DE3721188C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spender für konische Behäl­ ter, die mit ihrer Mündung nach unten ineinandergesteckt in einem Aufnehmer gestapelt sind, insbesondere einen der­ artigen Spender, der jeweils einen konischen Behälter bzw. sog. Spitztüten aus dem Stapel von derartigen Be­ hältern (oder Magazin) von den anderen Behältern zu trennen, ihn aus dem Aufnehmer auszugeben und automatisch in eine aufrechtstehende Lage umzudrehen vermag.

In Getränkeverkaufsautomaten und dgl. werden üblicher­ weise becherförmige Behälter benutzt. Da das Mündungsende eines solchen Behälters (Bechers) mit einem verdickten Rand und sein anderes Ende mit einer Bodenplatte ver­ sehen ist, erfolgt das Trennen und Ausgeben der gestapel­ ten Behälter auf mechanischem Wege unter Nutzung dieser vergleichsweise großen (festen) Abschnitte. Da konische Behälter (oder Spitztüten) nicht mit derartigen Verstei­ fungsstellen versehen sind und daher eine Steifheit ver­ missen lassen, erweist es sich als schwierig, solche Be­ hälter mit mechanischen Mitteln in vereinzeltem Zustand genau und sicher auszugeben. Aus diesem Grund werden ko­ nische Behälter nicht sehr häufig in Verkaufsautomaten verwendet; werden sie dennoch verwendet, so werden sie normalerweise durch den Benutzer von Hand aus ihrem Auf­ nehmer entnommen.

Das JP-59-40 984 U strebt eine Lösung für das oben ge­ nannte Problem an und schlägt einen Spender für konische Behälter vor, der folgendes umfaßt: Einen Behälterauf­ nehmer, der an seinem unteren Ende mit einem Trennelement versehen ist, das eine fortlaufend von einer Mündung eines Behälters zu einer Öffnung mit einem kleineren Durchmesser (als dem Mündungsdurchmesser) führende Schrägfläche auf­ weist; einen Behälter-Ausgabemechanismus mit einem Dreh­ hebel, der mit einem Saugnapf (vacuum pad) versehen, unter dem Aufnehmer angeordnet, auf einer drehbaren Welle mon­ tiert und in Querrichtung verschiebbar und drehbar ist; einen Hubmechanismus zum Hoch- und Herabfahren des Aus­ gabemechanismus; sowie eine Unterdruckeinrichtung, welche den Saugnapf den Behälter ansaugen läßt, so daß einer der im Aufnehmer gestapelten Behälter durch den vom Saug­ napf, der beim Hochfahren des Ausgabemechanismus in den Aufnehmer eingeführt wird, erzeugten Unterdruck festge­ halten, beim Herabfahren des Ausgabemechanismus aus dem Aufnehmer durch das Trennelement (von den anderen Be­ hältern) getrennt und mittels einer Drehung der Welle lotrecht umgedreht wird. Auf diese Weise können konische Behälter aus dem Aufnehmer (oder Magazin) ausgegeben wer­ den, auch wenn sie Steifheit vermissen lassen und (daher) schwierig zu handhaben sind.

Wenn sich jedoch ein Behälter A gemäß den Fig. 6A und 6B beim Trocknen und Abbinden eines Klebstoffs an einer Naht­ stelle D verformt oder verzieht, kann beim oben beschrie­ benen Spender die Innenfläche des Behälters A nicht gleich­ mäßig mit den Saugabschnitten C eines Saugnapfes B in Be­ rührung gelangen. In diesem Fall strömt Luft durch einen Zwischenraum zwischen den Saugabschnitten C und der Innen­ fläche des Behälters, so daß dann die Saugkraft ungenügend ist. Wenn weiterhin gemäß Fig. 6C die Nahtstelle D des Behälters A dem Saugabschnitt C des Saugnapfes B zuge­ wandt ist, strömt ebenfalls (Neben-)Luft durch einen Zwi­ schenraum zwischen Saugabschnitt C und Nahtstelle D des Behälters A, was die gleichen Schwierigkeiten aufwirft. Die Erfindung sieht daher das sichere Festhalten des Be­ hälters A durch den Saugnapf B mittels einer Saugkraft vor, indem der Behälter A zwangsweise gegen den Saugab­ schnitt C des Saugnapfes gedrückt wird.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung eines Spenders für konische Behälter, bei dem auch wenig steife, im gestapelten Zustand verformte Behälter durch den Saug­ napf einwandfrei und sicher festhaltbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Spender nach dem Patentanspruch 1.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Er­ findung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfin­ dungsgemäßen Spenders für konische Behälter (bzw. sog. Spitztüten),

Fig. 2 eine Seitenansicht des Spenders nach Fig. 1,

Fig. 3A einen Längsschnitt durch einen Behälter-Auf­ nehmer,

Fig. 3B eine Fig. 3A ähnelnde Darstellung des Behälter- Aufnehmers in einem anderen Betriebszustand des­ selben,

Fig. 4A und 4B Querschnittansichten zur Darstellung der Beziehung zwischen einem Trennelement und einem Behälter,

Fig. 4C eine Aufsicht auf die Unterseite des Behälter- Aufnehmers,

Fig. 5A bis 5G schaubildliche Darstellungen zur Ver­ deutlichung der Art und Weise des Ausgebens oder Entnehmens eines der gestapelten Behälter aus dem Behälter-Aufnehmer,

Fig. 6A bis 6C Querschnittansichten zur Veranschaulichung von Beispielen für einen beim Ausgeben verformten Behälter,

Fig. 7 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 8 einen in vergrößertem Maßstab gehaltenen Teil­ längsschnitt durch den Spender nach Fig. 7.

Gemäß den Fig. 1 und 2 weist der erfindungsgemäße Spender den im folgenden beschriebenen Aufbau auf. Ein Behälter- Aufnehmer (oder -Magazin) 2 und ein Hubmechanismus 3 sind an einer waagerechten oberen Platte 11 montiert, die einen Teil eines U-förmigen Rahmens 1 bildet. Zwischen der waagerechten oberen Platte 11 und einer waagerechten un­ teren Platte 12 ist ein BehälterAusgabemechanismus 4 auf zwei parallel zu einer lotrechten Platte 13 angeordneten Leitstangen 14 verfahrbar geführt. Eine Kolbenstange 32 eines den Hubmechanismus bildenden Luft- oder Pneumatik- Zylinders 31 ist mit einem Tragrahmen 41, als Bauteil des Ausgabemechanismus 4, verbunden.

Der Ausgabemechanismus 4 ist an den Seitenflächen des Tragrahmens 41 über eine Tragplatte 42 angebracht und umfaßt einen Drehstelltrieb 45, eine durch diesen ver­ drehbare Achse oder Welle 46 und einen mit letzterer ver­ bundenen Drehhebel 49, mit dessen oberem Ende ein Saug­ napf 48 verbunden ist, welcher über einen Unterdruck- Schlauch 47 mit einer Unterdruck- oder Saugeinrichtung 50 in Verbindung steht.

Gemäß den Fig. 1, 2, 3A, 3B und 4A bis 4 C umfaßt der Be­ hälter-Aufnehmer 2 ein zylindrisches Aufnehmerrohr 21 und ein Trennelement 25. Das Aufnehmerrohr 21 weist im Be­ reich seines unteren Endes einen Andruckmechanismus 6 auf, bei dem eine Druckluftleitung P mit einer pneuma­ tischen Kolben-Zylindereinheit 60 verbunden ist, die durch einen Zylinder 63 mit Kolbenstange 61 und Feder 62 gebildet ist. Der Innendurchmesser des Aufnehmerohrs 21 ist geringfügig größer als der Außendurchmesser des Mündungsteils eines konischen Behälters (bzw. einer Spitztüte) A. Das Trennelement 25 weist einen Trag­ teil 22 eines trapezförmigen Querschnitts, welcher das Aufnehmerrohr umfaßt, sowie einen Ausgabebegrenzer 24 mit einer sich verjüngenden Ausgabeöffnung 23 auf, deren Innendurchmesser am Ende des Tragteils 22 dem Innendurch­ messer des Aufnehmerrohrs gleich ist, sich aber in Ab­ wärtsrichtung zum Mündungsende hin allmählich auf einen Durchmesser verkleinert, der um etwa 15% kleiner ist als der genannte Durchmesser. Der Ausgabebegrenzer 24 ist mit radialen Einschnitten 27 und Schrägflächen 26 mit umfangs­ mäßig verlaufenden engen Nuten in der Innenumfangsfläche der Ausgabeöffnung 23 versehen, wodurch der Berührungs­ widerstand mit dem Behälter vergrößert wird. Der Unter­ druck-Schlauch 47 ist dabei mit der Welle 46 über ein an einer Stirnplatte derselben angebrachtes, becherförmiges Element 44 verbunden und steht mit dem Saugnapf 48 über eine im Drehhebel 49 ausgebildete Luftbohrung in Ver­ bindung.

Im folgenden ist die Ausgabe von im Behälter-Aufnehmer gestapelten konischen Behältern (oder Spitztüten) be­ schrieben.

Gemäß Fig. 5A wird zunächst der Ausgabemechanismus 4 aus der Stellung gemäß Fig. 1 und 2 durch die Kolbenstange 32 entsprechend der Bewegung des Hubmechanismus 3 unter Führung durch die Leitstangen 14 hochgefahren, wobei der Drehhebel 49 in den Behälter-Aufnehmer 2 eingeführt wird (vgl. Fig. 5B).

Sodann wird gemäß Fig. 5C die pneumatische Kolben-Zy­ lindereinheit 60 betätigt, wobei deren Kolbenstange (sliding rod) 61 gegen die Kraft der Feder 62 verfahren wird, um durch eine durchgehende Bohrung 64 im Behälter- Aufnehmer hindurch die Behälter A gegen den Saugnapf 48 anzudrücken. Letzterer gelangt dabei in Berührung mit der Innenseite eines Behälters A 1, der sich am untersten Ende des Stapels der Behälter A im Aufnehmerrohr 21 befindet.

Zu diesem Zeitpunkt wird die Unterdruckeinrichtung 50 zum Absaugen von Luft über den Schlauch 47 betätigt. Wenn am Saugnapf ein Unterdruck anliegt, wird ein Teil des Be­ hälters A 1 gemäß Fig. 5D an den Saugnapf angesaugt. An­ schließend wird die Druckluftzufuhr zur Kolben-Zylinder­ einheit 60 aufgehoben, so daß die Kolbenstange 61 durch die Feder 62 in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

Hierauf wird gemäß Fig. 5E der Hubmechanismus 3 betätigt, um den Ausgabemechanismus 4 aus der hochgefahrenen Stellung in die Stellung gemäß Fig. 1 und 2 zurückzubringen. Dabei tritt nur der durch den Saugnapf 48 gehaltene Behälter A 1 unter Verformung auf die in Fig. 4C gezeigte Weise durch den Ausgabebegrenzer 24 des Trennelements 25 hin­ durch, um damit aus dem Behälter-Aufnehmer 2 ausgegeben zu werden. Wenn hierbei ein weiterer Behälter A 2 aufgrund der Reibung zwischen den Behältern A 1 und A 2 mitgenommen wird, ist der Reibungswiderstand im Ausgabebegrenzer größer (als die genannte Reibung), so daß der Behälter A 2 im Aufnehmer 2 zurückgehalten wird.

Anschließend wird durch den Drehstelltrieb 45 die Welle 46 verdreht, wobei der Drehhebel 49 um 180° in die Stellung gemäß Fig. 5F verdreht oder verschwenkt und der kopf­ stehend ausgegebene Behälter in seine aufrechte Stellung gebracht wird. Wenn sodann die Betätigung der Unterdruck­ einrichtung beendet wird, wird der Behälter A 1 vom Saug­ napf 48 freigegeben und zu einer nicht dargestellten Be­ hälterabnahmeeinrichtung überführt. Dabei kann der Be­ hälter A 1 durch Druckbelüftung des Saugnapfes als Folge einer Umkehrung der Luftströmungsrichtung zwangsweise abgeblasen werden.

Nach Beendigung der beschriebenen Folge von Behälteraus­ gabevorgängen wird der Drehhebel 49 durch den Drehstell­ trieb 45 gemäß Fig. 5G wiederum um 180° gedreht und damit in die Bereitschaftsstellung für das Ausgeben des nächsten Behälters A 2 gebracht. Anschließend erfolgt das Ausgeben des nächsten Behälters A 2 mittels derselben Schritte, wie vorstehend beschrieben; die anderen Behälter im Stapel werden auf die gleiche Weise gehandhabt. Diese Operation wird durch eine Folgesteuereinheit oder einen Mikrorechner gesteuert.

Die Anordnung kann dabei so getroffen sein, daß n Dreh­ hebel 49 (mit n = eine (positive) ganze Zahl) in regel­ mäßigen Abständen an der Welle 46 des Spenders montiert sind und jeweils insgesamt n Behälter in vereinzeltem Zu­ stand aus n Behälter-Aufnehmern 2 ausgegeben werden. Die Anordnung jedes der von der Welle 46 schwenkbar getra­ genen Behälter-Ausgabemechanismen 4 entspricht dabei der grundsätzlichen Anordnung nach Fig. 1 und 2.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Anordnung wird so­ mit einer der im Aufnehmer (oder Magazin) gestapelten Behälter zum Festhalten durch einen beim Hochfahren des Behälter-Ausgabemechanismus in den Aufnehmer eingeführten Saugnapf angesaugt, beim Herabfahren des Ausgabemechanismus durch das Trennelement (vom restlichen Stapel) getrennt und dabei aus dem Aufnehmer ausgegeben oder entnommen, um dann durch Drehung der Welle lotrecht umgedreht zu werden. Demzufolge ergibt sich daraus der Vorteil, daß selbst dann, wenn aus dünnem Papier o.dgl. hergestellte, wenig steife und schwierig zu handhabende Behälter im ge­ stapelten Zustand verformt sind, die Behälter einwandfrei in vereinzeltem Zustand ausgegeben und alle dafür erfor­ derlichen Vorgänge, einschließlich der Überführung des ausgegebenen (oder entnommenen) Behälters zu einer ge­ wünschten Stelle, automatisch durchgeführt werden können. Die verschiedenen Mechanismen und Einrichtungen sind dabei in vorteilhafter Weise einfach ausgebildet.

Im folgenden ist anhand der Fig. 7 und 8 eine andere Aus­ führungsform der Erfindung beschrieben, die sich von der vorher beschriebenen Ausführungsform dadurch unterscheidet, daß das Aufnehmerrohr 21 mit zwei Andruckmechanismen 6′ anstatt einem einzigen derartigen Mechanismus 6 versehen ist. Da die sonstigen Bauteile und dgl. dieselben sind wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform, kann auf eine nochmalige Erläuterung derselben verzichtet wer­ den.

Die zweite Ausführungsform gewährleistet dieselben Vor­ teile wie die vorher beschriebene Ausführungsform, doch können dabei die Behälter durch den Saugnapf noch wirk­ samer angesaugt werden.

Claims (2)

1. Spender für konische Behälter (A), die mit ihrer Mündung nach unten ineinandergesteckt in einem Be­ hälter-Aufnehmer (2) gestapelt sind, der an seinem unteren Ende mit einem Trennelement (25) versehen ist, das einen Ausgabebegrenzer (24) mit einer Ausgabeöff­ nung (23) aufweist, deren Innendurchmesser sich all­ mählich auf einen den Durchmesser einer Behälter­ mündung unterschreitenden Durchmesser verjüngt, einen Behälter-Ausgabemechanismus (4) mit einem Drehhebel (49), der mit einem Saugnapf (48) versehen, unter dem Behälter-Aufnehmer (2) angeordnet, an einer (drehbaren) Welle (46) montiert und (durch letztere) verdrehbar ist, einen Hubmechanismus (3) zum Hoch- und Herab­ fahren des Ausgabemechanismus (4), eine mit dem Saug­ napf (48) verbundene Unterdruckeinrichtung (50) zum Beaufschlagen des Saugnapfes (48) mit einem Unterdruck für das Ansaugen eines Behälters (A) gegen den Saug­ napf (48), gekennzeichnet durch einen Andruckmechanis­ mus (6) zum Andrücken des konischen Behälters (A) gegen den Saugnapf (48) durch eine im Behälter-Auf­ nehmer (2) vorgesehene durchgehende Bohrung (64) hin­ durch.

2. Spender nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Andruckmechanismen (6) vorgesehen sind.