CN110520852A - 用于从嵌套物品特别是杯盖的堆叠件分配物品的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于从嵌套盖(3)的堆叠件(2)分配杯盖(3)的分配装置(1)；分配装置(1)包括塔式料盒(8)和解套单元(11)，该塔式料盒被设计为容纳堆叠件(2)，该解套单元布置在塔式料盒(8)的底部以使盖(3)从堆叠件(2)的底部分离，并且包括多个解套辊(19'，19")，多个解套辊围绕相应的基本上竖直的轴线可旋转地安装；每个解套辊(19'，19")具有下搁板(23)、位于下搁板(23)上方的第一上搁板(25)以及位于第一上搁板(25)上方的第二上搁板(26)；一些解套辊(19'，19”)包括由第一上搁板(25)承载的至少一个第一分离器(36)，并且其他解套辊(19'，19")包括由第二上搁板(26)承载的至少一个第二分离器(32)；解套辊(19'，19")被安装为围绕相应轴线在搁置位置与单个释放位置之间旋转以及在所述搁置位置与多个释放位置之间旋转，在搁置位置中，堆叠件(2)搁置在下搁板上，在单个释放位置中，第一分离器接合堆叠件(2)以使最后一个物品(3)从堆叠件(2)的底部分离，而在多个释放位置中，第二分离器接合堆叠件(2)以使至少最后两个物品(3)从堆叠件(2)的底部分离。

Description

用于从嵌套物品特别是杯盖的堆叠件分配物品的装置

对相关申请的交叉引用

本申请要求2017年10月19日提交的欧洲专利申请第17197387.8号和2018年6月5日提交的意大利专利申请第102018000006044号的优先权，其全部公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及一种用于从嵌套物品(特别是杯盖)的堆叠件分配物品的装置。

上述类型的盖分配装置有利地应用于自动分配的领域，其中，其安装在饮料自动售货机内部，以便提供耦接到杯子(特别是大容量杯子)的盖，用于待“携带”饮用的饮料。

背景技术

一般而言，盖分配装置包括塔式料盒和解套单元，该塔式料盒被设计为容纳嵌套盖的堆叠件，该解套单元布置在料盒的下端并被构造为将盖从该堆叠件的底部逐一分离。

众所周知，上述类型的盖分配装置受到频繁发生故障的问题的影响，这种问题归因于盖由于其相对较深且具有成形轮廓而在其嵌套时具有牢固地卡在彼此内部并形成堆叠件的趋势的事实，该堆叠件非常紧凑以致于解套单元的分离动作通常变得非常困难和无效。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于从嵌套物品(特别是杯盖)的堆叠件分配物品的装置，所述分配装置能够解决上述问题。

根据本发明，提供了一种根据所附权利要求的用于从嵌套物品(特别是杯盖)的堆叠件分配物品的装置。

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，附图中：

图1是本发明的用于分配物品(特别是盖)的装置的优选实施例的透视图；

图2是图1的分配装置的分解图，其中，添加了盖；

图3以更大比例示出了图1的细节；并且

图4A、图4B和图4C从各自不同的角度示出了图3的第一细节；

图5A、图5B和图5C从各自不同的角度示出了图3的第二细节；

图6A至图6C示意性地示出了本发明的分配装置的第一操作顺序，其中为了更清楚起见而去除了一些部件；并且

图7A和图7B示意性地示出了本发明的分配装置的第二操作顺序，其中为了更清楚起见而去除了一些部件。

具体实施方式

现在将参考附图详细描述本发明，以允许本领域技术人员执行和使用本发明。对本领域技术人员来说，对本文描述的实施例的可能改变将是显而易见的，并且本文描述的一般原理可应用于其他实施例和应用，而不会因此超出所附权利要求中阐述的本发明的保护范围。因此，本发明不能被认为限制于本文描述和示出的实施例，而是必须与根据本文描述和要求保护的原理和特征的可能的最宽保护范围相关联。

在图1中，数字1总体上表示用于从嵌套物品(特别是杯盖3)的堆叠件2分配物品的装置。

分配装置1优选地被构造为在饮料自动售货机或与饮料自动售货机操作地关联的单独模块内操作，以提供待耦接到用于饮料的杯子的盖，特别是设计为容纳待“携带”饮用的饮料的大容量杯子，例如美式咖啡、拿铁等。为此，分配装置1可由饮料自动售货机的控制系统自动操作，以从堆叠件2的底部拾取盖3并将其放入移除隔室中，用户可从外部接近该移除隔室。

根据图2和图6B，由分配装置1提供的盖3优选地由塑料制成，并且由杯形主体设计，该盖包括底壁4和基本上圆柱形的侧壁5，并且沿着其自由边缘具有从侧壁5径向向外伸出的边沿6。

此外，侧壁5优选地在外侧并且在与边沿6相距一给定距离处具有环形凸起7，该环形凸起在盖3内限定凹部，当盖3连接到杯子时，该凹部被设计为以互锁和可移除的方式与杯子的自由边缘接合，以将盖3轴向地约束到杯子。

根据图1和图2，分配装置1包括塔式料盒8，该塔式料盒被构造为容纳盖3的堆叠件2，并且由带有C形横截面的管状构件9限定，该管状构件具有基本上竖直的轴线和大于盖3的最大直径的直径。

管状构件9方便地设置有纵向开口10，该纵向开口的尺寸被设定为允许操作者在装载新的盖3的堆叠件2期间用手横向地接近料盒8，以伴随堆叠件2向下，保持盖3紧凑且正确地定向。

分配装置1还包括解套单元11，该解套单元与料盒8相关联并且由饮料自动售货机的电子控制单元(在本文中未示出)控制，以每当用户选择需要供应待耦接到带有饮料的杯子的盖3时，将盖3从容纳在料盒8中的堆叠件2的底部分离。

解套单元11包括盒形框架12，该盒形框架被设计为固定在饮料自动售货机内，并且包括上壁13，料盒8安装在该上壁上。

更详细地，料盒8的管状构件9在与通道14同轴的位置中安装在上壁13上，该通道沿着基本上竖直的轴线15延伸穿过盒形框架12，具有大约等于管状构件9的直径的直径，并且限定用于从料盒8取出的盖3的输出部。

根据图2，管状构件9连接到上壁13，使得其可容易地且快速地从盒形框架12分离，并且重新定位在围绕轴线15的不同角位置中。不考虑将在下面讨论的涉及解套单元11的几何形状和功能的其他优点，料盒8的这个特征是分配装置1的创造性的且有利的方面。料盒8如何耦接到盒形框架12所产生的优点在于，允许管状构件9的纵向开口10根据饮料自动售货机内的分配装置1的布置和定向而放置在围绕轴线15的不同的角位置中，以尽可能地改进对料盒8的可接近性，并因此便于执行将堆叠件2装载到料盒8中的装载操作。

可移除料盒-框架连接借助于螺钉16来获得，该螺钉围绕轴线15分布并且每个螺钉均具有插入在侧壁13中形成的相应孔17中的第一端和插入在管状构件9中形成的相应纵向槽18中的第二端。可替代地，螺钉16可由无螺纹销代替。

螺钉16可从孔17中拧出，并根据纵向开口10所处的位置而拧入其他孔17中。孔17的数量和角距离基于人们想要对纵向开口10围绕轴线15的角位置给出的变化程度来选择。在所示实例中，孔17以45°的角距离围绕轴线15均匀地分布。

根据本文未示出的变型，螺钉16与管状构件9成一体。

解套单元11还包括解套辊19，该解套辊围绕通道14布置在盒形框架12内并且由致动器20操作，该致动器20由电子控制单元(本文未示出)控制，以如下面更详细地解释地从搁置位置(图6A和图6C)移动到单个释放位置(图6B)，在该搁置位置中，解套辊19支撑盖3的堆叠件2，该堆叠件布置在料盒8中并且接合通道14，而在单个释放位置中，该辊将单个盖3从堆叠件2的底部分离；或者从所述搁置位置移动到多个释放位置(图7A)，在该多个释放位置中，解套辊19将最后两个盖3从堆叠件2的底部分离。

特别地，解套辊9被安装为围绕平行于轴线15的相应轴线21旋转，并且被控制为借助于在第一旋转方向上旋转第一角度而从搁置位置移动到单个释放位置，以及借助于在与第一方向相反的第二旋转方向上旋转等于或不同于第一角度的第二角度而从搁置位置移动到多个释放位置。

为此，解套辊19设置有支撑元件和分离器元件，该支撑元件被设计为在搁置位置中和在单个释放位置及多个释放位置中支撑堆叠件2，而该分离器元件被设计为在单个释放位置中使一个盖3从堆叠件2的底部分离并且在多个释放位置中使两个盖3分离。

参考图3、图4A至图4C和图5A至图5C，在其中所示的优选实施例中，解套辊19具有两种类型，其占据围绕通道14的交替位置。

特别地，第一类型的解套辊(在图4A至图4C中示出，并且为了更清楚起见，在下文中用19'表示)包括：与相关轴线21同轴的圆柱形主体22；以及在圆柱形主体22的下端处的搁板23，该搁板构成所述支撑元件中的第一个，并且与其他搁板23一起实现在搁置位置中支撑堆叠件2的功能。

搁板23由通常新月形的附件限定，该附件从圆柱形主体22的下端径向地伸出，并且在顶部处由基本上水平的表面24限定。

解套辊19'还包括靠近于圆柱形主体22上端的三个另外的支撑元件，该支撑元件从底部到顶部由第一级搁板25、第二级搁板26和第三级搁板27限定，这些搁板位于彼此等距间隔开的相应平面上、彼此平行且垂直于轴线15。

第一级搁板25、第二级搁板26和第三级搁板27实现在单个释放位置和多个释放位置中支撑堆叠件2的功能。

第二级搁板26和第三级搁板27在顶部处由相应的基本上水平的上表面28和29限定、沿着带有相同宽度的弧围绕圆柱形主体22延伸，并且布置在彼此的顶部上，以在圆柱形主体22上释放角扇区30，该角扇区与搁板23竖直地对准并且具有与该搁板中的一个相当的角宽。第二级搁板26和第三级搁板27都具有各自的锥形端31，如下面更详细地讨论的，该锥形端帮助其插入到盖3的边沿6之间。

第二级搁板26与第三级搁板27的不同之处在于其设置有分离器元件32，该分离器元件被构造为当解套辊19'朝向多个释放位置旋转时插入到倒数第二个盖3的边沿6和倒数第三个盖3的边沿6之间，以使它们逐渐地分离，直到嵌套在一起的堆叠件2的最后一个盖3和倒数第二个盖3分离并向下掉落。

为此，分离器元件32由弯曲支台限定，该弯曲支台布置为靠近于第二级搁板26的锥形端31、从第二级搁板26的与上表面28相对的一侧向下伸出，并且相对于搁板23沿着成角度交错的弧围绕圆柱形主体22延伸。分离器元件32在最靠近于锥形端31的端部处由斜面33限定，该斜面具有促进分离器元件32逐渐插入到边沿6之间的功能。

第一级搁板25布置在第二级搁板26下方、具有与第二级搁板26的距分离器元件32最远的锥形端31竖直地对准的锥形端34，并且沿着与第二级搁板26和第三级搁板27相比具有更小宽度的弧围绕圆柱形主体22延伸。

第一级搁板25具有基本上水平的上表面35，并且还包括分离器元件36，该分离器元件被构造为当解套辊19'朝向单个释放位置旋转时插入到最后一个盖3的边沿6和倒数第二个盖3的边沿6之间，以使它们逐渐分离，直到堆叠件2的最后一个盖3分离并向下掉落。

与分离器元件32类似，分离器元件36由弯曲支台限定，该弯曲支台布置为靠近于锥形端34、从与上表面35相对的一侧向下伸出、相对于搁板23成角度地交错，并且在最靠近于锥形端34的端部处由斜面37限定，该斜面实现促进分离器元件36逐渐插入到边沿6之间的功能。

分离器元件32和分离器元件36相对于彼此成角度地交错，并且围绕圆柱形主体22布置成使得在从搁置位置到单个释放位置的旋转期间，唯一的分离器元件36接合堆叠件2，并且反之亦然，在相反方向上从搁置位置到多个释放位置的旋转期间，唯一的分离器元件32接合堆叠件2。

除了分离器元件36以外，第二类型的解套辊(在图5A至图5C中示出，且为了更清楚起见，在下文中用19"表示)与解套辊19'相同，该分离器元件在解套辊19"中不存在，而分离器元件32布置在第二级搁板26上。

根据本文未示出的变型，解套辊19"设置有分离器元件32和36两者。

根据本文未示出的另一变型，解套辊19'设置有布置在第一级搁板25上的唯一的分离器元件36，并且解套辊19"设置有布置在第二级搁板26上的唯一的分离器元件32。

根据本文未示出的另一变型，解套辊19'和/或解套辊19"仅具有第一级搁板25和第二级搁板26，而没有第三级搁板27。

根据图3，致动器20被构造为同时使所有的辊19'和所有的辊19"围绕各自的轴线21旋转。为此，致动器20包括安装在框架12上的电机38和包括齿轮39的齿轮传动装置，该齿轮以运动学方式连接到电机38的输出轴，以围绕其平行于轴线21和轴线15的轴线旋转，并与小齿轮39'啮合，该小齿轮与一个解套辊19同轴并成一体。旋转运动通过小齿轮39”和冠齿轮40被传递到其他解套辊19，每个小齿轮与相应的解套辊19同轴并成一体，该冠齿轮与轴线15同轴并与小齿轮39'和小齿轮39”啮合。

现在将特别参考图6A至图6C和图7A、图7B描述分配装置1的操作。

图6A至图6C示出了“正常”操作循环，即这样的操作循环：在该操作循环中，在最后，解套单元11提供单个盖3。

图6A示出了搁置位置，在该搁置位置中，解套辊19'和19"保持静止，并且相应的搁板23相对于轴线15径向地定向，并且部分地在通道14内延伸(图1和3)，以一起限定用于堆叠件2的最后一个盖3的周边部分的支撑件。

在容纳于料盒8中的堆叠件2中，盖3相对于其正常使用而嵌套在相反的位置中，即底壁4布置在底部(图2)。在图中所示的实例中，与搁板23接合的最后一个盖3的所述周边部分由最后一个盖3的环形凸起7限定。

在使用没有凸起7的盖3的情况下，搁置在搁板23上的最后一个盖3的周边部分由最后一个盖3的底壁4的周边部分限定。

在电子控制单元(本文未示出)的控制信号之后，操作致动器20以使辊19'和19"在逆时针方向上旋转一角度，该角度足够宽以导致分离器元件36插入到最后一个盖3的边沿6和倒数第二个盖3的边沿6之间(图6B)，直到最后一个盖3分离并掉落。

在此旋转期间，搁板23移动到侧面，从而停止用作用于堆叠件2的支撑件，该堆叠件由第一级搁板25、第二级搁板26和第三级搁板27支撑，这些搁板的尺寸和间隔被设定为插入到直接布置在最后一个盖3上的盖3的边沿6之间。

优选地，从搁置位置到单个释放位置的旋转角度是大约120°。

在最后一个盖3已经分离之后，辊19'和19"在相反方向上旋转并回到搁置状态。在此旋转期间，第一级搁板25、第二级搁板26和第三级搁板27逐渐从边沿6滑出，直到不再被支撑的堆叠件2稍微向下移动并再次搁置在搁板23上(图6C)。

图7A和7B示出了“复位”操作循环，即在“正常”操作循环在输送一个单个盖3时失效的情况下执行的操作循环。盖3实际上可变形并压紧在一起，从而以几乎不可移除的方式将其自身锁定到彼此，因此，在“正常”操作循环结束时，解套单元11不能输送盖3。“复位”操作循环实现了同时分离最后两个嵌套盖3的功能，从而防止分配装置1由于故障而停止。

“复位”操作循环从搁置位置(图6A)开始，并且进行解套辊19'和19"在顺时针方向上的旋转并旋转一旋转角度，该旋转角度足够宽以将搁板23带出通道14并导致分离器元件32插入到倒数第二个盖3的边沿6和倒数第三个盖3的边沿6之间，而堆叠件2搁置在第一级搁板25、第二级搁板26和第三级搁板27上。

优选地，从搁置位置到多个释放位置的旋转角度是大约120°。

在最后两个盖3已经分离之后，辊19'和19"在相反方向上旋转并回到搁置状态。

为了完成上面给出的信息，应指出，解套辊19方便地围绕通道14布置，该通道成对地按类型分组(图3)。在盖3是椭圆形的情况中，这种布置证明在“正常”操作循环中是有利的。在此情况中，实际上，分离器元件36所产生的推力沿着最后一个盖3的周边是不均匀的，并且至少部分地弥补了盖3的变形，因此比均匀分布的推力更有效。

根据一个变型，辊19'和19"可围绕轴线15布置在交替的位置中。

最后，应指出，例如在上述“复位”循环不以最后两个盖3的分离结束的情况中，可重复上述允许从堆叠件2的底部分离一个或多个盖3的相同功能原理，以分离三个或更多个嵌套盖3。

例如，为了分离最后三个嵌套盖3，解套辊19'和/或19"需要具有第三分离器元件，该第三分离器元件布置在第三级搁板上、并且位于朝向多个释放位置的旋转方向上的下游、并且相对于第二级搁板26的分离器元件32成角度地交错。

Claims (8)

1.一种用于从嵌套物品(3)的堆叠件(2)分配物品(3)的物品分配装置，每个物品(3)由杯形主体限定，所述杯形主体在所述杯形主体自身的自由边缘处具有环形向外延伸的边沿(6)；所述物品分配装置(1)包括塔式料盒(8)和解套单元(11)，所述塔式料盒具有基本上竖直的第一轴线(15)并且被设计为容纳嵌套物品(3)的堆叠件(2)，所述解套单元布置在所述塔式料盒(8)的下端并且能操作成使物品(3)从所述堆叠件(2)的底部分离；所述解套单元(11)包括多个解套辊(19'，19")，多个所述解套辊围绕相应的基本上竖直的第二轴线(20)能旋转地安装并且围绕所述第一轴线(15)分布以在多个所述解套辊之间限定通道(14)，所述通道适于由所述堆叠件(2)的最后的物品(3)接合；其特征在于，每个所述解套辊(19'，19")包括下搁板(23)、位于所述下搁板(23)上方的第一上搁板(25)以及位于所述第一上搁板(25)上方的第二上搁板(26)；其中，一些所述解套辊(19')包括由所述第一上搁板(25)承载的至少一个相应的第一分离器(36)，并且其他所述解套辊(19")包括由所述第二上搁板(26)承载的至少一个相应的第二分离器(32)；并且其中，所述解套辊(19'，19")被安装为围绕相应的所述第二轴线(21)在搁置位置与单个释放位置之间旋转以及在搁置位置与多个释放位置之间旋转，在所述搁置位置中，所述堆叠件(2)搁置在所述下搁板(23)上，在所述单个释放位置中，所述第一分离器(36)接合所述堆叠件(2)以使最后一个物品(3)从所述堆叠件(2)的底部分离，而在所述多个释放位置中，所述第二分离器(32)接合所述堆叠件(2)以使至少最后两个嵌套物品(3)从所述堆叠件(2)的底部分离。

2.根据权利要求1所述的分配装置，其中，所述解套辊(19'，19")被构造为通过在第一旋转方向上旋转第一角度而从所述搁置位置移动到所述单个释放位置，以及通过在与所述第一方向相反的第二旋转方向上旋转等于或不同于所述第一角度的第二角度而从所述搁置位置移动到所述多个释放位置。

3.根据权利要求1或2所述的分配装置，其中，在所述单个释放位置中和在所述多个释放位置中，所述下搁板(23)布置在所述通道(14)的外部，并且每个所述解套辊(19'；19")的所述第一上搁板和所述第二上搁板(25，26)接合所述物品(3)的对应的所述边沿(6)，以支撑所述堆叠件(2)。

4.根据任一前述权利要求所述的分配装置，其中，所述解套辊(19'，19")包括设置有所述第一分离器和所述第二分离器(36，32)两者的第一系列的解套辊(19')以及仅设置有所述第二分离器(32)的第二系列的解套辊(19")。

5.根据权利要求4所述的分配装置，其中，所述第一系列的两个解套辊(19')与所述第二系列的两个解套辊(19")围绕所述第一轴线(15)交替。

6.根据前述权利要求中任一项所述的分配装置，其中，所述物品(3)是杯盖。

7.根据前述权利要求中任一项所述的分配装置，其中，设置有电子控制单元，以致使所述解套单元(11)执行正常操作循环来分配单个物品(3)，在所述正常操作循环中，所述解套辊(19'，19")从所述搁置位置移动到所述单个释放位置并且反之亦然；并且在所述正常操作循环发生故障的情况中，以致使所述解套单元(11)执行复位操作循环来同时分配两个嵌套物品(3)，在所述复位操作循环中，所述解套辊(19'，19")从所述搁置位置移动到所述多个释放位置并且反之亦然。

8.根据前述权利要求中任一项所述的分配装置，其中，所述解套单元(11)包括容纳所述解套辊(19'，19”)的盒形框架(12)；所述塔式料盒(8)包括管状构件(9)，所述管状构件具有C形横截面和纵向开口(19)，所述塔式料盒与所述通道(14)同轴并且能移除地连接到所述盒形框架(12)以快速地且容易地从所述盒形框架(12)分离并且在围绕所述第一轴线(15)的相同或不同的角位置中重新连接到所述盒形框架。