TW201637986A - 在用於製造及分配飲料之機器中進給杯子之裝置與方法 - Google Patents

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Abstract

本發明描述一種用以將杯子(18，19)進給至一用於製造及分配飲料之機器之取出隔室(14)的裝置及方法，其中該裝置包含用於該杯子之一支撐元件(20)，該支撐元件(20)以滑動方式嚙合於該取出隔室(14)之底壁(10)之一開口(30)中，且可在用於接納該杯子(18，19)的一上部位置與可由一使用者取出該杯子(18，19)的一下部位置之間平移。該支撐元件(20)包含一內腔室(22)，其頂部敞開，且由具有一大體上圓柱形形狀之一下部部分(24)及具有一截頭圓錐形形狀之一上部部分(26)構成。

Description

在用於製造及分配飲料之機器中進給杯子之裝置與方法
本發明係關於用於將杯子進給至用於製造及分配飲料之機器之取出隔室的裝置及方法，且具體而言係關於適合於在用於熱及冷飲料之自動販賣機中進給具有不同大小之杯子的裝置。
在已知類型之飲料自動販賣機中，通常會提供用於進給杯子之裝置，其基本上具有將來自存在於分配機中之儲存倉之杯子接收至取出隔室之功能。通常具有截頭圓錐形形狀之杯子隨後處在其可被填充飲料且因此由使用者取出之位置中。
進給至取出隔室之杯子可根據使用者所選擇之飲料而具有不同大小。然而，在填充步驟期間，無論杯子的大小，必須始終相對於分配噴嘴恰當地置放杯子，以便防止不當地自取出隔室濺出所分配流體。
專利申請案WO2011/064650揭示用於進給杯子之單元，該單元意欲解決在自動販賣機之取出隔室中恰當地軸向定位杯子(無論杯子的大小)的問題。在取出隔室內部，用於進給杯子之單元包含用於支承自頂部以已知方式遞送之杯子的可移動平面。
進給單元1進一步包含允許不同大小之杯子相對於分配噴 嘴恰當地定位的定中心裝置。定中心裝置基本上由具備複數個定中心元件之固定環狀本體形成，該複數個定中心元件鉸接於各別軸線上且沿環狀本體均勻分佈，以便對杯子之外壁提供屈服(yielding)支承。定位程序要求向下移動支承平面，使得杯子支承於定中心元件上，從而相對於分配飲料之噴嘴在恰當軸向位置中對準，且要求隨後向上移動平面，直至達到發生遞送之所要高度為止。一旦完成遞送，則可移動平面返回至其下部位置，以允許使用者取出填充有所選擇之飲料的杯子。
然而，取出隔室中之固定環狀本體之配置可能妨礙隔室自身內部之必要的清潔工作，從而不僅涉及衛生問題，且亦涉及可移動部分(詳言之，定中心元件)上之可能的積聚沈積物，該等沈積物可能危及恰當的單元操作。
此外，此解決方案顯然實施起來複雜且相當精細，因此(例如)歸因於使用者之疏忽以及定中心元件上之沈積物及/或積垢，可能受到損害或故障
本發明之目標因此為提供用於進給杯子之裝置，該裝置允許促進用於製造及分配飲料之機器之取出隔室中的清潔及維護工作。
本發明之另一目標為提供上文所提及類型之具有簡單且可靠建構的裝置。
本發明之另一目標為提供上文所提及類型之裝置，該裝置允許對具有不同大小之杯子之恰當定位進行簡單及自動調適，從而避免取出隔室中飲料之不當的分散。
根據本發明經由如申請專利範圍第1項之用於進給杯子之裝置達成此等目標。在申請專利範圍從屬項中報導本發明之其他特定特性。
用於進給杯子之裝置意欲安裝於用於製造及分配飲料之機器中，該機器中存在具備底壁及具有可自外部進入之至少一個前開口之側壁的取出隔室。該裝置包含：杯子之支撐元件，該支撐元件以滑動方式嚙合於取出隔室之底壁之開口中；及用於在接納來自機器之儲存倉之杯子的上部位置與可由使用者取出杯子之下部位置之間平移支撐元件的構件。
在根據本發明之裝置中，杯子之支撐元件包含至少在頂端處敞開之內腔室。內腔室包含具有大體上圓柱形形狀之下部部分及具有向下逐漸變窄之截頭圓錐形形狀的至少一個上部部分，以用於接納杯子。內腔室之自身軸線與取出隔室之底壁之開口的軸線重合，且與支撐元件之平移方向平行。
因此，裝置經簡單建構且不包含阻塞取出隔室之內部的固定部分，因此促進清潔及維護工作。更詳言之，具有截頭圓錐形形狀之部分的內表面上不存在固定或可移動突起物。因此，亦可有效進行由機器自身進行的取出隔室之可能的自動清潔步驟，而不造成如(相反地)會在已知裝置中在自取出隔室凸起之固定或可移動部分上發生的滴液或沈積物。
支撐元件之內腔室以滑動方式嚙合於杯子之固定承載平面中，且當支撐元件在下部位置中時，具有截頭圓錐形形狀之內腔室之部分的上部邊緣與固定承載平面之上部表面對準且與取出隔室之底壁的上部表面對準。
為在分配步驟期間促進杯子之恰當對準，支撐元件之截頭圓 錐形形狀之上部部分的大徑小於在機器中進給之最大杯子的大徑，且小徑大於在機器中進給之最小杯子的大徑。當分配最小杯子時，可能分散或浸(dip)到杯子外部之飲料將沈積於支撐元件之截頭圓錐形部分之內壁上。不論如何，支撐元件之截頭圓錐形部分下降直至其上部邊緣變得與取出隔室之底壁齊平，以促進由使用者取出填滿之杯子；此外，在此位置中，可促進在已由使用者取出具有飲料的杯子之後的可能的自動清潔。
支撐元件之內腔室包括在其底端處之閉合壁，閉合壁由向外伸出之至少一個管道穿過，使得內腔室與外部空間流體連通。飲料或清潔流體之殘餘物因此在相繼的遞送之前被抽空。
在可能的具體實例中，杯子之固定承載平面借助於一或多個徑向臂被約束至取出隔室之底壁的開口邊緣。支撐元件又包含以滑動方式嚙合於徑向臂上之一或多個對應狹縫。
用於平移支撐元件之構件包括以可移除方式約束至支撐元件之至少一個托架。因此，支撐元件可易於自機器移除，以用於可能的且更準確的清潔及/或消毒操作，或亦用於用適合於不同於最初為機器提供之彼等杯子的杯子大小的另一對應支撐元件替代，卻使支撐元件之移動構件的剩餘部分保持不變。
托架可包含(例如)具有齒形表面之至少一個平面部分，使得齒條可經形成且與由電馬達旋轉之小齒輪耦合。
本發明亦係關於用於將杯子進給至用於製造及分配飲料之機器的取出隔室之方法，其中取出隔室具備適於接納杯子之至少一個底壁及具有可自外部進入之前開口的側壁。
該方法包含以下步驟：a)提供杯子之支撐元件，支撐元件以滑動方式嚙合於取出隔室之底壁之開口中；b)將支撐元件向上平移直至至少一個上部位置，在該上部位置中接納來自機器之儲存倉之杯子；c)將支撐元件向下平移直至下部位置，在該下部位置中可由使用者取出杯子。
在步驟a)中，由支撐元件將杯子接納於至少在頂端處敞開之內腔室中，內腔室包含具有大體上圓柱形形狀之下部部分及具有向下逐漸變窄之截頭圓錐形形狀的至少一個上部部分，以用於獨立於杯子大小使杯子居中。內腔室之軸線與取出隔室之底壁之開口的軸線重合，且與支撐元件之平移方向平行。支撐元件之內腔室以滑動方式與杯子之固定承載平面嚙合。在步驟c)結束時，具有截頭圓錐形形狀之內腔室之部分的上部邊緣始終與承載平面之上部表面對準且與取出隔室之底壁的上部表面對準。取出隔室因此在其內部中無任何突起物。
本發明之所建議解決方案適於允許當支撐元件在上部位置中時(亦即，在杯子之上部邊緣非常接近飲料之分配噴口的情況下)分配飲料，從而避免飲料分散到取出隔室中之可能性。
參看隨附圖式，本發明之其他特性及優點在出於說明性及非限制性目的之以下描述中將更明顯，其中：- 圖1為說明具備根據本發明之可能具體實例之裝置之自動販賣機的 取出隔室的前視圖；- 圖2為圖1之取出隔室的截面透視圖；- 圖3為被約束至移動托架之支撐元件的透視正視圖；- 圖4為僅圖3之支撐元件的正視透視圖；- 圖5為與支撐元件耦接之杯子支撐平面的透視圖；- 圖6為圖1之取出隔室的前視圖，其中支撐元件處於具有最大杯子時所採用的上部位置中；且- 圖7為圖1之取出隔室的前視圖，其中支撐元件處於具有最小杯子時所採用的上部位置中。
在圖1及圖2中，表示用於製造及分配飲料之機器(或更簡言之，飲料自動販賣機)的取出隔室，其中取出隔室14基本上包含底壁10及側壁12，側壁12具有可自外部進入之前開口，以允許使用者取出杯子18。亦可藉由可開且可重新關閉的門(圖中未示)關閉前方開口，以避免在遞送期間流體之可能的噴出。根據可能的具體實例，本發明之裝置包含杯子之支撐元件20，支撐元件20以滑動方式與支撐開口30嚙合(在圖5中更清楚可見)，且可在接納來自自動販賣機之儲存倉之杯子的上部位置(圖6及圖7)與可由使用者取出杯子的下部位置(圖1及圖2)之間平移。較佳存在光電管8以用於偵測緊鄰機器之使用者的存在。
如在圖2中可見，支撐元件20具有內腔室22，其在頂端處敞開且包含具有大體上圓柱形形狀之下部部分24及具有向下逐漸變窄之截頭圓錐形形狀的上部部分26，以接納杯子18。內腔室之軸線A與取出隔室 之底壁之開口30的軸線重合，且與支撐元件20之平移方向平行。
在具有大體上圓柱形形狀之腔室22(且詳言之，部分24)之底端處，提供閉合壁23且其由向外伸出之管道25穿過，使得內腔室22與外部空間流體連通。管道25允許將滲入至內腔室22中之可能的流體(例如，清潔流體或所分配飲料之殘餘物)抽空及將相同流體朝向自動販賣機之槽或可能的排水系統排出。
支撐元件20以可移除方式約束至托架40且可與其一體地移動。舉例而言，可藉由齒條42進行支撐元件20之移動，齒條42被配置於托架40上或以與其成單件的形式獲得，且與小齒輪44耦合，該小齒輪44由宜由控制器48驅動的較佳與編碼器組合之電馬達46旋轉，以便在接納杯子、分配飲料及將杯子下降至取出隔室14之底壁10之高度的步驟期間驅動支撐元件20之上升或下降。
在一較佳具體實例中，在取出隔室14內部存在光電管49，其允許在支撐元件20朝向接納杯子之位置上升期間偵測可能的障礙物。光電管較佳配置於隔室之上部部分中、用於分配飲料之裝置之下，以便偵測物體是否存在於隔室中。由光電管49提供之資訊連同由與電馬達46組合之編碼器偵測到的資訊允許控制器48判定可能障礙物(例如，之前留下的杯子、使用者之手或留在取出隔室14中之其他物件)之存在，且因此停止支撐元件20之上升且(在某些情況下)將其返回至其下部位置。換言之，若光電管偵測到物體之存在，則控制器檢查圓柱體或支撐元件之位置：此檢查係基於由編碼器提供之資訊而進行。若資訊確認馬達將支撐件20移動至光電管高度，則得出結論：偵測到之物體為支撐元件。若自編碼器接收之 資訊對應於不同於光電管之彼高度的支撐件20之高度，則因此由光電管偵測到之物體並非支撐元件20；在此情況下，控制器48停止支撐元件20之上升。
在任何情況下，僅在支撐元件20已無障礙地達到了預定上部位置時(基於與馬達46組合之編碼器及光電管49的經匹配資訊而確定)，才進給基於使用者作出之選擇而預期的杯子。
作為上文所描述之光電管的替代方案(或除上文所描述之光電管之外)，根據本發明之裝置之馬達可具備用以(例如)在容納或保護分配構件之固定元件9與支撐杯子18之可移動元件之間存在不同於支撐件20之手或物體的情況下停止支撐件20之上升的安全離合器。在圖3中，支撐元件20之圓柱形或大體上圓柱形的外部幾何形狀及內腔室22之幾何形狀被突出顯示，且支撐元件20處在由托架40約束之情況下。具有截頭圓錐形形狀之上部腔室26之部分的內大徑D1小於供自動販賣機中使用之最大杯子18(圖1及圖6)的外大徑。相反地，內小徑D2大於供自動販賣機中使用之最小杯子19(圖7)的外大徑。上部腔室26之部分的內小徑D2與具有大體上圓柱形形狀之下部腔室24之部分的內徑重合。
支撐元件20以可移除方式約束至托架40且可與其一體地移動。實際上，如亦在圖4中所表示，支撐元件20具備上面存在凸起齒29之可彈性變形的翅片27。翅片27被插入托架40之基底部分43的對應窗47中，從而獲得將支撐元件20搭扣配合至托架40的約束。
兩個狹縫21亦表示於圖4之視圖中，且在支撐元件20之幾乎全部高度上延伸。狹縫21以滑動方式嚙合於圖5中可見之徑向臂31上， 此舉將杯子之固定承載平面32連接至支撐元件20在其中滑動之開口30的邊緣。在固定至取出隔室之底壁10的插入件35中獲得開口30。此外，在包圍開口30之壁上存在垂直肋狀物36，其在支撐元件20滑動穿過開口30時限制摩擦。與支撐元件20同軸之固定承載平面32具有圓形形狀及小於內腔室22之內小徑D2的直徑D3。因此，支撐元件22之內腔室22以滑動方式與固定承載平面32嚙合。
當杯子18(或19)在取出位置中時(圖1及圖2)，支撐元件20在其下部位置中，亦即，支撐元件20之上部邊緣28與固定承載平面32之上部表面對準且與取出隔室14之底壁10之上部表面對準的位置。
在圖6及圖7中，藉助於實例表示了在已接納兩種不同大小之杯子且隨後遞送飲料時由支撐元件20採用之位置。
在使用者自自動販賣機選擇任一種飲料之前，支撐元件20在圖1及圖2中所表示之其下部位置中，且取出隔室14中無杯子。換言之，支撐元件20之上部邊緣28與固定承載平面32之上部表面及底壁10之上部表面對準。
當作出選擇時，支撐元件20向上平移以接納具有針對所選擇飲料之預期大小的杯子18(或19)，直至支撐元件20達到其上部位置為止。在圖6中所表示之最大杯子18的情況下，支撐元件20之上部邊緣28達到高度H1，高度H1對應於杯子18之邊緣處於相對於噴嘴(本文中未示)之恰當分配高度的高度。遞送之「恰當高度」對應於所分配飲料之射流較佳對準杯子側壁的高度，使得減少氣泡之不當的形成，且因此改良所分配飲料之外觀及品質。不展示分配裝置且其較佳配置於元件9內部或元件9 之上。在遞送結束時，支撐元件20經下降且返回至圖1及圖2中所表示之其下部位置，亦即，在可由作出選擇之使用者取出杯子18的彼位置中。
在杯子19具有供自動販賣機中使用之最小大小的情況下，初始情況相同。在使用者作出選擇之後，支撐元件20向上平移直至其達到其上部位置以用於接納杯子19。在此情況下，如圖7中所表示，支撐元件20之上部邊緣28達到高度H2，出於所有實用目的，高度H2對應於具有上文所陳述之涵義的恰當遞送高度。在遞送結束時，支撐元件20經下降且返回至圖1及圖2中所表示之其下部位置，在該位置處可由作出選擇之使用者取出杯子19。
在每一情況下，遞送之「恰當高度」較佳為可變化的，且可不僅取決於不同的杯子大小，且亦取決於待分配之飲料的類型而經調整，以便儘可能地限制氣泡形成。在杯子18或19返回至恰當遞送高度H時，不管以何種方式具有截頭圓錐形形狀之上部腔室26的存在保證杯子18或19之恰當軸向對準(無論杯子的大小)。
可對本文中描繪之具體實例作出各種修改而不偏離本發明之範圍。舉例而言，如上文所描述，亦可藉由蝸桿與螺桿之間的運動耦合而非藉由小齒輪與齒條之間的運動耦合獲得支撐元件20之移動。

Claims (11)

  1. 一種用以將杯子進給至一用於製造及分配飲料之機器之取出隔室(14)的裝置，其中該取出隔室(14)具備一底壁(10)及一側壁(12)，該側壁(12)具有可自外部進入之至少一個前開口，且其中該裝置包含：用於杯子(18，19)之一支撐元件(20)，該支撐元件(20)以滑動方式嚙合於該取出隔室(14)之該底壁(10)之一開口(30)中；及用於在一上部位置與一下部位置之間平移該支撐元件(20)之構件，其中在該上部位置之中，可接納來自該機器之一儲存倉之該杯子(18，19)，且在該下部位置之中，可由一使用者取出該杯子(18，19)；該裝置的特徵在於，用於該杯子之該支撐元件(20)包含至少在頂端處敞開之一內腔室(22)，其中該內腔室(22)包含具有一大體上圓柱形形狀之一下部部分(24)及具有向下逐漸變窄以用於接納一杯子(18，19)之一截頭圓錐形形狀的至少一個上部部分(26)，該內腔室(22)具有一軸線(A)，該軸線(A)與該取出隔室(14)之該底壁(10)之該開口(30)的軸線重合，且與該支撐元件(20)之平移方向平行。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該支撐元件(20)之該內腔室(22)以滑動方式嚙合於用於該杯子(18，19)之一固定承載平面(32)中，且其中當該支撐元件(20)在該下部位置中時，具有一截頭圓錐形形狀之該內腔室之該上部部分(26)的上部邊緣(28)與該承載平面(32)之上部表面對準且與該取出隔室(14)之該底壁(10)之上部表面對準。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中在該支撐元件(20)中具有一截頭圓錐形形狀的上部腔室(26)之部分具有一內大徑(D1)及一內小 徑(D2)，該內大徑(D1)小於在該機器中進給之最大杯子(18)的外大徑，且該內小徑(D2)大於在該機器中進給之最小杯子(19)之外大徑。
  4. 如前述申請專利範圍中任一項之裝置，其中該支撐元件(20)之該內腔室(22)包括其底端處之一閉合壁(23)，該閉合壁(23)由向外伸出之至少一個管道(25)穿過，以使該內腔室(22)與外部空間流體連通。
  5. 如前述申請專利範圍中任一項之裝置，其中用於該杯子之該固定承載平面(32)係藉由一或多個徑向臂(31)而限制於該取出隔室(14)之該底壁(10)之該開口(30)的邊緣，且其中該支撐元件(20)包含以滑動方式嚙合於該一或多個徑向臂(31)上之一或多個對應狹縫(21)。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該支撐元件(20)以可移除方式限制於至少一個托架(40)且可與該至少一個托架一體地移動。
  7. 如申請專利範圍第6項之裝置，其中用於平移該支撐元件(20)之該構件包括：一齒條(42)，其配置於該托架(40)上；及一小齒輪(44)，其與該齒條(42)耦合且由一電馬達(46)旋轉。
  8. 一種用以將杯子進給至一用於製造及分配飲料之機器之取出隔室(14)的方法，其中該取出隔室(14)具備適於接納杯子(18，19)之至少一個底壁(10)及一側壁(12)，該側壁(12)具有可自外部進入之一前開口，該方法包含以下步驟：a)提供用於該杯子之一支撐元件(20)，該支撐元件(20)以滑動方式嚙合於該取出隔室(14)之該底壁(10)之一開口(30)中； b)將該支撐元件(20)向上平移直至至少一個上部位置，在該上部位置中接納來自該機器之一儲存倉之該杯子(18，19)；c)將該支撐元件(20)向下平移直至一下部位置，在該下部位置中可由一使用者取出該杯子(18，19)，其特徵在於，在該步驟a)中，該杯子(18，19)由該支撐元件(20)接納於至少在頂端處敞開之一內腔室(22)中，其中該內腔室(22)包含具有一大體上圓柱形形狀之一下部部分(24)及具有向下逐漸變窄之一截頭圓錐形形狀的至少一個上部部分(26)以用於使該杯子(18，19)居中而不論該杯子的大小，且其中該內腔室(22)具有一軸線(A)，該軸線(A)與該取出隔室(14)之該底壁(10)之該開口(30)的軸線重合，且與該支撐元件(20)之平移方向平行。
  9. 如申請專利範圍第8項之方法，其中該支撐元件(20)之該內腔室(22)以滑動方式嚙合於用於該杯子之一固定承載平面(32)中，且其中在該步驟c)結束時，具有一截頭圓錐形形狀之該內腔室之該下部部分(24)的上部邊緣(28)與該承載平面(32)之上部表面對準且與該取出隔室(14)之該底壁(10)之上部表面對準。
  10. 如申請專利範圍第8項或第9項之方法，其中該支撐元件(20)之該內腔室(22)包括其底端處之一閉合壁(23)，該閉合壁(23)由至少一個管道(25)穿過，且其中進入該支撐元件(20)之該內腔室(22)的流體經由該管道(25)被抽空，該管道(25)使該內腔室(22)與外部空間為流體連通。
  11. 一種飲料自動販賣機，其特徵在於包含如申請專利範圍第1項至第7 項中任一項之用於進給杯子(18，19)的一裝置及/或如申請專利範圍第8項至第10項中任一項之方法操作之用於進給杯子之一裝置。
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