EP1283507A1 - Warenschleuse und Verfahren zum Betrieb einer solchen Warenschleuse - Google Patents

Warenschleuse und Verfahren zum Betrieb einer solchen Warenschleuse Download PDF

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EP1283507A1
EP1283507A1 EP01810765A EP01810765A EP1283507A1 EP 1283507 A1 EP1283507 A1 EP 1283507A1 EP 01810765 A EP01810765 A EP 01810765A EP 01810765 A EP01810765 A EP 01810765A EP 1283507 A1 EP1283507 A1 EP 1283507A1
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EP
European Patent Office
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opening
goods
goods lock
lock according
conveying space
Prior art date
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EP01810765A
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EP1283507B1 (de
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Albrecht Ehrmann
Lorenz Gilomen
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DOCK 1 AG
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Dock-1 AG
DOCK 1 AG
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Publication date
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Priority to JP2002216587A priority patent/JP2003063641A/ja
Priority to CA002396443A priority patent/CA2396443A1/en
Priority to US10/214,321 priority patent/US6748879B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F11/00—Coin-freed apparatus for dispensing, or the like, discrete articles
    • G07F11/46—Coin-freed apparatus for dispensing, or the like, discrete articles from movable storage containers or supports
    • G07F11/50—Coin-freed apparatus for dispensing, or the like, discrete articles from movable storage containers or supports the storage containers or supports being rotatably mounted
    • G07F11/54—Coin-freed apparatus for dispensing, or the like, discrete articles from movable storage containers or supports the storage containers or supports being rotatably mounted about vertical axes
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F11/00—Coin-freed apparatus for dispensing, or the like, discrete articles
    • G07F11/02—Coin-freed apparatus for dispensing, or the like, discrete articles from non-movable magazines
    • G07F11/04—Coin-freed apparatus for dispensing, or the like, discrete articles from non-movable magazines in which magazines the articles are stored one vertically above the other
    • G07F11/16—Delivery means
    • G07F11/24—Rotary or oscillatory members
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05G—SAFES OR STRONG-ROOMS FOR VALUABLES; BANK PROTECTION DEVICES; SAFETY TRANSACTION PARTITIONS
    • E05G7/00—Safety transaction partitions, e.g. movable pay-plates; Bank drive-up windows
    • E05G7/002—Security barriers for bank teller windows
    • E05G7/005—Pass-boxes therefor, e.g. with stationary bottoms
    • E05G7/007—Pass-boxes therefor, e.g. with stationary bottoms with rotatable bottoms

Definitions

  • the invention relates to a goods lock and a Method for operating such a goods lock according to claims 1 and 13, respectively.
  • DE 23 45 177 describes a lock for the automatic delivery of goods, in particular Bottle crates.
  • the lock has a lock channel that can be closed on both sides by gates. During the Removing goods is one of the gates closed.
  • the well-known lock has several Disadvantages.
  • the separation device and that Lock principle are not suitable for a broad Spectrum of different sizes as well differently packaged goods. There are Pinching risks for the user. After all, it is possible from the outside into the lock room and through the Lock channel to get to the goods magazine.
  • the output device described in DE 36 06 268 is designed for a goods shaft.
  • the underlying Principle is only for size and Suitable for packaging standardized goods.
  • the Locking the dispensing opening is relatively complicated and thus prone to interference and possibly Vandalism.
  • the invention is therefore based on the object Goods lock and an operating method therefor To make available with the objects of all kinds, especially voluminous or fragile goods quickly, easily and in a controlled manner can.
  • the process flow for the user be harmless (handling safety), simple, run quickly and reliably (operational safety) and Possible external influences on the storage area can be reduced, in particular penetration into the Storage area can be prevented (abuse resistance).
  • the goods lock according to the invention comprises at least one Output window and at least one funding area, preferably to increase the clock frequency two or more Delivery spaces.
  • the output window is in a Wall that usually covers the storage area to be secured separates public output area.
  • the conveying space between a loading position and one Unloading position movable.
  • the funding room has at least an opening that can be discharged into the area of a Output window is brought (unloading position). She is preferably largely with a closing element completely lockable and will be after discharge and closed before moving the delivery room. This will reduce the risk of getting into the outside Intervention area is intervened and that the user injured when removing the pumping chamber.
  • the closing element preferably provides one movable wall of the delivery space, e.g. whose the Opening opposite rear wall. When discharging the volume of the delivery space gradually decreased to one Objects remain in the delivery area or penetrate to prevent in the delivery room.
  • the closing element is preferably in one direction essentially movable perpendicular to the opening, e.g. longitudinal a delivery room designed as a delivery channel.
  • a conveyor mechanism e.g. on Conveyor belt on the floor of the conveyor room. This can also be formed by the closing element itself, which the For example, pushes out object.
  • the closing element can Funding area can be directly assigned, e.g. by a slidable rear wall may be formed, or capable be to serve several funding rooms.
  • the closing element engages in the unloading position Funding area and closes its opening after the Discharged.
  • the movement of the conveying spaces preferably takes place between the loading and unloading position in horizontal Direction, since no weight forces are overcome have to.
  • the at least one is particularly preferred By rotating between the different Move positions. He can do this on or in one Rotary body may be arranged, preferably around a vertical axis is rotated.
  • the inventive method for operating such Goods lock provides that a conveyor room in the area positioned at a loading position and there with few an object is loaded into a Unloading position is moved where the at least one Object, for example by means of the closing element or an additional conveyor mechanism for unloading the delivery room is ejected.
  • the at least one Object for example by means of the closing element or an additional conveyor mechanism for unloading the delivery room is ejected.
  • the goods lock according to the invention and the one according to the invention Procedure for intrusion resistant dispensing of Objects offers a technical solution for the cases where a wide range of different, in particular also from voluminous objects a closed or not freely accessible area spent, intrusion and access options, however should be prevented at the same time. That is relevant Problem mainly, but not only, with Vending machines.
  • the sale or issue of Objects by a vending machine or the like Device is automatic and not human supervised. But it is also conceivable to turn on the goods lock operated output terminals to install.
  • Figure 1 shows a three-dimensional view of a goods lock 1
  • FIGS. 2 to 9 show sectional views same goods lock 1 in different positions at Entry and / or exit of objects 4.
  • the goods lock 1 forms the connecting element between a protected or closed, i.e. for the Buyer or recipient or buyer of items to be issued inaccessible inner area 2 and one for the buyers or recipients or buyers are freely accessible Outside area 6. Both areas are separated by a partition 14 separated in the area of a transfer point 7 for the goods to be discharged has an output window 12. in the inner area 2 is at least one loading position 3, on the objects to be discharged 4, 5 the goods lock 1 are handed over. you will be for example with a belt conveyor, not shown here brought into the loading position 3.
  • the goods lock 1 has a wheel-like rotating body 8 a continuous, horizontal, cross-section rectangular lock channel 15, the ends of which Form funding rooms 30, 31.
  • the axis of the rotating body 8 runs vertically.
  • the rotating body can also be used on others Formed in a manner as exemplified in FIG. 10 is shown.
  • the two opposite openings 9, 10 of the lock channel 15 are used for the introduction and discharge of objects into and out of the assigned funding space 30, 31.
  • the rotating body 8 includes one except for the openings 9, 10 full-surface lateral surface 11, partially through the output window 12 protrudes.
  • the output window 12 is laterally provided with wipers 13.
  • the lock channel 15 runs through the center of the rotating body 8. Seine lateral boundary is formed by surfaces 16, 17.
  • a piston element 18 in the Lock channel 15 is a piston element 18, the by means of a suitable drive, not shown here in the Lock channel 15 slidable in the horizontal direction is.
  • the piston element 18 has the function of the lock channel 15 permanent, but at variable positions block and so the funding rooms 30, 31 for admission to release an object or to the outside complete and if necessary the subject eject.
  • the two arranged in the channel direction Sides of the piston member 18 have the function of Closing elements 32, 33.
  • the lock channel 15 is not continuous Approved. In the simplest variant, that separates Piston element 18 the lock channel in two delivery rooms 30, 31, each depending on its position Volume from 0 to 100 percent of the lock channel minus the space requirement of the piston element 18 can.
  • the openings 9, 10 facing as Closing elements 32, 33 functioning sides are corresponding the radius of the rotating body curved to the Openings in the lateral surface 11 of the rotating body 8 to be able to close as perfectly as possible.
  • the piston member 18 has a length that is slightly is greater than the radius of the rotating body 8. This has the Advantage that the piston element 18 with a single, protected within the piston element 18 in the area of Center of rotation arranged drive can be moved which among other things the handling and operational safety is increased.
  • the drive includes, for example a gear that is integrated in a piston element 18 Toothed rack engages.
  • the piston element is as narrow as possible. This has the advantage that with a rotating body with a given larger radius, a larger delivery space is formed.
  • the partition wall 14 has protective walls 36 which extend laterally starting from the output window 13 to the lateral surface 11 of the rotating body. Through this essentially wedge-shaped or circular segment-like shape of the Protective walls 36 is the risk of injury when turning the Avoided rotating body, which otherwise when gripping through the output window exists.
  • the goods lock 1 is preferred operated as follows: In the standby position (Fig. 3) is one of the conveying spaces 30 at the loading position 3 and the opposite delivery area on the Unloading position 7.
  • the delivery space 31 is shown in the Example completely by the piston element 18 filled in, its opening 10 is closed.
  • piston element 18 can also be the opposite one Close opening 9 and the delivery chamber 31 completely release.
  • the position shown in Fig. 3 is particularly useful if the person to be smuggled in Item 4 with a conveyor mechanism in the channel direction is moved, regardless of the drive of the piston element 18 is.
  • a slide 35 pushes the Item 4 in the funding room 30.
  • the Piston element 18 connected to conveyor belts 29 and are driven by these.
  • the conveyor belts 29 can integrated into the walls of the lock channel, for example be and simultaneously in and out support. Moved when inserting the object 4 the piston element 18 to the center of rotation and there gradually the funding room 30 free. In this case is the piston element 18 in the Ready position on the opposite side of the Rotary body, the delivery chamber 31 is initially free.
  • the rotating body 8 is rotated so that the conveying space 30 is the intermediate position shown in FIG. 6 arrives at the output window 12 (FIG. 7). If this position of the rotating body 8 is reached, it will Piston element 18 through the lock channel 15 on the other side moves. Item 4 or items in the relevant funding area 30 are removed and the Opening 9 of the delivery chamber 30 closed. simultaneously can already the next in the other funding room 31 Goods 5 'to be discharged into the lock channel 15 brought (Fig. 8 and 9). If no other goods can be discharged, the rotating body 8 in one Rest position are rotated so that the outer surface of the Revolving body blocked the output window 12 (Fig. 2).
  • the funding areas are not necessarily by one continuous lock channel formed, but can also through individual, not necessarily connected to each other Recesses in the rotating body or by crossing Channels can be realized. Along the circumference of the rotating body can also be arranged three or more production rooms his. More than two funding areas allow an increase in Number of cycles and the discharge variants.
  • FIG. 10 An example of a goods lock with four conveyor rooms 19, 20, 21, 22 shows FIG. 10.
  • the closing elements 23, 24, 25, 26 close the funding areas 19, 20, 21, 22 either in the area of the outer surface of the rotating body 8 or the back of the conveyor area facing the turning center. Objects can thus depending on the position of the locking elements 23, 24, 25, 26 in a conveying space 19, 20, 21, 22 get, but no further in the rotating body into it.
  • the closing elements 23, 24, 25, 26 opposite Delivery rooms are preferably with each other connected, e.g. by rods 27, 28, and are in pairs moved by the same drive. However, it is also possible the closing elements 23, 24, 25, 26 independently of one another to make it movable. There are also several Unloading positions possible (Fig. 10). Also one Can change direction between loading and unloading will be realized.
  • the rotating body designed in a ring shape and a fixed one in the center Closing element arranged on each of the in the To access unloading brought brought conveying spaces is able.
  • the conveying spaces preferably have two openings, one for loading and the other for unloading serves.
  • the goods lock according to the invention can also have several different loading positions to the Clock further increase.
  • the advantages of the goods lock according to the invention are one reduced expenditure of time per entry and exit process as well as the possibility of several entry and exit processes to process at the same time.
  • the closing element also serves as a front door that the Secure the funding area against external interference. On structurally and functionally complex separate element can be omitted. Furthermore, it has to be introduced serving conveyor mechanism goods only over short distances move, in particular just push it into the delivery area. It can therefore be a simple and lightweight construction be chosen, the short distances allow a higher Clock sequence.
  • the goods lock according to the invention has a high operational reliability because the dispensing opening through the Closing element is closed before the rotating body rotates. This increases the risk of getting caught reduced.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Warenschleuse (1) zum Ausschleusen von Gegenständen (4, 5) mit wenigstens einem Ausgabefenster 812), wenigstens einem Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31) und wenigstens einem Schliesselement (23, 24, 25, 26, 32, 33), wobei der Förderraum wenigstens eine Öffnung (9, 10) aufweist, durch die ein Gegenstand (4, 5) aus dem Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31)ausschleusbar ist, wobei der Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31) zwischen wenigstens einer Entladeposition (7) und wenigstens einer Beladeposition (3) beweglich ist, wobei sich seine Öffnung (9, 10) in der Entladeposition (7) im Bereich eines Ausgabefensters (12) befindet und wobei die Öffnung zumindest in der Enladeposition durch das Schliesselement verschliessbar ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Warenschleuse und ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Warenschleuse gemäss den Ansprüchen 1 bzw. 13.
Warenschleusen zur kontrollierten Ausgabe von Gütern spielen insbesondere bei Warenautomaten eine wichtige Rolle. Der Verkauf bzw. die Ausgabe von Gütern durch einen Warenautomaten erfolgt automatisch und damit nicht von Menschen überwacht. Dabei besteht das Problem, bestellte Güter von einem nicht frei zugänglichen Lagerbereich an den Abnehmer zu transferieren, jedoch eine Zugriffsmöglichkeit zu den nicht gekauften Warenvorräten zu verhindern.
Die DE 23 45 177 beschreibt eine Schleuse für die automatische Ausgabe von Gütern, insbesondere Flaschenkästen. Die Schleuse hat einen Schleusenkanal, der beidseitig durch Tore verschliessbar ist. Während des Ausschleusens von Gütern ist jeweils eines der Tore geschlossen. Die bekannte Schleuse weist verschiedene Nachteile auf. Die Vereinzelungseinrichtung und das Schleusenprinzip sind nicht geeignet für ein breites Spektrum sowohl unterschiedlich grosser als auch unterschiedlich verpackter Güter. Es bestehen Einklemmrisiken für den Benutzer. Schliesslich ist es möglich, von aussen in den Schleusenraum und durch den Schleusenkanal zum Warenmagazin zu gelangen.
Die in der DE 36 06 268 beschriebene Ausgabevorrichtung ist für einen Warenschacht konzipiert. Das zugrundeliegende Prinzip ist nur für bezüglich Grösse und Verpackung standardisierte Güter geeignet. Die Verriegelung der Ausgabeöffnung ist relativ kompliziert und damit anfällig für Störungen und möglicherweise Vandalismus.
Ab einer gewissen Gütergrösse werden zusätzlich die Anforderungen an die Schleuse anspruchsvoller, weil die Ausgabeöffnung so gross wird, dass Menschen oder Tiere diese passieren könnten. Dies ist beispielsweise der Fall bei einem automatischen Getränketerminal gemäss WO 96/07993, an welchem Getränkegebinde ausgegeben werden.
In der nicht vorveröffentlichten internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/CH01/00132 ist eine Warenschleuse beschrieben, die bei verbesserter Missbrauchsresistenz und Betriebssicherheit Waren unterschiedlicher Art, Grösse und Form ausschleusen kann. Sie umfasst neben dem Schleusenkanal, der eine Eingangs- und eine verschliessbare Ausgangsöffnung hat, ein Schliesselement, das in den Schleusenkanal einbringbar und zur Ausgangsöffnung bewegbar ist. Bei geöffneter Ausgangsöffnung trennt das Schliesselement den eingangsseitigen Abschnitt des Schleusenkanals zwischen Schliesselement und Eingangsöffnung derart vom ausgangsseitigen Abschnitt des Schleusenkanals zwischen Schliesselement und Ausgangsöffnung, dass der Schleusenkanal versperrt und ein Einwirken von aussen auf den eingangsseitigen Abschnitt erschwert wird. Der Warenfluss durch die Schleuse findet ausschliesslich von der Eingangs- zur Ausgangsöffnung statt. Der Gegenstand wird dabei mit einem Fördermechanismus, der auch durch das Schliesselement realisiert sein kann, zur Ausgangsöffnung befördert.
Problematisch hieran ist die relativ lange Dauer eines Ausschleusezyklus. Ein weiterer Gegenstand kann erst dann vor den Schleuseneingang und in den Schleusenkanal eingebracht werden, wenn dieser vollständig entleert ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Warenschleuse und ein Betriebsverfahren dafür zur Verfügung zu stellen, mit der Gegenstände aller Art, insbesondere auch voluminöse oder zerbrechliche Güter auf schnelle, einfache Weise kontrolliert ausgegeben werden können. Dabei soll der Prozessablauf für den Benutzer ungefährlich sein (Handhabungssicherheit), einfach, schnell und zuverlässig ablaufen (Betriebssicherheit) und Einwirkungsmöglichkeiten von Aussen auf den Lagerbereich vermindert werden, insbesondere ein Eindringen in den Lagerbereich verhindert werden (Missbrauchsresistenz) .
Diese Aufgabe wird durch eine Warenschleuse mit den Merkmalen von Anspruch 1 und durch ein Betriebsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemässen Vorrichtung und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen angegeben.
Die erfindungsgemässe Warenschleuse umfasst wenigstens ein Ausgabefenster und wenigstens einen Förderraum, vorzugsweise zur Erhöhung der Taktfrequenz zwei oder mehr Förderräume. Das Ausgabefenster befindet sich in einer Wand, die den abzusichernden Lagerbereich vom in der Regel öffentlichen Ausgabebereich trennt. Erfindungsgemäss ist der Förderraum zwischen einer Beladeposition und einer Entladeposition beweglich. Der Förderraum hat wenigstens eine Öffnung, die zum Ausschleusen in den Bereich eines Ausgabefensters gebracht wird (Entladeposition). Sie ist mit einem Schliesselement vorzugsweise weitgehend vollständig verschliessbar und wird nach dem Ausschleusen und vor dem Wegbewegen des Förderraums geschlossen. Dadurch wird das Risiko vermindert, dass von aussen in den Förderraum eingegriffen wird und dass sich der Benutzer beim Entfernen des Förderraums verletzt. Ein Gegenstand wird durch die Öffnung mittels eines geeigneten Fördermechanismus wieder ausgestossen, wobei das Schliesselement die Öffnung dann weitgehend vollständig verschliesst. Vorzugsweise stellt das Schliesselement eine bewegliche Wandung des Förderraums dar, z.B. dessen der Öffnung gegenüberliegende Rückwand. Beim Ausschleusen wird das Volumen des Förderraums sukzessive vermindert, um ein Verbleiben von Gegenständen im Förderraum oder Eindringen in den Förderraum zu verhindern. Das Schliesselement ist dazu vorzugsweise in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Öffnung beweglich, z.B. in Längsrichtung eines als Förderkanal ausgestalteten Förderraums. Zum Ausstossen dient ein Fördermechanismus, z.B. ein Förderband am Boden des Förderraums. Dieser kann auch durch das Schliesselement selbst gebildet sein, das den Gegenstand beispielsweise hinausstösst. Vorzugsweise wird der Gegenstand durch dieselbe Öffnung in den Förderraum eingeführt und ausgeschleust. Das Schliesselement kann dem Förderraum direkt zugeordnet sein, z.B. durch eine verschiebbare Rückwand gebildet sein, oder in der Lage sein, mehrere Förderräume zu bedienen. Erfindungsgemäss sind die Förderräume zwischen einer Entladeposition und einer Beladeposition beweglich, wobei sich ihre Öffnung in der Entladeposition im Bereich des Ausgabefensters befindet. Es können auch Zwischenpositionen eingenommen werden. Die Beladeposition kann für verschiedene Förderräume gleich oder unterschiedlich sein. In der Entladeposition greift das Schliesselement in den Förderraum ein und schliesst dessen Öffnung nach dem Entladen. Bevorzugt erfolgt die Bewegung der Förderräume zwischen der Be- und der Entladeposition in horizontaler Richtung, da dabei keine Gewichtskräfte überwunden werden müssen. Besonders bevorzugt wird der wenigstens eine Förderraumedurch Drehen zwischen den verschiedenen Positionen verfahren. Dazu kann er auf oder in einem Drehkörper angeordnet sein, der um eine vorzugsweise vertikale Achse gedreht wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Betrieb einer solchen Warenschleuse sieht vor, dass ein Förderraum im Bereich einer Beladeposition positioniert und dort mit wenigsten einem Gegenstand beladen wird, anschliessend in eine Entladeposition bewegt wird, wo der wenigstens eine Gegenstand beispielsweise mittels des Schliesselements oder einem zusätzlichen Fördermechanismus zum Entladen aus dem Förderraum ausgestossen wird. Vorzugsweise sind mehrere Förderräume vorhanden, die synchron bewegt werden. Beispielsweise wird der eine Förderraum vom Ausgabefenster zur Beladestation und der andere Förderraum von der Beladestation zum Ausgabefenster verfahren, insbesondere durch eine Drehbewegung mit einem gemeinsamen Antrieb. Es ist aber auch ein asynchroner Ablauf möglich, der einen etwas erhöhten Steuer- und Antriebsaufwand notwendig macht.
Die erfindungsgemässe Warenschleuse und das erfindungsgemässe Verfahren für das eindringresistente Ausgeben von Gegenständen bietet eine technische Lösungsmöglichkeit für die Fälle, in denen ein breites Spektrum verschiedener, insbesondere auch voluminöser Gegenstände kontrolliert aus einem abgeschlossenen bzw. nicht frei zugänglichen Bereich ausgegeben, Eindring- und Zugriffsmöglichkeiten aber gleichzeitig verhindert werden sollen. Relevant ist die Problemstellung hauptsächlich, aber nicht nur, bei Warenautomaten. Der Verkauf bzw. die Ausgabe von Gegenständen durch einen Warenautomaten oder eine ähnliche Vorrichtung erfolgt automatisch und nicht von Menschen überwacht. Denkbar ist es aber auch, die Warenschleuse an bedienten Ausgabeterminals zu installieren.
Beispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden beschrieben. Dabei zeigen rein schematisch:
Fig. 1
eine dreidimensionale Ansicht einer erfindungsgemässe Warenschleuse mit einem in eine aufgeschnittene Wand eingebauten Ausgabefenster;
Fig. 2
einen Schnitt durch eine Warenschleuse mit zwei drehbaren Förderräumen in Ruhestellung;
Fig. 3
einen Schnitt durch die Warenschleuse nach Fig. 2 in Bereitschaftsstellung;
Fig. 4, 5
einen Schnitt durch die Warenschleuse nach Fig. 2 während der Einschleusung eines Gegenstands;
Fig. 6
einen Schnitt durch die Warenschleuse nach Fig. 2 im Verlauf der Drehung in die Entladeposition;
Fig. 7
einen Schnitt durch die Warenschleuse nach Fig. 2 während der Ausschleusung eines Gegenstandes;
Fig. 8, 9
einen Schnitt durch eine Warenschleuse während der Aus- und gleichzeitigen Einschleusung eines Gegenstands;
Fig. 10
einen Schnitt durch eine Warenschleuse mit vier Förderräumen.
Figur 1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer Warenschleuse 1, die Figuren 2 bis 9 zeigen Schnittansichten derselben Warenschleuse 1 in verschiedenen Positionen beim Ein- und/oder Ausschleusen von Gegenständen 4.
Die Warenschleuse 1 bildet das Verbindungselement zwischen einem geschützten bzw. abgeschlossenen, d.h. für die Abnehmer bzw. Empfänger bzw. Käufer auszugebender Gegenstände nicht zugänglichen, inneren Bereich 2 und einem für die Abnehmer bzw. Empfänger bzw. Käufer frei zugänglichen Aussenbereich 6. Beide Bereiche sind durch eine Trennwand 14 getrennt, die im Bereich einer Übergabestelle 7 für die auszuschleusenden Güter ein Ausgabefenster 12 aufweist. Im inneren Bereich 2 befindet sich zumindest eine Beladeposition 3, an der auszuschleusende Gegenstände 4, 5 an die Warenschleuse 1 übergeben werden. Sie werden beispielsweise mit einem hier nicht gezeigten Bandförderer in die Beladeposition 3 gebracht.
Die Warenschleuse 1 hat einen radartigen Drehkörper 8 mit einem durchgehenden, horizontal verlaufenden, im Querschnitt rechteckigen Schleusenkanal 15, dessen Enden Förderräume 30, 31 bilden. Die Achse des Drehkörpers 8 verläuft vertikal. Der Drehkörper kann auch auf andere Weise ausgebildet sein, wie in Fig. 10 beispielhaft dargestellt ist. Die zwei gegenüberliegenden Öffnungen 9, 10 des Schleusenkanals 15 dienen jeweils der Einschleusung und Ausschleusung von Gegenständen in den bzw. aus dem zugeordneten Förderraum 30, 31.
Der Drehkörper 8 umfasst eine mit Ausnahme der Öffnungen 9, 10 vollflächige Mantelfläche 11, die teilweise durch das Ausgabefenster 12 ragt. Das Ausgabefenster 12 ist seitlich mit Abstreifern 13 versehen. Der Schleusenkanal 15 verläuft durch das Zentrum des Drehkörpers 8. Seine seitliche Begrenzung ist durch Flächen 16, 17 gebildet. Im Schleusenkanal 15 befindet sich ein Kolbenelement 18, das mittels eines geeigneten, hier nicht gezeigten Antriebs im Schleusenkanal 15 in horizontaler Richtung verschiebbar ist. Das Kolbenelement 18 hat die Funktion, den Schleusenkanal 15 permanent, aber an variablen Positionen zu versperren und so die Förderräume 30, 31 für die Aufnahme eines Gegenstands freizugeben bzw. nach aussen abzuschliessen und gegebenenfalls den Gegenstand auszustossen. Die beiden in Kanalrichtung angeordneten Seiten des Kolbenelements 18 haben die Funktion von Schliesselementen 32, 33. Sie dienen dazu, die Öffnung 9, 10 nach dem Entladen eines Gegenstands an der Entladeposition 7 und beim nachfolgenden Wegdrehen der Öffnung 9, 10 zu verschliessen und so zu verhindern, dass Gegenstände aus dem Aussenbereich 6 in die Warenschleuse 1 gelangen oder dass sich der Benutzer beim Wegdrehen verletzt. Der Schleusenkanal 15 wird nicht durchgehend freigegeben. In der einfachsten Variante trennt das Kolbenelement 18 den Schleusenkanal in zwei Förderräume 30, 31, die in Abhängigkeit von seiner Position je ein Volumen von 0 bis 100 Prozent des Schleusenkanals abzüglich des Raumbedarfs des Kolbenelements 18 aufweisen können. Die den Öffnungen 9, 10 zugewandten, als Schliesselemente 32, 33 fungierenden Seiten sind entsprechend dem Radius des Drehkörpers gewölbt, um die Öffnungen in der Mantelfläche 11 des Drehkörpers 8 möglichst perfekt schliessen zu können.
Das Kolbenelement 18 hat eine Länge, die geringfügig grösser als der Radius des Drehkörpers 8 ist. Dies hat den Vorteil, dass das Kolbenelement 18 mit einem einzigen, geschützt innerhalb des Kolbenelements 18 im Bereich des Drehzentrums angeordneten Antrieb bewegt werden kann, wodurch unter anderem die Handhabungs- und Betriebssicherheit erhöht wird. Der Antrieb umfasst beispielsweise ein Zahnrad, das in eine im Kolbenelement 18 integrierte Zahnschiene eingreift. In einer anderen nicht gezeigten Variante ist das Kolbenelement so schmal wie möglich. Dies hat den Vorteil, dass bei einem Drehkörper mit einem gegebenen Radius ein grösserer Förderraum gebildet wird.
Die Trennwand 14 hat Schutzwände 36, die sich, seitlich vom Ausgabefenster 13 ausgehend, an die Mantelfläche 11 des Drehkörpers anschmiegen. Durch diese im wesentlichen keilförmige bzw. kreisbogensegmentartige Form der Schutzwände 36 wird die Verletzungsgefahr beim Drehen des Drehkörpers vermieden, die andernfalls beim Greifen durch das Ausgabefenster besteht.
Die erfindungsgemässe Warenschleuse 1 wird vorzugsweise wie folgt betrieben: In der Bereitschaftsstellung (Fig. 3) befindet sich einer der Förderräume 30 an der Beladeposition 3 und der gegenüberliegende Förderraum an der Entladeposition 7. Der Förderraum 31 ist im gezeigten Beispiel vollständig durch das Kolbenelement 18 ausgefüllt, seine Öffnung 10 ist verschlossen. Das Kolbenelement 18 kann jedoch auch die gegenüberliegende Öffnung 9 verschliessen und den Förderraum 31 vollständig freigeben. Die in Fig. 3 gezeigte Stellung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn der einzuschleusende Gegenstand 4 mit einem Fördermechanismus in Kanalrichtung bewegt wird, der unabhängig vom Antrieb des Kolbenelements 18 ist.
Wie in Fig. 4 dargestellt, schiebt ein Schieber 35 den Gegenstand 4 in den Förderraum 30. Alternativ kann das Kolbenelement 18 mit Förderbändern 29 verbunden sein und von diesen angetrieben werden. Die Förderbänder 29 können beispielsweise in die Wände des Schleusenkanals integriert sein und gleichzeitig das Ein- und Ausschleusen unterstützen. Beim Einschieben des Gegenstands 4 bewegt sich das Kolbenelement 18 zum Drehzentrum hin und gibt nach und nach den Förderraum 30 frei. In diesem Fall befindet sich das Kolbenelement 18 in der Bereitschaftsstellung auf der gegenüberliegenden Seite des Drehkörpers, wobei zunächst der Förderraum 31 frei ist.
Sobald die Einschleusung wie in Fig. 5 dargestellt abgeschlossen ist, wird der Drehkörper 8 gedreht, so dass der Förderraum 30 die in Fig. 6 dargestellte Zwischenposition zum Ausgabefenster 12 gelangt (Fig. 7). Wenn diese Stellung des Drehkörpers 8 erreicht ist, wird das Kolbenelement 18 durch den Schleusenkanal 15 auf die andere Seite bewegt. Der Gegenstand 4 bzw. die Gegenstände im betreffenden Förderraum 30 werden ausgeschleust und die Öffnung 9 des Förderraums 30 geschlossen. Gleichzeitig können im anderen Förderraum 31 bereits die nächsten auszuschleusenden Güter 5' in den Schleusenkanal 15 gebracht werden (Fig. 8 und 9). Falls keine weiteren Güter auszuschleusen sind, kann der Drehkörper 8 in eine Ruhestellung gedreht werden, so dass die Mantelfläche des Drehkörpers das Ausgabefenster 12 versperrt (Fig. 2).
Die Förderräume sind nicht notwendigerweise durch einen durchgehenden Schleusenkanal gebildet, sondern können auch durch einzelne, untereinander nicht zwingend verbundene Aussparungen im Drehkörper oder durch sich kreuzende Kanäle realisiert sein. Entlang des Umfangs des Drehkörpers können auch drei oder mehr Förderräume angeordnet sein. Mehr als zwei Förderräume erlauben eine Erhöhung der Taktzahl und der Ausschleusvarianten.
Ein Beispiel einer Warenschleuse mit vier Förderräumen 19, 20, 21, 22 zeigt Figur 10. Die Schliesselemente 23, 24, 25, 26 schliessen die Förderräume 19, 20, 21, 22 entweder im Bereich der Mantelfläche des Drehkörpers 8 oder bilden die dem Drehzentrum zugewandte Rückseite des Förderraumes. Gegenstände können somit je nach Stellung der Schliesselemente 23, 24, 25, 26 in jeweils einen Förderraum 19, 20, 21, 22 gelangen, aber nicht weiter in den Drehkörper hinein. Die Schliesselemente 23, 24, 25, 26 gegenüberliegender Förderräume sind vorzugsweise miteinander verbunden, z.B. durch Stangen 27, 28, und werden paarweise vom gleichen Antrieb bewegt. Es ist jedoch auch möglich, die Schliesselemente 23, 24, 25, 26 unabhängig voneinander bewegbar zu gestalten. Es sind auch mehrere Entladepositionen denkbar (Fig. 10). Auch eine Richtungsänderung zwischen Be- und Entladung kann realisiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Drehkörper ringförmig gestaltet und in seinem Zentrum ein ortsfestes Schliesselement angeordnet, das auf jeden der in die Entladeposition gebrachten Förderräume zuzugreifen imstande ist. Schliesslich ist es auch möglich, die Förderräume in einer Reihe nebeneinander anzuordnen und parallel zum Ausgabefenster linear zu verfahren. In diesem Fall haben die Förderräume vorzugsweise zwei Öffnungen, von denen eine zum Beladen und die andere zum Entladen dient. Die erfindungsgemässe Warenschleuse kann auch mehrere verschiedene Beladepositionen aufweisen, um den Takt weiter zu erhöhen.
Die Vorteile der erfindungsgemässen Warenschleuse sind ein verringerter Zeitaufwand pro Ein- und Ausschleusevorgang sowie die Möglichkeit, mehrere Ein- und Ausschleusevorgänge zur gleichen Zeit abzuwickeln. Das Schliesselement dient gleichzeitig als Fronttüre, die den Förderraum gegen Eingriffe von Aussen sichert. Ein strukturell und funktionell aufwendiges separates Element kann entfallen. Des weiteren muss der zum Einschleusen dienende Fördermechanismus Güter nur über geringe Strecken bewegen, insbesondere nur bis in den Förderraum schieben. Es kann somit eine einfache und leichte Konstruktion gewählt werden, die kurzen Wege erlauben eine höhere Taktfolge. Die erfindungsgemässe Warenschleuse hat eine hohe Betriebssicherheit, da die Ausgabeöffnung durch das Schliesselement verschlossen wird, bevor sich der Drehkörper dreht. Das Risiko des Einklemmens wird damit vermindert.

Claims (15)

  1. Warenschleuse (1) zum Ausschleusen von Gegenständen (4, 5) mit wenigstens einem Ausgabefenster 812), wenigstens einem Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31) und wenigstens einem Schliesselement (23, 24, 25, 26, 32, 33), wobei der Förderraum wenigstens eine Öffnung (9, 10) aufweist, durch die ein Gegenstand (4, 5) aus dem Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31)ausschleusbar ist, wobei der Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31) zwischen wenigstens einer Entladeposition (7) und wenigstens einer Beladeposition (3) beweglich ist, wobei sich seine Öffnung (9, 10) in der Entladeposition (7) im Bereich eines Ausgabefensters (12) befindet und wobei die Öffnung zumindest in der Enladeposition durch das Schliesselement verschliessbar ist.
  2. Warenschleuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schliesselement innerhalb des Förderraums (19, 20, 21, 22, 30, 31) in einer Richtung im wesentlichen senkrecht zur Öffnung (9, 10) beweglich ist.
  3. Warenschleuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31) in der Entladeposition und vor der Ausschleusung höchstens mit Ausnahme einer Öffnung (9, 10) geschlossen ist, dass der Gegenstand durch diese Öffnung (9, 10) aus dem Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31) ausschleusbar ist und dass das Schliesselement (23, 24, 25, 26, 32, 33) zumindest vor der Ausschleusung die der Öffnung (9, 10) gegenüberliegende Seite des Förderraums (19, 20, 21, 22, 30, 31) bildet und die Öffnung (9, 10) verschliesst, nachdem der Gegenstand ausgeschleust und bevor die Öffnung (9, 10) aus dem betreffenden Ausgabefenster entfernt wurde.
  4. Warenschleuse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein- und dieselbe Öffnung (9, 10) zum Einschleusen und Ausschleusen wenigstens eines Gegenstands in den bzw. aus dem Förderraum dient.
  5. Warenschleuse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einem Drehkörper (8), in dem oder auf dem der wenigstens eine Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31) angeordnet ist und der mittels eines Antriebs um eine vorzugsweise vertikale Achse drehbar ist.
  6. Warenschleuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Förderräume (19, 20, 21, 22, 30, 31) vorhanden sind, die durch die Enden eines im Drehkörper angeordneten Schleusenkanals (15) gebildet sind.
  7. Warenschleuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schliesselemente (23, 24, 25, 26, 32, 33) durch zwei Seiten eines im Schleusenkanal (15) beweglich angeordneten Kolbenelements (18) gebildet sind.
  8. Warenschleuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenelement (18) mit einer im Schleusenkanal (15) angeordneten Antriebseinheit zusammenwirkt, durch die es linear in Richtung des Schleusenkanals (15) bewegbar ist.
  9. Warenschleuse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schliesselement (23, 24, 25, 26, 32, 33) die Öffnung des Förderraums (19, 20, 21, 22, 30, 31) derart zu verschliessen imstande ist, dass ein Eingriff von aussen in den Förderraum nicht möglich ist, wobei das Schliesselement vorzugsweise eine an die Form der Öffnung angepasste Öffnung hat.
  10. Warenschleuse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Beladeposition (3) wenigstens ein Förderelement (35) vorhanden ist, welches einen Gegenstand in den Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31) zu befördern imstande ist.
  11. Warenschleuse nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Inneren der Warenschleuse zugewandte Bereich des Ausgabefensters Schutzwände (36) aufweist, deren Form vorzugsweise passgenau an den Drehkörper angepasst ist.
  12. Warenschleuse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden des Förderraums mit einem Förderband (29) bestückt ist.
  13. Verfahren zum Betrieb einer Warenschleuse nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei wenigstens ein Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31) im Bereich einer Beladeposition (3) positioniert und dort mit wenigsten einem Gegenstand beladen wird, anschliessend mit seiner Öffnung zum Ausgabefenster (12) bewegt wird, wo der wenigstens eine Gegenstand aus dem Förderraum (19, 20, 21, 22, 30, 31) ausgeschleust wird, wobei die Öffnung nach dem Ausschleusen durch das Schliesselement verschlossen wird und anschliessend der Förderraum mit verschlossener Öffnung vom Ausgabefenster wegbewegt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Förderräume (19, 20, 21, 22, 30, 31) vorhanden sind, die synchron bewegt werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die den Förderräumen (19, 20, 21, 22, 30, 31) zugeordneten Schliesselemente (23, 24, 25, 26, 32, 33) synchron bewegt werden.
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