CN109155095B - 饮料自动售货机的杯子分配器 - Google Patents

Abstract

一种用于饮料自动售货机的杯子分配器，包括可绕旋转轴线可旋转地安装的料盒，并且设置有围绕所述旋转轴线布置的多个柱塔，每个柱塔适于存储相应的杯子的堆栈并且设置有可操作用于分配各个杯子的相应释放装置。所述杯子分配器进一步包括：第一致动器，所述第一致动器用于围绕所述旋转轴线旋转所述料盒并选择性地将柱塔带入固定的杯子分配站；第二致动器，所述第二致动器用于操作所述分配站中的柱塔的释放装置；由所述第二致动器提供动力的动力输出装置；以及第三致动器，所述第三致动器可操作以选择性地将所述动力输出装置移动到接合位置并从所述接合位置移开，在所述接合位置所述动力输出装置与所述分配站中的释放装置的动力输入装置运动学耦接。

Description

饮料自动售货机的杯子分配器

技术领域

本发明涉及一种用于饮料自动售货机的杯子分配器。

用于饮料自动售货机的杯子分配器通常包括转塔料盒，该转塔料盒由容纳相应的杯子堆栈的多个柱塔形成，并且可绕中心轴线旋转以单独地将所述柱塔带入分配站，在该分配站中，杯子与相应的杯子堆栈的底部分离，并且可用于随后的饮料灌装阶段。

背景技术

众所周知，市场上有许多类型的杯子分配器，其原则上可分为两大类。第一类包括杯子分配器，在该杯子分配器中，柱塔简单地用作相应的杯子堆栈的容器，并且被配置成当被单独地带入分配站中时，接合共用的释放装置以用于一次从所述堆栈释放一个杯子。

该类别包括例如在US 3283951A、US 3807600A和WO 2013 033026A1中公开的杯子分配器。

这些杯子分配器通常具有相对简单的结构，但是受到限制，即它们不能用于分配不同尺寸的杯子。事实上，每次将柱塔带入分配站时，相应的杯子堆栈以不可逆的方式与所述释放装置接合，并因此只有在先前已接合所述释放装置的堆栈的杯子耗尽之后才能在分配站中旋转所述柱塔。

第二类包括杯子分配器，在该杯子分配器中，所述柱塔除了用作杯子堆栈的容器之外还设置有相应的释放装置，所述释放装置可以借助于布置在所述分配站中的共用致动器选择性地操作。

该类别包括例如在EP 0339946A2，GB 2402386A，GB 1604306A中公开的分配器。

每个柱塔配备有相应的释放装置的事实允许每个柱塔接收具有与其他柱塔不同尺寸的杯子的堆栈，并且所述柱塔将根据用于用户选择的饮料的杯子被选择性地移入所述分配站中。

然而，就可分配的各种杯子而言，这种优点通常导致更大的结构复杂性，特别是关于前述致动器，所述致动器必须被设计成在所述料盒旋转期间不干扰所述柱塔和相应的释放装置，并且同时必须能够以精确和稳定但也可以快速释放的方式接合被布置在所述分配站中的释放装置，以便在需要分配杯子时操作该释放装置，或者如果需要更换杯子的尺寸或相应的柱塔已经清空，则通过旋转所述料盒而让其移开。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的杯子分配器，其允许以简单、便宜和可靠的方式满足上述已知要求。

根据本发明，提供了一种用于饮料自动售货机的杯子分配器，并且优选的实施方案在随后的具体实施方式中。

附图说明

现在将参考附图描述本发明，附图示出了本发明的非限制性实施例，其中：

图1以透视图示出根据本发明的杯子分配器的优选实施例，并且为了清楚起见，移除了一些部件；

图2为图1的杯子分配器的局部分解透视图；

图3为图1的杯子分配器的分解图；

图4为图1的杯子分配器的剖视图，其中为了清楚起见，移除了一些部件；

图5为图1的细节的纵向剖视图；

图6和图7以两种不同的操作构型以透视图示出了图1的进一步细节，其中为了清楚起见，移除了一些部件；

图8为图6的细节的平面图，其中为了清楚起见，移除了一些部件；

图9以放大的比例示出图1的带有部件剖面的细节，并且为了清楚起见，移除了一些部件；以及

图10和11沿着不同的剖面并且以两种操作构型示出了图9中所示的细节。

具体实施方式

在图1中，整个杯子分配器用附图标记1表示。

具体地，本发明的杯子分配器1在饮料自动售货机中具有有利的应用，其中，杯子分配器1通常在准备饮料的循环开始时常规地操作以将空杯子供给到灌装站，在该灌装站中，杯子2用饮料的成分或饮料本身灌装。

如图1、2和3所示，杯子分配器1包括转塔料盒3，转塔料盒继而包括支撑滚筒4和围绕转塔料盒3的旋转轴线6可拆卸地安装在滚筒4上的多个柱塔5，并且每个柱塔适于接收相应的杯子2的堆栈，该杯子的堆栈的尺寸等于或不同于其他堆栈中的杯子的尺寸。

具体地，每个柱塔5具有平行于轴线6的纵向轴线7并且包括由多个杆8界定的上部容纳部分，在所示的示例中为四个杆8，其平行于轴线6并且作为整体通常限定适于容纳相应的杯子2的堆栈的圆柱形笼9。每个笼9的杆8在相应的上自由端处通过连接环形构件10而彼此连接，并且每个笼9借助于全部围绕各个杆8布置的管状外壳11横向封闭。

每个柱塔5进一步包括下部部分，该下部部分连接到相应杆8的下端，并且包括释放装置12，释放装置适于支撑柱塔5中的杯子2的堆栈，并且当操作时，从所述堆栈的底部释放单个杯子2并且使其向下落入支撑装置(未示出)中，以用于随后灌装饮料。

优选地，如图4和5所示，释放装置12为凸轮型的，并且每个释放装置12包括与相应的柱塔5的轴线7同轴的外部环形体13，以及凸轮构件14，凸轮构件可旋转地安装在外部环形体13上以围绕平行于轴线7的相应轴线旋转，并且围绕轴线7均匀分布以相互限定杯子2的下降通道。

凸轮构件14具有螺旋型面(已知类型)，该螺旋型面适于接收最后一个杯子2的边缘，以便在静止时与其他凸轮构件14一起限定用于支撑杯子2的整个堆栈的基本上平坦的表面。在操作期间，当凸轮构件14围绕它们各自的轴线同时旋转时，螺旋形型面插入所述堆栈中的最后一个杯子和倒数第二个杯子2的边缘之间，从而导致分离，随后最后一个杯子2从所述堆栈的其余部分掉落，所述堆栈的其余部分保持在凸轮构件14上。

为了操作凸轮构件14，每个释放装置12设置有变速器，优选地为齿轮类型，其适于由下面描述的致动器组件操作，该致动器组件对于所有释放装置12是共用的并且被布置在分配站中。

具体地，如图4和5所示，每个凸轮构件14具有带齿的圆柱形部分15，其接合可旋转地安装在外部环形体13上的相应齿轮16。凸轮构件14的所有齿轮16也接合相同的冠状轮17，并且为了清楚起见，在下文中由附图标记16a指代的齿轮其中一个冠状轮接合动力输入齿轮18，下面将更详细地描述。在操作期间，齿轮18的旋转从齿轮16a传递到冠状轮17，冠状轮17经由其他齿轮16引起凸轮构件14的同时旋转。

如图2和3所示，滚筒4包括成形基部19，基部沿其周边具有多个座20，每个座被设计成容纳相应柱塔5的释放装置12。优选地，料盒3相对于轴线6具有轴对称形状，并因此，座20围绕轴线6均匀分布。如图4所示，释放装置12被定向在相应的座20中，其各自的动力输入齿轮18被布置在最靠近轴线6的相应座20的侧面上并且沿着与轴线6同轴的周边分布。

参考图3，滚筒4具有中心杆21，中心杆从基部19向上与轴线6同轴地伸出，并且在其上部自由端处连接到隔板22，隔板用于确保柱塔5的正确位置，并且为此目的，柱塔5具有多个与座20竖直对齐的外围凹部，每个外围凹部适于与相应柱塔5的环形构件10接合。通过盖子23进一步确保了柱塔5在料盒3中的正确位置，盖子23覆盖所有环形构件10并将其保持在一起，并且具有紧靠柱塔5布置的开口24，以允许装载杯子2的堆栈。

杯子分配器1还包括致动器组件25，致动器组件在操作期间执行使料盒3围绕轴线6旋转以选择性地将柱塔5带入固定的杯子分配站(未示出)中、并且操作位于分配站中的柱塔5的释放装置12的双重功能。

如图6至11所示，致动器组件25被布置在滚筒4的基部19下方，并且包括外壳26，外壳容纳马达减速器27以使料盒3、马达减速器28旋转以操作释放器装置12和致动器29，从而控制由马达减速器28操作的耦接器30，以运动地耦接或脱开马达减速器28和设置在分配站中的释放装置12。

如图6和9所示，马达减速器27具有与轴线6同轴的输出轴31，并且与滚筒4承载的连接构件角度地耦接，以便当操作马达减速器27时使料盒3绕轴线6旋转。

输出轴31和连接构件可以借助于适合于该目的的任何机械解决方案角度地耦接；在所示的示例(图9)中，所述耦接通过销32和狭槽33之间的形状配合连接实现，其中，所述销32延伸穿过输出轴31的垂直于轴线6的自由端，所述狭槽33在从基部19向下与轴线6同轴伸出的圆柱形附件34的远端处形成。

优选地，为了稳定滚筒4和致动器组件25之间的连接，圆柱形附件34被插入套筒35内，套筒35为外壳26的一部分，其与轴线6同轴并环绕输出轴31。

如图6、10和11所示，马达减速器28与马达减速器27横向地相邻布置，并且具有输出轴36，输出轴可绕平行于轴线6的轴线旋转并且承载键控齿轮37和键控凸轮38，键控凸轮与微动开关39配合以控制马达减速器28的旋转。

齿轮37耦接到空转时由外壳26支撑的齿轮40，并且继而耦接到键接到销42的齿轮41，该销轴向可滑动地布置在与外壳26成一体的引导套筒43中，并且具有平行于轴线6的轴线44。

如图4和10所示，马达减速器28和由齿轮37、40和41形成的变速器被布置在滚筒4下方，使得齿轮41和销42与布置在所述分配站中的释放装置12的动力输入齿轮18同轴。

销42在其面向滚筒4的上轴向端部处具有锥形凹槽部分，该锥形凹槽部分限定耦接器30并且可与销42一起沿轴线44在正常缩回静止位置和抽出的操作位置之间轴向移动(图10)，在该正常缩回静止位置，耦接器30未能与释放装置12接合并且优选地不能伸出到引导套筒43的上端外部，在该抽出的操作位置，耦接器30接合与轴线6同轴的并且在由动力输入齿轮18的下附件限定的轮毂46中形成的锥形带槽凹部45。耦接器30的带槽型面和锥形凹部45的带槽型面之间的耦接允许销42和动力输入齿轮18角度地锁定，并且马达减速器28的输出轴36和释放杯子2的凸轮构件14以运动学方式连接。换句话说，销42与耦接器30一起限定了由马达减速器28提供动力的、并且适于如下所述地移动到运动耦接位置和从运动耦接位置移出的动力输出装置，在该运动耦接位置，释放装置12的动力输入被布置在所述分配站中。

在上述降低的静止位置和升高的操作位置之间的销42并且由此产生的耦接器30的致动由致动器29经由传动构件执行，该传动构件被配置成在致动器29的推力下赋予销42沿轴线44的平移运动。

为此目的，致动器29优选地为线性的，在方便的情况下为螺线管型，并且具有可在平行于轴线44的方向上移动的输出构件47，并且可滑动地且可旋转地接合形成在摇臂48的第一臂的自由端处形成的长方形狭槽，该摇臂可旋转地安装在横向于轴线44并布置在致动器29和销42之间的支点销49上。摇臂48还包括第二臂，该第二臂与第一臂相对并且在其自由端处具有长方形狭槽，该长方形狭槽可滑动地且可旋转地由在销42的与耦接器30相对的轴向端部处形成的突起部50接合。

在图6和10所示的正常不起作用或静止位置中，致动器29的输出构件47被布置在抽出位置中，并且摇臂48将销42向下推入所述降低的静止构型中。

当向致动器29提供动力时，输出构件47向后移动，从而使摇臂48克服安装在销49上的复位弹簧51的作用而旋转，并从而使推动销42的第二臂向上升到其与锥形凹部45接合的操作位置中。致动器29在整个杯子分配阶段保持提供动力，在此期间，马达减速器28被操作以使销42且通过耦接器30使动力输入齿轮18旋转，并且同时所述旋转运动通过齿轮16a和冠状轮17被传递到所有凸轮构件14。凸轮构件14的旋转由电子控制单元(未示出)控制，该电子控制单元连接到与凸轮38相关联的微动开关39。

在分配杯子2之后，致动器29无动力并且摇臂48由弹簧51引起以围绕销49旋转，从而导致输出构件47升高并且在销42中下降，结果导致耦接器30从锥形凹部45脱离。根据未示出的变型，弹簧51由双稳态机构代替，该双稳态机构适于呈现第一稳定位置和第二稳定位置，在该第一位置中，该双稳态机构使销42保持在降低的静止位置，并且在该第二稳定位置中，该双稳态机构将销42保持在升高的操作位置。致动器29被提供动力以将所述双稳态机构从一个稳定位置移动到另一个稳定位置。

销42保持在降低的静止位置，直到下一次饮料选择。在这种情况下，如果所选饮料需要先前选择的相同杯子并且布置在所述分配站中的柱塔5不是空的，则不移动料盒3并且重复上述的操作步骤以将释放装置12连接到马达减速器28、致动凸轮构件14，并最终将释放装置12与马达减速器28脱开。

相反，如果所选饮料需要与先前分配的杯子的尺寸不同的杯子，则马达减速器27被致动以使料盒3围绕轴线6旋转并将包含所需尺寸的杯子2的第一柱塔5带入所述分配站中。

在这方面，应该提到的是，杯子分配器1设置有电子控制系统，该电子控制系统可操作以识别柱塔5并控制它们围绕轴线6的运动。具体地，所述电子控制系统包括多个位置传感器(优选地为磁性类型)，其输出提供给所述柱塔电子控制单元的电信号，所述柱塔电子控制单元被配置为控制马达减速器27的操作，并且因此基于来自所述位置传感器的电信号和柱塔5的识别数据使料盒3旋转。

实际上，当滚筒4旋转时，所述电子控制系统识别出特定的柱塔5何时到达所述释放站以及何时必须停止滚筒4，因此准确地确保释放装置12何时被带入所述分配站中，对应的动力输入齿轮18与销42同轴。

尽管始终可能的系统精度，但是任何角度偏差在耦接器30接合锥形凹部45时由耦接器30借助于其锥形形状进行调节。

根据未示出的变型，致动器29可以被配置成保持耦接器30正常接合。在这种情况下，仅当饮料的选择或柱塔5的清空需要料盒3的旋转时，致动器29才被提供动力以脱离耦接器30。

优选地，如图5所示，为了确保耦接器30和轮毂46之间的耦接以准确和精确的方式发生，每个动力输入齿轮18通过插入螺旋弹簧52被安装在其对应的释放装置12上，当耦接器30接合锥形凹部45时，螺旋弹簧52适于正常地保持齿轮18，并因此保持轮毂46向下推抵止挡板并允许朝向齿轮18的顶部的弹性偏移。除了这个功能之外，弹簧52还具有在齿轮18处于静止状态时保持角度固定的功能。

最后，如图6和7所示，杯子分配器1包括光学传感器53，所述光学传感器被连接到电子控制单元并以这样的位置安装在致动器组件25上：当柱塔5到达分配站时，允许所述电子控制单元检测柱塔5中的杯子2的存在或不存，以便所述柱塔停止或穿过所述分配站，并且因此在所述分配站的柱塔5中没有杯子2的情况下控制料盒3旋转。

Claims (10)

1.一种用于饮料自动售货机的杯子分配器(1)，所述杯子分配器(1)包括能绕旋转轴线(6)旋转地安装的料盒(3)，并且设置有绕所述旋转轴线(6)布置的多个柱塔(5)，每个柱塔(5)适于存储相应的杯子(2)的堆栈，并且设置有能操作以分配各个杯子(2)的相应的释放装置(12)；所述杯子分配器(1)进一步包括：第一致动器，所述第一致动器用于使所述料盒(3)绕所述旋转轴线(6)旋转并选择性地将所述柱塔(5)带到固定的杯子(2)的分配站中；以及第二致动器，所述第二致动器用于操作所述分配站中的所述柱塔(5)的所述释放装置(12)；所述杯子分配器(1)的特征在于，进一步包括：由所述第二致动器提供动力的动力输出装置(42、30)；以及第三致动器，所述第三致动器能操作以选择性地将所述动力输出装置(42、30)移动到接合位置和从所述接合位置移开，在所述接合位置中所述动力输出装置(42、30)与所述分配站中的所述释放装置(12)的动力输入装置(18、45、46)运动学耦接。

2.根据权利要求1所述的杯子分配器，其中，所述动力输出装置(42、30)适于在脱开位置与所述接合位置之间移动，在所述脱开位置中，当所述释放装置(12)在所述料盒(3)旋转期间穿过所述分配站时，所述动力输出装置(42、30)不与所述释放装置干涉，在所述接合位置，所述动力输出装置(42、30)与包含待抽出的杯子(2)的所述柱塔(5)的所述释放装置(12)的动力输入装置(18、45、46)耦接。

3.根据权利要求2所述的杯子分配器，其中，所述动力输出装置(42、30)仅在分配所述杯子(2)所需的时间内移动到所述接合位置并保持在所述接合位置中。

4.根据权利要求2所述的杯子分配器，其中，每个释放装置(12)包括多个释放元件和具有输入装置的相应的变速器(15、16、17、18)，该输入装置限定所述动力输入装置(18、45、46)并且包括齿轮(18)，该齿轮的中央部分限定轮毂(46)；所述动力输出装置(42、30)由销(42)限定，该销被配置成装配到所述轮毂(46)中，以使所述销(42)与所述齿轮(18)角度地耦接。

5.根据权利要求4所述的杯子分配器，其中，所述销(42)具有锥形装配端，该锥形装配端具有槽型轮廓。

6.根据权利要求5所述的杯子分配器，其中，所述第二致动器被配置为旋转所述销(42)并操作所述释放装置(12)。

7.根据权利要求5所述的杯子分配器，其中，所述第一致动器、第二致动器和第三致动器安装为形成紧凑的致动器组件，该致动器组件被容纳在布置在所述料盒(3)下方的外壳(26)中。

8.根据权利要求7所述的杯子分配器，其中，所述第三致动器为线性致动器并且适于使所述销(42)在限定所述脱开位置的降低位置和限定所述接合位置的升高位置之间移动，在所述升高位置，所述销(42)轴向装配到所述轮毂(46)中。

9.根据权利要求8所述的杯子分配器，其中，所述第三致动器为螺线管致动器；摇臂传动装置被布置在所述第三致动器的线性输出构件(47)和所述销(42)之间，以在所述第三致动器被启用时使所述销(42)从其正常位置移动；并且弹性返回装置被设置成当所述第三致动器停用时将所述销(42)移回其正常位置。

10.根据权利要求7所述的杯子分配器，进一步包括：光学传感器(53)，安装到所述致动器组件(25)；以及电子控制单元，所述电子控制单元连接到所述光学传感器(53)并且被配置为当柱塔停止或穿过所述分配站时，基于所述光学传感器检测所述柱塔(5)内部是否存在杯子(2)，因此，如果所述分配站处的柱塔(5)中没有杯子(2)，则控制所述料盒(3)旋转。

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