DE3913589A1 - Vorrichtung zum vereinzelten ausziehen oder ausgebenvon konischen essbaren behaeltern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum vereinzelten Ausziehen bzw. Ausgeben von konischen eßbaren Behältern (sog. Spitztüten), insbesondere solcher ohne Öffnungs- Randflansche und mit einer zerbrechlichen Struktur.

Ein Beispiel für herkömmliche Vorrichtungen zum auto­ matischen Ausziehen von für Verkaufsautomaten vorgesehenen Behältern dieser Art ist in der JP-PS 57-46 116 beschrie­ ben.

Bei dieser bisherigen Vorrichtung sind mehrere Behälter- Auszieheinheiten vorgesehen, von denen jede mehrere um die Umfangsränder von gestapelten Behältern angeordneten Abwerfkurven (drop cams) aufweist. Bei der Drehung dieser Kurven können die Behälter vereinzelt ausgezogen bzw. aus­ gegeben werden. Die Auszieheinheiten sind dabei in mehrere Behälter-Auszieheinheitsgruppen unterteilt. Weiter vorge­ sehen ist ein Antriebsrad, das Zähne an einem Teil seines Umfangs aufweist und das durch eine geeignete Antriebs­ einrichtung antreibbar ist. Um das Antriebsrad sind mehrere Abtriebszahnräder in einer Zahl entsprechend der Anzahl der Behälter-Auszieheinheitsgruppen angeordnet. Diese bisherige Vorrichtung ist so ausgelegt, daß bei der Drehung des Antriebsrads die Abtriebszahnräder aufein­ anderfolgend gedreht werden. Während dabei ein Abtriebs­ zahnrad mit den genannten Zähnen des Antriebsrads zu­ sammengreift und zur Antriebskraftübertragung in Drehung versetzt wird, befinden sich die anderen Abtriebszahnräder sämtlich im Stillstand. Jedes dieser Abtriebszahnräder steht über ein Linearkraftübertragungselement, z.B. einen innenseitig verzahnten Zahnriemen, in Wirkverbindung mit den Zähnen der Abwerfkurven der betreffenden Behälter- Auszieheinheitsgruppe. Innerhalb jeder dieser Gruppen verschieben sich die Relativdrehstellungen dieser Kurven zwischen den einzelnen Auszieheinheiten entsprechend (wenn sie entsprechend eingestellt sind), wobei die Be­ hälter mittels einer vorbestimmten Operation des genannten Zahnriemens jeweils einzeln durch jede dieser Behälter- Auszieheinheiten ausgezogen (extracted) werden.

Die oben beschriebene bisherige Vorrichtung ist für zy­ lindrische Becher vorgesehen, die jeweils einen zu einem Flansch umgebörtelten Öffnungsrand aufweisen und aus Papier oder Kunststoff geformt sind. Dabei sind um die gestapelten Papier- oder Kunststoff-Becher herum vier Kurven angeordnet, die über Riemen antreibbar sind. Diese bisherige Vorrichtung besitzt damit einen komplizierten Aufbau. Außerdem ist ihre Ausgestaltung nicht für flansch­ lose Behälter, wie zerbrechliche konische eßbare Behälter (sog. Spitztüten) , vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer Vor­ richtung zum vereinzelten und beschädigungsfreien Aus­ ziehen (oder Ausgeben) von konischen eßbaren Behältern, die zerbrechlich sind und keinen Flansch aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 gekenn­ zeichneten Merkmale gelöst.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum (ver­ einzelten) Ausziehen oder Ausgeben von konischen eßbaren Behältern, umfassend eine Rutsche (slide gutter) zum Aufnehmen von zu einem Stapel zusammengesetzten konischen eßbaren Behältern, ein Tragelement, zwei Trennkurven­ körper, die mittels jeweiliger Achsen auf beiden Seiten der Rutsche am Tragelement drehbar gelagert sind, ein An­ triebssystem und Riemenscheiben zum Übertragen von An­ triebskräften vom Antriebssystem auf die genannten Achsen, wobei jeder der beiden Trennkurvenkörper einen Kurvenzy­ linderteil, eine erste Exzenterkurve, die radial über den Außenumfang des einen Endabschnitts des Kurvenzylinder­ teils hinausragt und unmittelbar mit der Außenseite der genannten Behälter in Berührung zu gelangen vermag, eine zweite Exzenterkurve, die radial über den Außenumfang des anderen Endabschnitts des Kurvenzylinderteils hinausragt und unmittelbar mit der Außenseite der Behälter in Be­ rührung zu gelangen vermag, und eine Spiralkurve auf­ weist, die um die Außenumfangsfläche des Kurvenzylinder­ teils herum ausgebildet ist und von dieser Fläche ab­ steht, wobei das eine Ende der Spiralkurve an der Ober­ seite der ersten Exzenterkurve und ihr anderes Ende an der Unterseite der zweiten Exzenterkurve anliegt.

Wenn das Antriebssystem der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch Betätigung einer nicht näher dargestellten Steuer- oder Bedienungseinheit betätigt wird, werden Antriebs­ kräfte von den Riemenscheiben abgenommen, wodurch die Trennkurvenkörper in Einwärtsrichtung in Drehung ver­ setzt werden. Aufgrund dieser Drehung kommen die ersten Exzenterkurven in Berührung mit dem untersten der ko­ nischen eßbaren Behälter an Stellen nahe seiner Öffnung. Während sich dabei die Exzenterhöhe der ersten Exzenter­ kurven verkleinert, wird die Berührung zwischen ihnen und dem untersten Behälter aufgehoben. Andererseits vergrößert sich (zu diesem Zeitpunkt) die Exzenter­ höhe der zweiten Exzenterkurven, so daß sich ihre Kurven­ flächen dicht an den Behälter annähern.

Während dieses Vorgangs stellt sich ein Zustand ein, in welchem der unterste (konische) Behälter weder mit der ersten noch mit der zweiten Exzenterkurve in Berührung steht, so daß dieser unterste Behälter unter seinem Eigen­ gewicht längs der schräggestellten Rutsche herabgleitet.

Das weitere Herabrutschen des Behälters wird jedoch durch die ersten Exzenterkurven verhindert, die zu diesem Zeit­ punkt die Stellung ihrer größten Exzentrizität einge­ nommen haben.

In diesem Zustand greift die Unterseite der Spiralkurve an der Öffnungskante des untersten konischen Behälters an, weil diese Öffnungskante in eine Stellung unterhalb der zweiten Exzenterkurve gelangt ist. Daraufhin erreichen die zweiten Exzenterkurven wiederum die Stellung ihrer größten Exzentrizität, während sich die Exzentrizität der ersten Exzenterkurven verkleinert. Hierauf erfassen die zweiten Exzenterkurven den nächsten konischen Behäl­ ter. Wenn der Abstand zwischen den ersten Exzenterkurven größer wird als der Durchmesser an der Öffnung des ko­ nischen Behälters, wird ausschließlich der unterste Be­ hälter, der durch die Unterseite der Spiralkurve herab­ geschoben wird, aus dem Stapel freigegeben und über die Rutsche ausgetragen bzw. abgeworfen (extracted). Nach einer Umdrehung der Trennkurvenkörper kehrt die Vorrich­ tung in ihren Anfangszustand zurück, und sie verbleibt bis zum nächsten Ausziehvorgang im Ruhezustand.

Im folgenden ist eine Ausführungsform der Erfindung an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines wesentlichen Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum vereinzelten Ausziehen (bzw. Ausgeben) von konischen eßbaren Behältern,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Trennkurvenkörpers bei der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Rückseitenansicht des Trennkurvenkörpers,

Fig. 4 eine Stirnseitenansicht des Trennkurvenkörpers,

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 3,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 2,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 2,

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie D-D in Fig. 2,

Fig. 9 eine detailliertere Vorderansicht der Vorrich­ tung nach Fig. 1,

Fig. 10 eine teilweise im Schnitt gehaltene Seitenan­ sicht der Vorrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 11 bis 16 schematische Darstellungen zur Verdeut­ lichung des Ausziehens bzw. Ausgebens jeweils eines von mehreren gestapelten Behältern.

Die Vorrichtung gemäß den Fig. 1 bis 10 umfaßt zwei Trennkurvenkörper 1 mit jeweils einer Achse 2 und einer an deren einem Ende angebrachten Riemenscheibe 3, ein Tragelement 4 zum Tragen bzw. Lagern dieser Teile, eine Rutsche (slide gutter) 5, auf oder in welcher ko­ nische eßbare Behälter (in einem Stapel) angeordnet sind, und ein Antriebssystem 6 zum Drehen der Trenn­ kurvenkörper 1.

Gemäß den Fig. 2 bis 8 weist jeder Trennkurvenkörper 1 in seinem Zentrum eine Achsbohrung 11 auf, um die herum Naben 12 ausgebildet sind, die konzentrisch zur Achs­ bohrung 11 liegen und von den betreffenden Seiten des Trennkurvenkörpers 1 nach außen abstehen. Außerdem weist jeder Trennkurvenkörper 1 einen Kurvenzylinderteil 14 auf, an welchem eine Schrauben- oder Spiralkurve 13 ange­ formt ist, die ihrerseits nahezu um den gesamten Kurven­ zylinderteil 14 herum wendelförmig umläuft und dabei in seiner Axialrichtung von seinem einen Ende zum anderen verläuft.

An jedem Trennkurvenkörper 1 ist weiterhin eine erste Exzenterkurve (Kurvenscheibe) 15 angeformt (bzw. ange­ bracht), deren Umfangsfläche in drei Abschnitte unter­ teilt ist, nämlich einen Abschnitt 151 eines großen Durchmessers, einen Abschnitt 153 eines mittleren Durch­ messers und einen Abschnitt 155 eines kleinen Durch­ messers, wobei jeder dieser Abschnitte etwa ein Drittel der Umfangslänge der ersten Exzenterkurve 15 einnimmt. Der Durchmesser des den kleinen Durchmesser besitzenden bzw. flachen Abschnitts 155 ist geringfügig größer als der Durchmesser des Kurvenzylinderteils 14. Die jewei­ ligen Umfangsflächen 152, 154 und 156 dieser drei Ab­ schnitte 151, 153 bzw. 155 sind jeweils durch bogenför­ mige Übergangsflächen 157 miteinander verbunden.

Weiterhin weist jeder Trennkurvenkörper 1 eine zweite Exzenterkurve (Kurvenscheibe) 16 auf, deren Umfang in zwei Teile unterteilt ist, nämlich einen den größten Teil der Umfangslänge einnehmenden Abschnitt 161 eines großen Durchmessers, welcher dem Durchmesser des hohen Abschnitts 151 der ersten Exzenterkurve 15 entspricht, und einen einen kleineren Teil der Umfangslänge einnehmen­ den Abschnitt 163 eines kleinen Durchmessers, welcher dem Durchmesser des mittleren Abschnitts 153 der ersten Exzenterkurve 15 entspricht. Die jeweiligen Umfangsflächen 162 und 164 der zweiten Exzenterkurve 16 sind dabei über bogenförmige Übergangsflächen 165 miteinander verbunden.

Die beiden Exzenterkurven 15 und 16 sind zentral jeweils mit einer Anbaubohrung 158 versehen, deren Durchmesser geringfügig größer ist als derjenige der Naben 12. Um jede (die eine) dieser Anbaubohrungen 158 herum sind drei Langlöcher 166 ausgebildet.

Gemäß den Fig. 2 bis 8 sind die beiden Exzenterkurven 15 und 16 des Trennkurvenkörpers 1 am Kurvenzylinderteil 14 in der Weise angebracht, daß die Naben 12 an den Enden des Kurvenzylinderteils 14 in die betreffenden Anbau­ bohrungen 158 eingesetzt sind, wobei die Befestigung mit Hilfe von Schrauben 17 und Gewindebohrungen 141 im Kur­ venzylinderteil 14 erfolgt.

Die Relativstellung des Kurvenzylinderteils 14 in bezug auf die Exzenterkurven 15 und 16 des einen Trennkurven­ körpers 1 ist derjenigen beim anderen Trennkurvenkörper 1 entgegengesetzt (bzw. spiegelbildlich dazu). Die An­ ziehstellungen der Schrauben 17 sind so festgelegt, daß das eine Ende der Spiralkurve 13 mit der ersten Exzenter­ kurve 15 an einer Stelle zwischen dem mittelhohen Ab­ schnitt 153 und dem flachen Abschnitt 155 in Berührung gelangt und das andere Ende der Spiralkurve 13 an einer Stelle zwischen dem hohen Abschnitt 161 und dem flachen Abschnitt 163 an der zweiten Exzenterkurve 16 anliegt.

Gemäß Fig. 10 sind die beiden Trennkurvenkörper 1 auf den betreffenden Achsen 2 montiert, indem letztere in ihre Achsbohrungen 11 eingesetzt sind, und sie sind an den Achsen 2 mit Hilfe von Schrauben 18 befestigt, die in entsprechende, senkrecht zu den Achsbohrungen 11 ver­ laufende Gewindebohrungen 142 eingeschraubt sind.

Gemäß den Fig. 1 bis 10 sind die Achsen 2 in Lager 41 eingesetzt, die jeweils am Tragelement 4 vorgesehen sind, das seinerseits die V-förmige Rutsche 5 überbrückt. An den über die Lager 41 hinausragenden Enden der Achsen 2 sind die Riemenscheiben 3 befestigt.

Zur Ermöglichung einer Antriebskraftübertragung sind für jeden Trennkurvenkörper 1 eine erste und eine zweite Übertragungseinrichtung 61 bzw. 62 vorgesehen. Die erste Übertragungseinrichtung 61 umfaßt eine in ein zugeordnetes Lager 42 eingesetzte Achse 611, ein auf deren einem Ende sitzendes Zahnrad 612, eine am anderen Ende der Achse 611 vorgesehene Riemenscheibe 613 und einen zwischen den Rie­ menscheiben 3 und 613 gespannten Riemen 614. Die zweite Übertragungseinrichtung 52 umfaßt ein Schneckengetriebe 621, ein durch letzteres in Drehung versetzbares Zahnrad 622 und einen zwischen den Zahnrädern 612 und 622 ver­ laufenden Leiterriemen 623. Ein Motor 64 überträgt seine Antriebskraft über einen Riemen 63 auf das Schneckenge­ triebe 621.

Das Antriebssystem 6 ist in einem kastenförmigen Gehäuse 7 untergebracht, an welchem das Tragelement 4 und die Rutsche 5 unter Einhaltung einer vorbestimmten Lagenbe­ ziehung zwischen diesen befestigt sind.

Im folgenden ist die Arbeitsweise der beschriebenen Vor­ richtung für das Ausziehen bzw. Ausgeben mehrerer ge­ stapelter konischer eßbarer Behälter in vereinzeltem Zu­ stand erläutert.

Gemäß Fig. 1 sind die (konischen, eßbaren) Behälter 8 mit dem Spitzenende nach unten in einem zusammengesteckten Stapel auf der (schräg nach unten geneigten) Rutsche 5 angeordnet.

Gemäß Fig. 11 verhindern die Trennkurvenkörper 1 mit ihren jeweiligen ersten Exzenterkurven 15 das Herab­ rutschen des untersten Behälters 81, wobei diese Trenn­ kurven zu diesem Zeitpunkt am Behälter im Bereich seiner Öffnung angreifen.

Wenn in diesem Zustand ein nicht dargestellter Druck­ tastenschalter o.dgl. für Behälter-Ausgabe betätigt wird, läuft der Motor 64 an unter Drehung der betreffenden Riemenscheiben 614, wobei die Drehmomentübertragung über die ersten und zweiten Übertragungseinrichtungen 61 bzw. 62 erfolgt (vgl. Fig. 1 und 9). Gemäß den Fig. 11 und 12 dreht sich dabei der eine Trennkurvenkörper 1 im Uhr­ zeigersinn, während sich der andere entgegen dem Uhr­ zeigersinn dreht.

Aufgrund dieser Drehung kommen die den kleinen Durchmesser aufweisenden bzw. flachen Abschnitte 162 der zweiten Exzenterkurven 16 anstelle der den großen Durchmesser aufweisenden bzw. hohen Abschnitte 161 in Gegenüberstel­ lung zu den Behältern 8, während die jeweiligen, den mittleren Durchmesser aufweisenden bzw. mittelhohen Ab­ schnitte 153 der ersten Exzenterkurven 15 ebenfalls in Gegenüberstellung zu den Behältern 8 gelangen. Dabei rutscht die Öffnungskante des untersten Behälters 81 in eine Stellung unterhalb der zweiten Exzenterkurven 16. Ein weiteres Herabrutschen dieses untersten Behälters 81 wird jedoch verhindert, weil die Umfangsflächen 154 der mittelhohen Abschnitte 153 der ersten Exzenterkurven 15 mit der Seitenfläche dieses Behälters in Berührung ge­ langen bzw. daran angreifen.

Anschließend kommen gemäß den Fig. 12 und 13 die hohen Abschnitte 161 der zweiten Exzenterkurven 16 in Berührung oder Anlage mit der Außenfläche des nächsten konischen eßbaren Behälters 82 an Stellen nahe seiner Öffnung. Beim Übergang aus dem Zustand gemäß Fig. 13 auf den Zustand gemäß Fig. 14 greifen die jeweiligen Unterseiten 131 der Spiralkurven 13 an der Öffnungskante des untersten Be­ hälters 81 an, so daß sie diesen nach unten herausschie­ ben.

Während der Vorgänge gemäß den Fig. 15 und 16 nehmen so­ dann die jeweiligen flachen Abschnitte 155 der ersten Exzenterkurven 15 die Stelle der mittelhohen Abschnitte 153 ein, so daß sie in Gegenüberstellung zu den Behältern 8 gelangen. Da nunmehr der Abstand zwischen den flachen Abschnitten 155 der ersten Exzenterkurven 15 größer ist als der Öffnungsdurchmesser der Behälter 8, wird der unterste Behälter 81 gemäß Fig. 16 über eine Gleitbahn 9 ausgetragen bzw. abgeworfen (extracted).

Mit einer einzigen Umdrehung der Trennkurvenkörper 1 wird somit jeweils ein einziger konischer eßbarer Behälter (in vereinzeltem Zustand) ausgezogen bzw. ausgegeben.

Wenn als Motor 64 ein Impuls- oder Schrittmotor verwendet wird, kann ein intermittierendes Ausgeben durch Abschal­ ten des Motors nach jeder einzelnen Umdrehung stattfin­ den. Ebenso können Behälter fortlaufend in vereinzeltem Zustand ausgegeben werden, indem der Motor kontinuierlich in Drehung versetzt wird.

Aufgrund des beschriebenen Aufbaus bietet die Erfindung die folgenden Vorteile:

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausziehen bzw. Aus­ geben von in einem Stapel angeordneten, zerbrechlichen, konischen, eßbaren Behältern ermöglicht das vereinzelte und fortlaufende Ausgeben dieser Behälter, beginnend mit dem untersten Behälter, und sie ermöglicht auch das zu­ verlässige und einwandfreie Ausgeben von flanschlosen, konischen Behältern.

Weiterhin gewährleistet diese Vorrichtung ein zügiges bzw. ungehindertes Ausziehen oder Ausgeben solcher Be­ hälter.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum vereinzelten Ausziehen (oder Ausgeben) von konischen eßbaren Behältern, gekennzeichnet durch
eine Rutsche (5) zum Aufnehmen von zu einem Stapel zu­ sammengesetzten, konischen, eßbaren Behältern (8),
zwei Trennkurvenkörper (2) in Form zweier Kurvenzy­ linderteile (14), die auf gegenüberliegenden Seiten der Rutsche (5) auf je einer Achse (2) an einem Trag­ element (4) drehbar gelagert sind, mit jeweils einer ersten, radial über den Außenumfang am einen Ende des betreffenden Kurvenzylinderteils (14) hinausragenden und in unmittelbare Berührung mit der Außenseite der Behälter (8) bringbaren ersten Exzenterkurve (Kurven­ scheibe) (15), einer radial über den Außenumfang am anderen Ende des betreffenden Kurvenzylinderteils (14) hinausragenden und in unmittelbare Berührung mit der Außenseite der Behälter (8) bringbaren zweiten Exzen­ terkurve (Kurvenscheibe) (16) und einer Schrauben- oder Spiralkurve (13), die spiralig oder schrauben­ förmig so verläuft, daß ihr eines Ende an der Ober­ seite der ersten Exzenterkurve (15) anliegt, die Spiralkurve um die Umfangsfläche des Kurvenzylinder­ teils (14) verläuft und ihr anderes Ende an der Unter­ seite der zweiten Exzenterkurve (16) anliegt, und
zwei Riemenscheiben (3) für Antriebskraftübertragung vom Antriebssystem (6) auf die Achsen (2).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Exzenterkurven (15) jeweils drei un­ terschiedliche Exzenterabstände bzw. -höhen vom jewei­ ligen Zentrum aufweisen und die zweiten Exzenterkurven (16) jeweils zwei unterschiedliche Exzenterabstände bzw. -höhen vom jeweiligen Zentrum aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Trennkurvenkörper (1) zuein­ ander gegensymmetrisch (spiegelbildlich) ausgebildet sind.