DE3603754A1 - Warenautomat - Google Patents

Description

WARENAUTOMAT

' Die Erfindung betrifft Warenautomaten, insbesondere eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Bestimmung, ob eine Ware von einem Warenautomaten verkauft wurde.

Waren, wie zum Beispiel in Blechdosen gefüllte, alkoholfreie Getränge und dergleichen, werden üblicherweise durch Automaten verkauft, in denen die Ware in Stapeln oder Säulen gespeichert und von der Unterseite des Stapels oder der Säule ausgegeben wird. Beispiele für derartige Automaten sind in den US-PSen 4 245 755 und 4 454 961 beschrieben.

Diese Automaten bzw. Maschinen umfassen einen Mechanismus, der die im Stapel unterste Ware freigibt und diese Ware auf eine Austragsrutsche abfallen läßt. Diese Abtragsrutsche führt zu einer Zugriffstation, wo der Kunde die Ware bzw. das Erzeugnis entgegennimmt. Wie in der US-PS 4 454 961 beschrieben, weist der Warenautomat einen halbzylindrischen Becher auf, der sich um die unterste Ware dreht, wobei Nocken und Schalter zur Bestimmung der Position des Bechers vorgesehen sind. Während eines Verkaufszyklus dreht sich der Becher von einer Halteposition unterhalb der untersten Ware zu einer Ausgabeposition seitlich oder oberhalb der untersten Ware und dann zur Halteposition unterhalb der

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tapei». Dieser Zyklus wird durch den Kunden

durch Einwurf von Münzen und Schließen eines Warenauswahlschalters eingeleitet und beendet, wenn die nockenbetätigten

Schalter anzeigen, daß sich der Becher zur Haltepositioh zurückgedreht hat.

Bei diesen Maschinen bzw. Automaten wird davon ausgegangen, daß der Kunde die Ware erhalten hat, wenn der Automat seinen Zyklus durchgeführt hat. Es ist jedoch im Falle eines Klemmens oder einer anderen Funktionsstörung des Automaten möglich, daß der Kunde die Ware tatsächlich nicht entgegen* nehmen kann. Da außerdem die Abtastschalter mechanisch betätigt werden, unterliegen diese dem Verschleiß und einer Versetzung bzw. Verlagerung und können zu Bruch gehen, was den Automaten außer Betrieb setzen oder eine Funktionsstörung hervorrufen kann.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen Warenautomaten mit einem verbesserten Sensor zur Bestimmung, ob eine Ware verkauft wurde, vorzuschlagen, der kostengünstig installiert werden kann, zuverlässig im Betrieb ist und einfach an bereits bestehende Automaten angebracht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1, 11 bzw. 19 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung sieht somit einen Warenautomaten vor, der einen Stoß- bzw. Aufpralldetektor aufweist, der bestimmt, ob eine verkaufte Ware auf die Austragsrutsche oder ein anderes Warenaufnahmeelement auftrifft, die bzw. das die Ware zum Kunden befördert. Der Verkaufsmechanismus wird durch Einwurf von Münzen und Betätigung eines Warenauswahlschalters betätigt und bleibt im Betrieb bis der Aufprall der Ware erfaßt oder ein Steuerzeitgrenzwert erreicht wird. Bei einem Ausführungsbeispiel weist der Aufpralldetektor ein piezoeiek* trisches Element auf, das an der Austragsrutsche befestigt

3603754 -δι ist. Bei anderen Ausführungsbeispielen besteht der Aufpralldetektor aus einem Dehnungsmesser oder einem Geräusch- bzw. Schal 1 detektor.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein AusfUhrungsbeispiel eines Warenautomaten mit einem Sensor für verkaufte Waren in schematischer Darstellung,

Fig. 2A und 2B den Verkaufsmechanismus des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 in funktionel1 en Darstellungen und

Fig. 3 eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung eines Verfahrens zum Befestigen des Aufpralldetektors an der Austragsrutsche beim Ausführungsbeispiel der Fig.l.

Wie aus Fig.l ersichtlich, weist der Warenautomat eine Vorratsstation 11 auf, in der eine Vielzahl von zu verkaufenden Waren in einem sich senkrecht erstreckenden Stapel gelagert sind. Bei diesem speziellen Beispiel ist die Ware in im allgemeinen zylindrische Behälter oder Blechdosen verpackt, die Seite an Seite gestapelt sind, wobei sich die Achsen der Behälter in einer im allgemeinen horizontalen Richtung erstrecken. Jedoch ist die Erfindung nicht auf Waren oder Erzeugnisse beschränkt, die in dieser speziellen Art verpackt oder gestapelt sind, sie kann auch bei anderen Waren, die auf irgendeine geeignete Art und Weise verpackt und gestapelt sind, Verwendung finden. Die Erfindung kann ferner bei Waren Anwendung finden, die ohne Verpackung verkauft werden.

Waren von der Vorratsstation 11 fallen auf eine Austrags-

rutsche 13, die diese zu einer Zugriffsöffnung (nicht dargestellt) im Gehäuse des Automaten befördert, wo diese Waren vom Kunden entgegengenommen werden^ Die Abgabe der Waren vom Stapel zur Rutsche wird mittels eines Verkaufsmechanismus 16 gesteuert, der z.B. von der Art sein kann, die in der US-PS 4 454 961 näher beschrieben ist. Kurz gesagt, dieser Mechanismus 16 umfaßt einen im allgemeinen halbzylindrischen Becher 17, der sich um eine sich horizontal erstreckende Achse und um die unterste Ware im Stapel zwischen einer Halteposition Und einer Abgabeposition dreht, wie dies in den Fig. 2A und 2B verdeutlicht ist. In der Halteposition ist der Becher unter der untersten Ware im Stapel angeordnet und diese Ware ruht auf dem Becher. In der Abgabeposition ist der Becher auf einerSeite oder oberhalb der untersten Ware angeordnet, wodurch die Ware infolge der Schwerkraft frei auf die Austragsrutsche fallen kann. Eine drehbar befestigte Schranke 18 steht mit dem Becher in Verbindungi Diese Schranke 18 hält die nächste Ware im Stapel über der untersten Ware, falls sich der Becher in der Ausgabeposition befindet, und ermöglicht es, daß die ha'chste Ware in den Becher fallen kann, wenn der Becher in die Halteposition zurückkehrt.

Der Verkaufsmechanismus wird mit Hilfe eines Motors 19 zwischen der Halteposition und der Ausgabeposition angetrieben. Der Motor 19 wird dabei von einer Motorsteuerung gesteuert. Die Motorsteuerung 21 empfängt ein Signal zur Betätigung des Motors zu Beginn eines Verkaufszyklus nach Einwurf von geeigneten Münzen in einen Münzmechanismus 23 und Betätigung eines Warenauswahl schalters 24. Ist der Motor einmal in Betrieb gesetzt, so bleibt dieser in Betrieb, bis eine Ware auf die Austragsrutsche fällt, oder das System wird gesperrt, ohne daß eine Ware abgegeben wird.

Die Austragsrutsche 13 ist aus Blech oder einem anderen geeigneten Material hergestellt und umfaßt eine nach unten

geneigte, konisch zulaufende Bodenwand 13a sowie zwei aufrechte Seitenwände 13b. Waren, die von dem Stapel auf die Rutsche fallen, biegen die Bodenwand 13a durch oder rufen eine Vibration dieser Bodenwand 13a hervor und erzeugen häufig ein hörbares Geräusch.

Der Aufprall einer Ware auf die Austragsrutsche 13 wird von einem Aufpralldetektor 26 erfaßt, der ein elektrisches Signal mit einer Größe entsprechend der Vibration der Bodenwand 13a erzeugt. Die Größe des elektrischen Signals wird von einem Schwellenwertdetektor 27 überwacht, der an die Motorsteuerung 21 ein Ausgangssignal abgibt, falls die Größe der Schwingungen der Größe entspricht, die von einer auf die Rutsche 13 auftreffenden Ware hervorgerufen wird. * Der Schwellenwert wird entsprechend dem Gewicht der Ware und der Wegstrecke, die die Ware fällt, ehe diese auf die Rutsche auftrifft, festgelegt. Der Aufpralldetektor 26 ist vorzugsweise an der Unterseite der Austragsrutsche 13 befestigt.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 besteht der Aufpralldetektor aus einer piezoelektrischen Keramikscheibe 31, die auf der Unterseite einer dünnen Messingplatte 32 befestigt ist. Diese Messingplatte 32 ist von der Rutsche abgesetzt und mittels zweier an der Unterseite der Rutsche angebrachte Befestigungsarme 33 abgestützt. Die elektrischen Verbindungen zum Detektor erfolgen über Leitungskabel 36 und 37, die mit dem piezoelektrischen Element bzw. mit der Messingplatte verbunden sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat die piezoelektrische Scheibe einen Durchmesser in der Größenordnung von 25,4 mm (1 inch) und ist an einer zentralen Stelle an der Unterseite der Austragsrutsche befestigt, wobei der piezoelektrische Tensor der Keramik so ausgerichtet ist, daß sich eine maximale Aktivierung der Keramik durch Biegen der Bodenwand 13a ergibt.

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Alternativ kann der Aufpralldetektor einen Dehnungsmesser oder einen Schalldetektor, wie z.B. ein Mikrophon, aufweisen. Diese Elemente können an irgendeiner geeigneten Stelle, wie z.B. an der Unterseite der Austragsrutsche, befestigt werden. Ein Dehnungsmesser kann z.B. direkt auf die Unterseite der Rutsche geklebt und mit einer Brückenschaltung verbunden werden, die ein elektrisches Signal erzeugt, das der durch den Aufprall der Ware hervorgerufenen Spannung bzw. Beanspruchung entspricht. Ebenso kann ein Mikrophon unter der Austragsrutsche angeordnet und so ausgerichtet werden, daß dieses auf die Schallwellen anspricht, die durch den Aufprall der Ware auf die Rutsche erzeugt werden. Der Aufpralldetektor kann auch einen Beschleunigungsmesser aufweisen, der ein elektrisches Signal in Erwiderung auf eine Durchbiegung oder Bewegung der Austragsrutsche erzeugt.

Nachfolgend wird der Betrieb und die Verwendung des Sensors und das damit verbundene Verfahren beschrieben. Der Verkaufsmechanismus befindet sich normalerweise in der Halteposition, die in Fig.2A dargestellt ist, wodurch die Waren im Stapel zurückgehalten werden. Werden durch den Kunden die entsprechenden Münzen in den Münzmechanismus eingegeben und ein Warenauswahl schalter betätigt, so wird der Motor 19 über die Motorsteuerung 21 eingeschaltet, wodurch sich der Becher 17 zu drehen beginnt. Erreicht der Becher 17 die in Fig.2B dargestellte Ausgabeposition, so wird die unterste Ware im Stapel freigegeben und fällt auf die Austragsrutsche 13, wobei die Schranke 18 verhindert, daß die übrigen Waren herabfallen, während der Becher sich in der Ausgabeposition befindet. Der Aufprall der Ware auf die Austragsrutsche 13 wird vom Aufpralldetektor 26 erfaßt, der dann ein der Größe bzw. Stärke des Aufpralls entsprechendes elektrisches Signal erzeugt. Entspricht der Pegel dieses Signals dem von Schwellenwertdetektor festgelegten Pegel oder überschreitet diesen, so schaltet die Motor-Steuerung 21 den Motor 19 aus, um den Verkaufszyklus zu

beenden, falls der Becher 17 zur Halteposition zurückgekehrt ist und die nächste Ware in den Becher 17 fällt. Für den Fall, daß der Aufprall einer Ware auf die Austragsrutsche nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit erfaßt wird, so schaltet ein in der Motorsteuerung 21 vorgesehener Zeitgeber den Motor 19 aus und die Durchführung wird ungültig gemacht. In diesem Fall wird das Geld des Kunden zurückgegeben oder der Kunde kann gebeten werden, eine andere Auswahl zu treffen.

Obwohl die Erfindung mit Bezug auf einen Verkaufsautomaten beschrieben wurde, der einen einzigen Stapel oder eine einzige Säule aufweist, der bzw. die eine einzige Austragsrutsche beschickt, so kann die Erfindung ebenso bei Automaten Anwendung finden, die mehrere Stapel oder Säulen aufweisen, die eine oder mehrere Austragsrutschen beschikken. In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, mehr als einen Sensor für eine bestimmte Austragsrutsche zu verwenden, z.B. bei Waren, die von unterschiedlichen Stapeln auf unterschiedliche Bereiche der Rutsche fallen, bei Waren mit unterschiedlichem Gewicht und bei Waren, die aus unterschiedlichen Höhen herabfallen. In solchen Fällen können die Abtastelemente in Bereichen angeordnet werden, in denen die vom Aufprall einer Ware erzeugten Vibrationen maximal sind.

Die Erfindung kann auch bei Automaten Verwendung finden, die ein Zwischenfach oder ein anderes Aufnahmeelement aufweisen, auf das die gekaufte Ware von der Vorratsstation zu Anfang fällt. Die Ware wird typischerweise durch einen Förderer von dem Zwischenelement zur Austragsrutsche oder direkt zum Kunden befördert. Bei solchen Automaten kann entweder der Aufprall der Ware auf das Zwischenelement oder die Austragsrutsche oder beide Aufpralle erfaßt werden.

Die Erfindung weist einen Anzahl von wichtigen Merkmalen und Vorteilen auf. Sie läßt sich wirtschaftlich herstellen, ist

einfach zu installieren und kann leicht an bereits existierenden Automaten montiert werden. Sie sieht eine zuverlässige Anzeige vor, wenn eine Ware oder ein Produkt bei einem Verkaufsvorgang abgegeben wird, und stellt vom Standpunkt der Sicherheit aus ein schwierig zu umgehendes System dar. Das System umfaßt keine beweglichen Teile und ist weitaus dauerhafter als die Nocken und Schalter beim Stand der Technik.

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Claims (25)

- I ν. FPNER 'p'e.'S ί-Ν-δ-ΗΆ U.S FINCK <£ PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MARIAHILFPLATZ 2 Λ 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÜNCHEN 95 THE VENDO COMPANY 6. Februar 1986 DEAB-33470.3 WARENAUTOMAT Patentansprüche

1. Warenautomat mit einer Vorratsstation (11) zum Lagern einer zu verkaufenden Ware (12), einem Warenaufnahmeelement (13), einem Verkaufsmechanismus (16), der bei Betätigung die Ware (12) von der Vorratsstation (11) an das Warenaufnahmeelement (13) abgibt, gekennzeichnet durch

- einen Aufpralldetektor (26) zum Erfassen den Aufpralls der Ware (12) auf dem Warenaufnahmeelement (13) und

- und eine auf den Aufpralldetektor (26) ansprechende Einrichtung (27,21) zur Außerbetriebsetzung des Verkaufsmechanismus (16), falls die Ware (12) auf das Warenaufnahmeelement (13) auftrifft.

2. Warenautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufpralldetektor (26) auf dem Warenaufnahmeelement (13) befestigt ist.

3. Warenautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufpralldetektor (26) ein piezoelektrisches Element aufwei st.

4. Warenautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufpralldetektor (26) einen Dehnungsmesser aufweist.

5. Warenautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufpralldetektor (26) einen Schalldetektor aufweist.

6. Warenautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufpralldetektor (26) einen Beschleunigungsmesser aufweist.

7. Warenautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufpralldetektor (26) ein Paar Arme (33), die von der Unterseite des Warenaufnahmeelements (13) herabhängen, eine dünne, flache Platte (32), die an den Armen (33) befestigt und im Abstand unter der Unterseite des Waren- ~ aufnahmeelements (13) angeordnet ist und ein an einer

Seite der Platte (32) befestigtes piezoelektrisches Kristallelement aufweist.

8. Warenautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß y der Aufpralldetektor (26) in Erwiderung auf die Vibration

; oder Bewegung des Warenaufnahmeelements (13) ein elektri-

/ sches Signal erzeugt und daß die Einrichtung zur Außerbe-

triebsetzung des Verkaufsmechanismus eine Einrichtung zum Wahrnehmen des Pegels des elektrischen Signals und zur Außerbetriebsetzung des Verkaufsmechanismus, falls das Signal einen vorbestimmten Pegel überschreitet, aufweist.

9. Warenautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Warenaufnahmeelement eine Austragsrutsche (13) aufwei st.

10.Warenautomat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Warenaufnahmeelement ein in dem Automaten vorgesehenes Fach aufweist, von dem aus die Ware an den Kunden abgegeben wird.

Π.Warenautomat gekennzeichnet durch einen Stapel zu verkaufender Waren (12), ein unter dem Warenstapel angeordnetes Warenaufnahmeelement (13), einen Verkaufsmechanismus (16), der bei Betätigung die unterste Ware vom Stapel entfernt und die Ware auf das Warenaufnahmeelement (13) fallen läßt, einen Aufpralldetektor (26) zum Erfassen des Aufpralls der Ware auf dem Warenaufnahmeelement (13) und eine auf den Aufpralldetektor (26) ansprechende Einrichtung (27,21) zur Außerbetriebsetzung des Verkaufsmechanismus (16), wenn die Ware (12) auf das Warenaufnahme element (13) auftrifft.

12.Warenautomat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ware sich in im wesentlichen zylindrischen Behältern befindet, die Seite an Seite in einem Stapel ruhen.

13.Warenautomat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, * daß der Aufpralldetektor (26) an der Unterseite des | Warenaufnahmeelements (13) befestigt ist.

14.Warenautomat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufpralldetektor (26) ein piezoelektrisches Element aufweist.

15.Warenautomat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufpralldetektor (26) einen Dehnungsmesser aufweist. ,

16.Warenautomat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufpralldetektor (26) einen Schal 1 detektor aufwei st.

17.Warenautomat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufpralldetektor (26) einen Beschleunigungsmesser aufwei st.

18. Warenautomat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufpralldetektor in Erwiderung auf die Vibration oder die Bewegung des Warenaufnahmeelements (13) ein elektrisches Signal erzeugt und daß die Einrichtung zur Außerbetriebsetzung des Verkaufsmechanismus eine Einrichtung zum Wahrnehmen des Pegels des elektrischen Signals und zur Außerbetriebsetzung des Verkaufsmechanismus, falls das Signal einen vorbestimmten Pegel überschreitet, aufweist.

19. Verfahren zum Verkauf einer Ware von einer Maschine, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Speicherung einer Vielzahl von Waren in einem Stapel in der Maschine,

- Betätigung eines Verkaufsmechanismus zur Abgabe der untersten Ware im Stapel an ein Warenaufnahmeelement,

- Wahrnehmung des Aufpralls der Ware auf das Warenaufnahmeelement und

- Außerbetriebssetzung des Verkaufsmechanismus in Erwiderung auf den Aufprall.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Warenaufprall durch Erfassung der Vibration des Warenaufnahmeelements wahrgenommen wird.

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibration des Warenaufnahmeelements von einem piezoelektrischen Element erfaßt wird, das an dem Warenaufnahmeelement befestigt ist.

22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibration des Warenaufnahmeelements von einem Dehnungsmesser erfaßt wird, der an dem Warenaufnahmeelement befestigt ist.

23. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vibration des Warenaufnahmeelements mit einem
Schalldetektor erfaßt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufprall durch Erfassung der Bewegung des Warenaufnahmeelements wahrgenommen wird.

25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Warenaufnahmeelements von einem
Beschleunigungsmesser erfaßt wird.