专利名称：气动自动贩卖机的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括自动贩卖机的对商品进行分发的机器，并且特别 涉及对被包装在对称容器中的物品或物质进行分发的机器，所述对称 容器例如常和单份咖啡、茶、糖、洗发水、牙膏、以及药品和化妆品
一起使用的容器。
背景技术：
在咖啡服务业，通常用小容器供应单人用量的咖啡、茶或者巧克 力，这些小容器被构造为能够容易地放入调配机。装有大量产品的盒 子通常与调配机紧邻放置，便于雇员和顾客使用。在大多数情况下， 这种类型的饮料服务由雇主提供和支付。
上述系统会受到滥用。低素质的雇员可能会把少量的容器带回家 使用。无人监督的人也可能会试图自己带走一定数量的商品，例如下 班时间期间经常进出店的维护工人和守门人。
对于提供和分发小包装物品的这种失去控制的情况，需要寻求一 种方便的解决方案。
发明内容
本发明提供一种简单、廉价、且有效的方法，以某种付费或可检
验帐目形式，为授权或者付费用户贮藏、运送、展示和分发小包装物 a
叩o
本发明的优选实施方式包括用于从多个物品中选择性分发某个物 品的机器，所述多个物品被贮藏在可拆卸的仓盒中，所述仓盒由两个
水平对齐、尺度叠置的管状物品仓形成。每个物品仓都形成内部通道， 所述通道的截面尺寸与其所容纳的物品种类的前端和最大部分的截面 尺寸相当，例如截头锥体状杯子的杯盖或者杯沿的截面尺寸。加压流 体，优选是鼓风机或涡轮机所产生的空气流被施加于所述通道的后部 开口，以将物品向前朝着前部的分发开口推进，在分发开口处，切换 挡板机构能够被即时致动，使定位于最前面的物品落出，同时使物品 队列中的下一个物品及其后面的所有其他物品被挡住。
交叉杆致动器被用于选择性地驱动所述挡板机构，控制所需种类 物品的分发。物品分发的启动必须通过下述方式在键盘上输入个人 识别号码的方式，或者通过现钞、智能卡或这个两个结合的付费的方 式。
本发明的一些实施方式提供用于可选择性分发多个物品的机器， 其包括至少一个管状物品仓，所述物品仓形成伸长的通道，所述通 道具有前部分发开口、后部装载开口、与所述物品之一的最大截面相
当的截面以及给定的内部直径；加压流体源；将所述加压流体馈送至 所述后部开口的导管装置；以及切换机构，所述切换机构交替地允许 分发所述物品中的第一个物品，并将所述物品的队列中紧邻第一个物 品之后的第二个物品挡住。
在本发明的一些实施方式中，所述切换机构包括可以穿过所述 前部开口、从锁定位置移动到离开所述通道的释放位置的第一挡板； 可以穿过所述前部开口、从离开所述通道的离开位置移动到保持位置 的第二挡板；所述第一和第二挡板被切换连接，以便交替地使所述第 二挡板移动到当所述第一挡板移动到所述释放位置时，使所述第二 挡板移动到所述保持位置，并且当所述第一挡板移动到所述锁定位置 时，使所述第二挡板移动到所述离开位置。
在本发明的一些实施方式中，所述机器还包括用于瞬时将所述第 一挡板移动到所述释放位置且将所述第二挡板移动到所述保持位置的 装置，并且所述装置用于同时将所述加压流体施加到所述背部开口； 由此，通常由所述第一挡板挡住的所述物品中的一个通过所述前部开 口排出，同时所述通道中的所述物品中的任意一个其他物品被返回到 锁定位置的所述第一挡板挡住。
本发明的一些实施方式提供和物品中多个对称的物品结合的机 器，每个所述物品都具有前端部分和尾端部分，所述前端部分的截面 形状和尺寸设置得与所述通道的截面基本匹配，所述尾端部分的截面 面积小于所述前端部分的截面面积。
在本发明的一些实施方式中，所述机器包括装配入仓盒的多个 所述物品仓，以及其中用于移动的所述装置包括选择性地切换所述物 品仓之一的挡板的装置。
在本发明的一些实施方式中，所述用于切换的装置包括交叉杆列。
在本发明的一些实施方式中，所述用于切换的装置还包括驱动所 述交叉杆列的一组电磁线圈。
在本发明的一些实施方式中，所述机器还包括塞子，所述塞子 的截面直径与所述物品的最大截面直径基本相等，并且其位于所述物 品仓中每一个的最后位置上；以及用于无论所述挡板在何位置时，防
止所述塞子从所述物品仓中排出的装置。
在本发明的一些实施方式中，所述仓盒能够与所述机器分离。
在本发明的一些实施方式中，所述用于切换的装置包括机电机构， 所述机电机构包括至少一个电磁线圈。
在本发明的一些实施方式中，所述切换机构还包括轴，所述轴 以可旋转方式邻近所述物品仓设置；所述第一和第二挡板以不同的角 度位置从所述轴径向突出，当所述轴部分地向后或者向前旋转时，所 述第一和第二挡板交替地通过所述物品仓的开口穿过所述通道。
在本发明的一些实施方式中，所述物品仓基本位于轴向水平位置， 并且所述物品被推动通过所述通道，无需任何固态的推、拉或运送装 置。
在本发明的一些实施方式中，所述塞子包括由柔性塑料制成的盘， 所述盘固定至所述塞子的背面，其直径比所述通道的直径略大，并且 具有若干较短的周边径向切口。
在本发明的一些实施方式中，所述塞子包括由毛毡材料制成的衬 垫，所述衬垫固定至所述塞子的背面，其直径比所述通道的直径略大。
图l是根据本发明的自动贩卖机的侧面图； 图2是其前视透视图，盖子处于打开位置； 图3是局部后视透视图4是机器的前视透视图，其中除去了仓盒和盖子；
图5是机器的后部的剖视图6是切换挡板机构的局部透视图7是使分发门致动的一对推送棒的侧视图8是物品仓的剖视图9是交叉杆致动器的透视图10和图11是交叉杆接合结构的透视图；和
图12是推送销的剖视图。
具体实施例方式
现在参见附图，示出了自动贩卖机l，其特别适用于分发被包装于 用纸或塑料制成的轻质容器中的多种不同物品。在本具体实施例中，
所述机器被设计为分发单份的咖啡或其他饮料，例如可从Keurig Brewers公司商购的K-CUP牌咖啡、茶和巧克力包。所述机器包括可拆 卸的仓盒2，所述仓盒2分组为一系列物品仓3，每个物品仓3装有不同 种类的产品。所述机器的基座4装有机电和气动机构，所述机构控制将 商品从物品仓中分发出去。电子控制单元5通过字母数字读出器6、智 能卡读卡器7、字母数字键盘8、现钞接收器9和一系列的控制按钮10提 供与机器的使用者的接口。基座的前部设置有用于商品的分发袋ll。 通过推动吊门12，可达所述分发袋。机器的前部被盖子13密封住，所 述盖子的透明表面使得可以看见每个物品仓中的第一个物品。在处于 盖子关闭位置时，所述盖子被几个电磁线圈控制的螺栓14锁住。仓盒 在其下侧背部具有凸缘15，其与背板17中相当的沟槽16互锁。 一旦把 仓盒2装入机器并把盖子盖上和锁住时，仓盒无法卸下。
如图8所更具体描述的，每个管状物品仓3形成通道18，待分发的 对称物品19在通道18中一个接一个的排列，之后是塞子20，其滑动接 合在通道后部的最后一个位置，位于所有物品的后面，作为假物品。 所述塞子具有开口的前端，让最后一个物品19A穿过，从而增加物品仓 的容量。所述塞子具有键21，所述键21沿塞子上壁的长度径向伸进沿 通道18顶部切出的沟槽22中。所述沟槽在到达通道的前部开口之前截 止。 一旦键21与沟槽的端部接触时，所述塞子无法同物品19一样从通 道的前部开口排出。应该指出的是，每个物品19具有前端部分24，所 述前端部分的截面直径与所述通道18的内直径基本相当。然后，所述 物品的几何体逐渐縮小到尾端部分25，所述尾端部分具有较小的直径。 在通道的前部开口附近，两对切换挡板26、 27可以被交替地通过窗口 31、 32插入通道的上部，从而在塞子20的推动作用下独立地一次保持 或者释放一个物品。所述塞子被电机驱动的鼓风机28所产生的压縮空 气流推动，在通道中前进，其中所述鼓风机28被罩在机器的基座4中。 压縮空气通过背板17中形成的岐管29而被分配到所有的物品仓。卡在
所述塞子周围的圆形沟槽23A中的0型环23保证了塞子的气密性。所述 沟槽比0型环的截面直径略深，并经由一组针孔23B而与塞子背面连通。 当塞子背面上的空气压力增加时，对O型环内表面施加径向力，以获得 更好的密封效果。类似的，任何在塞子后端部分周围泄漏的空气会对O 型环施加侧向压力。这种压力趋向于压縮O型环，从而形成更紧密的密 封。替代性地，除了O型环之外，圆形的毛毡衬垫23C与塞子23的背面 粘合在一起。衬垫的直径略大于通道3的内径，从而产生更紧密的周向 空气屏障。直径也略大于通道3的内径的密封盘23D固定至毛毡衬垫的 背面以及塞子的背面，或者插入塞子和衬垫之间。所述密封盘具有一 系列径向张开部23E，所述张开部通过在密封盘周边做出若干径向短切 口而形成。所述张开部向后弯曲，形成与通道内部之间的弹性的、紧 密地扫掠和密封作用。所述密封盘是从柔性塑料片切割而形成，优选 是从厚度75微米的TEFLON⑧PTFE片切割而形成，该材料可从美国加利 福尼亚州洛杉矶市的McMaster&Carr公司商购。
图6和图7中具体描述了切换挡板机构。第一和第二对挡板26、 27 从水平轴30处径向突出，所述水平轴30处于垂直导轨33之间或者导轨 和仓盒2的侧壁之间，并且紧邻物品仓3安装。通过在物品仓壁上切出 的一对窗口3K 32，每个挡板可以穿入物品仓通道的一个小的弧形区 域中。如图7所示，多个推送棒35可被并排放置，以控制叠置物品仓的 操作。所述推送棒可在导轨33内上下运动。每个推送棒作用在与挡板 连接的摆动杆36上，使挡板部分地绕轴30向后或者向前旋转，从而挡 板交替地通过窗口31、 32移入和移出物品仓。
如图6所示，当处于向下位置时，第一或下挡板26被保持在保持位 置，同时第二或上挡板27被保持在离开(clearing)位置。如图8所示， 当推送棒30瞬时向上运动时，下挡板被置于离开通道的释放位置上， 而上挡板27被置于保持位置。队列中的第一个物品的边缘在两个挡板 之间移动。当挡板返回到它们的休息位置时，第一个物品被排出，同 时队列中的下一个物品在通道中向下移动一小段距离，直到物品被返
回到锁定位置的下挡板26挡住，从而为下一次分发操作做好准备。每 个推送棒被巻簧34向下压迫，所述巻簧34接合在轴30上，并被缠绕在 摆动杆36和物品仓3的壁之间。推送棒被推送销37选择性地顶起并通过 仓盒底板中的孔，所述推送销37从位于机器基座的致动器组件38中升 起。
如图9-12中更具体显示的，致动器组件38包括由两组电磁线圈 驱动的交叉杆列。第一组电磁线圈39中的每一个线圈控制仓盒中的一 行物品仓，第二组电磁线圈40中的每一个线圈控制仓盒中的一列物品 仓。对某特定行物品仓的选择取决于行杆41所处的位置。每个行杆装 有一串推送销37，通过对跨骑在行杆41中切割形成的一对狭缝43中 的横向销42的作用，可将所述推送销37沿容纳所述推送销的井道44 的侧壁向上移动。当行杆41被其电磁线圈向内推动时，推送销37与 其十字销43同列杆45排列在一起。当列杆45被其电磁线圈40向上 推动时，横向销42即变成与列杆中的切口 46接合，所述切口46位于 行杆41的任一侧，并且当列杆被升高时，推送销37上升，从而抬起 推送棒，并且使物品仓之一中的相应切换挡板致动。如图11所示，如 果行杆没有接合，则列杆的抬起并不带动横向销，因而推送销仍保持 在其井道中。
在具有较小仓盒的机器中，可以有利地给交叉杆致动器组件38中 的每个切换板提供一个电磁线圈。
虽然本发明的优选实施例被限制为4X4的物品仓阵列，但必须要 理解，也可以采用更大的仓盒和相应更大的致动器阵列。物品仓的形 状可以根据物品包装的外形改变，而不必要为圆形。例如，图2所示 的四边形物品仓47可容纳牙膏、口香糖、曲奇饼或者糖果的正方形或 者长方形容器。第一和第二挡板之间的间隔可能必须根据每个物品的 总长度而进行调整，例如当包装的形状不是截头圆锥形或截头金字塔 形时。对于瓶子或者某些类型的广口瓶，可以把挡板26、 27之间的间
隔限制为其盖子的厚度即可。
在仓盒的运输和贮藏过程中，背面可以用背板48盖住和固定，所
述背板48以闸刀形式跨骑在仓盒侧向壁中的一对沟槽49内。
通过在键盘8上输入个人识别码的方式，或者借助通过智能卡读 卡器7的智能卡的付费的方式，电子控制单元可以选择性地分发某个 物品仓中的某种类型的物品。通过将一定量现钞通过现钞接受器9存 入，可以对智能卡进行冲值。因此，店主或者机器操作员可以允许某 个经授权的人自由获取商品，只需给他们每人分配一个秘密识别码， 或者分别给他们提供每月预冲值有一定数额的现金信用量、可在机器 上使用的智能卡。可选的，利用现钞接收器和智能卡的组合，可以要 求全额或者部分支付。
虽然以上描述了本发明的典型实施方式，但在不违背本发明精神 以及所附权利要求范围内的情况下，可以对上述实施方式进行修改， 或者可以想到其它实施方式。
权利要求
1.一种用于选择性地分发多个物品的机器，其包括至少一个管状物品仓，所述物品仓形成伸长的通道，所述通道具有前部分发开口、后部装载开口、与所述物品之一的最大截面相当的截面和给定的内直径；加压流体源；导管装置，其用于将所述加压流体馈送至所述后部开口；以及切换机构，其以交替方式允许分发所述物品中的第一个物品，并将所述物品的队列中紧邻位于所述第一个物品之后的第二个物品挡住。
2. 如权利要求l所述的机器，其中所述触发机构包括 能够从锁定位置穿过所述前部开口移动到离开所述通道的释放位置的第一挡板；能够从离开所述通道的离开位置穿过所述前部开口移动到保持位置的第二挡板；所述第一和第二挡板被切换连接，以便交替地将所述第二挡板移 动到当所述第一挡板移动到所述释放位置时，使所述第二挡板移动 到所述保持位置，并且当所述第一挡板移动到所述锁定位置时，使所 述第二挡板移动到所述离开位置。
3. 如权利要求2所述的机器，其还包括用于瞬时将所述第一挡板移动到所述释放位置且将所述第二挡板 移动到所述保持位置的装置，并且所述装置用于同时将所述加压流体施加到所述背部开口；由此，通常由所述第一挡板挡住的所述物品中的一个通过所述前 部开口排出，同时所述通道中的所述物品中的任意一个其他物品被返 回到锁定位置的所述第一挡板挡住。
4. 如权利要求3所述的机器，所述物品中多个相对称的物品每个 都具有前端部分和尾端部分，所述前端部分的截面形状和尺寸设置得与所述通道的截面基本匹配，而所述尾端部分的截面面积小于所述前 端部分的截面面积。
5. 如权利要求2所述的机器，其包括 装配入仓盒的多个所述物品仓；以及其中用于移动的所述装置包括用于选择性地切换所述物品仓之一 的挡板的装置。
6. 如权利要求5所述的机器，其中所述用于切换的装置包括交叉 杆列。
7. 如权利要求6所述的机器，其中所述用于切换的装置还包括驱 动所述交叉杆列的一组电磁线圈。
8. 如权利要求5所述的机器，其还包括塞子，所述塞子的截面直径与所述物品的最大截面直径基本相等， 并且其位于所述物品仓中的每一个的最后位置上；以及用于无论所述挡板在何位置时，防止所述塞子从所述物品仓中排 出的装置。
9. 如权利要求5所述的机器，其中所述仓盒能够与所述机器分离。
10. 如权利要求5所述的机器，其中所述用于切换的装置包括机电 机构，所述机电机构包括至少一个电磁线圈。
11. 如权利要求2所述的机器，其中所述切换机构还包括 轴，所述轴以可旋转方式邻近所述物品仓设置； 所述第一和第二挡板以不同的角度位置从所述轴径向突出，并且 当所述轴部分地向后或者向前旋转时，所述第一和第二挡板交替地通 过所述物品仓的开口穿过所述通道。
12. 如权利要求l所述的机器，其中所述物品仓基本位于轴向水平 位置，所述物品被推动通过所述通道，无需任何固态的推、拉或运送 装置。
13. 如权利要求8所述的机器，其中所述塞子包括由柔性塑料制成 的盘，所述盘固定至所述塞子的背面，且其直径比所述通道的直径略 大，并且其具有若干较短的周边径向切口。
14. 如权利要求8所述的机器，其中所述塞子包括由毛毡材料制 成的衬垫，所述衬垫固定至所述塞子的背面，其直径比所述通道的直 径略大。
全文摘要
一种特别适用于分发被包装在对称的、平截头体状容器中的轻质物品(19)的机器。所述物品被压缩空气推动通过管状物品仓(3)，然后被分别分发出去，无需任何固态的推、拉或运送装置。鼓风机(28)所产生的压缩空气流被馈送至物品仓的后部。在位于物品仓前端的双门切换机构(26，27)的控制作用下，对物品进行分发。分组为多个物品仓的可拆卸仓盒(2)的双门机构可以借助于电磁线圈驱动的交叉杆组件(38)而被选择性地处理和致动。
文档编号G07F11/32GK101180227SQ200680017439
公开日2008年5月14日 申请日期2006年3月24日 优先权日2005年3月24日
发明者亨利·J·A·沙尔马松, 安东·K·西姆森 申请人:安东·K·西姆森