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Die
Neuerung betrifft einen vollautomatischen Becherdeckelspender gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 1.
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Es
sind seit langem Automaten für
die Zubereitung und Ausgabe von kalten und heißen Getränken im Einsatz. Der Konsument
wählt nach
Geldeinwurf ein Getränk
aus, die frisch zubereiteten Getränke werden in Getränkebecher
abgefüllt,
die der Automat ausgibt. Anschließend wird von dem Kunden der gefüllte Becher
entnommen. Der Nachteil dabei liegt darin, dass der Becher offen
ist und das Getränk schlecht
transportiert werden kann, oder verschüttet wird, oder Fremdkörper in
das Getränk
fallen können und
das heiße
Getränk
sich schnell abkühlt
beziehungsweise bei einem kalten Getränk sich erwärmt. Ein Deckel auf dem Becher
würde das
Getränk
während
der Dauer des Verzehres vor dem Vorgenannten nachhaltig schützen.
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Um
die vorgenannten Nachteile auszuschließen ist es zum Vorteil den
Getränkebecher
mit einem passenden Deckel, der eine Sauglippe besitzt, fest und
dicht durch Aufstülpen
zu verschließen.
Die bisher auf dem Markt befindlichen Automaten besitzen keine Deckelspendevorrichtung.
Deshalb soll diese Vorrichtung, die modular aufgebaut ist, dazu
dienen die Neuerung an bisherige und zukünftige Automaten anzukoppeln
oder auch zu integrieren um damit den Vorteil zu liefern, dass der
ausgegebene Becher verschlossen werden kann und das Getränk geschützt wird.
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Der
Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde die Nachteile von nicht
verschlossenen Bechern zu beseitigen und Automaten mit einer speziellen
Deckelausgabevorrichtung auszurüsten,
die Deckel unterschiedlicher Größen und
Abstände
zueinander ohne Justier- und Einstellarbeiten ausgeben kann.
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Diese
Aufgabe wird in erfindungsgemäßer Weise
durch eine automatische Becherdeckelspendevorrichtung gelöst, indem
diese eine beliebige Anzahl von Vorratsröhren besitzt um die Plastikdeckel, die
ineinander gestapelt von verschiedenen Hersteller geliefert werden
können,
auch gemischt in den Vorratsröhren
zu speichern. Dabei ist der Abstand der Deckel zueinander im Stapel
von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich. Bei der Erfindungsweise ist
bei der Vorrichtung der Abstand der Deckel zu einander unbedeutend.
Ebenfalls hat ein unterschiedlicher Durchmesser der Deckel untereinander
keinen nachteiligen Einfluß auf
die Vorrichtung in Bezug auf Vereinzelung und funktionssicherer
Ausgabe. Daraus ergibt sich ein erfindungsgemäßer Vorteil, dass es keiner
Justierung der Deckelvereinzelung bedarf, wenn auf Deckel mit unterschiedlichen
Durchmessern gewechselt werden soll, oder wenn Deckel mit unterschiedlichen
Abständen
eingefüllt
werden. Es liegt lediglich in der Verantwortung des Servicepersonals
die passenden Deckel zu den abzufüllenden Bechern in die Vorratsröhren der
Vorrichtung einzufüllen.
Der Vorteil der Vorrichtung liegt darin begründet, dass es zu keiner Störung kommt,
wenn Deckel verschiedener Hersteller die unterschiedliche Formen und
Abstände
besitzen eingefüllt
werden. Der Durchmesser der Deckel ist lediglich durch den Durchmesser
der Vorratsröhren
beschränkt,
somit arbeitet die Ausgabevorrichtung unabhängig vom Deckeldurchmesser,
von den Deckelabständen
zueinander und von der Form des Deckels. Dabei sollte lediglich
der Innenbereich des Deckels eine plane Fläche aufweisen.
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Die
automatische vereinzelte Deckelausgabe basiert vorzugsweise darauf,
dass die Becherdeckel in das Vorratskabinett, das aus einer Anordnung beliebig
vieler Vorratsröhren
bestehen kann, gefüllt werden.
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Dabei
ist es gegenüber
bisheriger Technik unabhängig,
ob die Deckel mit ihrer unteren oder oberen Seite nach oben zeigend
in das Röhrenmagazin
eingegeben werden.
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Nachdem
die Vorrichtung aufgefüllt
worden ist, startet die Steuerungselektronik und überprüft alle
relevanten Funktionsparameter, werden keine Fehlermeldungen an die
Steuerelektronik geliefert so meldet die Steuerung „Abgabebereit”.
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Dem
Vorratsmagazin, ist eine beliebige Anzahl an Vorratsröhren zugeordnet,
die drehbar über einer
Grundplatte angeordnet sind und weist neben den Vorratsröhren einen
Ausgabeschacht auf.
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Unter
jeder über
einer Grundplatte angeordneter Vorratsröhre befindet sich im Boden
ein Ausschnitt durch den sich die Liftplattform bewegen kann. Das
Magazin dreht sich in die Ausgabeposition. Dadurch wird in dieser
Position die jeweilige Vorratsröhre
zur Ausgaberöhre.
Durch den Ausschnitt in der Grundplatte fährt eine angeordnete Liftplatte
vertikal auf und ab um den gesamten Deckelstapel der sich in der
Ausgaberöhre
befindet soweit nach oben zu transportieren, bis der obere Deckel
des in der Ausgaberöhre
befindlichen Deckelstapels die oberste Position für die Entnahme
erreicht hat.
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Dem
Ausgabeschacht ist ein Höhenkontrollsensor
zugeordnet der über
die Steuerung kontrolliert, dass der obere Deckel des Becherstapels
exakt in die Entnahmeposition stufenlos gefahren wird.
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Die
Liftplattform ist mittels eines Spindelantriebs und mittels eines
Stellmotors nach oben oder unten fahrbar, dabei werden die entsprechenden
Positionen über
Sensoren bestimmt und mittels einer Software in der Steuerung aktiviert.
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Über der
Entnahmeposition des Ausgabeschachtes ist seitlich ein Schwenkarm
angeordnet, der sich horizontal vorzugsweise um ca. 90° bewegt.
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Dieser
Schwenkarm wird wiederum über
einen Getriebemotor angetrieben. Dieser wird über Sensoren und die Software
der Steuerung bewegt.
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Auf
der horizontalen Verlängerung
des Steuerarmes ist, mittels einer Achse, ein vertikal beweglicher
Schwenkwarm angeordnet, der sich vertikal aus seiner horizontalen
Achse vorzugsweise um ca. 30° oder
mehr noch oben bewegt.
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In
der Spitze dieses Kopfes ist ein Saugrohr mit einem Durchmesser
von vorzugsweise 20 mm angeordnet, das wiederum senkrecht über dem
oberen Deckel steht.
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Das
Kopfstück
wird mittels eines Zugmagneten oder elektrischen Stellmotors nach
oben oder unten bewegt. In Ruheposition wird das Kopfstück um ca.
30° Grad
aus der horizontalen Achse nach oben geschwenkt. Soll durch Kommando
ein Deckel entnommen werden, so schwenkt das Kopfteil in die horizontale
Position, sodass das Mundteil des Saugrohres unmittelbar über dem
Deckel anhält.
Parallel zu diesem Vorgang startet ein zugeordneter Gebläsemotor
dessen Saugseite mittels Schlauch an dem Saugrohr angeschlossen
ist, dadurch entsteht in dem Mundteil ein Unterdruck womit an dem
Mundteil des Saugrohres ein Saugeffekt entsteht. Dadurch wird der
obere Deckel in Richtung Mundstück
angesaugt und von dem Stapel durch Ansaugen entnommen. Das Anheben
des Deckels wird über
einen Sensor kontrolliert und ein entsprechendes Kommando an die
Steuerung gegeben, diese wiederum aktiviert den Zugmagneten oder
Stellmotor um das Kopfstück
um ca. 30° aus
der horizontalen Achse nach oben zu schwenken.
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Danach
wird durch Befehl der horizontale Steuerarm zur Seite geschwenkt
und der Deckel wird von der Ausgaberöhre zu dem Fallschacht, der über dem
Entnahmefach angeordnet ist, transportiert. Über diesem Fallschacht wird
der Gebläsemotor
gestoppt, wobei sich der Unterdruck im Saugrohr abbaut und der Deckel
sich selbständig
vom Mundteil löst
und in das Entnahmefach fällt.
Dort wird der Deckel von dem Kunden entnommen und manuell auf den Becher
dichtend gestülpt.
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Der
am oberen Rand der Ausgaberöhre
angeordnete Sensor stellt nun fest, dass ein Deckel entnommen worden
ist, daraufhin wird über
die Steuerungselektronik der Stellmotor für den Lift aktiviert womit
der Liftplattform nach oben bewegt wird und zwar solange bis der
Höhenkontrollsensor
an dem Ausgabeschacht feststellt, dass der nächste Deckel in die Entnahmeposition
gefahren worden ist.
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Danach
kann der nächste
Entnahmeprozess gestartet werden. Dies kann so oft geschehen bis
ein weiterer Sensor für
die Füllstandskontrolle
feststellt und meldet, dass der letzte Deckel aus der Ausgaberöhre entnommen
worden ist.
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Dieser
Kontrollsensor gibt ein entsprechendes Signal an die Steuerung.
Daraufhin wird der Stellmotor der Spindel für den Lift aktiviert und der
Lift fährt
nach unten und zwar solange bis die Liftplattform unterhalb der
Bodenöffnung
der Grundplatte der Ausgaberöhre
gefahren ist.
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Danach
wird über
die Steuerung ein weiterer Stellmotor aktiviert, der das Vorratsmagazin
so lange rechts oder links herum dreht, bis die nächste volle Vorratsröhre in die
Ausgabeposition gefahren worden ist. Danach wird die Liftplattform
durch den Antriebsmotor nach oben gefahren und erreicht den unteren
Teil des Deckelstapels und bewegt diesen wiederum so lange nach
oben, bis der obere Sensor wiederum feststellt, dass der obere Deckel
sich in der passenden Entnahmeposition befindet. Daraufhin kann
ein neuer Ausgabezyklus mit dem Kauf eines neuen Getränkes starten
und zwar solange bis der letzte Deckel ausgegeben worden ist beziehungsweise
der Füllstandssensor
eine ununterbrochene Meldung von wenigstens 20 Sekunden an die Steuerung liefert.
Daraus entnimmt die Steuerung, dass das gesamte Magazin leer ist
und das Signal sagt „Magazin leer” woraufhin
die Abgabefunktion bis zum wieder Befüllen gestoppt wird.
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Die
Funktionsweise der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren
erläutert:
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Die 1 zeigt
schematisch die Deckelspendevorrichtung in ihrer Gesamtheit und
mit verschiedenen Komponenten. Dabei ist das Vorratsmagazin (1),
der Lift (2), der Entnahmearm (3), der Fallschacht
(4) mit Entnahmefach (23), die elektronische Steuerung
(5), der Saugmotor 20 und der Getränkeautomat
(17) in ihrer Zuordnung zueinander dargestellt.
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Die 2 zeigt
das Vorratsmagazin mit Vorratsröhren
und Ausgabefach als Draufsicht.
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Die 3 zeigt
als Beispiel einen Deckel und einen Deckelstapel.
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Die
Deckel (6) beziehungsweise der Deckelstapel (26)
nach (3) werden durch die langen Schlitze
(7) nach 2 in die Vorratsröhren (8)
des Vorratsmagazins (1) eingefüllt. Durch das Signal des Sensors
(25) an die elektronische Steuerung (5), dass
keine Deckel mehr im Ausgabeschacht vorhanden sind, ist die Liftplattform
(9) über
den Schrittmotor (10) gegen den Uhrzeigersinn drehend in
die untere Position (11) nach der Abgabe des letzten Deckels
gefahren worden. Durch die eingefüllten Deckel im Ausgabeschacht
(13) wird der Füllstandssensor (25)
unterbrochen und der Steuerung (5) gemeldet Deckel (6)
vorhanden. Nachdem der Einfüllprozess der
Deckel in die Vorratsröhren
((8) und der Ausgaberöhre
(13) abgeschlossen worden ist, wird die Schutztür geschlossen
und der Türschalter
(14) geschlossen. Dadurch wird der Stromkreis des elektronischen
Steuerung geschlossen und die Steuerung erhält von dem Sensor (25)
das Signal Deckel verfügbar
in der Ausgaberöhre
(13).
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Die
elektronische Steuerung (5) gibt daraufhin einen Impuls
an den Schrittmotor (10) der daraufhin die Spindel (15)
im Uhrzeigersinn drehend die Liftplattform (9) nach oben
bewegt. Dadurch wird der Deckelstapel (26) nach oben bewegt
und zwar solange bis der obere Deckel (6) den Sensor (12)
unterbricht und daraufhin der Schrittmotor (10) gestoppt wird.
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Jetzt
wird der Schrittmotor (16) durch die elektrische Steuerung
(5) aktiviert und zwar solange bis der Entnahmearm (3)
sich über
der Mitte des Ausgabeschachtes ((13) befindet.
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Wenn
nun an dem Getränkeautomaten
(17) ein Verkaufsimpuls ausgelost wird, so geht an die elektrische
Steuerung (5) ein Signal, das veranlasst, dass der Schrittmotor
(18) den Entnahmekopf (19) um ca. 30° nach unten
schwenkt, sodass das Mundstück
(21) des Entnahmekopfes (19) unmittelbar über dem
Deckel (6) zum Stehen kommt. Parallel zu diesem Prozess
erhält
der Saugmotor (20) von der elektrischen Steuerung (5)
einen Impuls und startet. Dadurch wird in der Schlauchleitung (22)
Unterdruck erzeugt, der bewirkt, dass der Deckel (6) über das Mundstück (21)
angesaugt wird. Der Abstandssensor (27) meldet an die elektrische
Steuerung (5), dass der Deckel (6) ordnungsgemäß angesaugt
worden ist und sich in Position befindet. Daraufhin geht ein Impuls
von der elektrischen Steuerung (5) an den Schrittmotor
(18) der den Entnahmekopf (19) mit dem angesaugten
Deckel (6) um ca. 30 Grad aus der horizontalen Position
nach oben schwenkt, dadurch wird der Deckel (6) von dem
Stapel (26) gelöst.
Daraufhin geht ein Impuls von der Steuerung (5) an den Schrittmotor
(16) der den Schwenkarm (3) in Pfeilrichtung um
ca. 120° dreht.
An dieser Position gibt die elektrische Steuereinheit (5)
einen Impuls an den Saugmotor (20) und dieser stoppt den
Saugprozess und der Deckel (6) löst sich von dem Mundstück und fällt durch
Schwerkraft über
den Fallschacht (4) in die Entnahme (23), wo der
Kunde den Deckel (6) entnimmt und manuell auf den Getränkebecher
stülpt. Voraussetzung
ist, dass immer die Deckel (6) und Becher zueinander passend
sind.
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Der
Sensor (12) ist durch den entnommen Deckel (6)
nicht mehr unterbrochen und gibt ein Signal an die elektrische Steuerung
(5). Daraufhin gibt diese ein Signal an den Schrittmotor
(10) und dieser bewegt die Liftplattform (9) nach
oben und mit ihr den Becherstapel und zwar so lange bis der Sensor
(12) wieder unterbrochen wird ausgelöst durch den oberen Deckel
(6) der in den Tastbereich des Sensors (12) gefahren
wird.
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Ist
nun der letzte Deckel (6) aus dem Ausgabeschacht (13)
entnommen worden, so gibt der Sensor (25) ein Signal an
die elektrische Steuerung (5). Dadurch wird gemeldet an
die elektrische Steuerung (5) dass der Ausgabeschacht (13)
leer ist und die elektrische Steuerung (5) gibt einen Impuls
an den Schrittmotor (10) und dieser dreht die Spindel (15) gegen
den Uhrzeigersinn und damit die Liftplattform in die unterste Stellung.
Ist diese Position erreicht, so meldet der Schrittmotor (10)
dies der elektrischen Steuerung (5) und diese gibt einen
Impuls an den Schrittmotor (24) und dieser dreht im Uhrzeigersinn oder
je nach Einstellung auch gegen den Uhrzeigersinn das gesamte Vorratsmagazin
(1) so lange bis der Sensor (25) unterbrochen
ist, und ein Signal an die elektrische Steuerung (5) liefert,
was bedeutet, dass ein voller Magazinschacht über die Ausgabeposition gefahren
worden ist und dadurch wiederum der Schrittmotor (24) gestoppt
wird.
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Bleibt
der Sensor (25) länger
als vorzugsweise 20 Sekunden nicht unterbrochen, so registriert dies
die elektrische Steuerung (5) und diese meldet an den Automaten
(17), dass keine Deckel mehr vorhanden sind. Nach dem Befüllen des
Magazins (1) mit Deckeln (6) und Schließen der
Sicherheitstür kann
wieder ein neuer Abgabezyklus starten und zwar so lange bis wieder
alle Deckel (6) ausgegeben worden sind.