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Die Erfindung betrifft eine Stapelaufnahme für Artikel mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruches 1.
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Eine Stapelaufnahme dieser Art besteht aus mindestens einem Stapelkäfig, der so ausgebildet ist, dass er die Artikel an der Außenkante führt und zentriert. Er kann aus Blech gefertigt sein oder nur aus Stangen bestehen, die an einer Trägerplatte in entsprechendem Abstand angeordnet sind. Meist sind mehrere Stapelkäfige nebeneinander auf einer Trägerplatte angeordnet oder auf andere Weise miteinander verbunden, um mehrere Stangen von Artikeln aufnehmen zu können. Er ist dafür vorgesehen, um aus einer vorgeschalteten Formmaschine Artikel direkt oder über eine Zuführeinrichtung aufzunehmen, wobei es sich bei der Formmaschine um eine Thermoformmaschine, eine Spritzgussmaschine oder auch um eine Verpackungsmaschine handeln kann. Eingangsseitig weist jeder Stapelkäfig Stapelrückhalteorgane auf, die verhindern, dass ein eingeschobener Artikel wieder aus dem Stapelkäfig herausfällt. Die Erfindung betrifft die Gestaltung dieser Stapelrückhalteorgane.
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Aus der
DE 100 44 228 A1 ist eine Stapelaufnahme bekannt, bei der die Stapelrückhalteorgane starr ausgebildet sind – zumindest in Axialrichtung betrachtet. Dies kann dazu führen, dass der Rand eingestapelter Artikel beim Drüber schieben verformt wird, wenn er von der Herstellung her noch warm ist oder relativ dünn gestaltet ist.
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Aus der
DE 198 12 414 A1 ist eine Stapelaufnahme bekannt, bei der einzelne Klemmdorne mit mehreren Schnappstufen versehen sind. Die Schnappstufen sind starr an den Klemmdornen angeordnet, sodass dieselben Probleme beim Darüber schieben der Artikel bezüglich Verformung bestehen.
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Aus der
DE 198 48 627 A1 ist es bekannt, die Stapelrückhalteorgane als schwenkbare und gefederte Stapelscharniere auszubilden. Auch aus der
GB 1 358 788 A ist es bekannt, die Stapelrückhalteorgane gefedert auszubilden. Auf diese Weise ausgebildete Stapelrückhalteorgane sind nicht verschleißfrei, denn sie verlieren nach einer bestimmten Zeit ihre Federwirkung und damit ihre Funktion. Außerdem besteht immer die Gefahr, dass Federn brechen mit der Folge des Funktionsverlustes und der Gefahr, dass Bruchstücke in die Artikel gelangen. Auch Befestigungselemente für die Stapelrückhalteorgane können sich lösen und ebenfalls in die Artikel gelangen, was sehr unangenehme Folgen haben kann. So werden z. B. gestapelte Becher für die Verpackung von Nahrungsmitteln – beispielweise Joghurt, Margarine etc. – eingesetzt, in denen diese Bruchstücke nicht landen dürfen.
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Aus der
DE 10 2011 120 522 ist es bekannt, die Kraft auf die Stapelrückhalteorgane über Dauermagnete aufzubringen. Diese sind zwar verschleißfrei, trotzdem muss auch hier eine Kraft beim Einstapeln überwunden werden.
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Nachteilig bei allen diesen bekannten Ausführungen ist es, dass beim Beginn des Stapelns von Artikeln, wenn also die Stapelkäfige noch leer sind, der erste Artikel dazu neigt, dass seine Mittelachse nach dem Einstapeln nicht mit der Mittelachse des Stapelkäfigs fluchtet. Er steht also schief. Dies rührt zum einen daher, dass die Einstapelgeschwindigkeit recht hoch ist, weil moderne Thermoformmaschinen die Artikel mit hohen Taktzahlen produzieren und damit zwischen zwei Takten wenig Zeit ist für den Stapelvorgang. Des Weiteren trifft der Rand der Artikel beim Einstapeln auf mehrere am Umfang der Stapelkäfige verteilte Rückhalteorgane, wobei die Kraft zum Verschieben der Rückhalteorgane und die Geometrie der Rückhalteorgane nie bei allen genau identisch ist und die Artikel nie exakt genau mittig auftreffen. Folge ist eine Schieflage des ersten Artikels, der das Einstapeln der folgenden Artikel mehr oder weniger beeinflusst und dazu führen kann, dass auch die nächsten Artikel keine fluchtende Lage einnehmen. Bei tiefen Artikeln wie Bechern kann sich auf Dauer eine Zentrierung und richtige Lage einstellen, bei flachen Artikeln kann dies zu Problemen im ganzen Stapel führen mit Problemen bei der Weiterbehandlung eines gebildeten Stapels.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Gefahr der Deformation des Artikelrandes besteht, da dieser Artikel erst kurz zuvor aus einer warmen Kunststofffolie geformt wurden und der Rand am wärmsten ist. Wenn die Stapelkäfige horizontal oder schräg angeordnet sind vergrößert sich die Gefahr des Kippens insbesondere von becherartigen Artikeln, da dann das Gewicht des Artikels das Kippen begünstigt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Stapelaufnahme so auszubilden, dass die Gefahr der Schieflage von Artikeln wesentlich verringert wird und bereits der erste Artikel genau richtig ausgerichtet ist. Dies sollte auch bei horizontal oder schräg angeordneten Stapelkäfigen gegeben sein. Die Gefahr einer Deformation des Artikelrandes sollte minimiert werden.
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Zur Losung der Aufgabe wird vorgeschlagen, einen Teil der Stapelrückhalteorgane schaltbar zu gestalten und vor dem Einstapeln eines Artikels zu öffnen, sodass ein Einstapeln ohne Berührung von Stapelrückhalteorganen erfolgen kann. Nach dem Einstapeln werden diese Bereiche der Stapelrückhalteorgane wieder in Rückhaltestellung gebracht und umgreifen den Rand zumindest des letzten eingestapelten Artikels an mehreren Stellen des Umfangs formschlüssig. Er liegt also absolut sicher in der geforderten Lage. Erst beim nächsten Takt muss der Artikelrand ggf. eine Kraft überwinden, um weitergeschoben zu werden zu nachfolgenden Elementen, die eine Rückhaltung des Stapels bewirken, doch da ist seine Abkühlung schon weiter fortgeschritten und die Gefahr einer Deformation verringert.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den 1 bis 6 dargestellt. Es zeigen:
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1 einen Querschnitt durch einen Stapelkäfig mit einem Stapel Kunststoffbecher.
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2–4 einen vergrößerten Schnitt durch ein Stapelrückhalteorgan-Einzelheit „X” aus 1 – in verschiedenen Stellungen des Verfahrensablaufs.
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5 und 6 einen vergrößerten Schnitt durch ein Stapelrückhalteorgan – Einzelheit „X” aus 1 – in verschiedenen Stellungen bei einer Variante.
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Die Stapelaufnahme besteht aus einer Trägerplatte 1 und mindestens einem Stapelkäfig 2, der im dargestellten Beispiel aus mehreren Stapelstangen 3 gebildet wird, die entsprechend der Gestalt der zu stapelnden Artikel 4 an der Trägerplatte 1 befestigt sind. Andere Gestaltungen der Stapelkäfige 2, z. B. aus Blech, sind möglich und bekannt. An der Trägerplatte 1 sitzen eingangsseitig – von der Stapelrichtung aus betrachtet – mehrere Stapelrückhalteorgane 5, die so angeordnet und ausgebildet sind, dass sie den Artikelrand jeweils hintergreifen und/oder festklemmen können. Erfindungsgemäß sind die Stapelrückhalteorgane 5 jeweils zweigeteilt ausgebildet und bestehen aus je einem eingangsseitig angeordneten schaltbaren Element 6 und einem nachgeordneten Element 7, das durch eine Federkraft oder durch eine magnetische Kraft in einer Klemm- oder Halteposition gehalten wird und beim Einstapeln von Artikeln 4 von diesen ggf. durch Zurückschieben oder Schwenken betätigt wird. Das Element 7 kann auch starr ausgebildet sein und in diesem Fall werden die Artikel 4 nur durch Klemmen gehalten oder über eine Nase geschoben, die die Artikel zurückhält. Die Elemente 6, 7 sind jeweils an einer Konsole 13 angeordnet, wobei die Konsolen 13 in der Trägerplatte 1 sitzen und beispielsweise durch eine Schraube 28 befestigt sind.
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Vor der Trägerplatte 1 ist dazu eingangsseitig – von der Stapelrichtung aus betrachtet – eine über einen als Pfeil 8 dargestellten Antrieb verschiebbare Trägerplatte 9 angeordnet. Mit ihr verbunden sind Betätigungseinrichtungen 10 für jedes schaltbare Element 6.
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Gemäß einer ersten Ausbildung der Erfindung bestehen diese schaltbaren Elemente 6 aus einer um den Drehpunkt 11 schwenkbaren Klinke 12, die in der Konsole 13 gelagert ist. Das Schwenken der Klinken 12 erfolgt dadurch, dass diese entsprechende Flächen aufweisen, die mit entsprechenden Schrägen 14, 15 an der zugehörigen Betätigungseinrichtung 10 zusammenwirken. Sie können so zwischen einer geöffneten Stellung (2) und einer geschlossenen Stellung (3) durch Verschieben der Trägerplatte 9 bewegt werden. Kurz vor Einstapeln eines Artikels 4 werden die Klinken 12 geöffnet, nach dem Einstapeln eines Artikels 4 geschlossen. In dieser geschlossenen Stellung umgreifen sie mit einer entsprechenden Ausnehmung 16 den Artikelrand an mehreren Stellen des Umfangs ohne eine Kraft auf ihn auszuüben, sodass dieser sicher und genau definiert gehalten wird. Hinter den schaltbaren Elementen 6 sind gemäß der beispielhaften Ausbildung nachgeschaltete Elemente 7 in der Form angeordnet, dass sie aus einem zur Konsole 13 beweglichen Schieber 17 mit eingesetzten Dauermagneten 18 bestehen, wobei die Dauermagnete 18 mit Dauermagneten 19 zusammenwirken, die in der Konsole 13 sitzen. So wird eine Federwirkung erzielt. Gemäß einer besonderen Ausbildung ist in jeder Klinke 12 ein weiterer Dauermagnet 20 angeordnet, der mit einem Dauermagnet 21 im Schieber 17 zusammenwirkt und die Federwirkung der Schieber 17 unterstützt.
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Gemäß einer zweiten Ausbildung der Erfindung (5 und 6) bestehen die schaltbaren Elemente 6 aus senkrecht zur Stapelrichtung verschiebbaren Greiforganen 22, die eine Ausnehmung 23 zur Aufnahme des Artikelrandes und einen Dauermagneten 24 aufweisen. Der Dauermagnet 24 steht in Wirkverbindung mit zwei Dauermagneten 25, 26, die an der Betätigungseinrichtung 10 sitzen. Durch Verschieben der Betätigungseinrichtung 10 über die Trägerplatte 9 kommen abwechseln die Dauermagnete 25, 26 in Gegenüberstellung zum Dauermagneten 24, wobei diese Dauermagnete 25, 26 so eingebaut sind, dass sie in einer Stellung das Greiforgan 22 anziehen, in der anderen Stellung abstoßen. So kann durch Verschieben der Trägerplatte 9 ein Öffnen oder Schließen der Greiforgane 25 vorgenommen werden.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung trägt die Betätigungseinrichtung 10 einen weiteren Dauermagnete 27, der mit den Dauermagneten 18, 19 im Schieber 17 zusammenwirkt in der Weise, dass beim Öffnen des Greiforgans 25 in dieser Stellung auch der Schieber 17 angezogen wird und dadurch den sich gebildeten Stapel an Artikeln 4 freigibt. So kann der beim letzten Takt eingestapelte Artikel 4 und der bereits gebildete Stapel an Artikeln 4 durch den neu eingestapelten Artikel 4 mit geringer Kraftaufwendung weitergeschoben werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Trägerplatte
- 2
- Stapelkäfig
- 3
- Stapelstange
- 4
- Artikel
- 5
- Stapelrückhalteorgan
- 6
- Element
- 7
- Element
- 8
- Pfeil
- 9
- Trägerplatte
- 10
- Betätigungseinrichtung
- 11
- Drehpunkt
- 12
- Klinke
- 13
- Konsole
- 14
- Schräge
- 15
- Schräge
- 16
- Ausnehmung
- 17
- Schieber
- 18
- Dauermagnet
- 19
- Dauermagnet
- 20
- Dauermagnet
- 21
- Dauermagnet
- 22
- Greiforgan
- 23
- Ausnehmung
- 24
- Dauermagnet
- 25
- Dauermagnet
- 26
- Dauermagnet
- 27
- Dauermagnet
- 28
- Schraube
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10044228 A1 [0003]
- DE 19812414 A1 [0004]
- DE 19848627 A1 [0005]
- GB 1358788 A [0005]
- DE 102011120522 [0006]
