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Technisches Gebiet
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Die
Erfindung betrifft einen Tütenausgabeautomat
zur Ausgabe von Kunststofftüten
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Stand der Technik
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Eine
EU-Verordnung zur Flugsicherheit, die seit dem 6. November 2006
in Kraft ist, schreibt vor, dass Flüssigkeiten bis 100 ml an der
Sicherheitskontrolle in einem wiederverschließbaren, durchsichtigen Plastikbeutel
vorgelegt werden müssen.
Da viele Passagiere jedoch keine geeigneten Plastiktüten bereithalten,
werden in einigen Flughäfen
diese Tüten zum
Verkauf angeboten. Derzeit werden teilweise Automaten eingesetzt,
die entsprechende Plastiktüten
verkaufen. In den Automaten nach dem Stand der Technik sind die
Plastiktüten
von einem Pappkarton umgeben, da sich einzelne Tüten nicht aus Automaten verkaufen
lassen. Aus der
DE
20 2007 002 507 U1 sind Behältnisse für Plastikbeutel für den Automatenverkauf
bekannt. Diese Umverpackungen ermöglichen den Verkauf von Tüten aus
einem Automaten. Allerdings sind die Verpackungen teurer als die
verkauften Tüten.
Bei der großen
Zahl an Fluggästen, die
jeden Tag an einem Flughafen abfliegen, ist das zusätzliche
Müllaufkommen
durch die Verpackung nicht zu vernachlässigen. Üblicherweise sind in einem
Behältnis
zwei Tüten
vorgesehen. Weil jeder Fluggast jedoch nur eine Tüte verwenden
darf, fällt auch
hier unnötiger
Abfall an. Eine Bestückung
der Kartons mit nur einer Tüte
würde den
Preis der einzelnen Tüte
nicht reduzieren, da der Preis der Verpackung den der Tüte deutlich übersteigt.
In diesen Automaten sind die Pappkartons gestapelt. Ein Förderband
unter jedem Stapel transportiert die jeweils unterste Schachtel
in ein Ausgabefach. Die zweitunterste Schachtel wird nun zur untersten.
So geht das weiter, bis alle Schachteln verkauft sind.
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Nachteilig
bei der bekannten Anordnung ist es, dass beim Tütenverkauf Abfall in Form einer
zusätzlichen
Verpackung der Tüten
anfällt.
Außerdem ist
das Verpacken der Tüten
zeit- und kostenintensiv. Außerdem
ist die Art der Tüten
durch die Größe der Verpackung
begrenzt. Stabilere, qualitativ hochwertigere Tüten lassen sich nicht so falten,
dass sie in der Verpackung Platz finden.
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WO 2004/034342 A1 offenbart
einen Tütenautomat
mit einer Ansaugvorrichtung zum Aufnehmen von Tüten, Halten und Lösen über einer
Ausgabe.
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DE 1 599 027 A offenbart
einen Selbstverkäufer
für Zeitungen
und Zeitschriften aus einem Packen, die mit einem Saugnapf hin-
und herbeweglich, sowie auf- und abwärtsbewegbar sind. Die Saugnapfbewegungen
werden durch eine Kurvenscheibe oder einen Kurbelarm erzeugt.
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DE 23 64 548 offenbart eine
Vorrichtung zum Trennen übereinanderliegender
Kunststoffsäcke
mittels eines Saugelements.
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DE 1 283 475 A offenbart
eine Hebebühne mit
einer Gewindespindel und einer Mutter als Huborgan. Die Ecken der
Plattform sind über
an ihnen angeordneten Umlenkrollen in Seilen aufgehängt. Die Druckschrift
lehrt, dass bei nachlassender Seilspannung der Förderantrieb der Anordnung abgeschaltet wird.
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DE 35 13 734 A1 offenbart
einen Verkaufsständer
für Nähfaden-Spulen.
Die Druckschrift lehrt, dass ein über einen Seilantrieb angetriebener
Hubschlitten über
Bremsen fest an einem Transportwagen arretiert werden kann, wodurch
eine Bewegungsrichtung blockiert werden kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, einen Tütenausgabeautomaten der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei dem die Tüten einzeln und ohne zusätzliche
Verpackung abgegeben werden können
und der die Tüten
zuverlässig
zum Ausgabefach transportiert. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch
die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1.
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Bei
der Erfindung ist ein Förderantrieb
zur Bewegung des Förderarms
vorgesehen. Dieser Förderantrieb
kann einen Elektromotor umfassen. Der Förderarm ist bei der vorliegenden
Erfindung separat in unterschiedlichen Richtungen beweglich gelagert. Die
Tüte muss
vom Tütenstapel
zur Ausgabe befördert
werden. Dabei umfasst der Tütenausgabeautomat
einen vertikal beweglichen Förderarm,
der an einem horizontal beweglichen Schlitten vorgesehen ist, wobei
die Bewegungsrichtungen durch ein Rastelement voneinander trennbar
sind. Dies hat den Vorteil, dass durch geeignete Verwendung des
Rastelements ein Förderantrieb
für die
verschiedenen Bewegungsrichtungen ausreicht.
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Die
Tüten liegen
hier in Form eines Tütenstapels
vor. Dadurch wird eine zusätzliche
Verpackung vermieden. Dies spart erheblich Kosten, da die Kosten
der Verpackung und die Kosten für
das Verpacken eingespart werden. Weiterhin werden die Transport
und Lagerkosten gesenkt, da lose Tüten viel weniger Platz beanspruchen
als in kleinen Mengen verpackter Tüten. Bisher war es nicht möglich einzelne
Tüten auszugeben.
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Durch
Ansaugen kann eine oberste Tüte
eines Tütenstapels
einzeln aufgenommen werden. Da die Tüten eines Tütenstapels nur lose aufeinander liegen,
kann man durch Ansaugen und Halten der obersten Tüte diese
vereinzeln. Die anderen Tüten des
Stapels bleiben liegen. Durch die erfindungsgemäße Beförderungseinrichtung kann eine
einzelne Tüte
zu einer Ausgabe befördert
und ausgegeben werden. Der Sauger kann eine Vakuumpumpe umfassen.
Die Verwendung eines Motors zum Erzeugen eines Unterdrucks ist ebenfalls
möglich.
Selbstverständlich
kann der Sauger auch einen Saugnapf umfassen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Sauger
einen Motor zur Erzeugung eines Unterdrucks. Dadurch wird erreicht,
dass der Unterdruck, der zum Ansaugen benötigt wird, gezielt ein- und
ausgeschaltet werden kann.
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Bei
der Erfindung ist an einem Förderarm
der Beförderungseinrichtung
ein flexibel beweglicher Schlauch vorgesehen, durch den der Unterdruck
zur Tüte
geleitet wird. Die Verwendung eines flexiblen, beweglichen Schlauchs
erlaubt die Montage des Motors an einem stationären Ort innerhalb des Tütenausgabeautomaten.
Dadurch, dass der Motor sich nicht mit der Beförderungseinrichtung bewegt,
muss diese nicht für
große
Gewichte ausgelegt sein. Dies vereinfacht die Konstruktion der Beförderungseinrichtung.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Förderantrieb
zur Bewegung des Förderarms
mit einem Getriebe untersetzt. Durch eine Untersetzung des Förderantriebs
lassen sich größere Kräfte übertragen.
Außerdem
lässt sich
die Geschwindigkeit, mit der sich der Förderarm bewegt, einstellen.
Eine Verwendung von Schrittmotoren ist ebenfalls denkbar. Die Verwendung
von Schrittmotoren hat allerdings den Nachteil, dass sie permanent mit
Strom versorgt werden müssen.
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Vorteilhafterweise
ist an der den Tüten
zugewandten Seite des Schlauchs ein weicher Ansaugstutzen vorgesehen.
Ein weicher Ansaugstutzen passt sich der Form der obersten Tüte optimal
an. Es ist daher nicht erforderlich, dass die oberste Tüte völlig plan
liegt. Dies erhöht
die Zuverlässigkeit
der Vorrichtung.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Ansaugstutzen
trichterförmig
ausgebildet. Dies erhöht
die Fläche, über welche
die Tüte angesaugt
wird. Dadurch wird die Tüte
besser angesaugt und stabiler gehalten.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die
Unterlage für
den Tütenstapel konvex
ausgebildet. Die Tüten
müssen
wiederverschließbar
sein. Durch den Verschluss sind die Tüten an einem Rand dicker als
in der Mitte. Die anderen Ränder
sind durch sie Schweißnähte auch
etwas dicker als die Mitte der Tüte.
Bei einer großen
Anzahl von Tüten
führt dies
dazu, dass die obersten Tüten eines
Tütenstapels
nicht plan abschließen,
sondern der Tütenstapel
am Rand höher
ist als in der Mitte. Dies führt
zu Problemen beim Ansaugen der Tüten. Durch
eine konvexe Unterlage wird dies ausgeglichen.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Seilzug zur Kraftübertragung
von einer den Förderarm
antreibenden Förderantrieb
zugeordneten Antriebswelle auf den Förderarm vorgesehen. Ein Seilzug
bildet eine kostengünstige,
zuverlässige
Möglichkeit
der Kraftübertragung.
Man kann natürlich auch
eine Art Zahnrad oder Schneckenantrieb für die Kraftübertragung wählen.
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Vorteilhafterweise
umfasst der Tütenausgabeautomat
einen Schalter zum Erfassen der Seilspannung, mit dessen Signal
der Antrieb derart beaufschlagt ist, dass der Antrieb bei nachlassender Seilspannung
abschaltet. Die Seilspannung lässt nach,
wenn der Ansaugstutzen auf die oberste Tüte des Tütenstapels aufsetzt. An diesem
Punkt muss der Förderantrieb
die Bewegung des Förderarms stoppen.
Dieser Punkt ändert
sich mit jeder vom Tütenstapel
abgehobenen Tüte.
Die Überprüfung der Seilspannung
erlaubt eine dynamische Anpassung an die sich ändernden Verhältnisse.
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Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein Ausführungsbeispiel ist
nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Tütenausgabeautomaten.
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2 zeigt
die Beförderungseinrichtung
des Tütenausgabeautomaten
im Detail.
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3 zeigt
einen Ausschnitt der Beförderungseinrichtung
des Tütenausgabeautomaten
im Detail.
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4 zeigt
schematisch die Beförderungseinrichtung
im arretierten Zustand.
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5 zeigt
schematisch die Beförderungseinrichtung
im gelösten
Zustand.
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6 zeigt
einen Ausschnitt der Beförderungseinrichtung,
in der die Wirkung eines Mikroschalters illustriert wird.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
einen Tütenausgabeautomaten, der
allgemein mit 10 bezeichnet ist. Ein mit 12 bezeichneter
Korpus dient als Fuß.
Ein oberer Teil 14 ist mit einer Tür 16 verschließbar. Eine
Batterie 18 ist als Stromversorgung vorgesehen. Ein Ansaugmotor 20 erzeugt
einen Sog in einem Schlauch 22. Ein erstes Ende 24 des
Schlauchs 22 ist an dem Ansaugmotor 20 befestigt.
Ein Ansaugstutzen 26 ist an einem zweiten Ende 28 des
Schlauchs 22 befestigt. Der Ansaugstutzen 26 ist
trichterförmig
ausgebildet. Der Ansaugstutzen 26 ist aus einem flexiblen
Material. Der Ansaugstutzen 26 befindet sich über einer
Ablage 30 für
Tüten.
Die Ablage 30 ist konvex ausgebildet. Ein Gehäuse 32 umfasst
die Ablage 30 für
Tüten.
Das Gehäuse 32 ist
an einem oberen Ende offen. Rechts neben dem Gehäuse 32 ist ein Ausgabefach 34 angeordnet.
In der Tür 16 ist
ein Schlitz 38 angeordnet. Durch den Schlitz 38 kann
eine Tüte
aus dem Ausgabefach 34 entnommen werden. An der Tür 16 ist
ein Münzeinwurf
vorgesehen. Dahinter befindet sich eine Elektronik 40 zum
Prüfen
der Münzen.
Die Münzen fallen
in einen Behälter 42.
An der Tür 16 ist
ein Knopf 36 vorgesehen. Der Knopf 36 betätigt eine
Startelektronik 46. Die Tür 16 des Tütenausgabeautomaten 10 ist
mit einem Schließmechanismus 44 abschließbar. Die
Startelektronik 46 setzt eine Beförderungseinrichtung 100 in
Gang.
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Die
Beförderungseinrichtung 100 ist
in 2 dargestellt. Die Beförderungseinrichtung umfasst
einen Förderantrieb 102 mit
Getriebe. Der Förderantrieb 102 treibt
eine Rolle 104 an. Durch die Rotation der Rolle 104 wird
ein Seil 106 auf- oder abgewickelt. Das Seil 106 ist
Teil eines Seilzuges. Das Seil 106 ist über eine Umlenkung 108 geführt, in 3 dargestellt.
Die Beförderungseinrichtung
umfasst weiterhin einen Förderarm 110.
An dem Förderarm 110 sind Befestigungen 112 zum
Befestigen des Schlauches 22 vorgesehen. Der Förderarm 110 hat
ein oberes Ende 114 und ein unteres 116 Ende.
Am unteren Ende 116 des Förderarms 110 ist ein
zweites Ende des Seils 106 befestigt. Der Förderarm
ist mit einer Linearführung 118 an
einem Schlitten 120 befestigt. Die Linearführung 118 erlaubt
eine vertikale Bewegung des Förderarms 110.
Der Schlitten 120 weist auch die Umlenkung 108 für das Seil 106 auf.
Der Förderarm 110 kann über das
Seil 106 angehoben und abgesenkt werden. Am Schlitten 110 sind
zwei weitere Linearführungen 122 vorgesehen,
welche eine überwiegend
horizontale Bewegung des Schlittens erlauben. Dies ist in 3 dargestellt.
Die überwiegend
horizontale Bewegung des Schlittens 120 wird ebenfalls über das
Seil 106 angetrieben. An dem Förderarm 108 ist der
Schlauch 22 befestigt, siehe 1. Bei einer
Bewegung des Förderarms 108 bewegen
sich der Schlauch 22 und der am Schlauch befestigte Ansaugstutzen 26.
Der Förderarm 108 bewegt
sich zwischen dem Tütenstapel
und einer Position über
dem Ausgabefach 34. Damit eine Betätigung des Seilzugs nicht in
einer überlagerten
horizontalen Bewegung des Förderarms 110 und
einer vertikalen Bewegung des Schlittens 120 resultiert,
ist ein Verriegelungsmechanismus vorgesehen. Der Verriegelungsmechanismus
umfasst einen drehbar gelagerten Schnapper 124, dies ist
in 4 dargestellt. An einem Ende des Schnappers ist
ein Stift 126 vorgesehen. Die Achse des Stifts 126 ist
parallel zur Drehachse 128 des Schnappers 124 angeordnet.
An dem anderen Ende sind zwei Zinken 130, 132 vorgesehen.
Das Ende mit den Zinken weist in Richtung des Förderarms 110. Durch
die zwei Zinken 130, 132 wird eine u-förmige Öffnung 134 gebildet.
Die obere Zinke 132 der beiden Zinken ist langer ausgebildet als
die untere Zinke 130. An dem unteren Ende 116 des
Förderarms 110 ist
eine Platte 136 befestigt. Wenn sich der Förderarm
nach oben bewegt, berührt die
Platte 136 die obere Zinke 132. Der Schnapper führt dann
eine Drehbewegung aus. Die untere Zinke 130 verhindert,
dass sich der Schnapper 124 nicht zu weit dreht. Die Platte 136 befindet
sich in der u-förmigen Öffnung 134.
Ein Anschlag 138 für
die Platte 136, der am Schlitten 120 vorgesehen
ist, begrenzt die Aufwärtsbewegung
des Förderarms 110.
Wenn sich der Förderarm
nicht am oberen Anschlag befindet, rastet der am Schnapper 124 vorgesehene
Stift 126 in eine an einer Arretierschiene 140 vorgesehene
Nut 142 ein. Im eingerasteten Zustand ist die überwiegend
horizontale Bewegung des Schlittens 120 blockiert. Der
Elektromotor 102 treibt den Seilzug an. Wenn das Seil 106 auf
die Rolle 104 aufgewickelt wird, spannt sich das Seil 104 und übt durch
die Umlenkung 108 eine nach oben wirkende Kraft auf den Förderarm 110 aus.
Gleichzeitig wirkt durch die Umlenkung 110 eine horizontale
Kraft auf den Schlitten 120. Der Stift 126 am
Schnapper 124, der in der Nut 142 der Arretierschiene 140 eingerastet
ist, verhindert die überwiegend
horizontale Bewegung des Schlittens 120. Das einzige bewegliche
Teil ist der Förderarm 110.
Der Förderarm 110 bewegt
sich nach oben. Wenn der Förderarm
an die obere Zinke 132 des Schnappers 124 anschlägt, dreht
sich der Schnapper 124. Wie oben beschrieben verhindert der
Anschlag 138 die weitere Aufwärtsbewegung des Förderarms.
Gleichzeitig gibt der Schnapper 124 die überwiegend
horizontale Bewegungsrichtung des Schlittens 120 frei,
in 5 dargestellt. Dies geschieht dadurch, dass der
Stift 126 des Schnappers 124 durch die Drehbewegung
aus der Nut 142 in der Arretierschiene 140 heraus
bewegt wird. Wenn der Förderantrieb 102 das
Seil 106 weiter aufwickelt, bewegt sich der Schlitten 120 überwiegend
horizontal in eine Position oberhalb des Ausgabeschachts 34.
Die überwiegend
horizontale Bewegung des Schlittens erfolgt entlang der in 2 gezeigten
Führungsschiene 144.
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Sobald
der Schlitten 120 die Position oberhalb des Ausgabefachs 34 erreicht,
wird die Bewegung angehalten. Ein Endschalter 146, der
von dem Schlitten 120 betätigt wird, schaltet den Förderantrieb
ab, in 2 dargestellt. Über den Endschalter wird auch
ein erster Timer gestartet. Dieser erste Timer erzeugt nach einer
eingestellten Zeit ein Signal, welches den Förderantrieb 102 in
umgekehrter Drehrichtung wieder einschaltet. Das Seil 106 wird
nun abgewickelt. Eine Feder 148 zieht den Schlitten 120 in
eine Ruheposition. Die Feder 148 ist mit einem Ende an
einer am Schlitten 120 vorgesehenen Aufhängung 151 befestigt,
in 3 dargestellt. Ein zweites Ende der Feder 148 ist
an einer Innenseite 150 des Tütenausgabeautomaten 10 vorgesehen,
in 1 dargestellt.
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In
der Ruheposition befindet sich der Schlitten über dem Vorratsbehälter für Tüten. Ein
Schalter 152 für
die Ruheposition schaltet den Elektromotor ab. Durch das Getriebe,
welches mit 1:50 untersetzt ist, hält der Förderantrieb 102 das
Seil 106 auf Spannung. Dies sorgt dafür, dass der Förderarm 110 in seiner
Position gehalten wird. Startet der Tütenausgabeautomat 10 nach
Münzeinwurf
mit der Tütenausgabe,
dann setzt sich der Förderantrieb 102 in Bewegung
und der Ansaugmotor 20 wird eingeschaltet. Das Seil 106 wird
abgewickelt und der Förderarm 110 bewegt
sich durch sein Eigengewicht nach unten. Der Schnapper 124 dreht
sich, so dass der Stift 126 des Schnappers 124 in
die Nut 142 an der Arretierschiene 140 einrastet.
Dies blockiert den Schlitten. Wenn der am Förderarm 110 befestigte
Ansaugstutzen 26 auf eine oberste Tüte des Stapels aufsetzt, wird
diese angesaugt. Der Förderantrieb 102 wickelt
das Seil 106 weiter ab, wodurch sich die Seilspannung reduziert.
Es ist ein Schalter 152 vorgesehen, welcher die Seilspannung überprüft. Der Schalter 152 ist
in 2 dargestellt. Der Schalter 152 umfasst
einen L-förmigen
Bügel 154.
Der L-förmige Bügel 154 ist
drehbar gelagert 156. Zwei Rollen 158, 160,
die an dem L-förmigen
Bügel 152 angebracht sind,
schließen
das Seil 106 ein. Bei nachlassender Seilspannung führt der
L-förmige
Bügel eine
Drehbewegung aus. Ein Ende des L-förmigen Bügels betätigt dann einen Mikroschalter 162 für die untere
Position. Ein mit 164 bezeichneter Anschlag sorgt dafür, dass
der Mikroschalter 162 nicht als Anschlag verwendet wird.
Mit dem Mikroschalter wird die Drehrichtung des Elektromotors umgekehrt
und gleichzeitig von einer Elektronik ein zweiter Timer gestartet. Der
zweite Timer schaltet nach einer vorbestimmten Zeit den Ansaugmotor 20 ab.
Durch die geänderte Drehrichtung
des Förderantriebs 102 spannt
sich das Seil 106. Der L-förmige Bügel 154 bewegt sich
wieder in seine Ausgangsstellung. Der Förderarm 110 bewegt
sich nach oben. Die oberste Tüte
des Tütenstapels
ist am Ansaugstutzen 26 festgesaugt und bewegt sich mit
dem Förderarm 110 nach
oben. Da die Tüten
nur lose gestapelt sind, bleiben alle anderen Tüten liegen und nur eine einzelne
Tüte wird
bewegt. Wenn die Platte 136 des Förderarms 110 den oberen Zinken 132 des
Schnappers 124 berührt,
wird, wie oben beschrieben, die überwiegend
horizontale Bewegungsrichtung des Schlittens freigegeben. Der Schlitten 120 mit
dem Förderarm 110 bewegt
sich seitlich in die Richtung oberhalb des Ausgabefachs 34.
Wenn der Ansaugmotor 20 nach einer vorbestimmten Zeit abgeschaltet
wird, lässt
der Unterdruck am Ansaugstutzen 26 nach. Die Tüte fällt durch
die Schwerkraft in das Ausgabefach 34. Wenn der Schlitten 120 den
Endschalter 146 auslöst, ändert sich
die Drehrichtung des Förderantriebs 102 und
das Seil 106 wird abgewickelt. Der Schlitten 120 bewegt
sich wieder zurück
in Richtung seiner Ruheposition. Wenn der Schlitten den Schalter 152 für die Ruheposition
betätigt,
ist ein Zyklus der Tütenausgabe
beendet. Wenn ein Kunde mehrere Tüten kaufen möchte, kann
er Geld für
mehrere Tüten
einwerfen, dann wird dieser Zyklus wiederholt bis die bezahlte Anzahl
an Tüten
ausgegeben ist. Mit jeder ausgegebenen Tüte nimmt der Tütenstapel
ab. Der Förderarm 110 bewegt
sich entsprechend weiter nach unten. Am oberen Ende des Förderarms 110 ist
ein Kontakt 166 angebracht, welcher einen Schalter 168 bedient,
wenn sich der Förderarm
auf eine voreingestellte maximale Höhe abgesenkt hat, in 6 dargestellt.
Diese Stellung des Förderarms
gibt an, dass keine weiteren Tüten
mehr ausgegeben werden können.
Der Schalter 168 generiert ein Signal, welches den Tütenausgabeautomat 10 anhält.