtung zum Vereinzeln von Bechern geht von austauschbaren Matrizen 1, 2, 3 aus, die von unterhalb des Bechermagazins 6 befindlichen Gleitführungen, bestehend aus zwei beabstandeten Führungsschienen 4 aufgenommen werden.
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Diesbezüglich weisen die austauschbaren Matrizen 1, 2, 3 komplementäre Führungsmittel auf. Hier kann es sich um eine Nut-Feder-Führung handeln.
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Im Bechermagazin 5 befindet sich eine Vielzahl von Bechern 6 als Stapelanordnung. Die Becherhalterung ist mit dem Bezugszeichen 7 versehen.
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Gemäß 3 weisen die jeweiligen Matrizen Keilschrägen 8 zur Trennung der Becher 6 im Bereich der Matrize auf.
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Es ist ersichtlich, dass die Keilschrägen auf jeder der Geradenstückenseiten der Matrize 1, 2, 3 ausgebildet sind und jeweils zwei gegenläufige, mit einem Abstand versehene Schrägflächen besitzen. Dies wird insbesondere durch die Darstellungen nach den 3, 4 und den Darstellungen gemäß den 6 und 7 deutlich.
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Für die Vereinzelung der Becher 6 wird die entsprechende Matrize 1, 2, 3 in Richtung A nach 4 bewegt, wobei der unterste Becher 6 durch den Keil 8 mit seiner Schrägfläche nach unten in Richtung B zur Becherhalterung 7 getrennt und befördert wird.
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Gemäß der Darstellung nach 5 kann der separierte Becher 6 auch mit Hilfe einer Rutschenkonstruktion 9 direkt unter ein Befüllsystem transportiert werden.
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Typische Schritte des Bewegungsablaufes zum Vereinzeln der Becher 6 mit Hilfe der verschieblichen Matrize zeigen die 6 und 7 in der jeweiligen Kombination aus Draufsicht mit Blick auf die Becher und Schnittdarstellung bezogen auf die Vereinzelung der Becher und Freigabe des vereinzelnen Bechers, so dass dieser in die Halterung 7 befördert werden kann, um dort befüllt zu werden.
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Zusammenfassend wird also je nach Becherdurchmesser eine geeignete der Matrizen 1, 2, 3 in die Gleitführung 4 eingesetzt und unter dem Becherspender 5 positioniert.
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Im Anschluss daran werden die Becher bzw. ein Becherstapel 6 von oben in den Becherspender 5 eingesetzt.
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Durch die hin- und hergehende Bewegung A der Matrize 1, 2, 3 können die Becher 6 einzeln in die darunterliegende Becherhalterung 7 fallen, bis der Bechervorrat aufgebraucht ist.
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Kommen geänderte Bechertypen zum Einsatz, wird eine entsprechende, quasi angepasste Matrize eingesetzt. Dieser Austausch kann sehr leicht und ohne aufwendige Umrüstarbeiten vorgenommen werden.
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Die eigentliche Trennung der Becher 6 erfolgt durch die Keilschrägen, die auf jeder der Geradenstückenseiten der Matrize ausgebildet sind und jeweils zwei gegenläufige, mit einem Abstand versehene Schrägflächen (siehe 3) besitzen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3417202 A1 [0002]
- US 7900797 B1 [0003]
- CN 104340418 A [0005]
