DE2515516C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen des untersten Gegenstandes von einem Stapel becher- oder schalenförmiger Gegenstände - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen des tersten Gegenstandes von einem fest zusammengesetzten Stapel becher- oder schalenförmiger Gegenstände, die aus einer Kunststoffolie bestehen und einen Boden und eine konische Seitenwand sowie einen Rand haben, der von der freien Kante der Seitenwand vorsieht, wobei der Stapel auf dem Rand des untersten Gegenstandes aufliegt und eine Saugkraft am Boden des untersten Gegenstands des Stapels zum Abziehen desselben in Richtung nach unten vom Stapel angesetzt wird.

Solche becher-, napf- oder schalenförmigen Gegenstände aus sehr dünnem Material bestehen beispielsweise aus Kunststoffolie mit einer Dicke zwischen 100 und 200μπι oder noch geringerer Materialstärke. Sie lassen sich nur schwer von einem Stapel einzeln entnehmen, da sie häufig so fest zusammensitzen, daß nur ein kleinster Luftspalt oder nur örtlich begrenzte Luftblasen zwischen aufeinanderfolgenden Gegenständen im Stapel vorhanden sind. Dieses Problem besteht beispielsweise in Verbindung mit Kappen aus thermoplastischer Folie mit einer Dicke von weniger als 150 μπι, die zum Versiegeln von Bechern für die Portionsverpackung von Milch, Saft usw. verwendet werden, wobei die Kappen über die öffnung des Behälters gestülpt werden und nach Behandlung mit z. B. Heißluft soweit schrumpfen, daß sie die öffnung des Behälters eng umschließend abdichten.

Aus der US-PS 33 22 301 ist ein Verehren zum Trennen des untersten Gegenstandes von einem fest zusammengefügten Stapel becher- oder schalenförmiger Gegenstände bekannt. Dabei wird eine Saugkraft in einem Teilbereich des Bodens des untersten Gegenstandes angesetzt, dann wird dieser Gegenstand zum Lösen vom Stapel zunächst um eine längs des Bodens und durch den von der Saugkraft erfaßten Teilbereich verlaufende Biegelinie gewölbt und anschließend mittels der Saugkraft nach unten abgezogen.

Dieses bekannte Verfahren hat jedoch Nachteile beim Trennen von Bechern oder Schalen der oben angesprochenen Art, die zylindersymmetrisch sind. Dabei kann es zu einer nicht mehr zu tolerierenden Schwächung oder Zerstörung des verwendeteti Materials im Bereich der Biegelinie kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des bekannten Verfahrens zu vermeiden und ein Verfahren zum Trennen von gestapelten Gegenständen zu schaffen, das ein sicheres Abziehen nur eines Gegenstandes ermöglicht, einen einfachen Bewegungsablauf und eine unkomplizierte Saugvorrichtung zuläßt, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens 7U schaffen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem als Folge des Saugeffektes der Saugeinrichtung ein nacli unten gerichteter ringförmiger Wulst an der Unterseite des Bodens des untersten Gegenstands in dem Bereich der Seitenwand und zur gleichen Zeit erzeugt wird, zu der der Rand des untersten Gegenstands durch das Anheben des Bodens und folglich des gesamten darüberliegenden Stapels freigesetzt wird, woraufhin das Abziehen des untersten Gegenstands vom Stapel durch die Saugeinrichtung erfolgt.

Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die Gegenstände entsprechend ihrer Symmetrie belastet und verformi werden und eine Schwächung oder lokale Zerstörung des verwendeten Materials im Normalfall nicht auftritt.

Als Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens wird, ausgehend von einer Ausführung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 3 vorgeschlagen, daß die Saugein-

richtung mit einer im wesentlichen ebenen Stützplatte für den Boden des untersten Gegenstandes versehen ist, zum Abheben des Stapels von seinem Widerlager hubbewegbar ist und eine unter Saugwirkung stehende ringförmige Nut um die Stützplatte herum zum Bilden eines ringförmigen nach unten gerichteten Wulstes an der Unterseite des Bodens des untersten Gegenstandes im Bereich der Seitenwand desselben aufweist.

Diese Trennvorrichtung hat den Vorteil, daß ohne Gefahr eines FehL-rs ein Gegenstand nach dem anderen vom unteren Ende des Stapeis ohne störendes Geräusch abgenommen werden kann, so daß die Erfindung besonders zur Verwendung in automatisch laufenden Verpackungsstraßen geeignet ist. Die Vorrichtung eignet sich weiterhin für Gegenstände, deren Materialstärke sehr gering und nur von den mechanischen Erfordernissen für den Einsatzzweck bestimmt ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Schnitt durch den unteren Teil einer Vorrichtung zum Abnehmen einer Kapoe aus Kunststoffolie aus einem Stapel vor dem Ansetzen der Saugeinrichtung an den Stapel,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Saugeinrichtung in der Vorrichtung,

F i g. 3 eine Draufsicht auf ein Magazin, das einen Teil der Vorrichtung bildet,

Fig.4 eine Einzelheit im Größeren Maßstab der Vorrichtung nach Fig. 1 gerad bei dem Ansetzen der Saugeinrichtung an der untersten Kappe des Stapels vor Ausübung der Saugkraft und

F i g. 5 eine Einzelheit ähnlich der Darstellung in Fig. 1, jedoch während der Ausübung des Saugeffekts und eines gleichzeitigen Anhebens des Stapels.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus zwei Hauptteilen: einem schachartigen Magazin und einer Saugeinrichtung. Das Magazin weist einen Ring 10 mit einer mittleren zylindrischen öffnung 11 auf, die einen Stapel aus mehreren fest zusammengesteckten schalenförmigen Kappen 12 durch den Ring gehen läßt, wobei der Durchgang durch die Seitenwände der öffnung bestimmt wird. Die Kappen sind aus einem dünnen Material gefertigt, beispielsweise aus einer thermoplastischen Folie mit einer Dicke von weniger als 150μ, und haben einen normalerweise ebenen Boden 13, eine leicht konische Seitenwand 14 und einen Rand 15 längs der freien Kante der Seitenwand. Der Rand kann ferner eine Lasche haben, die als öffnungslasche dient, und wenn das der Fall ist, hat die zylindrische öffnung des Magazins eine Nut 16, die zur Lasche paßt, so daß in ihr die Kappenlaschen aufgenommen werden, die im Stapel in gleicher Richtung orientiert sein müssen. Der Stapel kann höher als der Ring sein, und vertikale Stäbe 17, die vom Ring nach oben vorstehen, sind vorgesehen, um den Stapel über dem Ring zu halten.

Innerhalb des Rings sind sechs Schultern 18 vorgesehen, die sich radial in die öffnung 11 erstrecken und ein Widerlager für den Stapel bilden, indem sie den Stapel am Rand der untersten Kappe des Stapels abstützen. Der genannte Rand ist in sich nicht ausreichend starr, um den Stapel darauf zu tragen, die erforderliche Starrheit wird jedoch, wie leicht zu erkennen ist, dadurch erreicht, daß der Rand der untersten Kappe sich wiederum gegen die Ränder der Kappen liegt, die im Stapel darüberliegen.

Der zweite Hauptteil der Vorrichtung, die Saugrichtung, weist eine zylindriscne Saugplatte 19 mit einem schalenförmigen Hohlraum 20 an der Oberseite auf, der von einer äußeren, leicht konischen Wandpartie 21 im wesentlichen mit der gleichen Konizität wie die Seitenwand der Kappen über eine anschließende zylindrische Wandpartie 22 und einen nach innen gerichteten Absatz 23 in eine zylindrische Bodenpartie 24 übergeht, welche eine zirkuläre Platte 25 mit einem angefasten Rand 26 an der Oberseite aufnimmt, der nach oben über den Absatz 23 vorsteht. Ansonsten hat die Platte eine ebene Oberseite, die zusammen mit der Saugplatte 19 eine ringförmige Nut 34 am Boden des Hohlraums 20 bildet, wobei diese Nut durch die zylindrische Wandpartie 22, den Absatz 23 (den Boden der Nut) und den angefasten Rand 26 begrenzt ist. An der Unterseite hat die Platte 25 vier oder mehr Nuten 27, die sich radial von einem mittleren zylindrischen Hohlraum 28 an der Unterseite der Platte 25 erstrecken, und die Nuten 27 setzen sich dann mit einer axialen Partie 27' nach oben längs der Randfläche der Platte fort und offrrtn in den angefasten Rand 26. Die Platte 25 wird im Bereich des Hohlraums an cü Saugplatte 19 durch eine Schraube 29 in der vorgesehenen Lage gehalten, so daß im Bedarfsfall die Platte zum Reinigen der Nuten 27, 27' entfernt werden kann. Die Saugplatte wird auf einen Gewindebolzen 30 an einem Halteglied 31 mit einer Klemmschraube 32 aufgeschraubt, wobei die Saugplatte leicht austauschbar ist, beispielsweise gegen eine Saugplatte, die zu Kappen mit unterschiedlichen Durchmessern paßt. Im Halteglied 31 und im Bolzen 30 befindet sich ein Kanal 33 zum Verbinden des Hohlraums 28 mit einer Vakuumpumpe über ein geeignetes Ventil, so daß eine Saugwirkung in der ringförmigen Nut 34 längs der Peripherie der Platte 25 über den Kanal 33, den Hohlraum 28 und die Nuten 27, 27' erzeugt werden kann. Diese Verbindung kann durch die Mittel hergestellt werden, die das Halteglied 31 tragen, oder durch einen getrennten Schlauch, der mit dem Kanal 33 verbunden ist. Die Saugeinrichtung ist teilweise zur Bewegung nach oben und unten zum unteren Ende des Stapels hin und von ihm weg und teilweise zur Drehung um 180° während dieser Bewegung gesteuert. Die Steuerung ist jedoch nicht in ihren Einzelheiten dargestellt, weil diese bekannt sind und nicht zur Erfindung gehören.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der folgenden Weise durchgeführt, wobei die dargestellte und beschriebene Vorrichtung verwendet wird und besonders auf F i g. 4 und 5 Bezug genommen wird.

Es wird angenommen, daß die Saugeinrichtung gerade gegen die unterste Kappe des Stapels gelegt worden ist, wie das in Fig.4 gezeigt ist. In dieser Darstellung ist ein Luftspalt zwischen dem Boden der untersten Kappe und dem 3oden der vorletzten Kappe von uniin gezeigt, in Wirklichkeit ist dieser Luftspalt aber nicht so groß, wie er in der Figur dargestellt ist, weil es sich hier um einen fest zusammengesetzten Stapel Kappen handelt, die aus einer dünnen Kunststofffolie gefertigt sind, und deshalb erstreckt er sich wahrscheinlich auch nicht über die gesamte Fläche des Bodens; vielmehr können örtlich begrenzte Luftblasen zwischen den Böden auftreten, die aufeinanderfolgen. Die unterste Kappe liegt mit ihrem Rand auf den Schultern 18. In Fig.4 ist ein Zwischenraum zum Rand darüber dargestellt, in Wirklichkeit aber liegen die Ränder aneinander ar. wie das vorstehend erwähnt worden ist, weil das Material der Kappen extrem dünn ist. Unmittelbar vor oder mit dem Ansetzen der Saugeinrichtung am Stapel wird ein Unterdruck in der

ringförmigen Nut 34 erzeugt, die längs der Peripherie der Platte 25 vorgesehen ist. Während sich die Saugeinrichtung nach Anlegen an der untersten Kappe des Stapels um eine zusätzliche Strecke nach oben bewegt, wird der Stapel von den Schultern 18 abgehoben, und folglich wird der Rand der untersten Kappe vom Gewicht des Stapels befreit. Unter dem E-influB des Untcrdrucks in der ringförmigen Nut 34 kann also der Boden der untersten Kappe in seinem Randbereich nach unten in die Ringnut 34 gesaugt , werden und unter Bildung eines ringförmigen Wulstes dazu veranlaßt werden, sich im wesentlichen an deren I-Orm anzupassen, wie das in Γ ig. 5 gezeigt ist, wobei die Seitenwand der Kappe in dichtenden Kontakt gegen die konische Partie 21 der Seitenwand des Hohlraums 20 gelegt wird. Während der Ringwulst entsprechend der Ringnut 34 an der Unterseite des Bodens der untersten Kappe gebildet wird, füllt sich dieser Wulst mit l.ufl, die aus dem Luftspalt oder aus den Lultblascn zwischen dem Boden der untersten Kappe und dem Boden der vorletzten Kappe von unten fließt, was eine Voraussetzung ist. daß sich der Wulst überhaupt bildet. Kin Teil der Luft zwischen den Böden kann möglicherweise gleichzeitig zwischen den Seitenwänden der Kappen herausgepreßt werden, wenn die Saugeinrichtung gegen den Stapel mit der ebenen Oberseite der Platte 25 derselben während des Anhebens des Stapels verfahren wird Während der Bildung des Wulstes an der Unterseite des Bodens der untersten Kappe ist ferner der Rand dieser Kappe, der, wie erwähnt, von dem Gewicht des Stapels als Folge des Anhebens desselben befreit worden ist, leicht an den Schultern 18 vorbei bewegbar, wobei die Seitenwand der untersten Kappe etwas von der Seitenwand der vorletzten Käppi von unten als F-'olgc der Konizität entfernt liegt, wie da in Fig. 5 gezeigt ist. Dabei bildet sich gleichzeitig ein Luftspalt zwischen den Scitenwänden.

Im oberen Totpunkt ihrer Aufwärtsbewegung kehr die Saugeinrichtung ihre Bewegungsrichtung um und beginnt eine Bewegung nach unten, wobei die unterste Kappe des Stapels von der Saugeinrichtung als Folge des in der Nut 34 herrschenden Unterdrucks feslgehal ten wird, so daß die Kappe vom Stapel abgezogen wird wenn sich der Stapel wieder gegen die Schultern 18 legt dieses Mal aber am Rand der nächsten Kappe. Das gehl ohne irgendein Saugen zwischen der untersten Kappe und dem Rest des Stapels vonstatten, weil Luft zwischer dem Boden der untersten Kappe und dem Boden der vorletzten Kappe von unten durch den Luftspal einströmen kann, der zwischen den Scitenwänden dieser Kappen entsteht. Der an der Kappe entstandene ringförmige Wulst verschwindet wieder, wenn der Saugeffekt der Saugeinrichtung beim Aufsetzen der Kappe auf einen Becher od. dgl. aufhört.

Durch das Verfahren, das mit der beschriebener Vorrichtung duichgeführt wird, hat es sich als möglich erwiesen, die Kappen eine nach der anderen vom unteren Knde des Stapels ohne irgendeine Gefahr eine Fehlers abzunehmen. Ks werden dabei weder überhaupt keine Kapnc vom Stapel abgenommen noch werden zwei oder mehr Kappen gleichzeitig abgenommen.

Abnahme der Kappen eine nach der anderen vom unteren Knde des Stapels erfolgt ohne irgendein störendes Geräusch. Deshalb ist die Krfindung beson dcrs zur Verwendung in automatisch laufenden Verpackungsstraßcn geeignet.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Trennen des untersten Gegenstands von einem fest zusammengesetzten Stapel becher- oder schalenförmiger Gegenstände, die aus einer Kunststoffolie bestehen und einen Boden und eine konische Seitenwand sowie einen Rand haben, der von der freien Kante der Seitenwand vorsteht, wobei der Stapel auf dem Rand des untersten Gegenstandes aufliegt und eine Saugkraft am Boden des untersten Gegenstands des Stapels zum Abziehen desselben in Richtung nach unten vom Stapel angesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Folge des Saugeffekts der Sarigeinrichtung ein nach unten gerichteter ringförmiger Wulst an der Unterseite des Bodens des untersten Gegenstands in dem Bereich der Seitenwand zur gleichen Zeit erzeugt wird, zu der der Rand des untersten Gegenstands durch das Anheben des Bodens und fofglich des gesamten darüberliegenden Stapels freigesetzt wird, und daß daraufhin das Abziehen des untersten Gegenstands vom Stapel durch die Saugeinrichtung erfolgt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand des untersten Gegenstandes in einen dichtenden Kontakt mit einer ringförmigen Stützfläche an der Saugeinrichtung zur gleichen Zeit gebracht wird, zu der die Saugeinrichtung den ringförmigen Wulst erzeugt.

3. Trennvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, die ein schachtartiges Magazin zur Aufnahme der C :genstände, einen ringförmigen Stützanschlaj oder mehrere ringförmig verteilte Stützanschläge zur Abstützen des Stapels am Rand des untersten Gegenstandes des Stapels und eine in Richtung des Stapels bewegbare Saugeinrichtung zum Anlegen gegen den Boden des untersten Gegenstandes des Stapels und zum Abziehen desselben vom Stapel nach unten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtung (19—32) mit einer im wesentlichen ebenen Stützplatte (25) für den Boden (I3)des untersten Gegenstandes versehen ist, zum Abheben des Stapels von seinem Widerlager (18) hubbewegbar ist und eine unter Saugwirkung stehende ringförmige Nut (34) um die Stützplatte (25) herum zum Bilden eines ringförmigen, nach unten gerichteten Wulstes an der Unterseite des Bodens (13) des untersten Gegenstandes (12) im Bereich der Seitenwand desselben aufweist.

4. Trennvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugeinrichtung (19-32) an der Oberseite einen schalenförmigen Hohlraum (20) zur Aufnahme der Bodenpartie des untersten Gegenstandes (12) des Stapels aufweist.

5. Trennvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (20) eine konische Wandpartie (21) als Stützfläche des untersten Gegenstandes (12) des Stapels aufweist, deren Konizität der Seitenwand (14) der Gegenstande entspricht.