EP2864206A1 - Taschenförderer zum fördern von zigarettengruppen - Google Patents

Taschenförderer zum fördern von zigarettengruppen

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Publication number
EP2864206A1
EP2864206A1 EP13728977.3A EP13728977A EP2864206A1 EP 2864206 A1 EP2864206 A1 EP 2864206A1 EP 13728977 A EP13728977 A EP 13728977A EP 2864206 A1 EP2864206 A1 EP 2864206A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pocket
traction means
axes
distance
rotation
Prior art date
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Granted
Application number
EP13728977.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2864206B1 (de
Inventor
Hermann Blome
Gisbert Engel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Focke and Co GmbH and Co KG
Original Assignee
Focke and Co GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Focke and Co GmbH and Co KG filed Critical Focke and Co GmbH and Co KG
Publication of EP2864206A1 publication Critical patent/EP2864206A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2864206B1 publication Critical patent/EP2864206B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B19/00—Packaging rod-shaped or tubular articles susceptible to damage by abrasion or pressure, e.g. cigarettes, cigars, macaroni, spaghetti, drinking straws or welding electrodes
    • B65B19/02—Packaging cigarettes
    • B65B19/04—Arranging, feeding, or orientating the cigarettes
    • B65B19/10—Arranging cigarettes in layers each comprising a predetermined number

Definitions

  • the present invention relates to a pocket conveyor for conveying objects, in particular groups of cigarettes, which has at least one rectilinear part conveyor section and at least one curved, preferably part-circular, partial conveyor section, and which has pockets for receiving the articles which are arranged along a belt-like, endless traction means and secured thereto , Wherein at least one pocket is pivotally mounted on the traction means about two, with a distance from one another, in the conveying direction successively arranged, parallel axes of rotation.
  • Pocket conveyors with pivotally mounted pockets are known.
  • the traction means is a toothed belt to which the pockets are fixed equidistantly.
  • pocket conveyors are disclosed inter alia in the documents EP 0 437 201 A1 and EP 1 063 182 A1. If the distances between the axes of rotation are fixed, it comes in the solutions of the prior art in the region of the curved part conveyor line to tensions in the pockets. Because the arranged in the curved area with distance to the neutral fiber or the toothed belt soul parts of the bag there have to travel a longer way than the neutral fiber.
  • the non-locating bearing comprises a slot, which is arranged on a connecting link of the pocket and extends essentially in the conveying direction, into which engages a bearing pin fixedly connected to the toothed belt.
  • the bearing pin can move freely to adjust the rotational axis distance. In the curved area, the distance between the axes of rotation will automatically be set to a smaller value than within the rectilinear area.
  • slot is disadvantageous because there can accumulate tobacco dust in the operation of the bag chain.
  • the pocket is connected to the toothed belt via a rocker arm, which, as a result, also permits independent adjustment of the distance between the axes of rotation.
  • the structure of this bag is structurally complex and prone to failure.
  • a pocket conveyor with the features of claim 1. Accordingly, a pocket conveyor according to the invention is characterized in that the two successively arranged, mutually parallel axes of rotation each extend at a defined distance from the neutral fiber of the traction means of the pocket conveyor. This distance is dimensioned such that the distance between the two axes of rotation, which occurs when the entire pocket is in a region of the curved part of the conveyor line, substantially corresponds to the nominal distance between the axes of rotation. This in essence, without - if the entire bag is in the curved area - unwanted forces acting on the bag, which could move the axes of rotation towards each other or to move towards each other.
  • pockets generally encompasses receptacles with which objects - or, in particular, cigarettes or cigarette groups when used in connection with packaging machines - can be transported.
  • the above-mentioned nominal distance between the axes of rotation corresponds, according to the invention, to the distance of the axes of rotation at a moment in which the entire pocket is in the region of the rectilinear conveying path.
  • the invention is based on the finding that in the event that the bag is stored so that the two axes of rotation in each case in a certain, ultimately dependent on the curvature of the partial conveying section and the nominal distance of the axes of rotation distance above the neutral fiber, in curved forces acting on the axes of rotation, which would make it necessary to adjust the distance between the axes of rotation. In the storage variants for the axes of rotation in the prior art, this is different.
  • the distance of the axes of rotation of the neutral fiber of the traction means is selected such that the length of a chord of a second pitch circle concentric to a first pitch circle described by the neutral fiber in a region of the curved conveying path, and its radius to the selected Distance between the axes of rotation of the neutral fiber is greater than that of the first pitch circle, the nominal distance of the two axes of rotation corresponds.
  • the two end points of the chord are defined by the two intersections of those two straight lines with the second pitch circle, which include the center point angle of a corresponding in its length to the nominal distance of the axis of rotation circular arc of the first pitch circle.
  • the shape of the curved part conveyor section in a particularly important embodiment of the invention it is part-circular in shape and is ultimately defined by a deflection wheel which guides the traction means along this partial circle path.
  • FIG. 1 shows a side view of a portion of a packaging machine for
  • FIG. 2 shows the detail II of FIG. 1 in an enlarged view
  • FIG. 3 shows a section through the pocket conveyor along the section line III-III in FIG.
  • Fig. 4 shows a section through the pocket conveyor along the section line IV-IV in
  • FIG. 5 is an enlarged view of the detail V of FIG. 2,
  • a conveyor 10 for conveying cigarette groups 1 1 is shown as part of a packaging machine for packaging cigarettes. Specifically, it is a pocket conveyor 10.
  • the pocket conveyor 10 is formed as an endless conveyor with endless circulating traction means 12, in this case a toothed belt, and along the traction means 12 equidistantly arranged recordings or pockets 13th
  • the pocket conveyor 10 is intermittently, that is, cyclically driven by driven by means of a motor, not shown Umienkyer 14, 15.
  • the second guide wheel 15 in the same vertical plane and in identical (horizontal) height at a distance from the first Rear wheel 14 arranged.
  • the traction means 12 is biased to a defined, predetermined by the distance of the Umienkcken 14, 15 length and runs endlessly in operation.
  • cigarettes 18 coming from a cigarette magazine 17 are cyclically filled as cigarette groups 1 into individual pockets 13 of the pocket conveyor 10.
  • the cigarette magazine 17 has arranged in a vertical plane wells 19, in which the individual cigarettes 18 are aligned horizontally aligned.
  • Such cigarette magazines are known in the art.
  • the individual shafts 19 of the cigarette magazine 17 each end approximately at the height of the upper run of the pocket conveyor 10, namely such that with a stationary pocket conveyor 10 each have a pocket 13 each assigned to a shaft 19 that the cigarettes 8 not shown on the push rod groups of the respective slot 19 can be pushed into the pocket 13 associated with each.
  • the pocket conveyor 10 is moved further in the conveying direction (arrow direction in FIG. 1) until the next group of pockets 13 which are still unfilled at this time are aligned with the insertion station 16 along the shafts 19.
  • the filled pockets 13 arranged in each case at the bottom or in the region of the lower run in FIG. 1 are then conveyed out of the pockets 13 located on the ejection station 20 at a discharge station 20 by means of a discharge conveyor 21.
  • the conveying direction Specifically, at the same time two bags 13 are emptied at the Ausschubstation 20 by each of the respective pocket 13 associated driver 22 of the discharge conveyor 21, the cigarette groups 11 while taking the same out of the pockets 13 push out the discharge conveyor 21. The detected by the drivers 22 cigarette groups 11 are then further promoted for further handling in the packaging machine.
  • the pocket conveyor 10 has areas with a straight conveying path (upper run, lower run), in which the pulling means 12 runs without bending. This applies, for example, to the areas in which the traction means 12 is moved past the insertion station 16 or the ejection station 20. Furthermore, there are curved conveyor sections, for example, where the traction means 12 along the guide wheels 14, 15 is guided. Finally, there are areas in which the non-curved conveyor line merges into the curved conveyor line.
  • the pockets 13 are rotatably mounted, namely at two spaced apart at a distance T, parallel axes of rotation 23, 24.
  • the axes of rotation 23, 24 are perpendicular to the conveying direction of the pocket conveyor 10 in the same (horizontal) plane.
  • the distance T is referred to as the nominal distance which the axes of rotation have when the respective pocket 13 is located completely in the region of the rectilinear conveying path.
  • the axes of rotation 23, 24 are each arranged in a particular manner at a certain distance X from the top 26 of the blank 12 on the pocket conveyor 10.
  • each axis of rotation 23, 24 to the top 26 of the traction means 12 is identical in any case in the region of the rectilinear conveying path.
  • the distance X is inventively chosen such that the distance T between the axes of rotation 23, 24 in the region of the curved conveying path the nominal distance T corresponds to the respective pocket 13 has in the region of the rectilinear conveying path, although no stresses in the pocket occur, which could reduce the nominal distance of the pocket in the region of the curved conveying path.
  • the shortest distance between the two end points enclosing the arc I is less than the nominal dimension T.
  • the arrangement of the two axes of rotation 23, 24 at a certain distance X above the neutral fiber 25 causes the distance T of the axes of rotation 23, 24 to each other, if the respective pocket 13 is in the region of the curved conveying path , Is identical to the distance T of the axes of rotation 23, 25, when the bag 13 is in the region of the rectilinear conveying path.
  • the value of the distance X in which the aforementioned condition is met, depends on the nominal distance T between the axes of rotation 23, 24 and the radius of curvature of the traction means 12 in the curved region or the nominal radius R of the deflecting wheel 14 and 15, the determines the respective radius of curvature of the traction device. As a result, for X, the following depends on R and T: _. ⁇ ⁇ 360 ° 1
  • Fig. 7 is illustrative of important steps in the mathematical derivation of this value for X.
  • the distance X of the axes of rotation 23, 24 must be selected by the neutral fiber 25 of the traction means 12 so that the length of the chord S of the concentric with the pitch circle R extending pitch circle with the radius X + R the nominal distance of the two axes of rotation 23, 24 corresponds.
  • S is defined by the two intersection points of the straight line d and G 2 enclosing the center angle ⁇ to the arc length T with the pitch circle with the radius X + R.
  • the corresponding mounting of the pockets 13 on the traction means 2 is constructive, so that the axes of rotation 23, 24 have the distance X from the neutral fiber 25, as follows (cf.
  • the lower pocket wall 27 has four connecting straps 28.
  • two spaced-apart connecting straps 28 are assigned to the front, in the conveying direction leading end of the pocket 13, two correspondingly spaced-apart connecting straps 28 the rear, trailing end.
  • connection pocket 28 is rotatably connected to the traction means 12 via a pivot bearing associated therewith.
  • Each pivot bearing comprises a pin 29 fixedly connected to the respective connection tab 28.
  • the two front connecting straps 28 is associated with a driver 30 to be recognized in FIGS. 3 to 5 together.
  • the driver 30 extends transversely to the conveying direction and is firmly connected to the traction means 12.
  • connection of the driver 30 with the traction means 12 is effected via fastening screws 31 which press a Unterlegplatte 32 from below against the underside of the traction means 12 and are screwed through the traction means 12 into the disposed on the upper side 26 of the traction means 12 driver 30.
  • the screws 31 each pass through a sleeve 33 assigned to it, which likewise passes through the traction means 12.
  • Each driver 30 has on opposite sides in each case a receptacle 34.
  • each receptacle 34 engages in each case a free end of the associated pin 29 of the associated connection tab 28 and is rotatably mounted there in this way.
  • the receptacles 34 and the pins 29 are each arranged at such a distance above the Weritzoberseite 26 that the axes of rotation 23, 24 through the position of the rotatably mounted in the receptacles 34 pins 29 is defined, are arranged in the above-described, defined distance X from the neutral fiber 25 of the traction means 12.
  • the dimensions of the pins 29 on the one hand and the receptacles 34 on the other hand are matched to one another such that a slight, independent adaptability of the distance between the two axes of rotation 23, 24 is possible.
  • the background is that, if necessary, in the moments in which the bag is in the transition region between the rectilinear conveyor line and the curved conveyor line, ie in which the respective pocket 13 is partly in the curved area and partially in the non-curved area, despite the inventive arrangement
  • each driver receptacle 34 is partially embedded in an associated with her franking or recess 36 in the traction means 12th
  • each in the same respective franking or recess 36 engages the free end 37 of the respective connecting strap 28 a.
  • the flanks of each recess 36 in each case hold the associated free end 37 of the associated connection tab 28 and in each case the associated lower flank 35 of the associated catch receptacle 34 in position.
  • the neutral fiber 25 of the traction means 12 is defined here by steel strands 38, which are embedded in Switzerlandstoffl Kunststoffsraum in the traction means 12.
  • the deflection wheels 14, 15 As far as the deflection wheels 14, 15 are concerned, they have clearances 39 or recesses on their circumferential surfaces, into which heads of the fastening screws 31 projecting downwards over the underside of the pulling means 12 can dip as soon as the respective fastening screws 31 in the region of the deflection wheels 14 , 15 are located.
  • the deflecting wheels 14, 15 are further arranged within a common, pressurized air housing 40 of the pocket conveyor 10.
  • the housing 40 has a gap 41, in which a large part of the pulling means 12 rotates together with the pockets 13.
  • seals 42 in this case labyrinth seals, against the environment.
  • the interior 43 of the housing 40 is acted upon by compressed air during operation of the pocket conveyor 10 in order to prevent tobacco dust from penetrating the cigarette groups 11 via the gap 41 into the interior space 43 and thereby adding the deflection wheels 14, 15.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wrapping Of Specific Fragile Articles (AREA)
  • Making Paper Articles (AREA)
  • Attitude Control For Articles On Conveyors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Taschenförderer zum Fördern von Gegenständen, insbesondere Zigarettengruppen (11), der mindestens eine geradlinige Teilförderstrecke und mindestens eine gekrümmte, bevorzugt teilkreisförmige, Teilförderstrecke aufweist, und der über entlang eines riemenartigen, endlosen Zugmittels (12) angeordnete, an diesem befestigte Taschen (13) zur Aufnahme der Gegenstände verfügt, wobei wenigstens eine Tasche (13) an dem Zugmittel (12) um zwei mit einem Abstand zueinander, in Förderrichtung hintereinander angeordnete, parallele Drehachsen (23, 24) verschwenkbar gelagert ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Drehachsen (23, 24) jeweils in einem definierten Abstand (X) von der neutralen Faser (25) des Zugmittels (12) verlaufen, der so bemessen ist, dass der Abstand (T) zwischen den Drehachsen (23, 24), der sich einstellt, wenn sich die gesamte Tasche (13) in einem Bereich der gekrümmten Teilförderstrecke befindet, im Wesentlichen, bevorzugt exakt, dem Nennabstand (T) zwischen den Drehachsen (23, 24) entspricht, nämlich dem Abstand, der sich ergibt, wenn sich die gesamte Tasche (13) in dem Bereich der geradlinigen Förderstrecke befindet, und zwar im Wesentlichen ohne dass - wenn sich die gesamte Tasche (13) in dem gekrümmten Bereich befindet - Kräfte auf die Tasche (13) wirken, die die Drehachsen (23, 24) aufeinander zu bewegen oder aufeinander zu bewegen könnten.

Description

Taschenförderer zum Fördern von Zigarettengruppen Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Taschenförderer zum Fördern von Gegenständen, insbesondere Zigarettengruppen, der mindestens eine geradlinige Teilförderstrecke und mindestens eine gekrümmte, bevorzugt teilkreisförmige, Teilförderstrecke aufweist, und der über entlang eines riemenartigen, endlosen Zugmittels angeordnete, an diesem befestigte Taschen zur Aufnahme der Gegenstände verfügt, wobei wenigstens eine Tasche an dem Zugmittel um zwei mit einem Abstand zueinander, in Förderrichtung hintereinander angeordnete, parallele Drehachsen verschwenkbar gelagert ist. Taschenförderer mit verschwenkbar gelagerten Taschen sind bekannt. In der Regel ist das Zugmittel ein Zahnriemen, an dem die Taschen äquidistant befestigt sind. Beispiele solcher Taschenförderer sind unter anderem offenbart in den Schriften EP 0 437 201 A1 sowie EP 1 063 182 A1. Falls die Abstände zwischen den Drehachsen fest vorgegeben sind, kommt es bei den Lösungen des Standes der Technik im Bereich der gekrümmten Teilförderstrecke zu Spannungen in den Taschen. Denn die in dem gekrümmten Bereich mit Abstand zu der neutralen Faser bzw. der Zahnriemenseele angeordneten Teile der Tasche müssen dort einen längeren Weg zurücklegen als die neutrale Faser.
Um die Wegdifferenzen auszugleichen, ist in der EP 0 437 201 A1 vorgeschlagen worden, durch Verwendung eines Loslagers die Position einer der Drehachsen nicht fest vorzugeben, sondern innerhalb bestimmter Grenzen anpassbar zu machen. Das Loslager umfasst dabei ein an einer Verbindungslasche der Tasche angeordnetes, sich im Wesentlichen in Förderrichtung erstreckendes Langloch, in das ein mit dem Zahnriemen fest verbundener Lagerbolzen eingreift. Innerhalb des Langlochs kann sich der Lagerbolzen zur Anpassung des Drehachsenabstands frei bewegen. Im gekrümmten Bereich wird sich dabei der Drehachsenabstand selbstständig auf einen kleineren Wert einstellen als innerhalb des geradlinigen Bereichs. Die Verwendung eines solchen
BESTÄTIGUNGSKOPIE Langlochs ist allerdings nachteilig, da sich dort im Betrieb der Taschenkette Tabakstaub sammeln kann.
In der EP 1 063 182 A1 ist die Tasche über einen Schwinghebel mit dem Zahnriemen verbunden, der im Ergebnis ebenfalls eine selbstständige Anpassung des Abstandes der Drehachsen erlaubt. Der Aufbau dieser Tasche ist konstruktiv aufwändig und störungsanfällig.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Taschenförderer der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Taschenförderer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Demnach ist ein erfindungsgemäßer Taschenförderer dadurch gekennzeichnet, dass die beiden hintereinander angeordneten, zueinander parallelen Drehachsen jeweils in einem definierten Abstand von der neutralen Faser des Zugmittels des Taschenförderers verlaufen. Dieser Abstand ist so bemessen, dass der Abstand zwischen den beiden Drehachsen, der sich einstellt, wenn sich die gesamte Tasche in einem Bereich der gekrümmten Teilförderstrecke befindet, im Wesentlichen dem Nennabstand zwischen den Drehachsen entspricht. Dies im Wesentlichen, ohne dass - wenn sich die gesamte Tasche in dem gekrümmten Bereich befindet - unerwünschte Kräfte auf die Tasche wirken, die die Drehachsen aufeinander zu bewegen oder aufeinander zu bewegen könnten.
Die Bezeichnung "Taschen" umfasst dabei im Rahmen dieser Anmeldung allgemein Aufnahmen, mit denen Gegenstände - bzw. bei der Verwendung im Zusammenhang mit Verpackungsmaschinen insbesondere Zigaretten bzw. Zigarettengruppen - transportiert werden können.
Der oben erwähnte Nennabstand zwischen den Drehachsen entspricht erfindungsgemäß dem Abstand der Drehachsen in einem Moment, in der sich die gesamte Tasche in dem Bereich der geradlinigen Förderstrecke befindet. Hiervon abzugrenzen ist zum einen eine Situation, in dem sich die Tasche in einem Bereich im Übergang zwischen geradliniger und gekrümmter Förderstrecke befindet, in der sich mithin nicht die gesamte Tasche entweder in dem einen Bereich oder dem anderen Bereich befindet, sondern die Tasche teilweise dem geradlinigen Förderstreckenbereich, teilweise dem gekrümmten Förderstreckenbereich zugeordnet ist; zum anderen eine Situation, in der sich die Tasche in ihrer Gesamtheit im gekrümmten Förderstreckenbereich befindet.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für den Fall, dass die Tasche so gelagert wird, dass sich die beiden Drehachsen jeweils in einem bestimmten, letztlich von der Krümmung der Teilförderstrecke sowie dem Nennabstand der Drehachsen voneinander abhängigen Abstand oberhalb der neutralen Faser befinden, im gekrümmten Bereich keine Kräfte auf die Drehachsen wirken, die eine Anpassung des Abstandes zwischen den Drehachsen notwendig machen würden. Bei den Lagerungsvarianten für die Drehachsen im Stand der Technik ist dies anders. Die Wegdifferenzen zwischen dem Weg, den die neutrale Faser im Bereich der Krümmung zurücklegt einerseits und den weiter außen mit Abstand zu der neutralen Faser angeordneten Taschenteilen andererseits macht im Stand der Technik die weiter oben beschriebene Anpassung des Drehachsenabstands zwingend erforderlich, um die unerwünschten Kräfte zu vermeiden, die in der Lage sind, die Drehachsen aufeinander zu zu bewegen.
Bevorzugt wird erfindungsgemäß der Abstand der Drehachsen von der neutralen Faser des Zugmittels derart gewählt, dass die Länge einer Sehne eines zweiten Teilkreises, der zu einem von der neutralen Faser in einem Bereich der gekrümmten Förderstrecke beschriebenen ersten Teilkreis konzentrisch verläuft, und dessen Radius um den gewählten Abstand der Drehachsen von der neutralen Faser größer ist als der des ersten Teilkreises, dem Nennabstand der beiden Drehachsen entspricht. Dabei sind die beiden Endpunkte der Sehne definiert durch die beiden Schnittpunkte derjenigen zwei Geraden mit dem zweiten Teilkreis, die den Mittelpunktswinkel eines in seiner Länge dem Nennabstand der Drehachse entsprechenden Kreisbogens des ersten Teilkreises einschließen.
Was die Form der gekrümmten Teilförderstrecke betrifft, so ist sie bei einer besonders wichtigen Ausführungsform der Erfindung teilkreisförmig ausgebildet und wird letztlich durch ein Umlenkrad definiert, das das Zugmittel entlang dieser Teilkreisstrecke führt.
In dem genannten Fall einer teilkreisförmigen Förderstrecke ist der notwendige Abstand X der Drehachsen von der neutralen Faser des Zugmittels, der den erfindungsgemäßen Erfolg bringt, nach Maßgabe des Radius R des Umlenkrades und des Abstandes T der Drehachsen voneinander definiert als:
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, deren Inhalt hiermit in die Beschreibung integriert wird, aus den beigefügten Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
In den Fig. zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teilbereichs einer Verpackungsmaschine zur
Verpackung von Zigaretten, in dem die Taschen eines Taschenförderers an einer Einschubstation mit Gruppen von aus einem Magazin stammenden Zigaretten befüllt wird und die Zigarettengruppen anschließend an einer Ausschubstation aus den Taschen ausgefördert werden,
Fig. 2 die Einzelheit II aus Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 einen Schnitt durch den Taschenförderer entlang der Schnittlinie III-III in Fig.
1 ,
Fig. 4 einen Schnitt durch den Taschenförderer entlang der Schnittlinie IV-IV in
Fig. 3,
Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit V aus Fig. 2,
Fig. 6 eine schematische Darstellung der mathematischen Grundlagen der
Berechnung eines erfindungsgemäßen Abstandes zweier Drehachsen einer Tasche des Taschenförderers von der Oberseite des Zugmittels des Taschenförderers,
Fig. 7 eine Darstellung wesentlicher mathematischer Zusammenhänge anhand von mathematischen Formeln.
In Fig. 1 ist eine Fördervorrichtung 10 zur Förderung von Zigarettengruppen 1 1 als Teil einer Verpackungsmaschine zur Verpackung von Zigaretten gezeigt. Konkret handelt es sich um einen Taschenförderer 10.
Der Taschenförderer 10 ist als Endlosförderer ausgebildet mit endlos umlaufendem Zugmittel 12, vorliegend einem Zahnriemen, sowie entlang des Zugmittels 12 äquidistant angeordneten Aufnahmen bzw. Taschen 13. Der Taschenförderer 10 wird vorliegend intermittierend, das heißt, takt- bzw. schrittweise angetrieben durch mittels eines nicht dargestellten Motors angetriebener Umienkräder 14, 15. Dabei ist das zweite Umlenkrad 15 in derselben vertikalen Ebene und in identischer (horizontaler) Höhe mit Abstand zu dem ersten Umlenkrad 14 angeordnet. Zwischen diesen beiden Umlenkrädern ist das Zugmittel 12 auf eine definierte, durch den Abstand der Umienkräder 14, 15 vorgegebene Länge vorgespannt und läuft im Betrieb endlos um. Im Bereich einer Einschubstation 16 werden aus einem Zigarettenmagazin 17 entstammende Zigaretten 18 taktweise als Zigarettengruppen 1 in einzelne Taschen 13 des Taschenförderers 10 gefüllt. Das Zigarettenmagazin 17 verfügt über in einer Vertikalebene angeordnete Schächte 19, in denen die einzelnen Zigaretten 18 horizontal ausgerichtet übereinanderliegen. Derartige Zigarettenmagazine sind im Stand der Technik bekannt.
Die einzelnen Schächte 19 des Zigarettenmagazins 17 enden dabei jeweils annähernd auf Höhe des Obertrums des Taschenförderers 10, nämlich so, dass bei stillstehendem Taschenförderer 10 jeweils eine Tasche 13 derart jeweils einem Schacht 19 zugeordnet ist, dass die Zigaretten 8 über nicht dargestellte Einschubstößel gruppenweise aus dem jeweiligen Schacht 19 in die ihm jeweils zugeordnete Tasche 13 geschoben werden können.
Dabei werden jeweils die unteren drei Reihen von Zigaretten 18 unter Bildung der Zigarettengruppe 11 aus dem jeweiligen Schacht 19 des Zigarettenmagazins 17 in die entsprechende Tasche 13 eingeschoben. Insgesamt werden in der Einschubstation 16 gleichzeitig sechs Gruppen 11 von Zigaretten 18 in die den Schächten 19 jeweils zugeordneten Taschen 13 geschoben. Nach dem beschriebenen Einschubvorgang bzw. den einzelnen Einschubvorgängen wird der Taschenförderer 10 in Förderrichtung (Pfeilrichtung in Fig. 1) weiterbewegt, bis die nächste Gruppe von zu diesem Zeitpunkt noch unbefüllten Taschen 13 an der Einschubstation 16 entlang der Schächte 19 ausgerichtet ist. Die in Fig. 1 jeweils unten bzw. im Bereich des Untertrums angeordneten, befüllten Taschen 13 werden dann an einer Ausschubstation 20 mittels eines Abförderers 21 aus den an der Ausschubstation 20 befindlichen Taschen 13 ausgefördert. Die Förderrichtung des Abförderers 21 verläuft dabei quer zur Förderrichtung des Taschenförderers 10. Konkret werden an der Ausschubstation 20 jeweils zugleich zwei Taschen 13 entleert, indem jeweils der jeweiligen Tasche 13 zugeordnete Mitnehmer 22 des Abförderers 21 die Zigarettengruppen 11 unter Mitnahme derselben aus den Taschen 13 ausschieben. Die von den Mitnehmern 22 erfassten Zigarettengruppen 11 werden anschließend zur weiteren Handhabung in der Verpackungsmaschine weitergefördert.
Wie beispielsweise in den Fig. 1 , 2 und 6 erkennbar ist, verfügt der Taschenförderer 10 über Bereiche mit geradliniger Förderstrecke (Obertrum, Untertrum), in denen das Zugmittel 12 ungekrümmt verläuft. Dies gilt beispielsweise für die Bereiche, in denen das Zugmittel 12 entlang der Einschubstation 16 bzw. der Ausschubstation 20 vorbeibewegt wird. Des Weiteren gibt es gekrümmte Förderstreckenbereiche, beispielsweise dort, wo das Zugmittel 12 entlang der Umlenkräder 14, 15 geführt ist. Schließlich gibt es Bereiche, in denen die ungekrümmte Förderstrecke in die gekrümmte Förderstrecke übergeht.
Die Taschen 13 sind drehbar gelagert, nämlich um zwei in einem Abstand T voneinander beabstandete, parallele Drehachsen 23, 24. Die Drehachsen 23, 24 verlaufen dabei senkrecht zur Förderrichtung des Taschenförderers 10 in derselben (horizontalen) Ebene. Der Abstand T wird als Nennabstand bezeichnet, den die Drehachsen aufweisen, wenn sich die jeweilige Tasche 13 vollständig im Bereich der geradlinigen Förderstrecke befindet.
Um Spannungen in den Taschen 13 zu vermeiden, wenn sie sich in Bereichen mit gekrümmter Förderstrecke befinden, sind die Drehachsen 23, 24 jeweils in besonderer Weise in einem bestimmten Abstand X von der Oberseite 26 des Zuschnitts 12 an dem Taschenförderer 10 angeordnet.
Der Abstand X jeder Drehachse 23, 24 zur Oberseite 26 des Zugmittels 12 ist dabei jedenfalls im Bereich der geradlinigen Förderstrecke identisch.
Ohne die Anordnung der Drehachsen 23, 24 in dem definierten Abstand X würden Kräfte bzw. Spannungen in der Tasche auftreten, da die Taschenbereiche, die nicht auf Höhe des Zugmittels 12 laufen, im Bereich der gekrümmten Förderstrecke einen längeren Weg zurücklegen müssen als die neutrale Faser 25 des Zugmittels 12.
Der Abstand X ist dabei erfindungsgemäß derart gewählt, dass der Abstand T zwischen den Drehachsen 23, 24 im Bereich der gekrümmten Förderstrecke dem Nennabstand T entspricht, den die jeweilige Tasche 13 im Bereich der geradlinigen Förderstrecke aufweist, zwar ohne dass Spannungen in der Tasche auftreten, die den Nennabstand der Tasche im Bereich der gekrümmten Förderstrecke verringern könnten. Wie insbesondere in Fig. 6 zu erkennen ist, ist mithin der Nennabstand T der Tasche 13', die sich im Bereich der gekrümmten Förderstrecke befindet, identisch zu dem Nennabstand T der Tasche 13", die im Bereich der geradlinigen Förderstrecke angeordnet ist. Ohne diesen Abstand X der Drehachsen 23, 24 von der neutraler Faser 25 würden die beschriebenen Spannungen auftreten. Denn wie in Fig. 6 erkennbar ist, entspricht die Länge des Nennabstands T auf der neutralen Faser 25 im Bereich der geradlinigen
Förderstrecke der identischen Bogenlänge T im Bereich der gekrümmten Förderstrecke.
Aufgrund der Krümmung der Bogenlänge T ist aber die kürzeste Entfernung zwischen den beiden den Bogen I einschließenden Endpunkten geringer als das Nennmaß T.
Wenn mit anderen Worten die Drehachsen 23, 24 auf Höhe der Zugmittelseele bzw. der neutralen Faser 25 angeordnet wären, würden sich die beiden Drehachsen 23, 24 im Bereich der gekrümmten Förderstrecke aufeinander zu bewegen müssen, um Spannungen in der Tasche zu vermeiden. Aufgrund der festen Positionen der Drehachsen 23, 24 wäre dies im vorliegenden Ausführungsbeispiel allerdings nicht möglich, sodass die beschriebenen Spannungen die Folge wären.
Erfindungsgemäß wurde demnach erkannt, dass die Anordnung der beiden Drehachsen 23, 24 in einem bestimmten Abstand X oberhalb der neutralen Faser 25 dazu führt, dass der Abstand T der Drehachsen 23, 24 zueinander, wenn sich die jeweilige Tasche 13 im Bereich der gekrümmten Förderstrecke befindet, identisch ist zu dem Abstand T der Drehachsen 23, 25, wenn sich die Tasche 13 im Bereich der geradlinigen Förderstrecke befindet. Der Wert des Abstandes X, bei dem die vorgenannte Bedingung erfüllt ist, hängt dabei ab von dem Nennabstand T zwischen den Drehachsen 23, 24 sowie dem Krümmungsradius des Zugmittels 12 im gekrümmten Bereich bzw. dem Nennradius R des Umlenkrades 14 bzw. 15, das den jeweiligen Krümmungsradius des Zugmittels festlegt. Im Ergebnis gilt für X folgender, von R und T abhängiger Wert: _ . ΓΤ·360°1
2-sin -——
L 4-n-R J
Fig. 7 zeigt zur Erläuterung wichtige Schritte der mathematischen Herleitung dieses Wertes für X.
So gilt zunächst für die Länge T als Bogenlänge im Bereich der gekrümmten Förderstrecke der Zusammenhang: oc
U 360°, wobei U der Gesamtumfang des Kreises ist, dessen Bogenlänge T ist, und wobei α der entsprechende Mittelpunktswinkel zu der Bogenlänge T ist, vgl. Fig. 6.
Hieraus ergibt sich nach mathematischer Umstellung für α der Wert: · 360°
o =
2 - π - R
Als weiterer grundlegender Zusammenhang gilt für T/2 entsprechend des Sinussatzes:
T oc
- = (X + R) - sin -
In diesen Ausdruck für T/2 kann dann unter der Voraussetzung T = T der oben gewonnene Wert für α eingesetzt werden, woraus dann schließlich nach Umstellung im Ergebnis der obige Wert für X folgt.
Allgemein ausgedrückt muss der Abstand X der Drehachsen 23, 24 von der neutralen Faser 25 des Zugmittels 12 so gewählt sein, dass die Länge der Sehne S des konzentrisch zu dem Teilkreis R verlaufenden Teilkreises mit dem Radius X+R dem Nennabstand der beiden Drehachsen 23, 24 entspricht. Dabei ist S definiert durch die beiden Schnittpunkte der den Mittelpunktswinkel α zu der Bogenlänge T einschließenden Geraden d und G2 mit dem Teilkreis mit dem Radius X+R. Konstruktiv ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel die entsprechende Lagerung der Taschen 13 an dem Zugmittel 2, sodass die Drehachsen 23, 24 den Abstand X von der neutralen Faser 25 aufweisen, wie folgt umgesetzt (vgl. Fig. 3, 4 und 5): Die Taschen 13 verfügen jeweils über eine untere, im Bereich der geradlinigen Förderstrecke parallel zur Zugmitteloberseite 26 verlaufende Taschenwand 27. Auf dieser unteren Taschenwand 27 ist die jeweilige Zigarettengruppe 11 während der Förderbewegung gelagert. Die untere Taschenwand 27 verfügt über vier Verbindungslaschen 28. Dabei sind jeweils zwei mit Abstand zueinander angeordnete Verbindungslaschen 28 dem vorderen, in Förderrichtung voreilenden Ende der Tasche 13 zugeordnet, zwei entsprechend mit Abstand zueinander angeordnete Verbindungslaschen 28 dem hinteren, nacheilenden Ende.
Jede Verbindungstasche 28 ist jeweils über ein ihr zugeordnetes Drehlager mit dem Zugmittel 12 drehbar verbunden.
Jedes Drehlager umfasst dabei einen mit der jeweiligen Verbindungslasche 28 fest verbundenen Stift 29.
Den beiden vorderen Verbindungslaschen 28 ist ein in den Fig. 3 bis 5 zu erkennender Mitnehmer 30 gemeinsam zugeordnet. Der Mitnehmer 30 erstreckt sich quer zur Förderrichtung und ist mit dem Zugmittel 12 fest verbunden.
Die Verbindung des Mitnehmers 30 mit dem Zugmittel 12 ist bewirkt über Befestigungsschrauben 31 , die eine Unterlegplatte 32 von unten gegen die Unterseite des Zugmittels 12 pressen und durch das Zugmittel 12 hindurch in den auf der Oberseite 26 des Zugmittels 12 angeordneten Mitnehmer 30 geschraubt sind. Dabei durchgreifen die Schrauben 31 jeweils eine ihr zugeordnete Buchse 33, die ebenfalls das Zugmittel 12 durchtritt.
Jeder Mitnehmer 30 verfügt auf entgegengesetzten Seiten über jeweils eine Aufnahme 34. In jede Aufnahme 34 greift jeweils ein freies Ende des zugeordneten Stiftes 29 der zugeordneten Verbindungslasche 28 ein und ist auf diese Weise dort drehbar gelagert. Dabei sind die Aufnahmen 34 sowie die Stifte 29 jeweils in einem solchen Abstand oberhalb der Zugmitteloberseite 26 angeordnet, dass die Drehachsen 23, 24, die durch die Position der drehbar in den Aufnahmen 34 gelagerten Stifte 29 definiert ist, in dem oben beschriebenen, definierten Abstand X von der neutralen Faser 25 des Zugmittels 12 angeordnet sind. Des Weiteren sind die Abmessungen der Stifte 29 einerseits und der Aufnahmen 34 andererseits derart aufeinander abgestimmt, dass eine geringfügige, selbstständige Anpassbarkeit des Abstandes zwischen den beiden Drehachsen 23, 24 möglich ist. Hintergrund ist, dass ggf. in den Momenten, in denen sich die Tasche im Übergangsbereich zwischen der geradlinigen Förderstrecke und der gekrümmten Förderstrecke befindet, d.h. in denen sich die jeweilige Tasche 13 teilweise im gekrümmten Bereich und teilweise im ungekrümmten Bereich aufhält, trotz der erfindungsgemäßen Anordnung der Drehachsen im Abstand X von der neutralen Faser 25 in diesem Übergangsbereich ggf. Spannungen auftreten, die durch eine geringfügige Anpassbarkeit des Abstandes der Drehachsen 23, 24 ausgeglichen werden.
Diese Anpassbarkeit kann in der Regel bereits durch die üblichen Maßtoleranzen bewirkt werden, die die in den Abmessungen aufeinander abzustimmenden Aufnahmen 34 und Stifte 29 fertigungsbedingt aufweisen. Die untere Flanke 35 jeder Mitnehmeraufnahme 34 ist bereichsweise eingelassen in eine ihr zugeordnete Freimachung bzw. Ausnehmung 36 in dem Zugmittel 12.
Jeweils in dieselbe jeweilige Freimachung bzw. Ausnehmung 36 greift das freie Ende 37 der jeweiligen Verbindungslasche 28 ein. Die Flanken jeder Ausnehmung 36 halten dabei jeweils das zugeordnete freie Ende 37 der zugeordneten Verbindungslasche 28 sowie jeweils die zugeordnete untere Flanke 35 der zugeordneten Mitnehmeraufnahme 34 in Position.
Die neutrale Faser 25 des Zugmittels 12 ist vorliegend durch Stahllitzen 38 definiert, die in Zugmittellängsrichtung in das Zugmittel 12 eingelassen sind.
Was die Umlenkräder 14, 15 betrifft, so weisen diese auf ihren Umfangsflächen Freimachungen 39 bzw. Ausnehmungen auf, in die nach unten über die Unterseite des Zugmittels 12 hervorstehenden Köpfe der Befestigungsschrauben 31 eintauchen können, sobald sich die jeweiligen Befestigungsschrauben 31 im Bereich der Umlenkräder 14, 15 befinden. Die Umlenkräder 14, 15 sind des Weiteren innerhalb eines gemeinsamen, mit Druckluft beaufschlagten Gehäuses 40 des Taschenförderers 10 angeordnet.
Das Gehäuse 40 verfügt über einen Spalt 41 , in dem ein Großteil des Zugmittels 12 zusammen mit den Taschen 13 umläuft.
Seitliche Randstreifen der Oberseite 26 des Zugmittels 12 sind jeweils mittels Dichtungen 42, vorliegend Labyrinthdichtungen, gegenüber der Umgebung abgedichtet.
Der Innenraum 43 des Gehäuses 40 ist im Betrieb des Taschenförderers 10 mit Druckluft beaufschlagt, um zu verhindern, dass Tabakstaub von den Zigarettengruppen 11 über den Spalt 41 in den Innenraum 43 dringt und dabei die Umlenkräder 14, 15 zusetzt.
Bezugszeichenliste
10 Taschenförderer 37 freies Ende
1 1 Zigarettengruppe 38 Stahllitzen
12 Zugmittel 39 Freimachung
13 Tasche 40 Gehäuse
13' Tasche 41 Spalt
13" Tasche 42 Labyrinthdichtung
14 Umlenkrad 43 Innenraum
15 Umlenkrad S Sehne
16 Einschubstation Gi Gerade
17 Zigarettenmagazin G2 Gerade
18 Zigarette α Mittelpunktswinkel
19 Schacht T Bogenlänge
20 Ausschubstation T Nennabstand
21 Abförderer X Abstand
22 Mitnehmer R Radius
23 Drehachse U Umfang
24 Drehachse
25 neutrale Faser
26 Oberseite
27 Taschenwand
28 Verbindungslasche
29 Stift
30 Mitnehmer
31 Befestigungsschraube
32 Unterlegplatte
33 Buchse
34 Aufnahme
35 Flanke
36 Freimachung

Claims

Patentansprüche
1. Taschenförderer zum Fördern von Gegenständen, insbesondere Zigarettengruppen (1 1 ), der mindestens eine geradlinige Teilförderstrecke und mindestens eine gekrümmte, bevorzugt teilkreisförmige, Teilförderstrecke aufweist, und der über entlang eines riemenartigen, endlosen Zugmittels (12) angeordnete, an diesem befestigte Taschen (13) zur Aufnahme der Gegenstände verfügt, wobei wenigstens eine Tasche (13) an dem Zugmittel (12) um zwei mit einem Abstand zueinander, in Förderrichtung hintereinander angeordnete, parallele Drehachsen (23, 24) verschwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Drehachsen (23, 24) jeweils in einem definierten Abstand (X) von der neutralen Faser (25) des Zugmittels (12) verlaufen, der so bemessen ist, dass der Abstand (T) zwischen den Drehachsen (23, 24), der sich einstellt, wenn sich die gesamte Tasche (13) in einem Bereich der gekrümmten Teilförderstrecke befindet, im Wesentlichen, bevorzugt exakt, dem Nennabstand (T) zwischen den Drehachsen (23, 24) entspricht, nämlich dem Abstand, der sich ergibt, wenn sich die gesamte Tasche (13) in dem Bereich der geradlinigen Förderstrecke befindet, und zwar im Wesentlichen ohne dass - wenn sich die gesamte Tasche (13) in dem gekrümmten Bereich befindet - Kräfte auf die Tasche (13) wirken, die die Drehachsen (23, 24) aufeinander zu bewegen oder aufeinander zu bewegen könnten.
2. Taschenförderer gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Drehachsen (23, 24) von der neutralen Faser (25) des Zugmittels (12) derart gewählt ist, dass die Länge einer Sehne (S) eines zweiten Teilkreises, der zu einem von der neutralen Faser (25) in einem Bereich der gekrümmten Förderstrecke beschriebenen ersten Teilkreis konzentrisch verläuft und dessen Radius um den gewählten Abstand (X) der Drehachsen (23, 24) von der neutralen Faser (25) größer ist als der des ersten Teilkreises, dem Nennabstand (T) der beiden Drehachsen (23, 24) entspricht, wobei die beiden Endpunkte der Sehne (S) definiert sind durch die beiden Schnittpunkte der zwei Geraden (GL G2) mit dem zweiten Teilkreis, die den Mittelpunktswinkel (a) eines in seiner Länge dem Nennabstand (T) der Drehachsen (23, 24) entsprechenden Kreisbogens (T) des ersten Teilkreises einschließen.
3. Taschenförderer gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Teilförderstrecke teilkreisförmig ausgebildet ist und durch ein Umlenkrad (14, 15) definiert ist, das das Zugmittel (12) entlang dieser Teilkreisstrecke führt.
4. Taschenförderer gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (X) der Drehachsen (23, 24) von der neutralen Faser (25) des Zugmittels (12) nach Maßgabe des Radius R des Umlenkrades (14, 15) und des Nennabstandes T der Drehachsen (23, 24) voneinander definiert ist als:
rj*■ 360α] Λ
5. Taschenförderer gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Zugmittel (12) die beiden Drehachsen (23, 24) bestimmende Drehlager verbunden sind, über die die Tasche (13) drehbar an dem Zugmittel (12) gelagert ist, insbesondere Gleitlager, wobei jedes Drehlager über ein drehfest mit dem Zugmittel (12) verbundenes Bauteil (30) sowie ein drehfest mit der Tasche verbundenes Bauteil (29) verfügt, die relativ zueinander drehbar sind.
6. Taschenförderer gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Drehlager als mit dem Zugmittel (12) drehfest verbundenes Bauteil (30) über einen Mitnehmer mit seitlicher, quer zur Förderrichtung verlaufender, insbesondere hohlzylindrischer Aufnahme (34) verfügt, und dass das drehfest mit der Tasche (13) verbundene Bauteil (29), insbesondere ein Stift oder Bolzen, einen an die insbesondere hohlzylindrische Aufnahme (34) angepassten, bevorzugt zylindrischen Abschnitt aufweist, der in die Mitnehmeraufnahme (34) eingreift und dort drehbar gelagert ist.
7. Taschenförderer gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Tasche (13) Befestigungslaschen (28) aufweist, wobei an jeder Befestigungslasche (28) das drehfest mit der Tasche (13) verbundene, in die zugeordnete Mitnehmeraufnahme (34) eingreifende Bauteil (29) befestigt ist, und wobei das freie Ende der jeweiligen Befestigungslasche (28) sowie der die Aufnahme (34) aufweisende Bereich des Mitnehmers (30) jeweils in eine gemeinsame Freimachung (36) in dem Zugmittel (12) ragen.
8. Taschenförderer gemäß Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Maße des drehfest mit dem Zugmittel (12) verbundenen Bauteils (30) mindestens eines Drehlagers und die Maße des drehfest mit der Tasche verbundenen Bauteils (29) des mindestens einen Drehlagers, derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine selbstständige Anpassung des Abstandes (T) zwischen den beiden Drehachsen (23, 24), um die die Tasche (13) schwenkbar ist, im Übergangsbereich zwischen der geradlinigen Förderstrecke und der gekrümmten Förderstrecke möglich ist.
9. Taschenförderer gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Umlenkrad (14, 15) in seinem Umfangsbereich über Aufnahmen (39), insbesondere Ausnehmungen, verfügt, in die über die Unterseite des Zugmittels
(12) nach unten hervorstehende Befestigungsmittel (31), über die die Tasche
(13) an dem Zugmittel (12) befestigt ist, insbesondere nach unten vorstehende Schraubenköpfe zur Befestigung des Mitnehmers (30), eintauchen können, wenn im Rahmen der Umlenkbewegung an dem Umlenkrad (14, 15) der entsprechende Abschnitt des Zugmittels (12) anliegt, dem das jeweilige Befestigungsmittel (31) zugeordnet ist.
10. Taschenförderer gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das oder die Umlenkräder (14, 15) des Taschenförderers (10) innerhalb eines gemeinsamen, mit Druckluft beaufschlagten Gehäuses (40) des Taschenförderers (10) angeordnet sind, das einen Spalt (41 ) aufweist, in dem mindestens bereichsweise das Zugmittel (12) mit den der Zugmitteloberseite (26) angeordneten Taschen ( 3) läuft.
11. Taschenförderer gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel (12) unabhängig von dessen Fertigungslänge auf ein festes, durch die Umlenkräder (14, 15) vorgegebenes Nennmaß gespannt ist.
*****
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