EP1283507B1 - Warenschleuse und Verfahren zum Betrieb einer solchen Warenschleuse - Google Patents

Warenschleuse und Verfahren zum Betrieb einer solchen Warenschleuse Download PDF

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EP1283507B1
EP1283507B1 EP01810765A EP01810765A EP1283507B1 EP 1283507 B1 EP1283507 B1 EP 1283507B1 EP 01810765 A EP01810765 A EP 01810765A EP 01810765 A EP01810765 A EP 01810765A EP 1283507 B1 EP1283507 B1 EP 1283507B1
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EP
European Patent Office
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opening
feed space
delivery gate
goods
goods delivery
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP01810765A
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English (en)
French (fr)
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EP1283507A1 (de
Inventor
Albrecht Ehrmann
Lorenz Gilomen
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Dock-1 AG
DOCK 1 AG
Original Assignee
Dock-1 AG
DOCK 1 AG
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Publication date
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Priority to AT01810765T priority patent/ATE400861T1/de
Priority to DE50114097T priority patent/DE50114097D1/de
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.
  • the DE 23 45 177 describes a lock for the automatic dispensing of goods, in particular crates.
  • the lock has a lock channel, which can be closed on both sides by gates. During the removal of goods each one of the gates is closed.
  • the known lock has various disadvantages. The separating device and the lock principle are not suitable for a wide range of both differently sized and differently packaged goods. There are trapping risks for the user. Finally, it is possible to get from the outside into the lock chamber and through the lock channel to the goods magazine.
  • the in the DE 36 06 268 described output device is designed for a goods shaft.
  • the underlying Principle is only suitable for size and packaging standardized goods.
  • the locking of the dispensing opening is relatively complicated and thus prone to interference and possibly vandalism.
  • a goods lock which can be discharged with improved abuse resistance and reliability goods of different types, sizes and shapes. It comprises, in addition to the lock channel, which has an inlet and a lockable outlet opening, a closing element which can be introduced into the lock channel and moved to the outlet opening.
  • the closing element separates the inlet-side section of the lock channel between closing element and inlet opening from the outlet-side section of the lock channel between the closing element and outlet opening in such a way that the lock channel is blocked and it is difficult to act from the outside on the entry-side section.
  • the flow of goods through the lock takes place exclusively from the entrance to the exit opening.
  • the object is conveyed to the output opening with a conveying mechanism, which can also be realized by the closing element.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a goods lock and a method of operation available with the objects of all kinds, especially voluminous or fragile goods can be issued controlled in a fast, easy way.
  • the process flow should be safe for the user (handling safety), simple, fast and reliable (operational safety) and possibilities for external impact on the storage area are reduced, in particular penetration into the storage area can be prevented (abuse resistance).
  • the inventive product lock comprises at least one output window and at least one delivery chamber, preferably two or more delivery chambers for increasing the clock frequency.
  • the output window is located in a wall separating the storage area to be protected from the generally public output area.
  • the delivery space is movable between a loading position and an unloading position.
  • the delivery chamber has at least one opening, which is brought to the discharge in the region of an output window (unloading position). She is preferably closed with a closing element is substantially completely closed and is closed after the discharge and before moving away the delivery chamber. This reduces the risk of interfering from the outside into the delivery room and injuring the user when removing the delivery room.
  • the closing element is a movable wall of the delivery chamber, for example, the rear wall opposite the opening.
  • the closing element is preferably movable in a direction substantially perpendicular to the opening, for example in the longitudinal direction of a delivery chamber designed as a delivery channel.
  • a conveyor mechanism eg a conveyor belt at the bottom of the pump room. This can also be formed by the closing element itself, which pushes out the object, for example.
  • the article is introduced through the same opening in the delivery chamber and discharged.
  • the closing element may be directly associated with the delivery space, eg be formed by a displaceable rear wall, or be able to serve several delivery rooms.
  • the delivery chambers are movable between an unloading position and a loading position, with their opening in the unloading position being in the region of the delivery window. It can also be taken intermediate positions.
  • the loading position can be the same or different for different delivery rooms.
  • In the Entladeposition engages the closing element in the delivery chamber and closes its opening after unloading.
  • the movement of the pumping chambers between the loading and the unloading takes place in the horizontal direction, since no weight forces must be overcome.
  • the at least one delivery chamber is moved by rotating between the different positions.
  • it can be arranged on or in a rotary body which is rotated about a preferably vertical axis.
  • the method according to the invention for operating such a goods lock provides that a conveying space is positioned in the region of a loading position and loaded there with at least one object, then moved into an unloading position, where the at least one object is unloaded for example by means of the closing element or an additional conveying mechanism is ejected from the delivery room.
  • a plurality of delivery chambers are present, which are moved synchronously.
  • the one conveying space is moved from the output window to the loading station and the other conveying space is moved from the loading station to the output window, in particular by a rotary movement with a common drive.
  • the inventive product lock and the inventive method for the penetration-resistant dispensing of objects offers a technical solution for the cases in which a wide range of different, especially voluminous objects controlled from a closed or not freely accessible area output, but at the same time to prevent intrusion and access.
  • Relevant is the problem mainly, but not only, in vending machines.
  • the sale or issue of items by a vending machine or similar device is automatic and not supervised by humans. It is also conceivable, however, to install the goods lock at operated output terminals.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional view of a goods lock 1
  • the FIGS. 2 to 9 show sectional views of the same goods lock 1 in different positions when entering and / or ejecting objects 4.
  • the goods lock 1 forms the connecting element between a protected or closed, i. for the customers or recipients or buyers issues to be issued not accessible, inner area 2 and a freely accessible to the customer or recipient or buyer outside area 6. Both areas are separated by a partition 14, which in the area of a transfer point 7 for Recentlyschleusenden goods has an output window 12.
  • a partition 14 which in the area of a transfer point 7 for Recentlyschleusenden goods has an output window 12.
  • the goods lock 1 has a wheel-like rotary body 8 with a continuous, horizontally extending, rectangular cross-section lock channel 15, the ends of which conveyance chambers 30, 31 form.
  • the axis of the rotary body 8 extends vertically.
  • the rotary body may also be formed in other ways, as in Fig. 10 is shown by way of example.
  • the two opposite openings 9, 10 of the sluice channel 15 each serve for the introduction and discharge of objects into and out of the associated delivery chamber 30, 31.
  • the rotary body 8 comprises a with the exception of the openings 9, 10 full-surface lateral surface 11, partially through the output window 12 protrudes.
  • the output window 12 is laterally provided with scrapers 13.
  • the lock channel 15 extends through the center of the rotary body 8. Its lateral boundary is formed by surfaces 16, 17.
  • a piston member 18 which is displaceable by means of a suitable, not shown here drive in the lock channel 15 in the horizontal direction.
  • the piston member 18 has the function to lock the lock channel 15 permanently, but at variable positions, and thus to release the delivery chambers 30, 31 for receiving an item or to close it to the outside and optionally eject the item.
  • the two arranged in the channel direction sides of the piston member 18 have the function of closing elements 32, 33.
  • the piston element 18 separates the lock channel into two delivery chambers 30, 31 which, depending on their position, can each have a volume of 0 to 100 percent of the lock channel minus the space requirement of the piston element 18.
  • the openings 9, 10 facing, acting as closing elements 32, 33 sides are curved according to the radius of the rotary body in order to close the openings in the lateral surface 11 of the rotary body 8 as perfect as possible.
  • the piston member 18 has a length which is slightly larger than the radius of the rotary body 8. This has the Advantage that the piston member 18 can be moved with a single, arranged within the piston member 18 in the region of the center of rotation arranged drive, which among other things, the handling and reliability is increased.
  • the drive comprises, for example, a toothed wheel which engages in a toothed rail integrated in the piston element 18.
  • the piston element is as narrow as possible. This has the advantage that in a rotary body with a given radius, a larger pumping space is formed.
  • the partition 14 has protective walls 36, which, starting laterally from the output window 13, conform to the lateral surface 11 of the rotary body.
  • the inventive goods lock 1 is preferably operated as follows: In the ready position ( Fig. 3 ) is one of the delivery chambers 30 at the loading position 3 and the opposite delivery chamber at the unloading 7.
  • the delivery chamber 31 is completely filled in the example shown by the piston member 18, its opening 10 is closed.
  • the piston element 18 can also close the opposite opening 9 and completely release the delivery chamber 31.
  • Fig. 3 shown position is particularly useful when the object to be inserted 4 is moved with a conveying mechanism in the channel direction, which is independent of the drive of the piston member 18.
  • a slider 35 pushes the article 4 in the delivery chamber 30.
  • the piston member 18 may be connected to conveyor belts 29 and driven by these.
  • the conveyor belts 29 may for example be integrated into the walls of the lock channel and at the same time support the infeed and outfeed.
  • the rotary body 8 is rotated, so that the delivery chamber 30, the in Fig. 6 shown intermediate position to the output window 12 passes ( Fig. 7 ).
  • the piston member 18 is moved by the lock channel 15 to the other side.
  • the object 4 or the objects in the relevant delivery chamber 30 are discharged and the opening 9 of the delivery chamber 30 is closed.
  • the next goods to be rejected 5 ' can already be brought into the lock channel 15 ( Fig. 8 and 9 ). If no further goods are to be discharged, the rotary body 8 can be rotated into a rest position, so that the lateral surface of the rotary body blocks the output window 12 (FIG. Fig. 2 ).
  • the delivery chambers are not necessarily formed by a continuous lock channel, but can also be realized by individual, not necessarily interconnected recesses in the rotary body or by intersecting channels.
  • the delivery chambers can also be arranged three or more delivery rooms. More than two delivery rooms allow an increase in the number of cycles and rejection variants.
  • FIG. 10 An example of a goods lock with four delivery chambers 19, 20, 21, 22 shows FIG. 10 .
  • the closing elements 23, 24, 25, 26 close the delivery chambers 19, 20, 21, 22 either in the region of the lateral surface of the rotary body 8 or form the rear of the delivery chamber facing the center of rotation.
  • objects can thus pass into a conveying space 19, 20, 21, 22, respectively, but not further into the rotating body.
  • the closing elements 23, 24, 25, 26 of opposite delivery spaces are preferably connected to each other, for example by rods 27, 28, and are moved in pairs by the same drive.
  • the closing elements 23, 24, 25, 26 to make independently movable.
  • the rotary body is annular and arranged in its center a stationary closing element which is capable of accessing each of the delivery chambers brought into the unloading position.
  • the delivery chambers in a row next to each other and to move linearly parallel to the output window.
  • the delivery spaces preferably have two openings, one of which is for loading and the other for unloading.
  • the inventive goods lock can also have several different loading positions to further increase the clock.
  • the advantages of the goods lock according to the invention are a reduced expenditure of time per infeed and outfeed operation as well as the possibility to handle several infeed and outfeed operations at the same time.
  • the closing element serves as a front door which secures the pumping room against external interference.
  • a structurally and functionally complex separate element can be omitted.
  • the conveying mechanism used for the injection must move goods only over short distances, in particular only push it into the delivery space. It can thus be chosen a simple and lightweight construction, the short ways allow a higher timing.
  • the inventive goods lock has a high level of operational reliability, since the discharge opening is closed by the closing element before the rotary body rotates. The risk of trapping is thus reduced.

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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 (12), 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 des 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 wenigstens 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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