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Warenverkaufsautomat
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Die Erfindung betrifft einen neuartigen Warenverkaufsautomaten für
Stapelware wie Zigarettenpackungen, Schokoladentafeln und dergleichen mit entsprechenden
Warenschächten und an deren Ende angerodneten selektiv betätigbaren Auswerfvorrichtungen.
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Bei den meisten dieser Automaten sind die Schächte senkrecht angeordnet,
und die selektiv betätigbare Auswerfvorrichtung (z. B. ein Schlitten mit Auswerfmagneten
für jeden Schacht, von denen pro Verkaufsvorgang nur einer angesteuert ist) wirft
die unterste Packung aus einem angewählten Schacht aus.
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Es ist nur ein einziger Verkaufautomat bekanntgeworden, welcher die
Pakkungen aus waagerecht angeordneten Schächten verausgabt. Hierbei entfällt der
zwangsläufige Nachschub der verbleibenden Packungen durch Schwerkraft und infolge
dessen weist bei diesem Automaten jeder Warenschacht eine selbsttätig wirkende Nachschiebevorrichtung
für den verbleibenden Warenvorrat auf welche diesen der seitlich angeordneten selektiv
betätigbaren Auswerfvorrichtung zufördert.
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Die selbsttätig wirkende Nachschiebevorrichtung dieses einen bekannten
Automaten arbeitet mechanisch mit Feder-Vorspannung, wobei die Kraft einer gespannten
Feder auf ein Vortriebswerk gelenkt wird. Die Federkraft preßt den Warenstapel des
betreffenden Warenschachtes gegen eine Begrenzung und die zu verausgabende Packung
wird bei einem Verkaufsvorgang unter Uberwindung dieses Anpreßdruckes seitlich herausgeschoben.
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Diese Lösung hat zahlreiche Nachteile, welche die vorliegende Erfindung
abstellen will.
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Der erste Nachteil ist der erwähnte Anpreßdruck, dem die Packungen
ausgesetzt sind. Die erforderliche Auswerfkraft ist entsprechend hoch, weil zu der
erforderlichen Kraft für die Bewegung der zu verausgabenden Packung zusätzlich die
Kraft für die Überwindung dieses Anpreß- bzw. Einklemmdruckes kommt.
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Ein weiterer Nachteil ist die Spannung der Feder, welche einerseits
ausreichend hoch sein muß, um das Nachschieben der verbleibenden Packungen unter
Überwindung ihrer Reibung auf dem waagerechten Schachtboden sicherzustellen und
die andererseits den entstehenden Anpreßdruck nicht über ein bestimmtes Maß ansteigen
lassen darf. Durch diese Beschränkungen ergibt sich eine limitierte Nachförderstrecke.
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Ein weiterer Nachteil ist die Tatsache, daß die Federkraft erlahmt
und damit nach einer gewissen Zeit die Funktion des Automaten überhaupt ausfallen
kann.
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Die Erfindung stellt sich also die Aufgabe, die automatisch wirkende
Nachschiebevorrichtung so auszulegen daß unter Vermeidung dieser Nachteile die Nachschiebevorrichtung
so wirkt, daß jeder behindernde Anpreßdruck vermieden wird.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Nachschiebevorrichtung
so auszulegen, daß sie den verbleibenden Warenstapel auch senkrecht nach oben fördern
kann, was die Verausgabung der jeweils obersten Packung eines Warenstapels ermöglichen
würde. Eine solche Anordnung hat zahlreiche Vorteile. Sie erlaubt es, die Warenpackung.im
Griffbereich des Kunden zu verausgaben, ohne daß dieser sich nach einer unten ausgeworfenen
Packung bücken muß, wie es bei allen bisher bekanntgewordenen Lösungen erforderlich
ist.
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Mit einer solchen prinzipiell neuen Lösung, wie sie die Erfindung
nachstehend beschreibt, entstehen jedoch auch neue Forderungen, welche lösungsspezifisch
sind,
und deshalb ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, erstmals neue Vorschläge
zu machen für a) die Aufrechterhaltung des "first-in, first-out"-Prinzips bei einer
Hochförderung der Warenpackungen, b) das Bmmenspiel der selbsttätig wirkenden Nachschiebevorrichtung
nach den Vorschlägen der Erfindung mit der selektiv betätigbaren Auswerfvorrichtung
und c) die besonders vorteilhafte konstruktive Ausführung der Erfindungsideen im
Sinne eines ebenfalls erstmals vorgeschlagenen modularen Aufbaus eines Verkaufsautomaten
für Stapelwaren.
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Weitere, sich aus der Lösung der Erfindungsaufgaben ergebende Vorteile
werden nachstehend bei der Beschreibung erwähnt.
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Die Lösung der EEindungsaufgaben geschieht dadurch, daß je Warenschacht
eine Nachschiebevorrichtung verwendet ist, welche einen eigenen, steuerbaren motorischen
Antrieb aufweist, welcher nach Ausgabe einer Packung den verbleibenden Warenvorrat
um eine bestimmte Strecke nachschiebt, ohne daß ein nennenswerter, den späteren
Auswurf erschwerender Anpreßdruck auftritt.
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Mit dieser Lösung sind alle Nachteile vermieden, die sich aus dem
kontinuierlich wirkenden Federdruck ergeben; infolge der Steuerbarkeit der Nachschiebevorrichtung
ergibt sich der Vorteil praktisch unbeschränkter Föderlänge, die Sicherheit vor
nachlassender Federspannung und die Reduzierung der) Auswerfkraft auf das geringstmögliche
Maß. Die erforderliche Auswerfkraft ist nicht nur geringer als bei der erwähnten
waagerechten Lösung mit Feder-Nächschiebevorrichtung, sondern auch weitaus geringer
als bei den übrigen bekanntgewordenen Lösungen mit Auswurf derjjeweils untersten
Pakkung von senkrechten Stapeln. Denn bei diesen tritt an die Stelle des Federdrucks
einer Nachschiebevorrichtung der Auflagedruck der verbleibenden Packungen. Bei der
Verwendung der erfindungsgemäßen Lösung und Ausgabe der
obersten
der nach oben geförderten Packungen ist die oberste Packung weder einem Anpreßdruck
noch einem Auflagedruck übriger Packungen ausgesetzt, und die Packung kann mit dem
geringstmöglichen Kraftaufwand seitlich wegbewegt werden. Daraus resultiert eine
Verbilligung der benutzten Auswerfvorrichtung ungeachtet ihrer konstruktiven Auslegung.
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Der motorische Förderantrieb der Nachschiebevorrichtung kann nach
weiteren Gedanken der Erfindung.unterschiedlich ausgeführt werden.
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Man kann den motorischen Förderantrieb auf prinzipiell bekannte Weise
von einem Startsignal beginnen lassen und so auslegen, daß er sich nach einer bestimmten
Zahl von Umdrehungen des Fördermotors - beispielsweise unter Zuhilfenahme eines
Endschalters - selbsttätig beendet.
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Dabei kann nach einem Gedanken der Erfindung der bewirkte Förderweg
genau dem Rastermaß (= Dicke) der zu verausgabenden Packungen entsprechen.
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Diese Lösung empfiehlt sich indes nur für relativ kurze Warenstapel
mit einer relativ geringen Zahl von Packungen, da sich zwangsläufig Ungenauigkeiten
der Packungen addieren werden und Unsicherheiten ergeben können ("Rasterabhängige
Lösung.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann man deshalb den pro
Takt entstehenden Förderweg so bemessen, daß er größer ist als das Rastermaß und
Vorrichtungen verwenden, welche nach dem Ende der Förderbewegung eine Ausrichtung
auf das genaue Rastermaß bewirken. Durch solche - nachstehend bespielhaft beschriebene
- Lösungen ergibt sich eine höhere Sicherheit und läßt sich eine größere Stapelhöhe
realisieren. Indes haftet auch dieser Lösung noch der Nachteil an, daß bei Verwendung
anderer Packungen mit anderer Dicke die Vorrichtungen, welche die Ausrichtung auf
das genaue Rastermaß bewirken, neu eingestellt oder ausgewechselt werden müssen.-Diese
"raster-kontrollierte Lösung" kann deshalb nach einem weiteren und sehr zweckmäßigen
Vorschlag der Erfindung verbessert werden, indem man
den motorischen
Vorschub durch einen Endschalter steuert, welcher von der ersten Packung eines Warenstapels
bei Erreichen einer bestimmten Stellung betätigt wird ("Rasterunabhängige Lösung").
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Beispiele für die Ausführung dieser drei prinzipiellen Möglichkeiten
werden später beschrieben.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung muß ein Warenschacht mit
einem steuerbaren motorischen Förderantrieb einen (oberen) Endschalter aufweisen,
welcher die Vorwärtsbewegung beendet, sobald die letzte Packung verausgabt ist oder
zur Ausgabe bereitliegt. Ein solcher Endschalter muß so angeordnet sein, daß er
nur von dem eingesetzten Fördermittel (z. B.
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einem zwangsgeführten Wagen oder Schlitten) betätigt werden kann,
nicht jedoch von den durch diesen bewegten Packungen.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann jeder Warenschacht
auch einen (unteren) Endschalter an dem entgegengesetzten Ende aufweisen, welcher
von dem eingesetzten Fördermittel bei Erreichen einer untersten gewollten Stellung
betätigt wird.
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Dies wird man mit besonderem Vorteil vorsehen, wenn man den Förderantrieb
in zwei Richtungen schaltbar ausbildet. Es ist dabei von besonderem Vorteil, wenn
die Fördermotoren Gleichstrommotoren sind, weil diese je nach Polarität der angelegten
Versorgungsspannung im entgegengesetzten Drehsinn arbeiten und wenn wenn nach einem
weiteren Gedanken der Erfindung ein zentraler Schalter odgl. vorhanden ist, mittels
dessen die Versorgungsspannung für alle Fördermotoren umgepolt werden kann. Die
nach oben vorrückenden Förderantriebe müssen zurückgeführt werden, wenn der Warenstapel
in einem Schacht nachgeladen wurden muß. Er zentraler "Füll-Schalter" nach dem Vorschlag
der Erfindung bewirkt die automatische Rückkehr aller Fördermittel in eine Ausgangsstellung
zum Zwecke des Nachladens.
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Indes muß eine solche Automatik nicht unbedingt vorhanden sein: es
genügt, wenn die verwendeten Fördermittel so gestaltet sind, daß sie ausrückbar
sind und dann von Hand in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt werden können.
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Bei den bekannten Automaten mit senkrechten Schächten und Ausgabe
am unteren Ende ist das sogenannte "first-in, first-out"-Prinzip verwirklicht. Dies
bedeutet, daß die zuerst eingefüllten Packungen auch zuerst verkauft werden. Bei
einemNachladen werden zwar neue Packungen auf die verbliebenen alten Packungen gestapelt,
aber die verbliebenen Packungen werden zuerst verkauft. Dadurch ist gewährleistet,
daß nicht bestimmte Packungen überaltern und ihre Frische verlorengeht. Auch bei
den waagerecht angeordneten Schächten mit Feder-Nachschiebevorrichtung ist dieses
Prinzip gewährleistet: der Feder-Schlitten odgl. wird zurückgeführt in seine Ausgangsstellung,
aber die restlichen Packungen eines Warenstapels verbleiben in ihrer Lage nahe der
Auswerfvorrichtung.
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Verwendet man einen motorischen Förderantrieb bei waagerechten Schächten,
bleibt dieser Vorteil erhalten. Verwendet man indes den erfindungsgemäßen Förderantrieb
bei senkrechten Schächten, um bestimmte zweckmäßige Gestaltungsmöglichkeiten zu
erhalten, dann geht das "first-in, first-out"-Prinzip verloren. Denn mit dem nach
unten in Ausgangsstellung bewegten Fördermittel wandern auch die daraufliegenden
restlichen Packungen nach unten. Sie müßten nun entnommen werden und dann auf die
nachgefüllten Pakkungen obenauf gepackt werden. Abgesehen davon, daß dies eine zusätzliche
Erschwernis der Nachfüllarbeiten darstellt, wird es in der Praxis häufig unterbleiben.
Die Erfindung stellt dies in Rechnung und schlägt deshalb Vorrichtungen vor, welche
ein Abwärtsgleiten der Packungen bei Abwärtsbewegung des Fördermittels verhindern.
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Nach einem ersten Gedanken der Erfindung kann man die Warenschächte
so ausbilden, daß sie in eine waagerechte Lage bewegbar sind. In dieser Lage kann
dann der Förderantrieb zurückgeführt werden, ohne daß die Packungen ihre
Lage
verändern. Mit besonderem Vorteil wird man bei dieser Lösung den zentralen "Füll-Schalter"
so anordnen, daß er nur bei waagerechter Lage der Warenschächte betätigt werden
kann oder daß er durch Bewegen der Schächte in eine waagerechte Lage selbsttätig
geschaltet wird.
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Ein Schwenken der Warenschächte in eine horinzontale Lage erfordert
mit zunehmender Schacht länge zunehmend Platz vor dem Automaten, der vielfach nicht
vorhanden ist.
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Ein besonders zweckmäßiger Vorschlag der Erfindung ist es deshalb,
einem jeden Fördermittel (Wagen, Schlitten odgl.) eine lose aufliegende sogenannte
Klemmplatte zuzuordnen, auf welcher die Warenpackungen auf liegen.
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Die Klemmplatte wird mit den Packungen nach oben gefördert und weist
an zwei gegenüberliegenden Seiten nach außen federnde Elemente auf, welche sich
gegen die Innenwandungen des Warenschachtes pressen und ein Zurückgleiten der Klemmplatte
samt den auf ihr gestapelten Packungen verhindern, sobald der Wagen oder Schlittexsich
abwärts bewegt.
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Die federnden Elemente der Klemmplatte können beliebig ausgebildet
sein.
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Es kann sich um federnde Stifte mit entsprechend hohem Anpreßdruck
handeln oder um schenkelartige Fortsätze. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die
Innenseiten der Warenschächte so gestaltet sind, daß sie solchen federnden Elementen
der Klemmplatte einen Halt bieten. Dabei kann es sich um Einkerbungen, Ausbuchtungen
oder Aussparungen der Schachtwände beliebiger Art handeln. Von besonderem Vorteil
ist es, wenn die Innenseiten des Warenschachtes so ausgebildet sind, daß eine;sich
abstützende Klemmplatte nach Auffüllen frischer Packungen seitlich aus dem Schacht
herausgezogen und unten oberhalb des Fördermittels (Wagen, Schlitten odgl.) wieder
für einen neuen Arbeitshub eingeschoben werden kann.
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In Weiterführung der vorstehend erwähnten Erfindungsgedanken wird
nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung eine besonders vorteilhafte Gestaltung
eines Schachtautomaten dadurch erreicht, daß man diesen modular
aufbaut,
d. h. jeweils einen Warenschacht und die diesem zugeordnete Fördereinrichtung sowie
die diese steuernden und überwachenden Schaltelemente und Leitungen zu einer elektrischen
und mechanischen Funktionseinheit zusammenfaßt. Noch zweckmäßiger erweist sich der
Vorschlag dieser Erfindung, auch die Auswerfvorrichtung modular aufzubauen und mit
dem Schacht und der Fördereinrichtung zu vereinigen. Auf diese Weise stellt jeder
Warenschacht mit den ihm zugeordneten Vorrichtungen für Warenförderung und -auswurf
bis auf die Krediteinheit und das Gehäuse bereits einen "l-Schacht-Automaten" dar.
Durch beliebiges Zusammenfügen mehrerer solcher Einheiten können nun Automaten unterschiedlichen
Fassungsvermögens und unterschiedlicher Angebotspalette geschaffen werden, ohne
daß es der Konstruktion unterschiedlicher Schachtpakete und unterschiedlicher Auswerfmaschinen
wie bisher bedarf.
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Die Vorschläge der Erfindung eröffnen also auch erstmals völlig neue
konstruktive Möglichkeiten für Zigarettenautomaten und ähnlich Schachtautomaten
unter Verwendung weitestgehend normierter, in großen Stückzahlen billigst herstellbarer
Schacht-Einheiten.
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Die in diesem Zusammenhang verwendeten Auswurfvorrichtungen können
beliebiger Konstruktion sein. Die bisher bekannten Auswurfvorrichtungen bestehen
dabei aus einem motorisch hin und her bewegten Schlitten odgl. und mindestens einem
auf diesem Schlitten mitgeführten Klappankermagneten odgl., welcher bei Bedarf angesteuert
wird und seinen Klappanker in eine Ausschiebeposition bewegt.
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Es sind jedoch auch andere Konstruktionen denkbar und neue Ausführungen
von Auswerfvorrichtungen, die sich besonders gut für einen kostengünstigen modularen
Aufbau eignen, sind in der deutsche Patentanmeldung P 30 ?t ort. q beschrieben.
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Ungeachtet der Verwendung einer bestimmten Lösung für den Auswerfmechanismus
macht die Erfindung erstmals Vorschläge, wie das Zusammenwirken einer Auswerfvorrichtung
und einer Fördereinrichtung nach der Erfindung ausgelegt werden kann.
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Nach der Erfindung arbeiten Fördervorrichtung und Auswerfvorrichtung
in Taktfolge und zwar je nach Anwendungsfall in einem 3-er-Takt, einem 2-er-Takt
oder einem Gleichtakt.
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Die 3-er-Taktfolge nach dem Vorschlag der Erfindung besteht dabei
aus den Bewegungen: 1. Förderbewegung für die nachzuführende Packung, 2. Ausschiebebewegung
für eine Packung, 3. Rückführbewegung der Auswerfevorrichtung in ihre Ausgangslage.
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Nach einem Gedanken der Erfindung kann man einen jeden Verkaufstakt,
der sich aus diesen drei Einzelbewegungen zusammensetzt, mit einer beliebigen dieser
drei Bewegungen beginnen lassen bzw. - anders ausgedrückt - eine Unterbrechung dieser
Taktfolge, die sich normalerweise ununterbrochen ergeben würde, mit dem Ende einer
beliebigen dieser drei Bewegungen eintreten lassen. Die drei sich ergebenden Ausführungsmöglichkeiten
sind später im Einzelnen beschrieben.
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Nach einem weiteren Gedanken der Erfindung kann man indes auch eine
2-er-Takt folge schaffen, welche aus den Bewegungen 1. Förderbewegung für die nachzuführende
Packung und 2. Ausschiebebewegung für eine Packung besteht und bei welcher die Rückführbewergung
der Auswerfvorrichtung in die Ausgangslage entfällt. Dies geschieht nach der Erfindung
durch Verwendung einer umlaufenden Auswerfvorrichtung, wofür nachstehend ebenfalls
Beispiele gegeben werden.
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Eine nochmalige Verringerung des mechanischen Aufwandes und der Steuerorgane
erreicht man durch einen weiteren Gedanken der Erfindung, welcher sich auf die Verwendung
von Fördervorrichtung und Auswerfvorrichtung im Gleichtakt bezieht. Dabei arbeiten
beide Vorrichtungen mindestens teilweise zeitgleich. Auch diese Lösung muß auf bestimmte
Gegebenheiten Rücksicht nehmen; diese werden bei der nachfolgenden Beschreibung
von Beispielen genannt.
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Bei der Beschreibung aller Beispiele werden weitere Erläuterungen
zu den Erfindungsgedanken gegeben. Die beschriebenen Beispiele sind nicht erschöpfend.
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Die Lösung dieser Erfindungsaufgaben im Einzelnen wird zweckmäßig
bei der Beschreibung von Beispielen aufgezeigt, die nachfolgend gezeigt werden:
Abb. 1 a bis 1 c zeigt das Prinzip eines schubweise im Raster der Warenpackungen
vorwärtsbewegten Hubschlittens odgl., Abb. 2 a und 2 b zeigen das Prinzip eines
schubweise vorwärtsbewegten Hubschlittens odgl., mit einer Anordnung, welche die
Ausrichtung auf das Packungsraster nach einem jeden Vorwärtsschub bewirkt, Abb.
3 bis 7 zeigen Beispiele für Ausführungen rasterunabhängiger Fördereinrichtungen,
deren Hub v<n der geförderten Packung bei Erreichen einer bestimmten Stellung
unterbrochen wird, Abb. 8 zeigt die Prinzip-Anordnung von Endschaltern, welche die
Bewegung eines Hubschlittens odgl. über zwei durch sie bestimmte Endlagen hinaus
verhindern.
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Abb. 9 zeigt die Prinzip-Anordnung eines Warenschachtes, der zum Zwecke
der Nachfüllung in horizontale Lage geschwenkt werden kann.
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Abb. 10 zeigt die besonders zweckmäßige Ausführung einer Klemmplatte
zur Durchführung des "first-in, first-out"-Prinzips, Abb. 11 zeigt eine aus dem
Schacht, der zugeordneten Fördereinrichtung und einer diesen zugeordneten modularen
Auswerfeinheit gebildeten Funktionseinheit, Abb. 12 bis 14 zeigen Prinzipanordnungen
und Schaltbilder des Zusammenspiels von Fördervorrichtung und Auswerfvorrichtung
im 3-er-Takt, Abb. 15 und 16 zeigen Prinzipanordnungen und Schaltbilder des Zusammenspiels
von Fördereinrichtung und Auswerfvorrichtung im 2-er-Takt, Abb. 17 zeigt eine Prinzipanordnung
und das Schaltbild für eine Fördereinrichtung und eine Auswerfvorrichtung, die im
gleichen Takt arbeiten.
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In Abbildung 1 ist eine Antriebswelle mit 1 bezeichnet, die daran
befestigte Scheibe mit einem umlaufenden, exzentrisch angeordneten Förderstift mit
2, eine oberseits der Scheibe vorhanden Kurve mit 3, ein von der Kurve nach oben
bewegtes Laufrad mit 4, sowie eine geführte Hubstange mit Selbstrückstellung durch
Schwerkraft mit 5. Die Hubstange weist eine Sägezahnung feiner Teilung 6 auf. Ein
Schalter 7 setzt den Umlauf der angetriebenen Scheibe 2 still, sobald diese einen
Umlauf ausgeführt hat. An der Schachtwandung 8 ist eine Führung 9 für einen Hubschlitten
90 angebracht, in welcher dieser gleiten kann. Auf ihm lagern gestapelte Packungen
10. Drehbar gelagerte Mitlaufhebel 91 und 92 an beiden Seiten des Hubschlittens
werden von Gegengewichten (910, 920) zum Einrasten in die-Sägezahnung gebracht;
die Gegengewichte sind vorteilhaft so ausgebildet, daß sie als Griffstücke für deren
Loslösen aus der Sägezahnung dienen können, wenn man den Hubschlitten von Hand nach
unten führen will.
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Die Zahnstange 50 ebenfalls mit feiner T*lung ist fest mit der Schachtwand
8 verbunden. Bei jedem Umlauf der Scheibe 2, die Bestandteil einer Auswerfvorrichtung
für eine Packung ist, bewegt sich die Hubstange 5 einmal nach oben - und zwar in
der zweiten Hälfte der Scheibenumdrehung - und fällt kurz vor Erreichen der Endstellung
der Scheibe 2 zurück. Bei jedem dieser Hübe, die genau der Dicke einer Packung entsprechen,
nimmt der eingerastete Mniaufhebel 92 den Hubschlitten 90 um das gleiche Maß nach
oben mit. Bei der anschließenden Abwärtsbewegung der Hubstange 5 hebt sich der Mitlaufhebel
92 über diZahnung, um bei einem späteren Hub wieder einzurasten. Das Zurückgleiten
des Hubschlittens wird durch den Mitlaufhebel 92 vermindert, der sich bei jeder
Aufwärtsbewegung über die Zahnung der Zahnstange 50 hebt und bei Stillstand einrastet.
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Abbildung 1 a zeigt schematisch eine Seitenansicht, Abbildung 1 b
eine Vorderansicht und Abbildung 1 c eine Draufsicht der Anordnung.
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Abbildung 2 zeigt in zwei Ansichten die gleiche Anordnung, jedoch
mit einer Vorrichtung, welche nach jeder Aufwärtsbewegung - welche nach einem Vorschlag
der Erfindung durch eine entsprechend erhöhte Kurve 3 größer ist als die Packungsdicke
und geringer als die doppelte Packungsdicke - eine Ausrichtung auf das genaue Packungsmaß
= Rastermaß bewirkt. Diese Vorrichtung besteht aus dem gezahnten Teil der Hubstange
6, der mit 600 bezeichnet ist und der gleichgezahnten Zahnstange 500, die beide
eine Rasterung genau im Packungsraster aufweisen. Erfindungsgemäß wird also der
Hubschlitten 90 höher aufwärtsbewegt als notwendig, um am Anfang der Abwärtsbewegung
der Hub stange 5 quasi in das Raster zurückzufallen.
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Abbildung 3 zeigt eine weitere Ausführungsform mit Hubschlitten. Der
Übersichtlichkeit wegen ist dieser mit den übrigen Details nicht dargestellt.
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Es ist gezeigt: die Schachtwand 8, die Zahnstange 50 mit beliebiger
Rasterung und mit der Schachtwand fest verbunden, eine in der Höhe bewegbare Hubstange
5 in einer nicht dargestellten Führung. Ein Getriebemotor 501 dreht eine an seiner
Antriebsachse befestigte Welle mit einer Kurvenscheibe
502, ein
mit der Hubstange 5 verbundenes Ablaufrad 500 führt intermittierende Hubbewegungen
aus und schiebt bei jedem Aufwärtshub mit der Hubstange 5 über den nicht dargestelltenMitl.äuferhebel
92 aus Abbildung 1 den Hubschlitten nach oben, ggf. in mehreren Hüben, bis der Getriebemotor
501 von einem ebenfalls nicht dargestellten Schalter abgeschaltet wird.
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Dies s11 erfolgen, wenn die oberste der nach oben beförderten Packungen
eine bestimmte Position erreicht hat.
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Abbildung 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, in welcher ein die
Höhe der jeweils obersten Packung abfragender Endschalter von der nachrückenden
Packung stellungsabhängig betätigt wird und den laufenden Förderantrieb abschaltet.
Bei diesem Beispiel besteht der motorische Förderantrieb aus Schlitten 90, welcher
in einer Führung 9 bewegt werden kann, einem an dem Schlitten 90 befestigten Seil,
Kette odgl., einer dessen oberer Umlenkung dienenden Umlenkrolle 801 und einer Winde
503, welche vorjdem Fördermotor 501 angetrieben wird.
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Abbildung 5 zeigt das gleiche Prinzip in einer Abwandlung, bei welcher
der Fördermotor 501 über ein Antriebsrad 5030 ein von einer Umlenkrolle 801 gespanntes
Band, Kette odgl. 505 antreibt und mittels eines daran befestigten Mitnehmers 506
der Schlitten 90 so entsprechend bewegt wird.
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Abbildung 6 zeigt als Prinzip-Schema eine weitere mögliche Ausführungsform,
bei welcher ein Getriebemotor 501, eine Schneckenspindel 507, eine Muffe 508 und
ein Hubschlitten 90 zusammenwirken. In einer möglichen Ausführungsform kann die
Spindel 507 angetrieben sein und je nach Drehrichtung-die Muffe 508 auf oder ab
bewegen, die ihrerseits fest mit dem-. Hubschlitten 90 verbunden ist, welcher in
dem Warenschacht gegen seitliche Verdrehung gesichert ist. Eine weitete denkbare
Ausführungsform kann darin bestehen, die Spindel 507 fest zu montieren, den Fördermotor
innerhalb des Hubschlittens 90 anzuordnen und mittels Schleifkontakten odgl. zu
versorgen, und seine Kraft auf eine sich drehende Muffe 508 zu übertragen, welche
ihre Höhenverstellung auf den Hubschlitten 90 überträgt.
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Aus der Vielfalt der mit bekannten Mitteln der Technik realisierbaren
Lösungen nach den Vorschlägen der Erfindung sei ein weiteres Beispiel beschrieben:
Abbildung 7 zeigt eine an der Schachtwandung 8 befestigte Führung 9 für einen Hubschlitten
90, einen in diesem mitfahrenden Getriebemotor 501 mit einem Antriebsrad 509, welches
seine Drehbewegung auf ein weites Zahnrad 510 überträgt, dessen Zahnung in entsprechende
zahnstangenartige Ausbildungen der Führung 9 eingreift und den Hubschlitten 90 je
nach Drehrichtung des Motors 501 in die eine oder andere Richtung treibt.
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Abbildung 8 zeigt ganz schematisch die Anordnung von zwei Schaltern
am oberen und unteren Ende des für den Hub schlitten 90 gewünschten nutzbaren Förderweges,
geführt durch eine Führungsschiene 9 an der Schachtwand 8.
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Der Schalter 520 ist den Aufwärts lauf eines Hubschlittens 90 beendbar
ausgebildet und muß so angeordnet sein, daß sein Fühlerhebel von dem ankommenden
Schlitten betätigt wird, nicht aber von auf dem Schlitten beförderten Packungen.
Er kann die Aufwärtsbewegung direkt oder indirekt melden; letzteres beispielsweise
dadurch, daß seine Stellung nach einenweiteren Gedanken der Erfindung zur Voraussetzung
für die Ingangsetzung der betreffenden Funktionseinheit gemacht ist.
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Der untere Schalter 530 ist denAbwärtslauf des Hubschlittens 90 beendbar
ausgebildet und wird von dessen Unterseite betätigt.
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Abbildung 9 zeigt eine Schachteinheit 8 in ebenfalls stark vereinfachter
Darstellung. Sie ist um eine Achse 81 schwenkbar und kann nach Schwenken in die
waagerechte Lage auf beliebige Weise fixiert werden. In senkrechter Stellung befindensich
die Packungen 10 auf dem Hubschlitten 90, der sich in seiner Führung 9 nach oben
bewegt hat. Nach Schwenken in waagerechte Lage behält der Hubschlitten zunächst
seine mit 901 bezeichnete.Stellung bei, aus welcher er mittels eines Schalters oder
auf beliebige andere Weise in seine unterste Stellung 902 bewegt werden kann. Zwischen
den in der Nähe
der Ausgabevorrichtung am vorderen Schachtende
verbleibenden Packungen und dem in Ausgangsstellung verbrachten Hubschlitten entsteht
nun Platz für neue Packungen, die nach Zurückschwenken des Schachtes in vertikale
Position erst verkauft werden, nachdem die alten Packungen verkauft worden sind.
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Wird bei dem gezeigten Beispiel ein motorischer Förderantrieb verwendet,
dann ist es wie in allen anderen Beispielen von besonderem Vorteil, wenn die verwendeten
Motoren Gleichstrommotoren sind, weil diese je nach Polung der Antriebsspannung
mit verschiedenem Drehsinn arbeiten.
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Es kann ein zentraler "Füll-Schalter" verwendet sein, welcher die
Umschaltung der Spannung für alle Fördermotoren bewirkt. Von besonderem Vorteil
ist es, wenn dieser "Füll-Schalter" so angeordnet oder ausgebildet ist, daß er nur
in waagerechter Stellung der Schächte betätigt werden kann oder sich automatisch
betätigt. Im letzteren Falle kann er sich auch automatisch wieder zurückstellen,
so daß seine Bewegung in die Ausgangslage zwangsläufig die Verkaufsbereitschaft
des Automaten wiederherstellt.
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Weil nicht in allen Fällen der Platz vor dem Automaten vorhanden sein
wird, der für das Herausschwenken der Schächte benötigt wird, schlägt die Erfindung
auch eine weitere besonders zweckmäßige und wirtschaftliche Lösung für die Wahrung
des "first-in, first-out"-Prinzips vor: Abbildung 10 zeigt einerFnittels Führungsschiene
9 zwischen zwei Schachtwänden 8 geführten Hubschlittens 90, auf dem eine sogenannte
Klemmplatte 900 aufliegt und Packungen 10, welche auf dieser Klemmplatte 900 gestapelt
sind. Letztere weist beidseits je einen federnden, schenkelartigen Fortsatz auf,
welcher sich bei Aufwärtsbewegung über die Zahnung (82) der Schachtwand 8 hebt und
bei beginnender Abwärtsbewegung einrastet. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich
die Klemmplatte 900 samt den aufliegenden Packungen in dem senkrechten Schacht hält
und unterhalb der festsitzenden Klemmplatte frische Packungen eingelegt werden können.
Die gezeigte Anordnung erlaubt das seitliche Herausziehen der Clemnplatte 900 aus
dem Schacht und ihr Einschieben in den Schacht oberhalb des Hubschlittens 90 nach
dem Nachfüllen.
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Abbildung 11 zeigt die zweckmäßige Ausführung einer standardisierten
Funktionseinheit, in der sich alle wesentlichen Vorschläge der Erfindung wiederfinden.
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An der Rückseite eines U-förmig gebogenen Schachtes 8 ist eine Führungsschiene
9 für einen Hubschlitten 90 beliebigen Antriebes befestigt, auf welchem eine Klemmplatte
900 und Packungen 10 aufliegen. Schalter 520 und 530 begrenzen die Vertikalbewegung
des llubschlittens 90 mittels des nicht dargestellten gesteuerten motorischen Förderantriebes.
Am oberen Ende des Schachtes 8 sind ein Schalter 521 für die Stellungsabfrage der
obersten Packung angeordnet, ferner ei- schematisch dargestellte Auswerfeinheit
601 mit einem der Aus förderung der obersten Packung dienenden Förderelement 602.
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Alle den Antriebs- und Steuerelementen zugeordneten Leitungen 540
sind auf einen Verbindungsstecker 541 geführt, über welchen jede einzelne Funktionseinheit
mit einer zentralen Automatensteuerung verbunden werden kann.
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Das Zuammenspiel von Auwerfvorrichtung und Fördervorrichtung kann
auf verschiedene Weise ausgeführt sein. Bei den nachfolgenden Beispielen wird im
Sinne der bestmöglichen Ausführung der Erfindung nu von einem modularen Aufbau sowohl
der Fördereinrichtung wie einer Auswerfvorrichtung ausgegangen. Es istljedochdenkbar,
daß die Auswerfvorrichtung nicht-modular aufgebaut ist.
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Abbildung 12 zeigt eine Prinzipanordnung, bei welcher der 3-er-Takt
nach den Vorschlägen der Erfindung unterbrochen wird mit dem Ende der Rücklaufbewegung
der Auswerfvorrichtung. Mit Ankunft des Fördermittels 602 in der Grundstellung wurde
der Schalter 7 geschlossen (gestrichelte Stellung), der Lauf des Motors 601 beendet,
weil Differenzierstufe 302 einen Rückstellimpuls auf die Ansteuerzeitstufe 300 gelangen
ließ. Die oberste der Packungen 10 verbleibt in Wartestellung unterhalb der gestrichelt
dargestellten Ausgabeposition. Dieser Zustand ist in Abbildung 12 a dargestellt.
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Mit erneutem Starten der Zeitstufe 300 läuft zunächst über Schalter
521 der Fördermotor 501 an, bis die oberste Packung in Stellung 100 ihn umschaltet.
Daraufhin läuft über Schalter 7 - unabhängig von dessen Stellung -der Auswerfmotor
601 an und fördert die zuvor hochgeschobene Packung nach außen. Eine Differenzierstufe
mit Erkennlogik 302 stellt fest, wann der Schalter wieder von dem zurückkehrenden
Fördermittel 602 in dessen Grundstellung betätigt wird (gestrichelte Stellung des
Schalters) und (Stellung des Schalters) und beendet die Zeitstufe 300. Diese Takte
sind in Abbildung 12 b und 12 c dargestellt. Abbildung 12 d entspricht wieder der
Ausgangslage nach Abbildung 12 a.
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Abbildung 13 zeigt zunächst (13 a) das Auswerfelement 602 in vorderer
Stellung, in welchem es durch Schalter 70 angehalten wurde. Nach dem Start wird
es sich zunächst in die hintere Endstellung bewegen und dort erneut angehalten,
bis die Hochförderung einer Packung 10 in die Ausgabestellung 100 erfolgt ist, dann
erneut anlaufen, die Packung ausschieben und am Schalter 70 zum Stillstand kommen.
Die einzelnen Takte sind mit gleichlautenden Bezeichnungen in Abbildung 13 a bis
13 d dargestellt.
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Mit 300 ist wiederum die Ansteuerzeitstufe bezeichnet. Sie kann zunächst
nicht wirken, da Schalter 70 in der gestrichelten Stellung verblieben ist.
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Zum Anlauf des Auswerfmotors 601 via Schalter 7 wird deshalb eine
zweite Zeitstufe 301 gestartet mit kurzer Zeit, welche dem Anlauf des Motors 601
dient und den Schalter 70 in Schließstellung geraten läßt. Wenn dann der Schalter
7 umschaltet, kann der Fördermotor via Schalter 521 anlaufen, bis dieser die Förderung,
in der gestrichelten Stellung unter dem Einfluß der nach oben beförderten Packung5
unterbricht und die Ansteuerung auf den Motor 601 umlenkt, der nun trotz der Unterbrechung
seiner Zufuhr durch Schalter 8 anlaufen kann. Der Schalter 7 wird frei und schaltet
nun direkt durch und Motor 601 läuft, bis das Fördermittel 602 schließlich den Schalter
70 betätigt und seinen Lauf abschaltet. Zu diesem Zeitpunkt oder wenig später endet
auch die Zeit der Ansteuerzeitstufe 300 und ein neuer Zyklus kann gestartet werden.
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Abbildung 17 zeigt das Prinzip mit den gleichen Bezeichnungen, wobei
jeder Zyklus mit dem Ausschieben einer bereitgelegten Packung 100 beginnt (Abb.
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14 a). Das Fördermittel 602 kehrt nach dem Auswurf der Packung wieder
zu Schalter 7 zurück und das Hochfördern einer weiteren Packung wird begonnen.
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bis Schalter 521 den Zyklus beendet.
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In Ausgangsstellung wirkt Schalter 521 unterbrechend für Motor 501.
Eine Differenzierstufe mit Erkennlogik 302 hat die Zeitstufe 300 mit Eintreten dieses
Zustandes beendet. Bei erneutem Start der Zeitstufe 300 wird Motor 601 für die Ausförderung
der bereitgelegten Packung 10o zunächst via Schalter 7 in der gezeichneten Stellung
und Schalter 521 in der gezeichneten
an und bewegt das Fördermittel 602 von dem Schalter 7 weg, welcher daraufhin umschaltet.
Über ihn wird der Auswerfmotor 601 nun direkt angesteuert, bis er erneut umschaltet
und ihn unterbricht. Inzwischen ist Schalter 521 mit Ausschieben der Packung freigeworden
und kann nun Hubmotor 501 ansteuern. Mit dem Ende des Hubes legt sich Schalter 521
wieder unterbrechend für Motor 501 um und würde nun erneut den Auswerfmotor 601
starten, wenn Schaltung 302 nicht die Ansteuerstufe 300 beenden würde.
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Abbildung 15 zeigt ebenfalls stark vereinfacht mit gleichen Bezeichnungen
eine Vorrichtung, die im 2-er-Takt arbeitet und ihn mit dem Auswerfen einer Packung
beendet.
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Eine Zeitstufe 300 wirkt zunächst über den Schalter 521 auf den Fördermoto
501 zum Hochfördern einer zu verausgabenden Packung 10 bis in Stellung 100, in welcher
Kontakt 521 umschaltet. Fördermittel 602 hatte zuvor Schalter 7 für den Auswerfmotor
601 unterbrochen, so daß zunächst über die Hilfszeitstufe 301 für eine kurze Zeit
der Anlauf des Motors 601 bewirkt werden muß, bis dieser das Fördermittel 602 von
dem Schalter 7 wegbewegt hat. Nun kann Schalter 7 direkt auf Motor 601 schalten,
bis am Ende der Auswerfbewegung das Fördermittel 6020 den Schalter 7 für den Motor
601 öffnet.
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Während der gesamten Auswerfbewegung hat der lange Iiihlertilebel
des Scll; er: 521 die Ansteuerung von Motor 601 sichergestellt. Mit Auswurf der
Packung
wurde er wieder frei und würde nun einen neuen Zyklus einleiten, wenn nicht die
Schaltung 302 das erneute Umschalten von Schalter 521 erkennend ausgebildet wäre
und mit Eintreten dieses Zustandes die Zeitstufe 300 beenden würde.
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Abbildung 16 beschreibt das Prinzip eines 2-er-Taktes, der mit dem
Ausschieben einer bereitgelegten I>ackung 100 beginnt. Nachdem diese ausgeworfen
ist, wird eine weitere Packung nach oben gefördert und der Zyklus beendet.
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In der Grundstellung steht Schalter 7 unterbrechend für Auswerfmotor
601, Schalter 521 unterbrechend für Fördermotor 501. Eine Zeitstufe 300 wird gestartet
und würde wirkungslos bleiben, wenn nicht Hilfszeitstufe 301 für das Freilaufen
des Fördermittels 602 von dem Schalter 7 sorgen würde. Mit dem Ende dieser entsprechend
kurz bemessenen Zeit schaltet Schalter 7 direkt auf Motor 601 durch bis das abwechselnd
mit Fördermittel 602 auf den Schalter 7:einwirkende Fördermittel 6020 den Schalter
7 erneut umlegt und jetzt den Fördermotor 501 einschaltet, der inzwischen mit Auswerfen
der bereitgelegten Packung freigeworden war. Ist die nachgeschobene Packung in der
Stellung 100 angelangt, endet mit der Betätigung des Schalters 521 durch diese die
Laufzeit für deaFördermotor 501,und der Ausgangszustand ist wiederhergestellt. Zu
diesem Zeitpunkt oder geringfügig später läuft die Zeit der Steuerstufe 300 ab.
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Abbildung 17 zeigt das Prinzip einer Arbeitsweise im Gleichtakt. Das
Fördermittel 602 bleibt in vorderer Auswerfposition stehen, nachdem Schalter 7 geöffnet
und den Auswerfmotor 601 abgeschaltet hatte.
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Mit dem Beginn eines Zyklus werden dieZeitstufe 300 und die Hilfszeitstufe
301 gestartet. Letztere wirkt nur eine kurze Zeit und nur auf Auswerfmotor 601,
damit dieser das Fördermittel von demunterbrechenden Schalter 7 wegbewegen kann.
Das Fördermittel wird daraufhin direkt über den Schalter 7 in Schließstellung für
Motor 601 in Lauf gebracht, den es erst wieder mit Erreichen des Schalters 7 beenden
wird.
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Mit dem Start der Zeitstufe 300 ist der Hubmotor via Schalter 521
angelaufen,und fördert die Packung 10 nach oben, bis Stellung 100 erreicht ist,
in welcher der Fördermotor ebgeschaltet wird. Statt des Fördermotors 501 wird eine
Schalteinheit 302 angesteuert, welche zweckmäßig in einer weil teren Zeistufe besteht
und welche den Schalter 3020 öffnend ausgebildet ist.
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Die Fördergeschwindigkeiten der Auswerfvorrichtung und der Hubvorrichtung
sind so ausgelegt, daß eine Packung die Stellung 100 erreicht haben muß, bevor das
umlaufende Fördermittel sie ergreifen kann (Stellung 6021).
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Im weiteren Verlauf erfolgt nun das Ausschieben der Packung, das mit
Erreichen des Schalters 7 durch das Fördermittel 602 endet. Beim Ausschieben wurde
der Schalter 521 wieder frei, jedoch wird das erneute Ansprechen des Förderantriebes
bereits zu diesem Zeitpunkt durch den Schalter. 3020 verhindert.
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Im Prinzip könnte man den Beginn der Förderbewegung geschehen lassen,
da er keinen prinzipiellen Nachteil brächte. Jedoch weisen die gezeigten Beispiele
zwei Merkmale auf, die sich als recht zweckmäßig erweisen: - wenn man Packungen
aus dem oberen Ende eines senkrechten Warenschachtes verausgabt, d-ann hat dies
zwar den Vorteil, daß die Packungen von dem Kunden leicht ergriffen werden können.
Indes muß auf einen gewissen Beraubungsschutz geachtet werden. Wenn - wie beispielsweise
angenommen -die Packungen aus einem horizontal verlaufenden Schlitz verausgabt werden,
dann ist es von Vorteil, wenn eine Packung noch nicht die Ausgabeebene erreicht
hait (100), sondern unterhalb dieser Ebene verbleibt bis der Verkauf eingeleitet
werden soll. Eine solche "abgesenkte" Packung ist sehr viel schwieriger zu ergreifen
als eine nicht abgesenkte.
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- im weiteren ist es zweckmäßig, den Zugang zu dem Lagerbereich der
Packungen wenigstens teilweise zu versperren Hierfür können mit besonderem Voro
teil
die Auswerfelemente (602) herangezogen werden, wenn man den Arbeitszyklus enden
läßt, wenn diese sich in der vorderen Ausgabestellung befinden und so den Zugriff
versperren.
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Aus den gezeigten Beispielen ist ersichtlich geworden, daß jede der
beiden zweckmäßigen Maßnahmen oder aucit beide zusammen durch entsprechende Gestaltung
des Zusammenspiels von Fördereinrichtung zum Nachschieben der Ware und Auswerfvorrichtung
genutzt werden können.
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