DE4415082A1 - Einrichtung zur automatischen Rücknahme und Magazinierung von Pfandbechern - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automa­ tischen Rücknahme und Magazinierung von Pfandbechern, wobei un­ ter einer Magazinierung eine wohlgeordnete Ablage verstanden wird.

Nach der DE-PS 41 26 260 ist ein Becherrücknahmeautomat für Pfandbecher mit einem Bechereingaberaum, einem Bechersammelraum und einer dazwischen angeordneten Becherauffangvorrichtung be­ kannt. Die in den Automaten mit dem Boden nach oben einzubrin­ genden Becher werden in der Becherauffangvorrichtung gestapelt und nach Erreichen einer bestimmten Stapelhöhe in den Becher­ sammelraum ausgeworfen. Da die Anzahl der stapelbaren Becher durch die Bauhöhe der Becherauffangvorrichtung beschränkt wird und die in den Bechersammelraum geworfenen Becherstapel dort einzeln in zufälliger Ausrichtung ungeordnet zu liegen kommen, kann mit dem bekannten Becherrücknahmeautomaten eine optimale Raumausnutzung des zur Verfügung stehenden Bechersammelraumes nicht erreicht werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und problemlos zu bedienende Einrichtung der eingangs beschriebenen anzugeben, mit welcher eine optimale Raumausnutzung des Bechersammelraumes erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß mit den im Hauptanspruch angegebenen Merkmalen. Mit der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß Becherstapel mit der Höhe, welche prak­ tisch der Höhe des Bechersammelraumes entspricht, auf engstem Raum nebeneinander abgelegt werden können, wobei die Becher zur Vermeidung von Verunreinigungen durch zurückgebliebene Geträn­ kereste auch mit ihrem Boden nach unten gestapelt werden kön­ nen.

Der bei der Erfindung verwendete Mikroprozessor, welcher unter funktionaler Einbeziehung von üblichen Peripheriegeräten, wie z. B. Endschaltern, Lichtschranken und Sonden, programmiert ist, kann nach einer Ausgestaltung der Erfindung mit einem Monitor zusammenarbeiten, um Betriebszustände und Bedienerinformationen auszugeben. Gegenüber einer üblichen Visualisierung mittels Leuchtschriftdioden stellt diese die aufwandsärmere Alternat dar.

Die Erfindung samt ihren weiteren, in Unteransprüchen gekenn­ zeichneten Merkmalen soll im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher veran­ schaulicht werden. Dabei zeigen

Fig. 1 die Vorderansicht des Becherrücknahmeautomaten.

Fig. 2 die Ansicht gemäß Schnitt I-I in Fig. 1,

Fig. 3 die Vorderansicht bei geöffneter Tür,

Fig. 4 und 4′ die Draufsicht auf die Einstellmulde gemäß Schnitt II-II in Fig. 2,

Fig. 5 Ansichten der Becherauffangvorrichtung gemäß Schnitt III-III in Fig. 3,

Fig. 6 das Zentrierkreuz mit Hebeln.

Der in den Fig. 1-3 dargestellte Becherrücknahmeautomat 1 besitzt einen Bechereinstell- oder Bechereingaberaum 2, der durch eine Schiebetür 5 nach außen verschließbar ist und in ei­ nem Schrank 16 mit einem Zwischenboden 19 untergebracht ist. Durch die Tür 17 wird der Rücknahmeautomat 1 für Wartungs-, Reinigungs- und Servicearbeiten zugänglich. Die Tür 17 hat drei Durchbrüche, nämlich für den durch eine Glasscheibe abgedeckten Monitor 3, für den Bechereinstellraum 2 und für den Pfandgeld­ auszahlschacht 4. Die Tür 17 ist mit einem Verriegelungsschloß 18 abschließbar. Am Zwischenboden 19 und am Schrank 16 sind Führungssäulen 22 für die Schiebetür 5 befestigt. Vier Kugel­ buchsen 23 sind an einem Gestänge 27 angeschraubt und sind auf Führungssäulen 22 beweglich. Ein Abdeckblech verdeckt das Ge­ stänge 27 und die Kugelbuchsen 23. Über den Haltegriff 25, der von außen an das Abdeckblech 24 angeschraubt ist, kann das Ge­ stänge 27 nach unten gezogen werden. Eine Zugfeder 56, die beim Herunterziehen des Gestänges 27 über die Rollen 58 und das Seil 57 vorgespannt wird, zieht das Gestänge 27 mit der Schiebetür 5 und dem Zentrierkreuz 6 nach oben. Oberhalb des Zwischenbleches 19 befindet sich der Bechereinstellraum 2, umrahmt von den drei Wänden 20 und der Abdeckung 21. Die rückwärtige Wand 20 ist durchsichtig, um einer Videokamera 7, die Möglichkeit zu ge­ ben, den Bechereinstellraum 2 zu erfassen und einen eingestell­ ten Becher zu identifizieren. Eine Halogenlampe 59 liefert das hierzu notwendige Licht. Auf dem Zwischenboden 19 sind noch ein Mikrocomputer 9 mit seinem Gehäuse, das Pfandgeldauszahlgerät 10 und die Videokamera 7 angeordnet. An der Unterseite des Zwischenbodens 19 sind ein Hubmagnet 8 mit einer Klaue 31 und die Eingabemulde 11 haltender Gelenkbolzen 30 befestigt.

In einen in die Eingabemulde 11 eingestellten Becher 52 bzw. 53 fährt gleichzeitig mit der Schließbewegung der Schiebetür 5, welche vom Benutzer über den Haltegriff 25 nach unten gezogen wird, das den Becher fixierende Zentrierkreuz 6 ein. Sollte sich im Becher ein Gegenstand befinden, kann das Zentrierkreuz 6 nicht vollständig in den Becher eintauchen, kann die Schiebe­ tür 5 nicht vollständig geschlossen werden und eine entspre­ chende Fehlermeldung wird dann auf dem Monitor ausgegeben.

Das Zentrierkreuz 6 dient dazu, den Becher 52 bzw. 53 senkrecht zu positionieren und ihn beim Öffnen der zweigeteilten Eingabe­ mulde 11 in dieser Position zu halten. Dies erfolgt dadurch, daß das Zentrierkreuz an vier um 90 Grad versetzten, senkrecht verlaufenden Mantellinien des konusförmigen Bechers anliegt. Bei dem größeren Becher 53 liegt das Zentrierkreuz am oberen Innenmantel des Bechers 53. Im unteren Bereich des Bechers 53 wird dieser mittels vier beweglicher Zentrierhebel 28 in die gewünschte Lage ausgerichtet. Die Zentrierhebel 28 sind unten an den Stegen des Zentrierkreuzes 6 so angebracht, daß sie durch ihr Eigengewicht gegen die Becherwand kippen, wobei je­ weils zwei Zentrierhebel 28 an einander diametral gegenüberlie­ genden Punkten der Becherwandung anliegen. Wird das Zentrierkreuz 6 in einen Becher 52 bzw. 53 eingetaucht, klappen die Zentrierhebel 28 nach oben weg.

Befindet sich die Schiebetür 5 an ihrem unteren Anschlag, wird sie mit dem Hubmagneten 27 verriegelt und während des Kennungs­ vorgangs geschlossen gehalten.

Die Videokamera 7 tastet die Kontur des Bechers 52 bzw. 53 im Einstellraum 2 ab und vergleicht das Ergebnis mit einem digita­ lisierten Bild, welches im Speicher des Mikrocomputers 9 hin­ terlegt ist. Zusätzlich wird durch eine am Zentrierkreuz 6 befestigte Sonde 29 überprüft, ob sich im Becher ein Getränke­ rest befindet. Hat das eingestellte Gefäß nicht die im Speicher des Mikrocomputer 9 hinterlegte Form, wird über den Monitor 3 die Meldung ausgegeben, daß das Gefäß vom Rücknahmeautomaten nicht angenommen wird. In diesem Fall wird die Schiebetür 5 vom Hubmagneten 26 freigegeben und öffnet sich nach oben. Wird von der Sonde 29 festgestellt, daß sich Flüssigkeit im Becher be­ findet, wird ebenfalls über den Monitor 3 dazu aufgefordert, den Becher zu entleeren. Auch für diesen Fall wird die Schiebe­ tür 5 vom Hubmagneten 26 freigegeben.

Ist dagegen von der Videokamera 7 ein rücknahmefähiger Becher erkannt und von der Sonde 29 als leer befunden worden, wird die Becherauffangvorrichtung in Form des Auffangkorbes 12 mit sei­ nem der entsprechenden Bechergröße zugeordneten Stapelschacht mit dem Kreuzschlitten 13 unter die geteilte Eingabemulde 11 gefahren und der in die Eingabemulde gestellte Becher zum Fall in den passenden Stapelschacht des Auffangkorbes 12 vorberei­ tet. Die geteilte Eingabemulde 11 wird durch den Hubmagneten 31 wie eine Schere geöffnet, indem die geradlinige Bewegung des Hubmagneten 8 mittels eines mit ihm über eine Verbindungsklaue 31 verbundenen Führungsstiftes, welcher in kurvenförmigen Durchbrüchen der sich gegenseitig überlappenden Enden der bei­ den um einen raumfesten Gelenkbolzen 30 drehbaren Hälften der Eingabemulde beweglich ist, in eine Schwenkbewegung derselben umgewandelt. Damit wird ein unberechtigter Zugriff auf im Be­ cherauffangkorb 12 gestapelte Becher wirksam unterbunden. Denn bei geschlossener Eingabemulde 11 ergibt sich mit dem in Fig. 4 dargestellten Konstruktionsaufbau eine Selbsthemmung, welche ein manuelles Auseinanderziehen oder -stemmen verhindert. Zum zusätzlichen Schutz gegen weitergehende Manipulationen ist es zweckmäßig, einen im stromlosen Zustand des Elektromagneten 8 betätigten Endschalter vorzusehen und bei der Koinzidenz von Stromlosigkeit des Elektromagneten 8 und nicht betätigtem End­ schalter die Schiebetür 5 zu schließen und/oder ein akustisches Alarmsignal auszugeben, oder aber die im Becherauffangkorb ge­ stapelten Becher vorzeitig in den darunterliegenden Schacht fallen zu lassen.

Mit einer Lichtschranke 54 mit Sender und Empfänger, die zwi­ schen Eingabemulde 11 und Auffangkorb 12 angeordnet ist, kann der Fall des Bechers 52 bzw. 53 erfaßt und als Auslösesignal für die Pfandgeldauszahlung verwendet werden. Die Eingabemulde 11 wird geschlossen, indem der Hubmagnet 8 stromlos geschaltet und über eine Feder zurückgestellt wird. Dann wird von einem in Fig. 3 angedeuteten Münzauszahlgerät 10 das Pfandgeld in den Auszahlschacht 4 ausgegeben unter gleichzeitiger Aufforderung über den Monitor 3 das Geld dem Auszahlschacht 4 zu entnehmen und der Becherrücknahmeautomat ist wieder bereit für die Annah­ me des nächsten Bechers.

Der Becher, 52 bzw. 53, der in einen der Stapelschächte des Auffangkorbs 12 gefallen ist, wird dort gestapelt und zwischen­ gelagert. Der Auffangkorb 12 kann sechs Becher 52 der kleineren Sorte und fünf Becher 53 der größeren Sorte aufnehmen. Das Sta­ peln der Becher 52 bzw. 53 erfolgt in zwei röhrenförmigen Sta­ pelschächten, die aus Rundstäben 33 bzw. 33′ bestehen, einem Lochblech 32 mit jeweils den maximalen Durchmessern der Becher angepaßten Öffnungen mit einem dazugehörigen, abgewinkelten Bo­ denblech 34, welches die gleichen Öffnungen wie das Lochblech 32 aufweist und vier Schließhebeln 35 (Fig. 5). Zwei Servoan­ triebe 36, welche die in ihrer in Fig. 5 dargestellten Stel­ lung ein Durchfallen der im Auffangkorb 12 gestapelten Becher verhindernden Schließhebel 35 bewegen und vier Laufrollen 38, welche das Verfahren des Auffangkorbes 12 in der bei der Schnittdraufsicht III-III der Fig. 5 mit "Y" angegebenen Richtung ermöglichen, vervollständigen den Auffangkorb 12. Die fünfzehn Rundstäbe 33 bzw. 33′ zwischen Lochblech 32 und Boden­ blech 34 bilden zwei Stapelschächte für die Becher 52 bzw. 53. Der mit 33′ bezeichnete Rundstab ist beiden Stapelschächten ge­ meinsam. Am Lochblech 32 sind die vier Laufrollen 38 und das Zahnriemenschloß 39 für die Bewegung des Kreuzschlittens in der "Y"-Richtung befestigt. Mit dem Auffangkorb 11 ist es möglich, die Becher 52 bzw. 53 getrennt voneinander zu stapeln und zwi­ schenzulagern, bis sie zu einem Stapelschacht des Magazinkorbs 15 gefahren und dort endgültig abgelegt werden.

Im einzelnen erfolgt das Stapeln in den beiden Stapelschächten des Auffangkorbs 11 so, daß mittels der zwei L-förmigen Schließhebel 35 ein Durchfallen der Becher verhindert wird. Die Schließhebel 35 weisen an ihren senkrechten Schenkeln Lager auf, mit welchen sie aus der Durchfallöffnung der Stapelschach­ te des Auffangkorbs 12 weggeschwenkt werden können und diese dann freigeben zum Durchfallen der Becherstapel zum jeweiligen Stapelschacht des Magazinkorbs 15. Angetrieben werden die bei­ den Schließhebel 35 von einem Servoantrieb 36 (Fig. 5). Am un­ teren Bodenblech 34 ist eine Lichtschranke 55 mit Sender und Empfänger angebracht, um zu kontrollieren, ob der Zwischenraum zwischen Auffangkorb 12 und Magazinkorb 15 frei ist. Damit wird verhindert, daß der mit dem Kreuzschlitten 13 bewegte Auffang­ korb mit eventuell dort befindlichen Gegenständen kollidiert. Ist ein Stapelschacht des Auffangkorbs 12 zum Beispiel mit sechs Bechern 52 oder mit fünf Bechern 53 der größeren Sorte gefüllt wird mit dem Kreuzschlitten 13 dieser Stapelschacht fluchtend zu dem nächstgelegenen Stapelschacht des Magazinkorbs 15 positioniert, der noch nicht vollstandig gefüllt ist. Der Becherstapel wird nun im Magazinkorb 15 abgelegt, indem der Servoantrieb 36 die Schließhebel 35 betätigt. Hat der dann fal­ lende Becherstapel die Lichtschranke 55 passiert, kann der Kreuzschlitten 13 mit dem Auffangkorb 12 wieder zurück unter die Eingabemulde 11 fahren.

Das Verfahren des Auffangkorbes 12, erfolgt mittels der An­ triebsmotoren 40 und den Drehwinkelgebern 41 über Zahnriemen 42 und die Laufrollen 38, die auf den Führungswellen 44 laufen. Der Kreuzschlitten 13 ist wie folgt aufgebaut: Zwei Führungs­ wellen 44 sind am Schrank 16 parallel zur Tür 17 angeschraubt. Auf diesen beiden Führungswellen 44 laufen die vier Rollen 38, die an den Stirnblechen 63 in gleicher Höhe drehend gelagert befestigt sind. Durch diese Konstruktion ist das Verfahren des Kreuzschlittens 13 in "X"-Richtung möglich. Einer der Motoren 40 ist am Schrank 16 mit der Aufhängung 46 angeschraubt. Auf der gegenüberliegenden Seite ist an der Aufhängung 47, die am Schrank 16 befestigt ist, ein Zahnriemenrad 60 drehend gelagert befestigt. So wird der Antrieb des "X"-Schlittens ermöglicht. Der mit dem "X"-Schlitten bewegte "Y"-Schlitten wird über die beiden Führungswellen, die an den Stirnblechen 43 parallel zu einander befestigt sind, sowie über die vier Laufrollen 38 be­ wegt. Die Laufrollen 38 des "Y"-Schlitten sind waagerecht an den vier Ecken des Lochbleches 32 drehend gelagert befestigt und ermöglichen das Verfahren in "Y"-Richtung. Ein Antriebsmo­ tor 40 mit Zahnriemenrad 60 und ein gegenüberliegendes Zahnrie­ menrad 40 sind am Aufhängungsblech 45 befestigt und ermöglichen die Bewegung in der "Y"-Richtung. Das Aufhängeblech 45 wird mit dem "X"-Schlitten mitbewegt. An jedem Schlitten, dem "X"- Schlitten und dem "Y"-Schlitten des Kreuzschlittens 13 wird über ein Zahnriemenschloß 39, welches die Zahnriemen 42 mit dem dazugehörigen Schlitten verbindet, die Antriebskraft übertra­ gen.

Der Magazinkorb 15 besteht aus einem Lochblech 48, einem Boden­ blech 50 und Rundstäben 49, welche die röhrenförmigen Stapel­ schächte bilden. Am Bodenblech 50 sind vier Räder 51 zu einem bequemen Transport des Magazinkorbs angebracht. Die Rundstäbe 49 sind am Bodenblech 50 und am Lochblech 48 beispielsweise mittels einer Schweiß- oder Lötverbindung befestigt. Längs des Umfangs der Löcher, welche jeweils den maximalen Durchmessern der Becher 52 bzw. 53 entsprechen, sind in regelmäßigen Abstän­ den jeweils vier Rundstäbe 49 angeordnet und bilden genauso wie beim Auffangkorb 12 (Fig. 5) die Stapelschächte des Magazin­ korbs 15. Ebenso wie dort weisen benachbarte Stapelschächte, allerdings nur solche von einer Sorte, einen gemeinsamen Rund­ stab auf. Mit dieser aufwandsarmen Ausführung der Stapelschäch­ te wird der benötigte Volumenbedarf für den Magazinkorb 15 besonders gering.

In der Fig. 6 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Zentrier­ vorrichtung in Form des Zentrierkreuzes 6 dargestellt.

Es besteht aus zwei mit einem Schlitz versehenen und kreuzweise aufeinandergesteckten Blechen. An den der Becherauffangvorrich­ tung zugewandten Enden der Bleche sind schwenkbare, zum Anlie­ gen an der Becherwand bestimmte Hebel angebracht, welche bei nicht in den Becher eingetauchtem Zentrierkreuz durch ihr Ei­ gengewicht die in Fig. 6 dargestellte Stellung einnehmen. Beim Fall des Bechers üben diese Hebel durch ihr Eigengewicht eine radial nach außen wirkende Kraft auf die Becherwandung aus und zentrieren so den Flug des Bechers. Dadurch wird ein Kippen des Becherstapels verhindert. Zur Verminderung der Reibung an der Becherwandung kann es sich als zweckmäßig erweisen, die der Be­ cherwandung zugeordneten Hebelenden, wie bei einem Hebelende in der Fig. 6 dargestellt, mit einer Rolle oder einer drehbaren Scheibe zu versehen.

Claims (14)

1. Einrichtung zur automatischen Rücknahme und Magazinierung von Pfandbechern, mit einem Bechereingaberaum, einem Bechersam­ melraum und einer dazwischen angeordneten Becherauffangvorrich­ tung, wobei

• a) in dem Bechersammelraum ein herausnehmbarer Magazinkorb (15) eingebracht ist, welcher aus parallel nebeneinander angeordne­ ten, nach oben offenen sowie an einer Boden- und einer Deckplat­ te befestigten Stapelschächten besteht;
• b) die Becherauffangvorrichtung (12) aus einem oder mehreren nach oben offenen und nach unten freigebbaren Stapelschächten besteht und auf einem Kreuzschlitten (13) befestigt ist;
• c) ein Mikrocomputer (9) samt dazugehörigen Peripheriegeräten vorgesehen ist, mit welchem der Kreuzschlitten (13) so gesteu­ ert wird, daß die auf ihm befestigten Stapelschächte zu ihrer Befüllung jeweils fluchtend mit einer freigebbaren Durchfall­ öffnung für den Becher im Bechereingaberaum und zur Magazinie­ rung die Stapelschächte der Becherauffangvorrichtung (12) jeweils fluchtend mit beliebigen Stapelschächten des Magazin­ korbs (15) positionierbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mikrocomputergesteuerter Monitor (3) vorgesehen ist, dessen von außen sichtbarer Bildschirm zur Betriebszustandsanzeige und zur Bedienerführung verwendet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung der Kontur eines rücknahmefähigen Bechers (52, 53) eine mikrocomputergesteuerte Objekterkennung mittels einer Videokamera (7) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überprüfung auf Getränkereste eine in den Becher (52, 53) einfahrbare Sonde (29) vorgesehen ist, deren elektrisches Ausgangssignal dem Mikrocomputer (9) zur Verarbei­ tung zugeführt ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Verhinderung eines unberechtig­ ten Zugriffs auf den oder die Stapelschächte des Becherauffang­ korbs (12) vorgesehen sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine zwi­ schen dem Bechereingaberaum und dem Becherauffangkorb (12) an­ geordnete Platte (11), welche nur bei einem in den Bechereingaberaum eingebrachtem Becher in horizontaler Richtung zur Freigabe des Durchfallwegs zur Becherauffangvorrichtung be­ wegbar ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine zwei­ geteilte Platte (11), deren eine Enden eine muldenförmige Ver­ tiefung zur Aufnahme des jeweils eingebrachten Bechers (52, 53) aufweisen, während ihre anderen Enden sich überlappen, mittels eines raumfesten Gelenkbolzens (30) gehaltert und mit kurven­ förmigen, einen beweglichen Führungsstift aufnehmenden Durch­ brüchen versehen sind, so daß die die muldenförmige Vertiefung bildenden Enden bei einer Verringerung des Abstandes zwischen dem Gelenkbolzen (30) und dem Führungsstift unter scherenarti­ ger Spreizung eine Durchfallöffnung für den Becher bilden.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstift vom Anker eines Elektromagneten (8) bewegbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen vom Anker des Elektromagneten (8) betätigbaren Endschalter.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine im Bechereingaberaum angeordnete Zen­ triervorrichtung (6) für den jeweils eingebrachten Becher (52, 53) vorgesehen ist, welche dessen Innen- oder Außenform an­ gepaßt ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriervorrichtung (6) aus zwei mit einem Schlitz versehe­ nen und kreuzweise aufeinander gesteckten Blechen besteht.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den dem Becherauffangkorb (12) zugewandten Enden der Bleche schwenkbare, zum Anliegen an der Becherwand bestimmte Zentrier­ hebel (28) angebracht sind.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrierhebel (28) an ihren der Becherwand zugeordneten En­ den mit Rollen oder drehbaren Scheiben versehen sind.

14. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß zumindest die Stapelschächte des Ma­ gazinkorbes (15) aus Rundstäben (49) bestehen, welche in regelmäßigen Abständen an den Umfängen der Öffnungen eines Lochblechs (48) und an einem Bodenblech (50) befestigt sind, wobei mindestens vier Rundstäbe einen Stapelschacht bilden und jeweils benachbarte Stapelschächte einen gemeinsamen Rundstab (33′) aufweisen.