FI96455C - Pakkausten palautusautomaatti - Google Patents

Description

96455

Pakkausten palautusautomaatti Returautomat för förpackningar 5

Keksinnön kohteena on pakkausten kuten pullojen palautusautomaatti.

Tekniikan tasosta tunnetaan pullonpalautusautomaatit, joihin palautuspullo syötetään tuloaukosta, jonka jälkeen automaatin kuljetin käynnistyy ja siirtää palautetun pullon 10 tunnistinlaitteen tunnistettavaksi ja tämän jälkeen hihnalla esim. varastopöydälle.

Kun palautuspakkaus, kuten pullo, asetetaan vastaanottoaukkoon, tunnistetaan pullon tulo mainittuun tilaan esimerkiksi valokenno-valonsädetunnistinjäijestelyllä. Laite tunnistaa valonsäteen katkeamisen pullon tullessa valonsäteen tielle ja mainittu tunnistustieto 15 havainnoidaan keskusyksikössä, joka tunnistustiedon perusteella käynnistää laitteen kuljettimen, esim. hihnakuljettimen, joka siirtää pakkauksen eteenpäin hihnalla. Pakkaus, kuten pullo, siirretään tunnistusasemaan, joka voi käsittää joko skannerilait-teen tai esimerkiksi matriisikameran. Tunnistusaseman tunnistinlaitteen avulla tunnistetaan pullotyyppi ja mainitun tunnistustiedon perusteella annetaan palauttajalle palautusra-20 ha tai kuitti palautetusta tuotteesta. Tunnistus suoritetaan kameratunnistuksen ollessa kyseessä laitteen sisäisessä pimeässä tilassa. Jotta valo ei pääsisi tilaan, on laitejäijes-telyssä muodostettu pullonkuljetusväylästä sokkelomainen. Väylä käsittää ensimmäisenä kuljettimen kulkusuuntaan nähden viiston seinämän ja mahdollisesti myös kuljetinväylän toisella sivulla ensimmäisen seinämän jälkeen toisen viiston seinämän. 25 Järjestelyn avulla toteutetaan suljettu tunnistustila ja estetään se, ettei palautuspakkauk-seen päästä enää käsiksi, kun pakkaus on kerran syötetty laitteen sisälle. Viiston seinämän toinen tarkoitus on muodostaa välimatka kahden peräkkäin syötetyn palautus-pakkauksen välille. Pakkaus, kuten esimerkiksi pullo, liukuu seinämää pitkin. Seinämä ja pakkauksen välinen kitka antaa palautuspakkaukselle tietyn viipymän seinämäpinnal-30 la, jolloin seinämäpinnan myötäisesti liikkuva pakkaus liikkuu pienemällä nopeudella kun seinämästä erkaneva pakkaus. Näin vierekkäisten pakkausten välille saadaan riittävä välimatka tunnistamista varten tunnistusasemassa. Tunnetuissa edellä mainitun- 2 96456 laisissa pullonpalautusautomaateissa on ollut ongelmana muovipullojen pystyssä pysyminen. Pullon syöttöpisteen ja laitteesta ulostulopisteen välille muodostuu laitteeseen ilmatunneli, joka edellä mainitunlaisen pullonpalautusautomaatin ollessa kyseessä käsittää sokkeloisen seinämärakenteen. Tästä muodostuu palautusväylälle ilmavirtauk-5 sen suhteen turbulenssipisteitä. Väylän läpi kulkevalla ilmavirtauksella on erilainen nopeusgradientti väylän eri leveyspisteissä. Mainitut nopeuserot aiheuttavat palautuspulloon erilaisia voimakomponentteja pullon eri puolille. Tällöin erityisesti kevyeen muovipulloon kohdistuu helposti kaatava momentti. Jotta muovisen kevyen palautuspullon pystyssä pysyminen olisi mahdollisimman taattu, esitetään tässä hakemuksessa 10 palautusautomaatti, jossa ilmaväylä tuloaseman ja poistoaseman välille ilmavirtauksen jakautumisen suhteen on yhtenäisempi.

Keksinnön mukaisesti muodostetaan ilmavirtauksesta tasaisempi koko väylän leveydeltä niin sen leveys kuin korkeussuunnassa käyttämällä reititettyjä ilmavirtausta läpäiseviä 15 seinämäosia. Tällöin on ainakin väylän ensimmäinen seinämä rei’itetty, jolloin ilmavirtaus pääsee vapaasti rei’ityksen kautta seinämän toiselle puolelle ja edelleen ulos * laitteen ulostulopäädyn kautta. Ilmavirtausta voidaan edelleen stabilisoida rei’ittämällä myös väylän toisen puolen viisto seinämä. Laminaarisuutta ilmavirtaukselle voidaan lisätä revittämällä osa tai kaikki kuljettimen kuljetinsuunnan suuntaisista seinämistä.

20

Keksinnön mukaiselle palautusautomaatille on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

Keksintöä selostetaan seuraavassa viittaamalla oheisien piirustuksien kuvioissa esitettyi-25 hin keksinnön eräisiin edullisiin suoritusmuotoihin, joihin keksintöä ei ole tarkoitus kuitenkaan yksinomaan rajoittaa.

Kuviossa 1 on esitetty keksinnön mukainen palautusautomaatti aksonometrisesti.

30 Kuviossa 2 on esitetty periaatteellisesti lohkokaaviona keksinnön mukaisen pakkausten vastaanottolaitteen rakenne ja toiminta.

Il 96455 3

Kuviossa 3 on esitetty kuvion 2 mukaiseen pakkausten vastaanottolaitteeseen kuuluvan pakkausten tunnistuslaitteen rakenne periaatteellisesti ja sivultapäin katsottuna.

Kuviossa 4 on esitetty kuvion 3 laitteisto päältäpäin katsottuna.

5

Kuviossa 5 on esitetty viivakuvan muodostusta tarkkailtavasta pakkauksesta kuvioiden 3 ja 4 tunnistuslaitteella.

Kuviossa 6 on esitetty aksonometrisesti keksinnön mukainen ratkaisu.

10

Kuviossa 7 A on esitetty tekniikan tason mukainen laitteisto ja siinä esiintyvät virtauksen pyörteilyt.

Kuviossa 7B on esitetty kuvion 6 mukainen ratkaisu ja kuvioon on lisätty virtausnuolet 15 sekä virtausnopeudet. Kuviot 7A ja 7B ovat lähinnä otettu kuvion 1 leikkauslinjaa I-I pitkin.

Kuviossa 8A on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa läpimenoaukot käsittävän levyn reiät ovat poikkileikkausmuodoltaan neliöitä.

20

Kuviossa 8B on esitetty suoritusmuoto, jossa läpimenoaukot käsittävän levyn reiät ovat pitkänomaisia rakoja, jotka ulottuvat levyn laidasta laitaan.

Kuviossa 1 on esitetty aksonometrisesti palautusautomaatti. Automaatti käsittää 25 kuviossa 1 esitetysti palautuspakkauksen syöttöaukon A kuljettimen 11, etupäässä kuittauspainikkeen C sekä kuitin tai palautusrahan ulostuloaukon D. Palautuspakkaus syötetään tuloaukkoon A kuljetinhihnan 11b päälle ja valokennolaitteisto 10a, 10b tunnistaa palautuspullon tulon syöttöaukkoon A, jolloin kuljetin 11 käynnistyy ja siirtää pakkauksen nuolen suunnassa eteenpäin kuljettimella. Palautuspakkaus siirretään 30 edelleen laitteen sisällä olevaan tunnistinasemaan F, esim. viivakameran tunnistettavaksi.

96455 4

Kuviossa 2 esimerkinomaisesti esitetyn, keksinnön erään sovellutuksen mukaisen pullojen, tölkkien ym. pakkausten vastaanottolaitteen sovellutukseen kuuluu siirtolaitteis-to 11 palautuspakkausten P siirtämiseksi, tunnistuslaite 2 tietojenkäsittely-yksikköineen 3 tietyt muodot omaavien pakkausten tunnistamiseksi ja hyväksymiseksi sekä rekiste-5 röintilaite 4 hyväksyttyjen pakkausten rekisteröimiseksi. Siirtolaitteisto 11 voi muodostua esim. yhdestä tai useammasta nauhakuljettimesta, pyörivästä lautaskuljettimesta, tai yleensä minkälaisesta tahansa pakkausten siirtoon soveltuvasta kuljettimesta. Kuljetin voi olla jäljestetty siirtämään pakkauksia vaakasuunnassa ja/tai mahdollisesti pystysuunnassa, kuitenkin vaakasuuntaista siirtoa pidetään sopivimpana keksinnön mukaili) sen palautuspakkausten vastaanottolaitteen yhteydessä.

Tunnistuslaite 2 käsittää edullisesti tietojenkäsittely-yksikön 3 muistiyksikköineen 8 ja rekisteröintiyksikköineen 4. Tietojenkäsittely-yksikkö 3 on varustettu täten tiedostolla hyväksytyistä pakkausmuodoista, so. tiedot hyväksyttävistä pakkausmuodoista voidaan 15 syöttää tiedostoon tarkasteltavan pakkauksen muodosta saatavien informaatioiden vertaamiseksi hyväksyttävien pakkausmuotojen vastaaviin informaatioihin. Rekisteröintilai-te rekisteröi hyväksyttyjen pakkausten kappalemäärän, mahdollisesti koot ja/tai hyvitettävän tai palautettavan rahamäärän.

20 Kuvioissa 3-4 näkyy periaatteellisena kaaviokuvana eräs tunnistuslaite 2, johon kuuluu pääasiassa stationääri valaistuslaite 5 pakkauksen P valaisemiseksi, detektori 6 pakkauksen tarkastelemiseksi ja kuljetin 11 pakkauksen siirtämiseksi detektorin ohitse. Mainittu detektori on jäljestetty tarkastelemaan pakkausta hetkittäin, aikavälein, viivamaisilta kohdilta pullon siirtyessä kuljettimen 11 kuljettamana detektorin editse 25 siten, että viivamaiset tarkastelukohdat antavat informaation esim. pullon kohdalla ainakin pakkauksen kaulan ja yläosan muodosta, so. detektori on jäljestetty ottamaan pullosta ns. viivakuva.

Viivakuvaa ottaessaan detektori 6 ottaa täten pakkauksesta viivakuvia kuvion 5 mukai-30 sesti aikavälein kuljettimen 11 siirtäessä pakkausta detektorin editse. Viivakuvia voidaan ottaa halutuin aikavälein, so. kuvan viivatiheys voidaan säätää halutuksi 5 9645?- halutun informaation tarkkuuden mukaan. Detektori 6 muuttaa saadun viivakuvainfor-maation sähköisiksi impulsseiksi, johdettavaksi tietojenkäsittely-yksikköön kuvion 1 mukaisesti tunnettuun tapaan.

5 Pullojen tunnistuksen kohdalla viivakuvaa ei tarvitse välttämättä ottaa koko pullosta, yleensä riittää pullon yläosan P’ kuvaaminen kuvion 5 mukaisesti pullotyyppien ja -mallien ominaispiirteiden ilmetessä yleensä parhaiten juuri pullon yläosasta. Tällöin pullon alaosa P" jätetään sopivasti kuvaamatta.

10 Kuvioissa 3-4 detektorina 6 on käytetty tavanomaista viivakameraa, joka on jäljestetty kuvaamaan kameran editse sivuttaissuunnassa kohtisuorassa kameran objektiivin suuntaa vastaan liikkuvan pullon tämän kaulan yläosan alueelta pystyin viivakuvin 1 mm välein. Tunnistuslaite on ohjelmoitu mittaamaan pullon korkeus. Haluttaessa detektori 6 voidaan jäljestää ottamaan pullosta vaakakuvia, jolloin kuljetin 11 on sopivasti 15 jäljestetty siirtämään pulloa pystysuunnassa pullon kuvaamiseksi halutulta korkeudelta.

Käytettäessä viivakameraa detektorina 6 voitetaan eräitä etuja verrattuna esim. laseriin perustuvaan tunnistuslaitteeseen. Viivakamera on ensiksikin hankintahinnaltaan olennaisesti laseria halvempi. Viivakamera ei kaipaa yleensä huoltoa läheskään siinä määrin 20 kuin laserlaitteet. Viivakamera on toiminnaltaan ja rakenteeltaan luotettava kestäen tärinää ja muita ulkoisia mekaanisia rasituksia. Viivakamera voi muodostua esim. ns. CCD-kamerasta (Charge Coupled Diod) tai esim. ns. fotodiodikamerasta (Self Scanning Array). Edelleen viivakamera voidaan liittää helposti tietojenkäsittely-yksikköön, ja viivakameran antama informaatio, so. sähköinen signaalijono soveltuu erinomaisesti 25 pääasiassa sellaisenaan käytettäväksi tietojenkäsittely-yksikössä. Edelleen viivakameraa voidaan säätää, ajastaa helposti pyyhkäisynopeuden, so. kuvion ottovälin osalta.

Kuviossa 6 on esitetty aksonometrisesti laitteessa oleva keksinnön mukainen ilmatunneli-rakenne. Kuviossa 6 on esitetty havainnollisesti keksinnön mukainen ratkaisu. Kuljetin 30 11 on kuvion suoritusmuodossa hihnakuljetin käsittäen suljettuna lenkkinä kääntörulli- en 11 aj, 1 la2 viedyn kuljetinryhmän 11b. Kääntörullat 1 laj, 1 la2 ovat edullisesti 6 96455 sellaiset, joista toinen kääntörulla 1 lat käsittää käytön eli on esimerkiksi rumpumoot-tori. Laitteisto käsittää kuljettimen 11 siirtosuunnassa ensimmäisenä olevan kuljetus-suuntaan ja kuljettimen keskeisakseliin X nähden viistosti kulmassa a olevan kuljetinjuoksun päälle ulottuvan seinämän 12aj. Kuljetinväylän V toisella puolella on 5 suuntaan L( nähden viisto kuljetinjuoksun päälle ulottuva seinämä 12a2, joka käsittää jatkoseinämän 12a2\ joka on olennaisesti kuljetussuuntaan Kuljetinväylä V käsittää edelleen väylän kuljettimen hihnan 11b liikesuuntaan eli kuljetussuuntaan (Lj) nähden vasemmalla puolella kuljetinsuuntaan (Lj) olevat seinämät 12a3. Kuviossa esitetysti ovat kaikki seinämät 12aj-12a3 revitettyjä. Rei’itysprosentti on edullisesti 10 alueella 50 - 70 %, ja edullisimmin noin 60 %, eli reikien virtauspoikkipinta-ala on yli puolet koko seinämän pinta-alasta käsittäen seinämälevyjen läpi kulkevat reiät fi,f2,f3... Reiät fj,f2,f3... ovat muodoltaan edullisimmin neliöreikiä, jolloin reikien sivun pituus on alueella 5-15 mm. Reiät voivat muodoltaan olla myös ympyräpoikki-leikkausreikiä, jolloin reikien halkaisija <p on alueella 5-15 mm. Oleellista rei’itykselle 15 on, että se on tasaisesti jakautuneena koko levyn alueelle. Reiät ovat ylipäätänsä ilmavirtauksen levyn läpi mahdollistavia läpimenoaukkoja ja ne ovat jakautuneet •: tasaisesti koko levyn leveydelle ja olennaisesti myös sen korkeudelle. Näin ollen esim.

reikälevy 12aj käsittää läpimenoaukot, jotka sallivat ilmavirtauksen kuljettimen tulopuolelta levyn läpi reikälevyn toisella puolella sijaitsevan kuljettimen jättöpuolelle 20 ja edelleen poistoaukon B kautta ulos.

Kuviossa 7A on esitetty tekniikan tason ratkaisussa esiintyvät voimakkaat pyörteet pisteessä Ej ja E2. Kuvioon on merkitty ilmatunnelin eli kuljetinväylän V eri leveys-kohdissa esiintyviä ilmavirtauksen eri nopeusarvoja.

25

Kuviossa 7B on esitetty keksinnön mukainen reititetty rakenne, jossa on saavutettu • verrattain tasainen läpimenevän virtauksen nopeusjakautuma ja jossa ennenkaikkea on vältetty voimakkaiden pyörteiden esiintyminen pisteissä Ej ja E2 eli kuljetinväylän V ns. nurkkapisteiden läheisyydessä.

30 7 9645F·

Reikälevyjen käyttö seinämärakenteissa muodostaa siten ilmavirtauskuviosta tasaisemman. Koko kuljetinväylän poikkisuunnassa ja korkeussuunnassa saadaan tasaisempi nopeusprofiili. Tekniikan tason ratkaisuissa esiintyneet voimakkaat nopeuspiikit saadaan häviämään ja samalla pystytään alentamaan ilmavirtausnopeustasoa keskimäärin.

5 Keksinnön mukainen rei’itys vaikuttaa myös siihen, että ilmavirtaus pääsee myös toisen seinämän kohdalla olevan pullon molemmilta puolilta, jolloin pulloon ei kohdistu kaatavaa momenttia. Seinämien läpi kulkeva ilmavirtaus kiinnittää myös pullon paremmin seinämärakenteeseen, joka edesauttaa pullon pystyssäpysymistä. Kokeissa on todettu, että revitetty seinämärakenne on edullinen oli virtaus kuviossa 7A ja 7B 10 esitettyyn kuljettimen kuljetussuuntaan tai myös päinvastoin. Näin ollen sekä ilmatun-nelissa esiintyvän imun että puhalluksen ollessa kyseessä on rei’ityksellä ilmavirtausta tasaava vaikutus.

Kuviossa 8A on esitetty eräs läpimenoaukot fj,f2... käsittävän levyn 12aj suoritusmuo-15 to. Kuvion 8A suoritusmuodossa reiät ovat neliöpoikkileikkauksia.

Kuviossa 8B on esitetty keksinnön suoritusmuoto, jossa levy 12at käsittää läpimenoaukot, jotka ovat pitkänomaisia rakoja. Kuviossa pitkänomaiset raot kulkevat levyssä 12aj pystysuuntaisesta Ne voivat myös kulkea levyssä 12aj vaa-20 kasuuntaisesti tai vaakasuuntaisesti ja pystysuuntaisesta Levy 12aj voi esimerkiksi muodostua sälemäisistä osalevyistä 12aj’ ja 12aj", jolloin vierekkäisten osalevyjen väliin on jätetty rako fj,f2... ilmavirtaukselle. Osalevyt ,\2&γ”... on liitetty yhdeksi rakenteeksi esimerkiksi sivukehyksillä b tai ylipäätänsä sideosilla, jotka kulkevat osalevyjen yli ja liittävät ne yhdeksi rakenteeksi.

25

Claims (7)

8 96455

1. Palautusautomaatti pakkausten, kuten pullojen palauttamiseksi, joka pakkausautomaat-ti käsittää automaattia ulospäin rajaavan kotelorungon (M) ja kuljettimen (11), joka on 5 sovitettu siirtämään palautusautomaatin syöttöaukkoon (A) asetetun pullon eteenpäin kuljettimella (11) ja että palautusautomaatti käsittää poistoaukon (B), josta palautuspak-kaus siirretään pois laitteen yhteydestä ja että palautusautomaatti käsittää syöttöaukon (A) ja poistoaukon (B) välillä tunnistinaseman (F), jossa tunnistetaan palautuspakkaus, jolloin tunnistuksen perusteella annetaan palautuksesta pakkauksen palauttajalle palautus- 10 raha ja/tai kuitti palautuksen suuruudesta ja/tai laadusta, ja jossa laitteessa kuljettimen (11) kuljetinsuuntaan (Lj) nähden on syöttöaukon (A) jälkeen kuljettimen (11) päälle ulottuva seinämä (12aj), jolloin kuljettimen (11) avulla pakkaus siirretään seinämän (11) tuntumaan ja sen myötäisesti seinämän päätyyn ja siitä edelleen kuljettimen (11) avulla eteenpäin tunnistusasemaan (F), tunnettu siitä, että seinämä (12a}) on 15 ilmavirtaukselle läpimenoaukot (fj ,f2___) käsittävä levy tai vastaava, joka päästää ilmavirtauksen lävitseen, jolloin ilmavirtaus kulkee laitteen syöttöaukosta (A) seinämän (12aj) läpimenoaukkojen (fi,f2...) kautta seinämän toiselle puolelle ja edelleen ulos laitteen yhteydestä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen palautusautomaatti, tunnettu siitä, että palautusväylän (V) toisella puolella oleva toinen viistoseinämä (12^ käsittää myös läpimenoaukot (fj ,f2...) ilmavirtaukselle ja että mainittuun seinämään liittyvä väylän suuntainen seinämä (12a2’) (suunta Lj) käsittää myös läpimenoaukot (fj,f2...) virtaukselle. 25

3. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen palautusautomaatti, tunnettu siitä, että väylää (V) rajoittavat kuljetussuunnan (Lj) suuntaiset seinämät tai osa niistä (12a3) ovat revitettyjä ja laskevat ilmavirtauksen siten lävitseen.

4. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen palautusautomaatti, tunnettu siitä, että revitetyn seinämän reVityksen virtauspoikkipinta-ala kokonaisuudessaan on II 96455 9 50 - 70 %, edullisimmin 60 %, koko levyn poikkipinta-alasta, jolloin tehokkaasti mahdollistetaan ilmavirtaukselle läpivirtaus seinämän kautta.

5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen palautusautomaatti, tunnettu 5 siitä, että ilmavirtauksen läpimenoaukot (fj,f2...) levyissä (I2al,l2a2,l2ai2) ovat poikkileikkausmuodoltaan suorakaiteita, edullisesti neliöitä, joiden sivun pituus on alueella 5-15 mm.

6. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-4 mukainen palautusautomaatti, t u n -10 n e 11 u siitä, että läpimenoaukkojen (fj,f2...) muoto on ympyrä, jonka halkaisija (Φ) on alueella 5-15 mm.

7. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-4 mukainen palautusautomaatti, tunnettu siitä, että läpimenoaukot (fj.f^...) ovat rakoja, jotka ulottuvat levyjen 15 (12aj,12a2,12a3) laidasta laitaan joko pystysuuntaisesti tai vaakasuuntaisesta 96455 10