CN108140279B - 饮料自动售货机中的杯子分配设备 - Google Patents

Abstract

一种饮料自动售货机中的杯子分配设备，杯子分配设备包括：至少一个储盒，适于容纳杯子的堆叠件；以及释放装置，具有被设计成与杯子的堆叠件接合的竖直通道，该释放装置被构造成支撑堆叠件并且在操作时从堆叠件的底部释放最后一个杯子，并且配备有至少三个释放元件，释放元件可在水平平面上沿着与所述通道基本上相切的相应方向在搁置位置与释放位置之间移动，在搁置位置中释放元件限定水平第一支撑平面，水平第一支撑平面被设计成与最后一个杯子接合以支撑堆叠件，而在释放位置中释放元件限定第二支撑平面，第二支撑平面处于比第一支撑平面更高的水平处并被设计成与倒数第二个杯子接合以支撑堆叠件的剩余部分；每个释放装置具有相关联的分离装置，该分离装置适于在相应的释放元件达到释放位置时对最后一个杯子施加向下的分开推力。

Description

饮料自动售货机中的杯子分配设备

技术领域

本发明涉及一种饮料自动售货机中的杯子分配设备。

背景技术

在饮料自动售货机中，已知使用杯子分配设备，该杯子分配设备包括一个或多个分配组，每个分配组进而包括容纳杯子的堆叠件的储盒，以及一释放装置，该释放装置被构造成支撑该堆叠件并且在被激活时将最后一个杯子从该堆叠件的底部分离，以使其自由落入设计成将杯子传送到填充站的固定或可移动的接收装置中。

市场上有多种释放装置。然而，一般来说，它们所承受的缺点是具有相对复杂的结构以及占用相对大量的空间。在分配设备包括若干分配组以便具有较大的存储容量并且特别是允许分配不同尺寸杯子的情况下，该缺点自然会加剧。

例如，承受该缺点的已知类型的释放装置是使用具有螺旋轮廓的多个凸轮释放元件的释放装置，该凸轮释放元件分布在该堆叠件周围以对其进行支撑并且围绕其相应轴线旋转以释放最后一个杯子。

例如从EP1575006、US3932978、US4426017、GB2103194、WO2008/141396、US1634566、US2946481、GB1152414、GB2291867和US3098585中已知这种类型的释放装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种杯子分配设备，这种设备的制造简单且便宜并且能够消除上述缺点。

根据本发明，提供了一种用于饮料自动售货机的杯子分配设备。所述杯子分配设备包括：至少一个分配组，所述分配组包括储盒，所述储盒适于容纳杯子的堆叠件；以及释放装置，所述释放装置具有贯通开口，所述贯通开口限定具有基本上竖直的轴线的通道，并且所述释放装置适于与所述杯子的所述堆叠件接合；所述释放装置被构造成支撑所述杯子的所述堆叠件并且在操作时从所述堆叠件的底部释放最后一个所述杯子；所述释放装置包括围绕所述轴线均匀分布的至少三个释放元件以及连接到所述释放元件以使所述释放元件在搁置位置与释放位置之间移动的致动装置，在所述搁置位置中所述释放元件限定水平的第一支撑平面，所述第一支撑平面适于与最后一个所述杯子接合以支撑所述堆叠件，而在所述释放位置中所述释放元件限定第二支撑平面，所述第二支撑平面处于比所述第一支撑平面更高的水平处并适于与倒数第二个所述杯子接合以支撑所述堆叠件的剩余部分；其中，所述释放元件是构造成在所述释放元件从相应的所述搁置位置移动到相应的所述释放位置并且反之亦然时在垂直于所述轴线的平面上且沿着在与所述通道相切的相应方向上的相应路径平移的区段；所述释放装置还包括三个分离装置，每个所述分离装置安装在相应的所述释放元件上以相对于相应的所述释放元件向下移动并且在相应的所述释放元件到达所述释放位置时对最后一个所述杯子施加向下的分开推力。

附图说明

现在将参考示出非限制性实施例的附图来描述本发明，附图中：

图1示出了根据本发明的杯子分配设备的优选实施例的立体图，其中为了清楚起见移除了部件；

图2是形成图1中的分配设备的一部分的分配组的细节的立体图，其中为了清楚起见移除了部件；

图3和图4分别示出了处于第一操作构造的图2的分配组的平面图和截面图；

图5和图6分别类似于图3和图4并且示出了处于第二操作构造的分配组；

图7和图8分别类似于图3和图4并且示出了处于第三操作构造的分配组；

图9和图10分别以放大比例示出了图2中的分配组的细节的前立体图和后立体图；以及

图11示出了图2中的分配组的进一步细节的立体图。

具体实施方式

在图1中，附图标记1整体上表示用于分配杯子2的设备，其被设计用于被容纳在饮料自动售货机(未示出)内。

如图4所示，设备1中可用的杯子2是饮料自动售货机中通常使用的已知类型的杯子；在所描述的实例中，每个杯子2被具有截头圆锥形侧面的由塑料或纸质材料制成的杯形主体限定，该杯形主体在其较大基部上设置有一定直径的外部环形凸缘3并且在其较小基部上被平坦底表面封闭。

在自动售货机中，在正常饮料生产周期期间，设备1的功能是将空杯子2供应到收集装置(未示出)，该收集装置布置在位于设备1下方的固定释放站中，并且可以被固定滑动件或可移动构件限定以将空杯子2传送到填充站，在填充站中用形成饮料的配料或饮料本身来填充杯子2。

设备1由整数个分配组4和相应的释放装置8形成，每个分配组在结构上和功能上独立于其他分配组1并且包括相应的储盒5，该储盒被具有竖直轴线6的管状壳体限定并且被设计成包含杯子2的堆叠件7；释放装置位于储盒4的下出口开口的下方并且被设计成与该堆叠件7横向接合以在需要时将杯子2从该堆叠件7的底部分开。

设备1可以包括以固定方式布置在上述释放站上的仅一个分配组1，或者优选地，设备1可以包括多个分配组4，如在下文中将更好地看到的并且如图1所示，多个分配组围绕中央旋转轴线1A布置并且在使用中沿着与轴线1A同轴的圆形路径移动以便一次一个地占据释放站。

如图2和图3所示，每个释放装置8包括具有中央贯通开口的外壳体9，该中央贯通开口限定用于杯子2的与轴线6同轴的排出通道10并且具有比杯子2的凸缘3的外径大的直径。

壳体9在顶部处由平坦表面界定，该平坦表面沿着通道10的自由上边缘承载所连接的圆柱形附件11，该圆柱形附件被设计成与储盒5的下端接合以便以可移除的方式将储盒连接到壳体9。

壳体9在内部容纳用于杯子2的支撑和释放机构12，其包括三个释放区段13，三个释放区段以彼此120°的角距离围绕轴线6均匀分布、位于与轴线6垂直的水平面上，并且均可在所述平面上沿着在大体与通道10相切的方向上延伸的相应水平路径在搁置位置与释放位置之间移动，在所述搁置位置中它们竖直地支撑该堆叠件7，而在所述释放位置中它们使最后一个杯子2自由分开且同时支撑该堆叠件7的剩余部分。

具体地，三个区段13被容纳在腔体14中，该腔体形成于壳体9中并且在侧面处由三个曲线壁15界定，每个曲线壁限定相应区段13的路径并且与其相邻的另外两个曲线壁15中的每个曲线壁形成具有约120°顶角的尖拱弧。换言之，三个曲线壁15整体上向腔体14给予等边三角形的形状，等边三角形的曲线侧面外接(circumscrib)通道10。

如图2所示，腔体14在面向轴线6的侧面上由圆柱形壁16封闭，该圆柱形壁与壳体9成一体并且限定通道10的上部部分。圆柱形壁16具有三个较大开口17，较大开口均在相应曲线壁15的中央部分的前方延伸，并且在交替的位置中布置有三个较小开口18，每个较小开口面对两个对应曲线壁15的相交拐角。

每个区段13在腔体14内容纳在相应开口17中并且可在圆柱形壁16与相应曲线壁15之间的空间中移动。

具体地，如图9和图10所示，每个区段13包括基本竖直的壁，其在面向壳体9的侧面上设置有弯曲肋部19，该弯曲肋部滑动地耦接到对应的曲线壁15并且具有在区段13从搁置位置移动以及移动到搁置位置期间沿着相应路径引导该区段的功能。

在肋部19的相对侧上，每个区段13承载两个连接的突起20和21，其彼此水平地且竖直地交错并且在顶部处由相应的水平平坦表面22和23界定。

具体地，参考图3和图9，突起20布置在突起21的前方(在区段13从搁置位置到释放位置的向前移动方向上)并且相对于突起21布置在较低水平处，并且突起的上表面22与其他突起20的表面22共面，以便在支撑和释放机构12处于其搁置位置时与其他突起的表面限定用于堆叠件7的水平支撑平面24。

每个区段13的突起21布置在相同区段13的突起20的后方(在上述的向前移动方向上)并且相对于突起20布置在较高水平处，并且该突起的上表面23与其他突起21的表面23共面，以便在支撑和释放机构12处于释放位置时与其他突起的表面限定用于堆叠件7的水平支撑平面25。

在面向相应突起20的端部上，每个突起21具有大致楔形部分，该大致楔形部分在突起21的表面23上限定面向突起20的倾斜表面并且如下文将更好地看到的那样具有辅助在两个堆叠的杯子2的凸缘3之间插入突起21的功能。

就这一点而言，如图4和图6所示，为了配合在两个堆叠的杯子2的凸缘3之间，突起21的竖直测量厚度必须小于两个凸缘3之间存在的间隙，并且下支撑平面24和上支撑平面25必须被布置成彼此相距的距离近似地超过两个连续凸缘3的下边缘之间的距离。

如图3和图4所示，除了突起20之外，支撑和释放机构12优选包括另外的支撑装置，其具有将堆叠件7的位置稳定在搁置位置的功能。这些另外的支撑装置包括三个薄板27，其横向延伸通过较小开口18并且均限定固定到壳体9的相应片弹簧28的上自由端。

三个片弹簧28能以下文所述的方式从前进搁置位置移动以及移动到前进搁置位置，其中，相应的薄板27在通道10内水平延伸并且与突起20的表面22共面并限定支撑平面24的一部分。

如图2和图9所示，在使用中，支撑和释放机构12由致动装置29操作，该致动装置是释放装置8的一部分并且包括耦接到区段13的齿环30以使其沿着相应的搁置位置与释放位置之间的相应路径移动。齿环30在壳体9上安装在与轴线6同轴的位置以便通过其内圆柱形表面限定通道10的圆柱形出口部分，并且具有与三个齿扇32啮合的外齿31，每个齿扇均设置在相应区段13的下部部分上。

在面对壳体9的侧面上，齿环30刚性地承载三个凸台33，这三个凸台是围绕轴线6等距的、从齿环30径向突出，并且在使用中均具有在齿环30沿前述向前移动方向旋转之后拦截相应的片弹簧28的功能，以使片弹簧28从上述前进搁置位置移动到不干扰的收回位置，在该收回位置中相应的薄板27在通道10的径向外部。

能够以适于该目的的多种方式从外部致动该齿环30。在所示的实例中，齿环30被设定为通过与齿环30啮合的机动齿条(未示出)而围绕轴线6旋转，并且经由耦接柄34(图2)连接到合适的致动装置。

最后，支撑和释放机构12包括分离装置35，该分离装置具有与区段13协作的功能，以在使用中确保在释放步骤期间最后一个杯子2从堆叠件7有效分开。

具体地，分离装置35包括三个分离器元件36，每个分离器元件安装在相应区段13上，并且由于区段13的移动而能在以下位置之间移动：非操作位置，在该非操作位置中它布置在通道10的外部；中间位置，在该中间位置中它插入在最后一个杯子2的凸缘3与堆叠件7的倒数第二个杯子2的凸缘3之间；以及分开位置，在该分开位置中分离器元件36向下移动，并且与其他分离器元件36一起在堆叠件7的最后一个杯子2的凸缘3上施加向下的力，其导致最后一个杯子与堆叠件7的剩余部分分离。

如图9和图10所示，每个分离器元件36由相应铰接板37的薄附件(朝向通道10突出)限定，其中在相应区段13的面向壳体9的侧面上插置有弹簧38。

分离器元件36位于相应板37的在前述的向前移动方向上的后端上，并且在搁置状态下与相同区段13的突起21的表面23基本上共面。在相对端处，板37具有成形边缘39，该成形边缘39从相应区段13突出并且被设计成在区段13靠近释放位置时拦截设置在壳体9中的相应固定邻接件40(在图11中可见，其向下示出了壳体9的上部部分)，以引起板37围绕相应轴线的摆动并且将分离器元件36从中间操作位置向下移动到分开操作位置。

如图1和图2所示，虽然支撑和释放机构12可以耦接到具有任何外部形状(例如圆形)的壳体9，但壳体9优选在外部具有楔形形状。这种形状能够优化支撑和释放机构12的结构的紧凑性。

图1示出了设备1，该设备包括：多个分配组8，该分配组包括相应的储盒5；以及相应的释放装置8，该释放装置的壳体9是楔形的并且彼此接触且围绕上述旋转轴线1A(其平行于轴线6)被径向布置，以便形成占据相对较小量空间的紧凑组件。

一般来说，由对应的释放装置8分配的杯子2的尺寸越大，设备1的每个壳体9的角宽度就越大。

由于壳体9的楔形形状，所以针对设备1的相同总外部尺寸，设备1中的壳体9的数量和尺寸可以根据希望分配的杯子2的类型和尺寸的数量而变化。

在使用中，在用户已经选择饮料之后，通过外部致动器操作设备1围绕轴线1A旋转，以便将分配组4或者分配组4中的包括适用于容纳选定饮料的类型的杯子2的一个分配组带到上述固定释放站。一旦选定分配组4已经停止在释放站处，就操作相应致动装置29以致动相应支撑和释放机构12并且致使释放堆叠件7的底部上的杯子2。

下文将参考支撑和释放机构12在完整工作周期期间采取的三种构造来描述支撑和释放机构12的操作。具体地，工作周期包括：向前移动，在此期间，区段13从搁置位置移动到释放位置并且终止于释放杯子2；以及返回移动，在此期间，区段13从释放位置返回到搁置位置并且终止于将堆叠件7重新定位在通道10内。向前移动和返回移动对应于齿环30围绕轴线6的一定角度(约20°-30°)的摆动。

具体地，在下文中将提及的三种构造对应于支撑和释放机构12在前述向前移动期间的初始位置(图3和图4所示)、中间位置(图5和图6所示)以及最终位置(图7和图8所示)。

初始位置-图3和图4

在该位置中，区段13布置在相应的搁置位置中，并且片弹簧28被布置在相应的前进操作位置中。在该位置中，突起20和薄板27横向延伸通过相应的较大开口17并且朝通道10的内部突出，并且最后一个杯子2的凸缘3搁置在支撑平面24上。

在该位置中，分离器元件36和突起21布置在通道10的外部。

中间位置-图5和图6

在齿环30沿前述向前移动方向(图5中的顺时针方向)旋转之后，区段13沿着相应的路径前进并且通过在与通道10相切的相应方向上移动而朝向通道10的外部逐渐移动。在该移动期间，凸台33拦截片弹簧28，以将相应薄板27径向推向通道10的外部。同时，朝向通道10的内部切向前进的突起21配合在最后一个杯子2和倒数第二杯子2的凸缘3之间。

分离器元件36也变得布置在最后一个杯子2和倒数第二杯子2的凸缘3之间。

最终位置-图7和图8

在齿环30的向前旋转结束时到达该位置。

在该移动期间，区段13致使相应板37的成形边缘39接合对应的邻接件40并且因此致使相应的分离器元件36下降，该分离器元件向下推动最后一个杯子2的凸缘3并且致使最后一个杯子从堆叠件7完全分开并因此落下。

在该位置中，堆叠件7保持搁置在由突起21形成的支撑平面25上。

齿环30沿着相反方向的旋转致使突起21切向地滑出并朝向通道10的外部移动，并且同时致使突起20和薄板27朝通道10的内部移动。因此，不再由支撑平面25支撑的堆叠件7下降并且重新定位在支撑平面24上。

在返回相关区段13的搁置位置期间，除了为堆叠件7恢复支撑平面24的功能之外，每个突起20还执行另外的功能。实际上，如图9所示，每个突起20具有倾斜下轮廓，其从突起20的面向相应突起21的端部开始从顶部延伸到底部。如果已经被分离器元件36向下推动的堆叠件7的最后一个杯子2还没有完全分开，而是保持从倒数第二杯子2悬置，则在突起20朝向搁置位置收回时，相应的倾斜下轮廓拦截悬置杯子2的凸缘3并且施加确保其落下的进一步向下推力。

在结束时综上所述，重要的是要强调：区段13的最小数量必须是三个，如本文描述和说明的实例中那样，但根据未示出的其他变型，支撑和释放机构12可以包括更大数量的区段13。在这种情况下，腔体14将以适当的方式成形并且所具有的曲线壁15的数量与区段13的数量相等。

Claims (10)

1.一种饮料自动售货机中的杯子分配设备；所述杯子分配设备(1)包括：至少一个分配组(4)，所述分配组包括储盒(5)，所述储盒适于容纳杯子(2)的堆叠件(7)；以及释放装置(8)，所述释放装置具有贯通开口，所述贯通开口限定具有竖直的轴线(6)的通道(10)，并且所述释放装置适于与所述杯子(2)的所述堆叠件(7)接合；所述释放装置(8)被构造成支撑所述杯子(2)的所述堆叠件(7)并且在操作时从所述堆叠件(7)的底部释放最后一个所述杯子(2)；所述释放装置(8)包括围绕所述轴线(6)均匀分布的至少三个释放元件(13)以及连接到所述释放元件(13)以使所述释放元件在搁置位置与释放位置之间移动的致动装置(29)，在所述搁置位置中所述释放元件(13)限定水平的第一支撑平面(24)，所述第一支撑平面适于与最后一个所述杯子(2)接合以支撑所述堆叠件(7)，而在所述释放位置中所述释放元件限定第二支撑平面(25)，所述第二支撑平面处于比所述第一支撑平面(24)更高的水平处并适于与倒数第二个所述杯子(2)接合以支撑所述堆叠件(7)的剩余部分；其特征在于，所述释放元件(13)被构造成在所述释放元件从相应的所述搁置位置移动到相应的所述释放位置并且反之亦然时在垂直于所述轴线的平面上且沿着在与所述通道(10)相切的相应方向上的相应路径平移；所述释放装置(8)还包括三个分离装置(35)，每个所述分离装置安装在相应的所述释放元件(13)上以相对于相应的所述释放元件(13)向下移动并且在相应的所述释放元件(13)到达所述释放位置时对最后一个所述杯子(2)施加向下的分开推力。

2.根据权利要求1所述的杯子分配设备，其中，每个所述释放元件(13)在面向所述轴线(6)的侧面上具有第一突起(20)，所述第一突起在顶部处由水平的平坦表面(22)界定，所述第一突起在相应的所述释放元件(13)处于所述搁置位置时布置在所述通道(10)的内部并且在相应的所述释放元件(13)处于所述释放位置时布置在所述通道(10)的外部上，并且所述第一突起与其他第一突起(20)一起限定所述第一支撑平面(24)；每个所述释放元件(13)在面向所述轴线(6)的相同侧面上还设置有第二突起(21)，所述第二突起在顶部处由水平的平坦表面(25)界定，所述第二突起在相应的所述释放元件(13)处于所述搁置位置时布置在所述通道(10)的外部上并且在相应的所述释放元件(13)处于所述释放位置时布置在所述通道(10)的内部，并且所述第二突起与其他第二突起(21)一起限定所述第二支撑平面(25)。

3.根据权利要求2所述的杯子分配设备，其中，所述致动装置(29)能操作成致使所述释放元件(13)执行包括向前行程和返回行程的工作周期，在所述向前行程期间所述释放元件(13)从所述释放元件的相应的所述搁置位置移动到所述释放元件的相应的所述释放位置，而在所述返回行程期间所述释放元件(13)返回到所述释放元件的相应的所述搁置位置。

4.根据权利要求3所述的杯子分配设备，其中，每个所述分离装置(35)安装在相应的所述释放元件(13)上，并且对于每个所述释放元件(13)，所述释放装置(8)包括固定邻接件(40)，所述固定邻接件被设计成在所述向前行程期间与相应的所述分离装置(35)接合以对所述分离装置(35)施加所述向下移动。

5.根据权利要求4所述的杯子分配设备，其中，每个所述分离装置(35)包括薄平坦元件(36)，所述薄平坦元件由于相应的所述释放元件(13)在所述向前行程期间的移动而能从所述薄平坦元件位于所述通道(10)的外部上的非操作位置移动到所述薄平坦元件在所述通道(10)内突出并插入在所述堆叠件(7)的倒数第二个所述杯子与最后一个所述杯子(2)之间的中间位置，以及从所述中间位置移动到操作位置以对最后一个所述杯子(2)施加向下推力从而致使最后一个所述杯子与所述堆叠件(7)的剩余部分分离；弹性装置(38)设置在每个所述分离装置(35)与相应的所述释放元件(13)之间以在所述释放元件(13)的所述返回行程期间使所述分离装置(35)从所述操作位置回到所述非操作位置。

6.根据权利要求3所述的杯子分配设备，其中，每个所述释放元件(13)包括齿扇(31)，并且所述致动装置(29)包括与所述轴线(6)同轴并与所述齿扇(31)啮合的齿环(30)以沿着所述向前行程和所述返回行程移动所述释放元件(13)。

7.根据权利要求3所述的杯子分配设备，其中，所述释放装置(8)还包括用于所述堆叠件(7)的至少三个辅助支撑元件(27)；所述辅助支撑元件(27)围绕所述轴线(6)均匀分布并与所述释放元件(13)交替，并且所述辅助支撑元件克服弹性返回装置(28)的作用而能在所述辅助支撑元件在所述通道(10)内突出以与所述第一突起(20)一起限定所述第一支撑平面(24)的正常的操作位置与所述辅助支撑元件在所述通道(10)的外部上的非操作位置之间移动；所述致动装置(29)包括拦截装置(33)，所述拦截装置被构造成在所述释放元件(13)的所述向前行程期间将所述辅助支撑元件(27)从所述操作位置移动到所述非操作位置。

8.根据权利要求1所述的杯子分配设备，其中，所述释放装置(8)包括具有腔体(14)的壳体(9)，所述腔体与所述轴线(6)同轴，所述腔体由数量与所述释放元件(13)的数量相等的侧壁(15)横向地界定，并且所述腔体在垂直于所述轴线(6)的平面上具有与所述通道(10)外接的规则凸多边形的形状；每个所述侧壁(15)限定了用于相应的所述释放元件(13)在相关联的所述搁置位置与所述释放位置之间移动期间的引导件。

9.根据权利要求1所述的杯子分配设备，包括多个所述分配组(4)，所述分配组的相应的所述释放装置(8)在外部上是楔形的并且围绕与所述释放装置(8)的所述轴线(6)平行的中央旋转轴线(1A)径向地布置。

10.根据权利要求9所述的杯子分配设备，其中，由所述释放装置(8)限定的楔形件的相应的角宽度彼此相等或不同；每个所述楔形件的角宽度与由相应的所述释放装置(8)分配的所述杯子(2)的尺寸成比例。

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