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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur automatischen Entnahme von
Becherstapeln aus einer Umverpackung, insbesondere einem Karton.
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Besonders
in der Lebensmittelindustrie werden becherförmige Behälter zum Abfüllen der
unterschiedlichsten Produkte, wie z.B. Joghurt, Getränke oder
dgl., benötigt.
Derartige Behälter
werden den Lebensmittelherstellern oder Abfüllern in der Regel in Kartons
oder anderen Umverpackungen in gestapelter Form geliefert und müssen daher
vor dem Abfüllen
zunächst
aus den Umverpackungen entnommen werden. Dies erfolgt bisher meist
von Hand, was einen erheblichen personellen Aufwand erfordert und mit
entsprechend hohen Kosten verbunden ist. Beim Versuch die Entnahme
der Becherstapel aus den Kartons durch Roboter zu automatisieren,
ergab sich die Problematik, dass die gestapelten Becher beim Entnehmen
zusätzlich
zusammengehalten werden müssen.
Daher müssten
die Roboter mit relativ aufwändigen
und teuren Greif- und Transporteinrichtungen versehen werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die auch ohne
teure und aufwändige
Greifeinrichtungen eine automatisierte und schnelle Entnahme von
Becherstapeln aus einer Umverpackung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Zweckmäßige Ausgestaltungen
und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
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Bei
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind an einem Gestell eine oder mehrere Entnahmeeinheiten mit einem
linear verschiebbaren Entnahmeelement angeordnet, wobei das Entnahmeelement
ein durch einen Antrieb zwischen einer Einfahrstellung zum Einfahren
in die Umverpackung und einer Entnahmestellung zum Hintergreifen
eines Becherstapels bewegbares vorderes Ende enthält. Durch
die Entnahmeelemente kann jeweils eine Lage von Becherstapeln oder
auch nur einzelne Becherstapel automatisch aus dem Karton entnommen
und auf die Auflage des Gestells zum Weitertransport gefördert werden.
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In
einer besonders zweckmäßigen Ausführung der
Erfindung sind mehrere Entnahmeeinheiten motorisch verschiebbar
an dem Gestell angeordnet und enthalten ein aus Federstahl oder
Bimetall bestehendes bandförmiges
Entnahmeelement, das ein nach oben federndes vorderes Ende enthält. Das bandförmige Entnahmeelement
ist in einer plattenförmigen
Führung
verschiebbar geführt
und kann durch einen Antrieb zwischen einer in die Führung eingezogenen
Einfahrstellung und einer ausgefahrenen Stellung verschoben werden.
In der ausgefahrenen Stellung wölbt
sich das vordere Ende des bandförmigen Endes
nach oben, so dass ein Becherstapel hintergriffen und aus dem Karton
entnommen werden kann.
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Die
Entnahmeeinheiten können
in einer alternativen Ausführung
aber auch ein stangenförmiges
Entnahmeelement enthalten, das ein um 90° abgewinkeltes vorderes Ende
aufweist und durch einen geeigneten Antrieb axial verschiebbar und
um 90° drehbar
ist.
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Für die Aufnahme
der Umverpackungen ist an dem Gestell zweckmäßigerweise ein in der Höhe verstellbarer
und schwenkbarer Träger
angeordnet, durch den z.B. der Karton so positioniert werden kann,
dass seine Öffnung
seitlich zur Auflage des Gestells weist und jeweils eine Lage von
Becherstapeln in der Höhe
der Entnahmeeinheiten angeordnet ist.
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Die über die
Entnahmeeinheiten auf die Auflage transportierten Becherstapel können z.B.
durch schräge
Anordnung einer Auflageplatte von selbst zu einer Abwurföffnung gelangen.
In einer zweckmäßigen Ausführung kann
aber auch eine gesonderte Vorschubeinrichtung für den Weitertransport der durch
die Entnahmeeinheiten aus dem Karton entnommenen Behälterstapel
vorgesehen werden.
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In
einer weiteren zweckmäßigen Ausführung sind
an dem Gestell Seitenführungen
angebracht. Dadurch wird ein einfacher Zusammenhalt der Becherstapel
während
ihres Transports gewährleistet.
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Weitere
Besonderheiten und Vorzüge
der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele
anhand der Zeichnung. Es zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zur automatischen Entnahme von Becherstapeln aus
einem Karton mit mehreren Entnahmeeinheiten in einer schematischen
Perspektive;
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2 die
Vorrichtung von 1 in einer Seitenansicht;
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3 eine
Entnahmeeinheit der Vorrichtung von 1 in einer
Einfahrstellung;
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4 die
Entnahmeeinheit von 3 in einer Entnahmestellung;
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5 eine
zum Teil geschnittene Seitenansicht der Entnahmeeinheit von 3 in
der Einfahrstellung;
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6 einen
Querschnitt entlang der Linie A-A von 5;
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7 eine
zum Teil geschnittene Seitenansicht der Entnahmeeinheit von 4 in
der Entnahmestellung;
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8 einen
Querschnitt entlang der Linie B-B von 7;
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9 ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung zur automatischen Entnahme von Becherstapeln aus
einem Karton mit mehreren Entnahmeeinheiten und einer Vorschubeinrichtung
in einer schematischen Perspektive und
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10 eine
weitere Alternative für
Entnahmeeinheiten.
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In
den 1 und 2 ist der Grundaufbau eines
ersten Ausführungsbeispiels
einer Vorrichtung zur automatischen Entnahme von Becherstapeln 1 aus
einem Karton 2 gezeigt. Die Vorrichtung enthält ein Gestell 3 mit
einer oberen plattenförmigen
Auflage 4 und mehrere nebeneinander angeordnete Entnahmeeinheiten 5,
die beim gezeigten Ausführungsbeispiel
in parallel nebeneinander angeordneten Ausnehmungen 6 der
plattenförmigen
Auflage 4 untergebracht sind. Bei der gezeigten Ausführung sind fünf nebeneinander
liegende Entnahmeeinheiten 5 zur automatischen Entnahme
jeweils einer Lage von Becherstapeln vorgesehen. Zur Halterung des
Kartons 2 enthält
die Vorrichtung ferner an der einen Seite des Gestells 3 eine
in 2 auf der linken Seite schematisch dargestellte
Aufnahme 7, die hier als Kipp- und Hubaufnahme mit einem
in der Höhe
verstellbaren und um eine Achse 8 schwenkbaren Träger 9 ausgeführt ist.
Durch diese Aufnahme 7 kann ein Karton 2 so positioniert
werden, dass seine Öffnung 10 seitlich
zur oberen plattenförmigen
Auflageplatte 4 weist und eine Lage von Becherstapeln in
der Höhe
der Entnahmeeinheiten 5 angeordnet ist.
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Die
Entnahmeeinheiten 5 sind durch in 2 dargestellte
Führungen 11 und
eine Antriebseinrichtung 12 linear verschiebbar an dem
Gestell 3 angeordnet und derart ausgebildet, dass durch
sie jeweils eine Lage von Becherstapeln 1 aus dem Karton 2 entnommen
und auf die Auflageplatte 4 geschoben werden kann. Wenn
eine Lage von Behälterstapeln 1 aus
dem Karton entnommen wurde, kann die Aufnahme 7 entsprechend
angehoben werden, so dass eine nächste
Lage entnommen werden kann. Die so auf die Auflageplatte 4 geförderten
Becherstapel 1 können
von dort zu einer Abwurföffnung 13 an
der in 2 rechten Seite des Gestells 3 für den Weitertransport
zu einer Befüllstation
oder dgl. gelangen. An den beiden gegenüberliegenden Längsseiten
des Gestells 4 sind Seitenführungen 14 und 15 befestigt, durch
welche die Becherstapel 1 während ihres Transports zur
Abwurföffnung 13 zusammengehalten werden.
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In
den 3 und 4 ist eine der Entnahmeeinheiten 5 vergrößert dargestellt.
Die gezeigte Entnahmeeinheit 5 enthält ein aus Federstahl oder Bimetall
bestehendes bandförmiges
Entnahmeelement 16, das ein nach oben federndes vorderes Ende 17 aufweist.
Das bandförmige
Entnahmeelement 16 ist in einer plattenförmigen Führung aus
einem Unterteil 18 und einem mit diesem verschraubten Oberteil 19 verschiebbar
geführt
und durch einen Antrieb 20 zwischen einer in 3 gezeigten
Einfahrstellung und einer in 4 dargestellten
Entnahmestellung verschiebbar. Bei der in 3 gezeigten Einfahrstellung
ist das bandförmige
Entnahmeelement 16 vollständig in die durch das Unterteil 18 und das
Oberteil 19 gebildete Führung
eingezogen, so dass das Entnahmeelement 16 mit der Führung durch
Verfahren der gesamtem Entnahmeeinheit 5 ungehindert unter
eine Becherstapellage des Kartons 2 eingefahren werden
kann. Wenn die plattenförmige
Führung
gemäß 2 in
den Karton 2 eingefahren ist, kann das bandförmige Entnahmeelement 17 durch
den Antrieb 20 nach vorne in die in 4 dargestellte
Entnahmestellung verschoben werden, wodurch sich das vordere Ende 17 des
Entnahmeelements 14 nach oben wölbt und den innersten Becherstapel
gemäß 2 hintergreift.
Dann kann die Entnahmeeinheit 5 durch die Antriebseinrichtung 12 entlang
der Führungen 11 wieder
zurück
gefahren und damit eine Lage von Becherstapeln 1 aus dem Karton 2 entnommen
werden.
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Wie
aus den 5 bis 8 hervorgeht, enthält der Antrieb 20 zur
Verschiebung des bandförmigen
Entnahmeelements 16 einen mit dem Entnahmeelement 16 fest
verbundenen Schlitten 21, der über eine seitliche Linearführung 22 innerhalb
eines Gehäuses 23 verschiebbar
geführt
und von einem Pneumatikzylinder 24 über einen Antriebskolben 25 angetrieben
wird.
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Bei
einem in 9 schematisch dargestellten
zweiten Ausführungsbeispiel
enthält
die Vorrichtung neben den Entnahmeeinheiten 5 eine zusätzliche
Vorschubeinrichtung, durch welche die aus dem Karton 2 entnommenen
Becherstapel 1 zur Abwurföffnung 13 transportiert
werden. Bei dieser Ausführung
sind zur Auflage der Becherstapel 1 auf dem Gestell 3 mehrere
parallel nebeneinander angeordnete schienenförmige Auflagen 26 mit
jeweils mehreren hintereinander angeordneten, nach innen gewölbten schalenförmigen Auflageflächen 27 vorgesehen.
Die Vorschubeinrichtung besteht aus Transportschienen 28 und 29,
die jeweils auf beiden Seiten jeder Auflage 26 angeordnet
sind und nach oben offene halbkreisförmige Aufnahmen 38 aufweisen.
Die Transportschienen 28 und 29 können durch
einen nicht dargestellten Antrieb abgesenkt bzw. angehoben sowie
linear verfahren werden, so dass die Becherstapel 1 von
einer zur nächsten
Auflagefläche 27 der
schienenförmigen
Auflagen 26 weiter transportiert werden. Auch bei dieser
Ausführung
sind an dem Gestell zwei gegenüberliegende
Seitenführungen 14 und 15 befestigt,
die für
den Zusammenhalt der Becherstapel 1 während ihres Transports zur
Abwurföffnung 13 dienen.
An der Abwurföffnung 13 ist
eine um eine Achse 30 verschwenkbare Abwurfklappe 31 vorgesehen,
die durch einen Pneumatikzylinder 32 über Zahnscheiben 33 und 34 betätigbar ist.
Dadurch kann der Abwurf der Behälterstapel 1 für den Weitertransport
zu einer Befüllstation
oder dgl. gesteuert werden.
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In 10 ist
eine weitere Alternative für
die Entnahme der Becherstapel 1 gezeigt. Die hier schematisch
dargestellten Entnahmeeinheiten 35 enthalten stangenförmige Entnahmeelemente 36,
die durch einen geeigneten Antrieb axial verschiebbar und um 90° drehbar
sind. Die vorderen Enden 37 der stangenförmigen Entnahmeelemente 36 sind
um 90° abgewinkelt
und können
durch Drehung der stangenförmigen
Entnahmeelemente um 90° zwischen
einer horizontalen Einfahrstellung und einer in 10 dargestellten
Entnahmestellung bewegt werden. Auch mit diesen Entnahmeeinheiten 35 kann
eine Lage von Becherstapeln 1 aus dem Karton 2 entnommen und
entsprechend den Ausführungen
von 1 und 9 auf dem Gestell 3 zur
Abwurföffnung 13 transportiert
werden.