DE69826305T2

DE69826305T2 - Vorrichtung und verfahren zum verkaufen von erzeugnissen

Info

Publication number: DE69826305T2
Application number: DE69826305T
Authority: DE
Inventors: W. Steven SORENSEN; E. James SKAVNAK; F. Thomas GOTICH; Scott Hudis; A. Joseph LOTSPEICH
Original assignee: Gross Given Manufacturing Co
Current assignee: Crane and Co Inc
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1998-10-07
Publication date: 2005-11-17
Anticipated expiration: 2018-10-08
Also published as: EP1023704B1; US6230930B1; US6328180B1; DE69826305D1; EP1023704A1; ES2227886T3; WO1999019849A1; ATE276562T1; AU9688498A

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Verkaufsautomaten und im Spezielleren auf ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Verkaufen von Produkten vieler unterschiedlicher Größen und zerbrechlicher Beschaffenheit und insbesondere in Flaschen oder Dosen unterschiedlicher Größen und Formen abgefüllte Getränke.
Hintergrund der Erfindung
Diese Erfindung findet Anwendung im Verkauf von Produkten im Allgemeinen und insbesondere bei schwierigen Fällen, die auftreten, wenn der Versuch unternommen wird, Artikel unterschiedlicher Größen und Formen und/oder zerbrechliche Artikel auszugeben, für die es nicht zuträglich ist, wenn sie während eines Verkaufszyklus Fall- oder Stoßkräften ausgesetzt werden. Während sich die Erfindung allen diesen Fällen zuwendet, charakterisieren die Probleme, die mit der Ausgabe von Flaschengetränken zusammenhängen, die in verschiedenen Größen und Gestaltungen vorliegen und in verschiedenen Arten von Materialien wie Glas oder Kunststoff verpackt sind, die Situation am besten. Dementsprechend wird die Erfindung nachstehend im Zusammenhang mit ihrer Anwendbarkeit auf die Ausgabe von in Behältern abgefüllten Getränken erläutert, wobei klar ist, dass die erfindungsgemäßen Prinzipien ausgeweitet werden und auch die Ausgabe anderer Produkte umfassen können.
Automaten zum Verkaufen von Dosen- und/oder Flaschengetränken sind seit langem bekannt. Frühe Flaschenverkaufsautomaten ermöglichten die einzelne Freigabe gleich großer Flaschengetränke aus schrankartigen Kühlgeräten nach Hinterlegung der erforderlichen Kaufsumme. Der Käufer musste beispielsweise den Hals der Getränkeflasche entlang und durch eine Haltebahn zu einer Ausgabestelle schieben, aus der sie aus dem Kühlmöbel herausgehoben werden konnte, nachdem sie vom Ausgabemechanismus freigegeben worden war. Mit dem Aufkommen von Dosengetränken ließ sich die Ausgabe aufgrund der Normung der Behältergrößen und der Verfahren etwas einfacher und leichter automatisieren, die es ermöglichten, dass die zylindrischen Dosen während eines Verkaufszyklus durch Schurren zum Ausgabebereich des Automaten rollten und herausfielen. Zum Teil aufgrund der Steifigkeit der Dosen und ihres sicheren Verschlussmechanismus und der Tatsache, dass ihre Bewegung während eines Verkaufszyklus ziemlich gut gesteuert werden kann, wurde der Dosengetränkeverkaufsautomat der Standard heutiger Ausgabesysteme von in Behältern verschlossenen Getränken.
Größtenteils fand der Verkauf von Spezialgetränken wie Fruchtsäften oder Säften mit Fruchtgeschmack, Milch, Tees und dergleichen und/oder Getränken, die in Glas- oder Plastikflaschen verschlossen waren, mittels Verkaufsverfahren über den Ladentisch und nicht durch automatisierte Verkaufsmaschinen statt. Für viele solcher Spezialgetränke ist die Verpackung in der standardmäßigen Wegwerfdosenauslegung keine gangbare Option. Bei anderen ist der Vermarktungsanreiz und die klare Abgesetztheit eines unverkennbar geformten oder entworfenen Behälters von höchstem Belang. Eine dosenfreie Verpackung wurde nun für gut bekannte kohlensäurehaltige Getränke beliebt, die in vielen unterschiedlich bemessenen und geformten Behältern, sowohl aus Plastik als auch Glas und mit verschiedenen Rauminhalten ohne weiteres erhältlich sind.
Es wurde auch wünschenswert, dass die Verkaufsautomaten Glastüren aufweisen, durch welche das gerade im Verkauf befindliche Produkt vom Käufer gesehen werden kann. Solche Automaten mit spiralförmigen Verkaufswendeln (wie sie beispielsweise im US-Patent Nr. 4,061,245 dargestellt sind) zur Ausgabe nicht getränkeartiger, verpackter Waren wurden sowohl bei Kunden als auch Händlern sehr beliebt. Gekühlte Verkaufsmöbel zum Vorhalten von Flaschengetränken und mit Glasfronten waren beispielsweise auch in Selbstbedienungsläden verfügbar, waren aber für eine automatische Ausgabe von Getränken nicht allgemein erhältlich. Einige Getränkeausgabeautomaten waren so gestaltet, dass ihre Fronttüren aktuelle Muster der im Automaten enthaltenen Getränke vorhielten, aber nicht die wirklichen Getränke zeigten, die ausgegeben werden sollten.
Ob der Verkaufsautomat nun eine Glasfront besitzt oder auch nicht, der automatisierte Verkauf war für die meisten Getränke, die keine Normgröße hatten und nicht eingedost waren ein Problem. Bislang war keine automatisierte Verkaufsmaschine erhältlich, die zuverlässig und sicher Getränkebehälter unterschiedlicher Materialien, Größen und Formen aus derselben Maschine, ohne den Behälter oder das darin befindliche Produkt zu beschädigen oder herabfallen zu lassen, verkaufen kann.
Ein Getränkeverkaufsautomat, der versuchte, sich dem Bedürfnis nach einem Glasfrontgetränkeverkaufsautomaten für flaschenartige Behälter zuzuwenden, ist in den US-Patenten Nr. 5,505,332 und 5,362,463 dargestellt. Solch ein Automat ermöglicht es dem Käufer, das aktuelle zu verkaufende Produkt zu sichten und auszuwählen, arbeitet aber nach dem Prinzip, den gekauften Getränkebehälter vertikal vom vorderen Ende der Ablage, auf welcher er vorgehalten wird, zu einem unteren Schurrenbereich abzuwerfen, der den Behälter zu einem Ausgabebereich umleitet, aus dem der Käufer den Behälter entnehmen kann. Während sich diese Verkaufstechnik auf eine Anzahl von Industriebedürfnissen richtet, ist sie jedoch zum Verkaufen vieler der heute erhältlichen, unterschiedlich geformten und bemessenen Getränkebehälter ohne Gefahr, die Behälter oder deren Inhalte zu beschädigen, nicht einsetzbar oder praktikabel. Dies trifft besonders auf größere Glasflaschen oder dünnere Kunststoffbehälter zu, die bei einem Vertikalfallverkaufsvorgang brechen oder Schaden nehmen können. Um sich solchen Problemen zuzuwenden, müssten größere und/oder schadenanfälligere Behälter auf den untersten Ablagen des Automaten abgestellt werden, um die vertikale Fallstrecke zu minimieren. Solch ein Erfordernis kann den Händlern solcher Produkte, die ihre Produkte lieber an höheren Positionen (Augenhöhe) im Automaten ausstellen möchten, signifikante Vermarktungsnachteile auferlegen. Darüber hinaus kann der Stoß, mit dem der Getränkebehälter und sein Inhalt während des vertikalen Fallvorgangs beaufschlagt wird, zum Platzen oder Bruch der Behälter führen. Zuallerletzt macht es der Fallverkaufsvorgang notwendig, dass der Käufer eine Zeit lang wartet, bevor er den Behälter öffnet, um ein aufbrausendes oder überlaufendes Sprudeln des Getränks beim Öffnen zu verhindern. Es ist offensichtlich, dass ein Brechen oder Auslaufen oder Platzen des Produkts im Verkaufsautomaten sich sehr nachteilig auf die Betriebsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Automaten auswirken und zu übermäßigen Wartungsproblemen beitragen kann.
Ein weiterer Nachteil von Automaten wie demjenigen, der im US-Patent Nr. 5,505,332 beschrieben ist, und praktisch aller Verkaufsautomaten, die nach dem Prinzip des Abwerfens und Ausgebens des verkauften Produkts durch Schwerkraft arbeiten, besteht darin, dass sich der Ausgabetrichter oder die Ausgabeöffnung des Automaten zwangsläufig unter der untersten Ablage des Produktvorhaltebereichs zum unteren Teil des Automaten hin befindet. Solch eine Anordnung macht es erforderlich, dass sich der Käufer nach unten beugen und oftmals auf umständliche Weise zugreifen muss, um das verkaufte Produkt aus dem Ausgabetrichter des Verkaufsautomaten zu entnehmen.
Es gab Konstruktionen von Verkaufsautomaten, die robotertechnische Prinzipien einsetzten, um ein zu verkaufendes Produkt aus dem Automaten zu holen. Mit dem Einsatz solcher Roboterverfahren kann das zu verkaufende Produkt ausgewählt und von seiner Lagerposition entfernt werden, ohne dass das Produkt dabei fallen gelassen wird, und kann dann zu einem Ausgabebereich transportiert werden, der sich nicht am Unterteil der Maschine befinden muss. Beispiele solcher Automaten, wie sie zum Verkauf gleich großer Videokassetten Anwendung finden, werden von den US-Patenten 5,036,472 und 5,139,384 dargestellt. Solche Systeme ließen sich jedoch nicht besonders auf die Ausgabe zerbrechlicher Produkte oder unterschiedlich geformter Getränkebehälter anwenden. Im Allgemeinen setzten sie Robotermechanismen ein, die für eine schnelle Ausgabe von Getränkebehältern nicht zweckmäßig sind und sich im Allgemeinen nicht den zuvor beschriebenen anderen Problemen des Stands der Technik, die mit der Ausgabe von Flaschengetränken verbunden sind, zuwenden.
Die vorliegende Erfindung wendet sich den beschriebenen Unzulänglichkeiten der Verkaufsautomaten aus dem Stand der Technik und dem Bedarf nach einem Verkaufsautomaten und einem Verfahren zur Ausgabe zerbrechlicher Behälter zu wie in Glas-, Kunststoff- oder Dosenbehälter unterschiedlicher Größen, Formen und Flüssigkeitsfassungsvermögen verpackte Getränke.
Die EP 0 071 438 offenbart einen Verkaufsautomaten zur Ausgabe von Flaschen und Dosen. Ein Träger bewegt sich vertikal auf einem Schlitten, um eine Flasche aus einer von mehreren Aufnahmestationen aufzunehmen.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt ein wie in Anspruch 1 definiertes Verfahren bereit.
Das Verfahren kann die Merkmale eines Anspruchs oder mehrerer Ansprüche der abhängigen Ansprüche 2 bis 19 umfassen.
Die vorliegende Erfindung stellt einen wie in Anspruch 20 definierten Verkaufsautomaten bereit.
Der Verkaufsautomat kann die Merkmale eines Anspruchs oder mehrerer Ansprüche der abhängigen Ansprüche 21 bis 44 umfassen.
Diese Erfindung stellt eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren für einem Verkaufsautomaten zum Verkaufen von Produkten und insbesondere für Flaschen- und Dosengetränke bereit, ohne die verkauften Behälter während des Verkaufsvorgangs Stoß- oder Schlagkräften aufgrund Abwerfens, Rollens oder abrupten Kippens des Produkts auszusetzen. Diese Erfindung verwendet eine effiziente, kostengünstige, hochpräzise, zuverlässige und leicht programmierbare robotertechnische Getränkeerfassungseinheit, um den Getränkebehälter zu erfassen, der von einem Kunden aus einer Vielzahl sichtbarer vorgehaltener Behälter ausgewählt wurde, und um den erfassten Behälter weich, vorsichtig und schnell zu einem Produktausgabebereich oder einer Produktausgabeöffnung des Automaten zu transportieren.
Diese und weitere Aspekte der Erfindung werden bei einer Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung klarer. Die bevorzugten Ausführungsform sollte nicht als die Erfindung auf irgendwelche besonderen Gestaltungen, Auslegungen oder Anwendungen beschränkend aufgefasst werden, die hier konkret dargelegt werden.
Die bevorzugte Ausführungsform wird dargestellt, um eine spezielle Anwendung und praktische Umsetzung der weitläufigeren Prinzipien der Erfindung zu veranschaulichen, und sollte nicht als einschränkend aufgefasst werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Mit Bezug auf die Zeichnung, worin gleiche Bezugszeichen in den verschiedenen Ansichten durchgehend gleiche Teile darstellen:
1 ist eine Vorderdraufsicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Getränkebehälterverkaufsautomaten, der die Prinzipien der Erfindung verkörpert;
2 ist eine vergrößerte Vorderdraufsicht der inneren Getränkeablageneinheit des Verkaufsautomaten von 1, die auch die robotertechnische Getränkeerfassungseinheit des Verkaufsautomaten darstellt;
3 ist eine Draufsicht der rechten Seite der Ablageneinheit und robotertechnischen Getränkeerfassungseinheit von 2;
4 ist eine perspektivische Ansicht von oben, rechts und vorne des Stützrahmenaufbaus des Verkaufsautomaten von 1, wobei das äußere Gehäuse und die Tür entfernt sind, die die daran befestigte robotertechnische Getränkeerfassungseinheit und einen vertikalen Stützträger der Getränkeablageneinheit der 1 und 2 darstellt;
5 ist eine vergrößerte Teilvorderdraufsicht des oberen Schienenabschnitts der in den 2, 3 und 4 gezeigten robotertechnischen Getränkeerfassungseinheit;
6 ist eine Draufsicht der rechten Seite der oberen Schieneneinheit von. 5;
7 ist eine vergrößerte Teilvorderdraufsicht des unteren Schienenabschnitts der in den 2, 3 und 4 gezeigten robotertechnischen Getränkeerfassungseinheit;
8 ist eine Querschnittsansicht der unteren Schieneneinheit von 7 allgemein entlang der Linie 8-8 von 7;
9 ist eine vergrößerte perspektivische Teilansicht des Getränkeerfassungskäfigabschnitts der robotertechnischen Getränkeerfassungseinheit der 2, 3 und 4;
10 ist eine in ihre Einzelteile zerlegte Ansicht der Getränkeerfassungskäfigeinheit von 9;
11 ist eine vergrößerte perspektivische Teilansicht des vorderen Endes einer Getränkeablage, die eine bevorzugte Gestaltung einer Freisetzungseinrichtung in Betriebsstellung bezüglich eines Getränkebehälters darstellt;
12 ist eine schematische Seitenansicht, welche die Bewegung des Getränkeerfassungskäfigabschnitts der robotertechnischen Getränkeerfassungseinheit während eines Verkaufszyklus darstellt;
13 ist eine schematische Ansicht von oben, welche die sequentielle Bewegung der Behälterfreisetzungseinrichtung während eines Verkaufszyklus darstellt;
14 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Ausgabetüreinheit des Verkaufsautomaten von 1 von oben, vorne und der rechten Seite;
15 ist eine perspektivische Ansicht der Türeinheit von 14 von oben, rechts und der Rückseite; die 16A und 16B bilden ein schematisches Schaubild, in dem die verschiedenen Bauteile des Verkaufsautomaten und deren funktionales Verhältnis und funktionale Wechselwirkung dargestellt sind, und
die 17A und 17B bilden ein Ablaufdiagramm, das verschiedene Arbeitsabläufe darstellt, welche der Verkaufsautomat unter Computersteuerung während eines Verkaufszyklus durchführt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Mit Bezug auf die Figuren ist darin allgemein eine bevorzugte Ausführungsform eines Verkaufsautomaten dargestellt, der die Prinzipien dieser Erfindung verkörpert. Während die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in Zusammenhang mit ihrer Anwendbarkeit auf einen Verkaufsautomaten für Flaschen- und Dosengetränke beschrieben wird, ist klar, dass die weitgefassten Prinzipien der Erfindung nicht auf eine solche Produktausgabeanwendung oder die spezifischen Eigenheiten des offenbarten Automaten der bevorzugten Ausführungsform beschränkt sind. Der beschriebene Automat stellt ein klares Beispiel für ein die Prinzipien der beanspruchten Erfindung verkörperndes Ausgabesystem dar, aber die Erfindung soll nicht als Ergebnis der Offenbarung der bevorzugten Ausführungsform als einschränkend aufgefasst werden.
Mit Bezug auf die Figuren ist mit 20 allgemein ein Verkaufsautomat zur Ausgabe von Flaschen- und Dosengetränken verschiedener Formen, Größen, Gestaltungen und Flüssigkeitsfassungsvermögen dargestellt. Der Verkaufsautomat umfasst allgemein ein äußeres Gehäuse oder einen Schrank 22 und ein angelenktes Fronttürfeld 24, welche zusammen einen Innenraum 25 bilden, um die zu verkaufenden Produkte, die Steuer- und Kühlfunktionen des Automaten und andere Verkaufsautomatenmerkmale unterzubringen, die im Stande der Technik hinlänglich bekannt sind. Das Fronttürfeld 24 umfasst eine durchsichtige Glas- oder klare Kunststoffscheibe 26, welche, wenn das Türfeld 24 geschlossen ist, für einen klaren Einblick in den Innenraum des Schranks und auf die Getränkeprodukte sorgt, die darin auf Ablagen geordnet vorgehalten werden. Das Türfeld 24 umfasst ein geeignetes Bedienfeld, das allgemein mit 28 angegeben ist, welches Produktauswahleingabeeinrichtungen und Geld- und Guthabenverarbeitungseinrichtungen umfasst, die im Stand der Technik hinlänglich bekannt sind. Da das Bedienfeld und seine verschiedenen Merkmale und Funktionen keinen Teil der Erfindung bilden, werden sie hier nicht im Einzelnen aufgeführt. Die Fachleute werden ohne weiteres viele solche geeignete Bedienfelder und deren Merkmale erkennen, die in Zusammenhang mit einem wie nachstehend beschriebenen Verkaufsautomaten verwendet werden könnten. Das in 1 dargestellte Türfeld 24 umfasst auch einen Münzrückgabeschlitz, der allgemein mit 29 angegeben ist, und eine Verriegelungsgriffeinheit 30, die es ermöglicht, dass die Türe zu Zwecken der Wartung, Befüllung des Automaten und dergleichen auf sichere Weise geöffnet und geschlossen werden kann. Das Türfeld 24 umfasst auch eine Produktausgabeöffnung, die allgemein mit 32 angegeben ist, welche sich ungefähr auf Taillen- oder Hüfthöhe befindet, und mit seiner Türe in einer „offenen" Stellung in 1 dargestellt ist, wobei ein verkauftes Flaschenprodukt 40 durch die offene Türe dargestellt ist. Eine vollständigere Beschreibung des Merkmals der Produktausgabeeinheit erfolgt nachstehend.
In der bevorzugten Ausführungsform wird die Gehäuse- und Türfeldeinheit von mehreren Füßen 34 erhöht über einer Boden- oder Stützfläche gehaltert, um ein leichtes Reinigen unter dem Automaten zu ermöglichen und die Möglichkeit zu bieten, den Automaten mittels eines Pallettenhebers, Gabelstaplers oder eines anderen beweglichen Aufbaus problemlos anzuheben, und um eine verbesserte Be- und Entlüftung für ein Kühlsystem (das nicht dargestellt, aber Fachleuten hinlänglich bekannt ist) für den Verkaufsautomaten zu ermöglichen. Da der Verkaufsautomat der bevorzugten Ausführungsform so ausgelegt ist, dass er Getränke enthält, wovon die meisten eine Kühlung erfordern, ist angedacht, dass der Innenraum (zumindest der Teil davon, der die auszugebenden Getränke enthalten soll) durch ein geeignetes Kühlsystem gekühlt wird. Ein solcher gekühlter Teil des Automaten kann sogar in Zonen mit unterschiedlichen Temperaturen aufgeteilt werden, um Verkaufsprodukte mit unterschiedlichem Kühlbedarf unterzubringen. Der obere Produktvorhalteabschnitt könnte auch in gekühlte und nicht gekühlte Fächer, in Kühl- und Gefrierfächer, oder in andere gewünschte Auslegungen unterteilt werden.
Das Gehäuse oder der Schrank 22 des Verkaufsautomaten wird von einer geeigneten Innenrahmeneinheit gestützt, die allgemein in 4 dargestellt ist. Die Rahmeneinheit umfasst mehrere aufrecht stehende vordere und hintere Eckentragstützen 36a und 36b, die jeweils durch obere und untere, vordere und hintere Querrahmenteile 37a bzw. 37b und mittlere vordere und hintere Querrahmenteile 38a bzw. 38b verbunden sind. Die aufrecht stehenden vorderen und hinteren Eckentragstützen 36 und die vorderen und hinteren Querrahmenteile 37 sind, von der Vorderseite des Automaten aus gesehen, jeweils auf der linken und rechten Seite des Rahmenaufbaus, durch mehrere seitliche Querrahmenteile 39a bzw. 39b miteinander verbunden. Die Rahmenteile 36, 37, 38 und 39 bilden zusammen einen rechteckigen Rahmenaufbau, um das Gehäuse und andere Bauteile des Automaten zu tragen. Die Kühleinheit für den Automaten befindet sich im Allgemeinen in demjenigen Abschnitt des Innenraums, der durch das Rahmentragwerk gebildet und unter den mittleren Querrahmenteilen 38 angeordnet ist. Der Produktvorhalteabschnitt des durch das Rahmentragwerk gebildeten Innenraums befindet sich im Allgemeinen über den mittleren Querrahmenteilen 38.
Die Getränkebehälter, die vom oberen Abschnitt des Innenraums des Verkaufsautomaten 20 untergebracht werden, werden mittels einer Vielzahl von Getränkeablagen gehaltert, wovon zwei in 4 allgemein mit 42 angegeben sind. Während die bevorzugte Ausführungsform Getränke "ablagen" verwendet, ist klar, dass sich die Prinzipien der Erfindung auch auf herkömmliche Fachbodengestaltungen mit Unterteilungen zum Aufteilen der Behälter in geordneten Reihen oder ausgerichteten Warteschlangen von Getränken anwenden ließen, die sich im Innenraum von vorn nach hinten erstrecken. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Getränkeablagen 42 an mehreren vertikal ausgerichteten Ablagentragstützen 44 angebracht, von denen eine in 4 mit 44 dargestellt ist. Der Verkaufsautomat der bevorzugten Ausführungsform umfasst vier solcher vertikal ausgerichteten Ablagentragstützen, wie in 2 angegeben ist. Die Ablagetragstütze weist ein Paar vertikal ausgerichtete und seitlich (von vorn nach hinten) beabstandete Rippenteile 45a bzw. 45b auf. Die Rippenstützteile 45 sind einstückig mit oberen und unteren Stützverstrebungsabschnitten 46 bzw. 47 ausgebildet, die sich im Wesentlichen horizontal in der Richtung des Automaten von vorne nach hinten erstrecken. Der obere Stützverstrebungsabschnitt 46 ist an einem mittleren oberen Querrahmenteil 38 befestigt, das zwischen den vorderen und hinteren oberen Querrahmenteilen 37a und 37b angebracht ist. Der untere Stützverstrebungsabschnitt 47 ist feststehend an den mittleren vorderen und hinteren Querrahmenteilen 38a bzw. 38b befestigt. Die gemeinsamen Stütz- und Verstrebungsteilabschnitte 45–48, welche die vertikal ausgerichtete Ablagentragstütze 44 umfassen, bilden in der bevorzugten Ausführungsform eine solide feststehende Halterungsstruktur für die Getränkeablagen 42.
Die vertikal beabstandeten Rippenstützteile 45a und 45b der Ablagentragstütze 44 umfassen regelmäßig längs beabstandete Befestigungslöcher (allgemein mit 50 angegeben) zum Anbringen der Getränkeablagen 42 an der Ablagentragstütze 44. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Befestigungslöcher 50 entlang der Rippenstützteile 45 so angeordnet, dass aufeinanderfolgende Ablagen 42, die an den Rippenstützteilen 45 angebracht sind, in relativen Abständen angeordnet werden können, die verschieden hohe Getränkebehälter unterbringen. In der bevorzugten Ausführungsform können die Ablagen 42 entlang der beabstandeten Rippenstützteile 45 angebracht werden, um bis zu 9 Zoll hohe Getränkebehälter, die von den Ablagen vorgehalten werden, unterzubringen. Offensichtlich ist der relative vertikale Abstand zwischen den Ablagen 42 und die Anzahl der auf den Ablagentragstützen 44 angebrachten Ablagen eine Frage der Konstruktions- und Vermarktungswahl. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Ablagen 42 durch die Befestigungslöcher 50 hindurch mittels Befestigungsschellen 52 an den Rippenstützteilen 45 angebracht, wodurch die Ablagen 42 schnell mit den Ablagentragstützen 44 verbunden und wieder davon abgenommen werden können, wenn eine Positionseinstellung der Ablagen 42 gewünscht wird. Alternativ könnten die Ablagen durch Schrauben oder andere geeignete Befestigungseinrichtungen an den Tragstützen befestigt werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist die vertikale Ausrichtung der Löcher 50 in der vordersten vertikalen Stützrippe 45a im Verhältnis niedriger als die entsprechenden Befestigungslöcher 50 im hintersten vertikalen Rippenstützteil 45b, so dass, wenn eine Tragablage 42 an den beabstandeten Rippenstützteilen 45a und 45b angebracht wird, die Ablage 42 mit einem nach unten abfallenden Winkel von der Rückseite zur Vorderseite des Verkaufsautomaten geneigt wird, um zu ermöglichen, dass davon getragene Getränkebehälter durch Schwerkraft zum offenen vorderen Ende (d. h. Ausgabeende) der Ablage gleiten. In der bevorzugten Ausführungsform beträgt der bevorzugte Neigungswinkel der Ablage zur Horizontalen ca. 8 bis 20 Grad, und am bevorzugtesten 12 Grad. Der Grad der Neigung ist ein Konstruktionsparameter, der je nach Art, Größe, Gewicht, Gestaltung, usw. des in Vorhaltung befindlichen Behälters, je nach dem relativen Reibungskoeffizienten zwischen dem Behälter und der Ablagebodenfläche, der Art von Materialien, die zum Aufbau der Ablage verwendet wurden, der Temperatur des Innenraums, usw., verändert werden kann. Es ist auch klar, dass die Prinzipien dieser Erfindung es nicht erforderlich machen, dass die Bewegung der Produkte zum Ausgabeende ihrer Ablagen oder Fachböden ganz durch Schwerkraft bewerkstelligt werden soll. Es könnten auch andere Vorbelastungsunterstützungsverfahren eingesetzt werden, die im Stand der Technik hinlänglich bekannt sind.
Die vertikal ausgerichteten Ablagentragstützen 44 sind so gestaltet, dass sie entgegengesetzt angeordnete Paare von Getränkeablagen 42 sicher haltern, wie in der Frontansicht der in 2 dargestellten Ablageneinheit vollständiger angegeben ist. Es ist klar, dass die vorstehende Beschreibung im Hinblick auf die Ablagentrageinheit von 4, um die Beschreibung einfacher zu machen, nur eine einzige Ablagentragstütze 44 mit nur einigen daran befestigten Ablagengruppen 42 darstellt. Eine vollständigere Ablageneinheit, wie sie im Verkaufsautomat angebracht vorkommen könnte, ist in 2 dargestellt. Darauf Bezug nehmend wird angemerkt, dass die vollständige Einheit vier Ablagentragstützen 44 umfasst, die quer voneinander beabstandet sind, um zwei Getränkeablagen dazwischen unterzubringen, wobei die äußersten Ablagentragstützen 44 von den aufrecht stehenden Eckentragstützen 36 des Rahmentragaufbaus beabstandet sind, um eine einzelne Ablagenbreite dazwischen unterzubringen. Während die Breiten der Ablagen in der bevorzugten Ausführungsform variieren können, können die Warenablagen Getränkebehälter mit einem Durchmesser von bis zu 3 Zoll aufnehmen. Es ist klar, dass, während alle Getränkeablagen 42, die an den vertikalen Tragstützen 44 auf einer bestimmten Höhe angebracht sind, in 2 miteinander ausgerichtet sind, eine solche Ausrichtung nicht gleichmäßig sein muss, um geordnete Getränkeproduktreihen im Automaten zu bilden. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform gibt es fünf solcher Reihen oder Fachböden für die Warenablagen. Aufgrund der flexiblen Höheneinstellungsmöglichkeiten für die Ablagen, wie sie durch die vertikal ausgerichteten Ablagentragstützen 44 bereitgestellt werden, kann jede Ablage entlang ihrer vertikalen Tragstütze in einer anderen Höhe positioniert werden, welche dann die bestimmte Produktgröße und Anordnungsgestaltung aufnehmen würde, die im Automaten gewünscht wird.
In der bevorzugten Ausführungsform ist jede der Ablagen 42 in der Gestalt eines U-förmigen Kanals, der im Allgemeinen eine untere Fläche oder Bodenstützfläche 42a und ein Paar entgegengesetzt angeordneter Seitenwände 42b aufweist, die sich vom Boden 42a in rechten Winkeln zu diesem nach oben erstrecken. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Seitenwände beabstandet, um Getränkebehälter mit einem Durchmesser von bis zu 3 Zoll aufnehmen; dennoch wird klar, dass die Erfindung nicht durch eine solche Abmessung oder auf andere, hier beschriebene, nicht beanspruchte Abmessungen beschränkt ist. Der Boden 42a ist so konstruiert, dass die Gleitreibung entlang des Bodens minimiert ist. Die Befestigungsschellen oder -schrauben 52 werden an den und/oder durch die Seitenwände 42b der Ablagen 42 an geeigneten Längsstellen entlang von diesen befestigt, um mit den Befestigungslöchern 50 der vertikalen Rippenstützteile 45, wie vorstehend beschrieben, passgenau eine Befestigung zu bilden. In der bevorzugten Ausführungsform ist jede der Ablagen so konstruiert, dass sie ein Gesamtbehältergewicht von bis zu 20–25 Pfund tragen kann. Die in 4 angegebenen Getränkeablagen umfassen den Grundablagenelementabschnitt einer vollständigen Ablage und sind in 4 ohne Getränkebehälterfreisetzungs- oder verlängerte Seitenwandeinrichtungen dargestellt, wie sie später noch ausführlicher beschrieben werden. Das Vorder- oder Ausgabeende der Ablagen 42, welche sich der Glastüre zuwenden, sind allgemein durch die Bezugszahl 43 angegeben. Es ist klar, dass andere Ablagen- oder Produkthalterungsgestaltungen wie beispielsweise Drahtgitterablagen verwendet werden könnten.
Getränkebehälter, die von der Vielzahl offenflächiger Ablagen 42 getragen werden, werden aus den Ablagen entnommen und mittels einer robotertechnischen Getränkeerfassungs- und Transporteinheit, die in 4 allgemein mit 60 angegeben ist, zur Produktausgabeöffnung 32 transportiert. Die Robotereinheit 60 arbeitet im Verkaufsauswahlraum 61 (3), welcher allgemein der Raum oder das Volumen zwischen der Innenfläche der Türe 24 und den Vorderflächen der vorderen Rahmenteile 36a, 37a und 38a ist. Das Robotersystem im Automaten wird mit Bezug auf ein X-, Y-, Z-Koordinatensystem beschrieben. Die X-Richtung ist horizontal und parallel zum Boden. Die Y-Richtung ist die vertikale Richtung und senkrecht zur X-Richtung. Die Z-Richtung ist orthogonal zur X-Y-Ebene und befindet sich bezüglich des Verkaufsautomaten in der Richtung vom vorderen zum hinteren Teil des Automaten. Die robotertechnische Getränkeerfassungs- und Transporteinheit 60 umfasst allgemein ein Paar horizontal angebrachter Schienen-/Rahmengestelleinheiten, eine vertikal ausgerichtete Pendelstange, welche die horizontalen Schienen in der X-Richtung entlang fährt, einen Trägerrahmen, der sich in der (vertikalen) Y-Richtung entlang der Pendelstange bewegt, eine Aufnahme- oder Übertragungseinrichtung, die am Trägerrahmen befestigt ist und sich mit diesem bewegt und in der Z-Richtung arbeitet, um einen Getränkebehälter aus einer ausgewählten Ablage zu entnehmen.
Die untere Schieneneinheit umfasst eine Befestigungsplattenstütze 62, welche an und zwischen den vorderen aufrecht stehenden Eckentragstützen 36a und am vorderen mittleren Querrahmenteil 38a (4) befestigt ist. Eine untere feststehende Gleitstange 63 ist mittels mehrerer Abstandshalter 64 horizontal an der Befestigungsplattenstütze 62 befestigt. Eine untere horizontale Getriebezahnstange 65 ist an der Befestigungsplattenstütze 62 allgemein unter und in beabstandetem Verhältnis zur feststehenden Gleitstange 63 befestigt. Eine optische Anzeigeplatte 66 für die X-Position ist an den vorderen Eckentragstützen 36a des Rahmens des Verkaufsautomaten angebracht. Die Anzeigeplatte 66 hat eine Vielzahl von allgemein mit 66a angegebenen Markierungen, die sich längs entlang dieser in der X-Richtung beabstandet befinden, um optisch erfassbare Positionsmarkierungen bereitzustellen, damit sich die Robotereinheit mit den Reihen der Ablagen 42 in der „X"-Richtung ausrichten kann. Eine untere bewegliche Gleitstange 67 besitzt ein Paar von Gleitklotzteilen 67a, welche entgegengesetzt angeordnete Längsnuten oder -kanäle bilden, und welche mittels einer Stahlbefestigungsplatte 67b miteinander verbunden sind, um die oberen und unteren Kanten der feststehenden Gleitstange gegenseitig in Eingriff zu nehmen, wodurch die bewegliche Gleitstange 67 unter Zusammenwirkung mit der feststehenden Gleitstange 63 diese entlang gleiten und von dieser geführt werden kann.
Die obere horizontale Schieneneinheit zur Bewegungsführung in der X-Richtung umfasst eine langgestreckte Befestigungsplattenstütze 68, die am oberen vorderen Querrahmenteil 37a des Rahmens befestigt ist. Eine obere feststehende Gleitstange 69 ist mittels mehrerer Abstandshalter 70 horizontal an der unteren langgestreckten Fläche der Befestigungsplattenstütze 68 befestigt. Eine langgestreckte obere horizontale Getriebezahnstange 71 ist an einer unteren Befestigungsfläche der oberen Befestigungsplattenstützen 68 befestigt, wobei ihre Getriebeseite der Vorderseite des Automaten zugewandt ist. Eine obere bewegliche Gleitstange 72 weist ein Paar Seitengleitklotzteile 72a auf, welche entgegengesetzt angeordnete Kanäle aufweisen, die darin ausgebildet sind, und die mittels einer Stahlbefestigungsplatte 72b miteinander verbunden sind, um die äußeren Kanten der oberen feststehenden Gleitstange 69 gegenseitig gleitbeweglich in Eingriff zu nehmen.
In der bevorzugten Ausführungsform umfassen die oberen und untere Gleitstangen 72 und 67 jeweils ein Paar entgegengesetzter geschlitzter Klötze aus Kunststoff oder Acetylharzstoff wie derjenige, der unter dem Warenzeichen Delrin^® vertrieben wird, das sich dazu eignet, eine reibungsarme gleitfähige Lagerfläche bei den feststehenden Gleitstangen bereitzustellen.
Die oberen und unteren Schieneneinheiten tragen eine Pendelstangeneinheit, um sich entlang von diesen in der X-Richtung zu bewegen. Die Pendelstangeneinheit besitzt ein langgestrecktes aufrecht stehendes Rahmenteil 75 mit einer unteren Befestigungsstütze 75a und einer oberen Befestigungsstütze 75b. Die untere Pendelstangenstütze 75a ist am Stahlplattenteil 67b der unteren beweglichen Gleitstange 67 befestigt, und die obere Pendelstangenstütze 75b ist am Stahlbefestigungsplattenabschnitt 72b der oberen beweglichen Gleitstange 72 befestigt. In der bevorzugten Ausführungsform ist die obere Pendelstangenstütze 75b im Querschnitt kanalförmig, wie am besten in 6 zu sehen ist. Diese Befestigungsauslegung lässt das aufrecht stehende Pendelstangenrahmenteil 75 sich in der X-Richtung bewegen, wenn es jeweils von den oberen und unteren feststehenden Gleitstangen 69 und 62 geführt wird.
Eine Bewegung des Pendelstangenrahmenteils 75 entlang den oberen und unteren Gleitstangen wird durch einen X-Antriebsmotor 77 gesteuert, der vertikal zur unteren Pendelstangenstütze 75a angebracht ist. Der Motor 77 ist ein DC-Bürstenstromabnehmerumkehrmotor mit dynamischer Bremse. Die dynamische Bremse ermöglicht es, dass das Motorantriebsgetriebe unverzüglich anhält, wenn die Stromzufuhr zum Motor unterbrochen wird, wodurch eine genaue Positionierung der Pendelstangeneinheit in der X-Richtung möglich ist. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Motor 77 ein 24 V-Gleichstrommotor, hergestellt von Barber Colman, Modell LYME 63000-731, Nennleistung 5,3 Zoll/Pfund Drehmoment bei 151 Umdrehungen, dessen Ausgangswelle an ein Antriebsgetriebe 77a angeschlossen ist. Das Antriebsgetriebe 77a nimmt ein erstes Geradstirnrad 78 zusammenwirkend in Eingriff, welches mittels einer langgestreckten Welle 79 mit einem zweiten Geradstirnrad 80 verbunden ist, das an die obere Schieneneinheit angrenzt. Die Welle 79, welche die Geradstirnräder 78 und 80 verbindet, ist über geeignete Lagerzapfen gelagert, wovon einer in 6 mit 81 gezeigt ist, welche angemessen am aufrecht stehenden Pendelstangenrahmenteil 75 angebracht sind, um sich damit zu bewegen. Die beiden Geradstirnräder 78 und 80 werden gemeinsam durch das Antriebsgetriebe 77a des X-Antriebsmotors 77 in Drehung versetzt und drehen sich um die Achse der langgestreckten Antriebswelle 79. Das erste Geradstirnrad 78 greift zusammenwirkend in die untere horizontale Getriebespur 65 der unteren Schieneneinheit ein und bewegt sich entlang dieser in der X-Richtung, der Drehung des Antriebsgetriebes 77a entsprechend. Das obere Geradstirnrad 80 greift zusammenwirkend in die obere horizontale Getriebespur 71 der oberen Schieneneinheit ein und bewegt sich entlang dieser, der Drehung der langgestreckten Welle 79 entsprechend. Dementsprechend steuert der X-Antriebsmotor 77 die Bewegung des Pendelstangenrahmens 75 und befestigter Bauteile in der X-Richtung mittels der Geradstirnräder 78 und 80, die jeweils in die oberen und unteren Getriebespuren 71 und 65 eingreifen und sich diese entlang bewegen. Solch eine Verbindung stellt beim Vor- und Zurückfahren im Verkaufsauswahlraum ein festes vertikales Pendelverhalten sicher und lässt eine schnelle Bewegung in der X-Richtung zu, ohne hängen zu bleiben und ohne zu schwanken oder zu schwingen, was bei durch Schneckenrad angetriebene Konfigurationen der Fall sein könnte.
Die Position der Pendelbewegung in der X-Richtung kann auf jede gewünschte Weise überwacht und bestimmt werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist ein optischer Sensor 83 (7 und 8) am Pendelrahmenteil 75 angebracht und ist entlang diesem so positioniert, dass er sich operativ mit den Schlitzen 66a in der optischen Anzeigeplatte 66 für die X-Position ausrichtet. Solch eine Anbringung ermöglicht es dem optischen Sensor 83, die Positionsschlitze 66a zu erfassen und dadurch Anordnungsdaten über die X-Richtung zurück zum Roboterbewegungssteuergerät zurückschicken zu können (wie später noch beschrieben wird).
Ein Grenzschalter 84, der sich am rechten Ende der unteren Schieneneinheit befindet und von der Pendelstangeneinheit betätigt werden kann, wenn sie sich in der X- Richtung bewegt, gibt die am weitesten rechts befindliche oder Ruheposition („Home") der Pendelstangeneinheit in der X-Richtung an. Die X-Ruheposition steht für eine Anordnung der Robotereinheit, die der endgültigen Verkaufsposition entspricht, in der ein ergriffenes Produkt an der Ausgabeöffnung 32 übergeben wird, wie später noch beschrieben wird.
Eine Bewegung der robotertechnischen Getränkeerfassungs- und Transporteinheit 60 in der Y-Richtung wird mittels einer allgemein mit 90 angegebenen Trägerrahmeneinheit bewerkstelligt, die mit dem Pendelstangenrahmenteil 75 verbunden ist und sich vertikal entlang dieser bewegt, wie später noch genauer beschrieben wird. Eine vertikal ausgerichtete Getriebezahnstange 91 (siehe 3) ist längs entlang einer Kante des langgestreckten Pendelstangenrahmenteils 75 angebracht. Eine vertikale Gleitstange 92 (von der Beschaffenheit her den Gleitstangen 63 und 69 ähnlich) ist an einer Seite der vertikalen Getriebezahnstange 91 befestigt, wie in 3 dargestellt ist. Die Trägerrahmeneinheit 90 ist gleitbeweglich und rückhaltbar an und für eine Bewegung entlang der vertikalen Gleitstange 92 mittels eines beweglichen vorderen Gleitklotzes 93, der am Trägerrahmen 90 angebracht ist (siehe 2), und eines entgegengesetzt angeordneten beweglichen hinteren Gleitklotzes (nicht dargestellt) angebracht, der auch am Trägerrahmen 90 befestigt ist. Die vorderen und hinteren Lagerböcke haben entgegengesetzt angeordnete, darin ausgebildete Nuten, die zusammenwirkend ausgebildet sind, um die äußeren Kanten der vertikalen Gleitstange 92 auf ähnliche Weise gleitbeweglich in Eingriff zu nehmen, wie zuvor im Hinblick auf die oberen und unteren X-Schieneneinheiten beschrieben wurde. In der bevorzugten Ausführungsform umfasst die Rahmenträgereinheit 90 auch einen an ihr befestigten langgestreckten Lagerbock, durch welchen die langgestreckte Welle 79 hindurchgeht. Der Lagerbock umfasst ein Paar gleitbeweglicher Lager, um die Außenfläche der Welle 79 in Eingriff zu nehmen, wenn sie sich dreht und sich die Trägerrahmeneinheit 90 daran entlang in der Y-Richtung bewegt. Die Lager des Lagerbocks müssen Lasten handhaben können, die sich aus der Bewegung der Welle 79 sowie der linearen Fahrstrecke entlang der Welle ergeben.
Ein Y-Antriebsmotor 97 mit einem Ausgangsantriebsgetriebe 97a ist horizontal am Trägerrahmen 90 nahe seines oberen Endes auf eine Weise angebracht, dass sein Antriebsgetriebe 97a zusammenwirkend und zusammenpassend die vertikale Getriebezahnstange 91 in Eingriff nimmt. Der Y-Antriebsmotor 97 ist ein DC-Bürstenstromabnehmerumkehrmotor, der von einem pulsbreitenmodulierten (PWM-) Signal angesteuert wird. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Motor 97 ein von Barber Colman hergestellter 24 V-Geichstrommotor, Modell LYME 63070-X-9332. Eine genaue Y-Achsenpositionierung des Trägerrahmens 90 bezüglich der Pendelstangeneinheit und eine Stabilisierung an irgendeiner Stillstandsposition entlang dieser, wird durch das pulsbreitenmodulierte Signal bereitgestellt. Der Motor 97 ist auch mit einem optischen Impulscodierer 100 versehen, der die Drehungen der Motorwelle zählt. Das Systemsteuergerät übersetzt die Daten der Anzahl der Drehungen in Daten der linearen Y-Richtung. Diese Daten ermöglichen es dem Steuergerät, die genaue vertikale oder Y-Richtungsposition des Trägerrahmens 90 bezüglich der warentragenden Ablagen 42 mit einer Genauigkeit von 1/32 bis 1/64 Zoll zu bestimmen und zu steuern. Ein an der Seite des aufrecht stehenden Pendelstangenrahmenteils 75 angebrachter Grenzschalter 99 (3) ist so positioniert, das er ein Signal an das Steuergerät schickt, das angibt, ob sich die Trägerrahmeneinheit 90 in der Ruheposition in der Y-Richtung befindet oder nicht. Die Y-Ruheposition ist eine Y-Achsenposition, die den Trägerrahmen 90 sich mit der Pendeleinheit 75 in der X-Richtung in den Produktausgabebereich bewegen lässt.
Die Trägerrahmeneinheit 90 haltert eine Getränkeerfassungseinheit, die verschiedene Gestaltungen annehmen kann. Beispielsweise kann die Getränkeerfassungseinheit als Roboterarm ausgelegt sein, der den ausgewählten Getränkebehälter ergreift und in die Trägerrahmeneinheit hochhebt. In der bevorzugten Ausführungsform umfasst die Getränkeerfassungseinheit jedoch eine einfache drehbewegliche Einheit, die sich in der Z-Achsenrichtung dreht, um einen Getränkebehälter aus einer von einem Kunden ausgewählten Ablage 42 freizusetzen und zu ergreifen. Mit Bezug auf 10 ist die Getränkeerfassungseinheit allgemein mit 102 angegeben. Die Getränkeerfassungseinheit 102 ist mittels eines Drehgelenkteils 103 drehbeweglich an der Trägerrahmeneinheit 90 für eine gelenkige Drehung um die Achse des Gelenks 103 angebracht. Wie in 10 angegeben ist, passt und bewegt sich die Getränkeerfassungseinheit 102 zusammenwirkend in Aufnahmepositionen in der äußeren Hülle der Trägerrahmeneinheit 90. Die Trägerrahmeneinheit 90 weist einen offenen Boden 90a und eine Zugangsöffnung 90b auf, die durch ihre Vorderwand hindurch gebildet ist. Ein eine dynamische Bremse aufweisender DC-Bürstenstromabnehmerumkehrmotor 104 für den Z-Antrieb ist am Boden der Getränkeerfassungseinheit 102 angebracht und besitzt ein Ausgangsantriebsgetriebe 104a. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Motor 104 ein 24 V-Gleichstrommotor, hergestellt von Barber Colman, Modell JYHE-63200-741, Nennleistung 3,5 Zoll/Pfund Drehmoment bei 46,6 Umdrehungen. Ein Segment einer bogenförmigen Getriebezahnstange 106 ist an einer Seitenwand der Trägerrahmeneinheit 90 befestigt und bezüglich der Position des Antriebsgetriebes 104a so positioniert, dass das Antriebsgetriebe 104a zusammenwirkend und zusammenpassend die Zähne des Getriebestangensegments 106 in Eingriff nimmt. Wenn dem Z-Antriebsgetriebe 104 Strom zugeführt wird, um das Antriebsgetriebe 104a im Uhrzeigersinn zu bewegen (wie in 10 dargestellt), bewegt sich der untere Teil der Getränkeerfassungseinheit 102 aus seiner ersten Position in aufnehmenden Eingriff mit der Trägerrahmeneinheit 90 um die Drehachse des Gelenks 102 (wie in 12 angegeben) zu einer zweiten oder ausgefahrenen Position. Eine Umkehr des Motorantriebs, so dass sich das Antriebsgetriebe 104a im Gegenuhrzeigersinn dreht (wie in 10 gezeigt), veranlasst die Getränkeerfassungseinheit 102, in ihre zurückgezogene Position in Aufnahmeeingriff mit der Trägerrahmeneinheit 90 zurückzukehren. Ein Paar von Grenzschaltern 230 und 229, die an der Trägerrahmeneinheit 90 angebracht sind, zeigen jeweils an, wann die Getränkeerfassungseinheit 102 voll ausgefahren oder eingezogen (d. h. in ihrer ersten oder zweiten Position) ist. Der Schalter 229 zeigt an, dass die Getränkeerfassungseinheit 102 voll im Trägerrahmen 90 aufgenommen ist, wohingegen der Schalter 230 anzeigt, wenn sich die Getränkeerfassungseinheit 102 in ihrer voll ausgefahrenen Position befindet. Die Getränkeerfassungseinheit 102 umfasst eine Zugangsöffnung 102a in ihrer Vorderfläche, die sich kooperativ mit der Zugangsöffnung 90b der Trägerrahmeneinheit ausrichtet, wenn die beiden ineinandergepasst sind. Sowohl die Trägerrahmeneinheit 90 als auch die Getränkeerfassungseinheit 102 haben offene Rückseiten. Die Getränkeerfassungseinheit 102 umfasst ferner ein Paar sich verjüngender Getränkebehälterführungsteile 107, die mit deren gegenüberliegenden Seitenwänden verbunden sind und sich so verjüngen, dass sie zur Vorderseite der Getränkeerfassungseinheit konvergieren, um zum Zentrieren und Halten der Außenfläche eines von der Getränkeerfassungseinheit getragenen Getränkebehälters beizutragen, was bei der weiteren Beschreibung de Erfindung noch klarer wird. Die Getränkeerfassungseinheit 102 umfasst darüber hinaus ein Bodeneinsatzteil 108 mit einer reibungsreduzierten Gleitfläche, die von der Beschaffenheit und dem Material her ähnlich derjenigen der Ablagen ist, und einen darin ausgebildeten kreisförmigen Feststellabschnitt 108a, um den Bodenrand eines von der Getränkeerfassungseinheit erfassten Getränkebehälters 40 zurückzuhalten. Die Getränkeerfassungseinheit umfasst darüber hinaus einen übertragungsfähigen optischen Sensor, der genau über dem Bodeneinsatzteil angeordnet ist. Der optische Sensor umfasst einen Sender 223 und einen Empfänger 224, zwischen welchen ein Signal verläuft. Wird das Signal durch einen von der Getränkeerfassungseinheit aufgenommenen Getränkebehälter unterbrochen, wird eine Signal „Produkt anwesend" an das Systemsteuergerät geschickt.
Die vorstehende Beschreibung der Getränkeablagen 42 beschrieb eine einfache, schmucklose, U-förmige Getränkeausgabeablagegestaltung mit einem offenen Ende. In der bevorzugten Ausführungsform wurde der Teil des Ausgabeendes der Ablage modifiziert, um die Verkaufsziele dieser Erfindung zu erreichen. Mit Bezug auf die 2 und 9 kann festgestellt werden, dass die unteren Bodenabschnitte 42a der Getränkeablagen 42 jeweils eine äußerst reibungsarme Fläche bereitstellen. Die reibungsarme Eigenschaft kann durch zahlreiche verschiedene Verfahren und Materialien erzielt werden. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Bodeneinsatz ca. 2 Zoll breit, um den davon getragenen Getränkebehältern eine Stütze und Stabilität zu geben. In der bevorzugten Ausführungsform ist das Einsatzmaterial ein Acetylharzstoff wie derjenige, der unter dem Warenzeichen Delrin^® vertrieben wird. Es wird klar sein, dass auch anderer Materialien verwendet werden können, die in der Lage sind, eine reibungsarme Oberfläche bereitzustellen. Zum Beispiel, aber keinesfalls einschränkend, könnten als Grundbestandteile auch gefülltes Polystyrol oder thermoplastische Glasverbundstoffe oder Blasenstrukturen verwendet werden. Es ist festzuhalten, dass zur Vereinfachung der Zeichnung der Bodeneinsatz nicht in allen Figuren dargestellt wurde. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Querschnittsgestaltung, die für den Einsatz gewählt wurde, eine gerippte oder geriffelte Gestaltung, bei der die Breite der erhöhten Rippenabschnitte ca. 1/16 Zoll im Vergleich zu einem Abstand zwischen den Rippen von ¼ Zoll beträgt (d. h. ein Verhältnis von ca. 1 : 4). Es ist klar, dass andere Verhältniszahlen und andere reibungsarme Auslegungen, sowie abwechselnde Konstruktionen wie Draht- oder Rollbodenstrukturen verwendet werden könnten. Eine reibungsarme Ablagenbodenfläche sollte wünschenswerter Weise sicherstellen, dass die Getränkebehälter frei durch Schwerkraft entlang der Bodenfläche zum offenen Ausgabeende der Ablage gleiten. Dies trifft besonders auf die Konstruktion einer Ablageneinheit zu, bei der nur das Gewicht des Getränkebehälters und Schwerkraft genutzt werden, um den Behälter zum Ausgabeende der Ablage gleiten zu lassen. Die besondere Oberflächenkonstruktion des Ablagenbodens in Kombination mit dem Neigungswinkel der Ablage sind Konstruktionsparameter, die im Hinblick auf die Beschaffenheit der auszugebenden Getränkebehälter abgeändert werden können, um für eine optimale Bewegung der Getränkebehälter entlang der Ablagenbodenfläche zu sorgen.
Mit Bezug auf die 3, 9 und 11 ist festzuhalten, dass diejenigen Abschnitte der Ablagenseitenwände 42c, die sich angrenzend an das offene Ausgabeende der Ablagen befinden, durch allgemein mit 42b' angegebene Verlängerungsabschnitte angehoben oder erhöht wurden. Die hinzugefügte Höhe sorgt für zusätzliche Stabilität des Getränkebehälters am Auslass der Ablage, um ein Seitwärts- oder seitliches Kippen des Getränkebehälters während des Ausgabevorgangs auf ein Minimum zu beschränken.
Die von einer Ablage 42 geförderten Getränkebehälter werden in der Ablage gehalten, und ihr Austritt aus dem offenen Ende der Ablage wird mittels einer Behälterfreisetzungseinrichtung entweder unterbunden oder zugelassen. In der bevorzugten Ausführungsform ist die Behälterfreisetzungseinrichtung von ihrer Art her vollkommen „passiv" (d. h. sie benötigt für ihren Betrieb keine elektrischen oder anderen strombetriebenen Einrichtungen, die auf den Ablagen liegen). Die Behälterfreisetzungseinrichtung lässt sich am besten mit Bezug auf die 3, 9, 11 und 12 beschreiben. Darauf Bezug nehmend umfasst die Behälterfreisetzungseinrichtung einen ersten Schwenkhebelführungsarm 110, der an der rechten Seitenwand 42b einer Ablage (vom offenen vorderen Ausgabeende einer Ablage her gesehen) durch einen ersten Gelenkbolzen 111 angelenkt ist. Der erste Gelenkbolzen 11 und ein zweiter Gelenkbolzen 115 (der später noch beschrieben wird) sind durch eine Befestigungsschelle 112 an der Außenfläche der rechten Seitenwand 42b der Ablage befestigt (wie in 3 gezeigt ist), und ihre betriebsbereiten Befestigungsabschnitte erstrecken sich nach oben über den oberen Rand der rechten Seitenwand. Der Hebelführungsarm 110 ist an einem solchen nach oben vorspringenden Teil des Gelenkbolzens 111 befestigt. Die Verbindung des Gelenkbolzens 111 mit der Ablagenseitenwand ist so positioniert, dass der Teil des Hebelführungsarms 100, der sich „vor" dem Gelenkbolzen 111 befindet, einen vorderen Abschnitt aufweist, der sich nach außen über die Vorderkante des Ablagenbodens hinaus erstreckt. Der vorderste Teil 110a des Hebelführungsarms 110 ist gegabelt und in zwei Winkel zur allgemeinen Ebene des Hebelführungsarms gekrümmt, um ein Paar vordere Nockenflächen zu bilden. Die abgewinkelten Nockenflächen stellen einen breiten „Angriffsbereich" zum Eingriff und zur Aktivierung durch eine Bewegung der Getränkeerfassungseinheit 102 bereit, wie nachstehend noch beschrieben wird. Die unterste der Nockenflächen erstreckt sich etwas unter den Boden der Ablage. Der hinterste Abschnitt des Hebelführungsarms 110 ist um den Gelenkbolzen 111 zum offenen Abschnitt der Ablage 42, mit dem er verbunden ist, hin (d. h. weg von der Seitenwand 42b) schwenkbar und hält sperrend ein erstes Eingriffsstangenteil 113 für einen Getränkebehälter, welches allgemein senkrecht zum Boden 42a und allgemein parallel zu den Seitenwänden 42b der Ablage 42 ausgerichtet ist. Die Höhe des Eingriffsstangenteils 113 für einen Getränkebehälter kann variieren, um unterschiedlich hohe Getränkebehälter aufzunehmen. Der untere Rand des Stangenteils 113 wird vom Hebelführungsarm 110 in beabstandetem Verhältnis zu den Ablagenboden- und Bodeneinsatzteilen getragen. Der Zweck dieses Eingriffsstangenteils 113 für einen Getränkebehälter besteht, wie bei einer ausführlicheren Beschreibung klar wird, darin, einen Getränkebehälter in der Ablage in Eingriff zu nehmen und seine Gleitbewegung entlang der Ablage in der Richtung zum Ausgabeende zu verhindern.
Derjenige Abschnitt des Hebelführungsarms 110, der sich vor dem Gelenkbolzen 111 befindet, umfasst auch einen durch ihn hindurch ausgebildeten Schlitzdurchgang 110b, um einen zweiten Hebelarm 114 gleitend aufzunehmen, der an der rechten Seitenwand 42b drehbeweglich angebracht ist, um sich um den zweiten Gelenkbolzen 115 zu bewegen. Der zweite Gelenkbolzen 115 ist durch die Befestigungsschelle 112 angrenzend an die Vorderkante der rechten Seitenwand 42b angebracht, wie in den 3, 9 und 11 angegeben ist. Der zweite Hebelarm 114 erstreckt sich durch den Schlitz 110b zu einem distalen Ende, welches ein zweites Eingriffsstangenteil 116 für einen Getränkebehälter sperrend trägt, welches von der Art her ähnlich ist wie dasjenige des ersten Eingriffsstangenteils 113 für einen Getränkebehälter und demselben allgemeinen Zweck dient (d. h. die Bewegung eines Getränkebehälters entlang des Bodens der Ablage zu blockieren). Der Schlitz 110b im Hebelführungsarm 110 ist bezüglich des Gelenkbolzens 115 strategisch positioniert und so am Hebelarm 114 befestigt, dass, wenn sich der Hebelführungsarm 110 in seiner normalen Position wie in 11 dargestellt befindet, der „vordere" Rand des Schlitzes 110b die Vorderseite des zweiten Hebelarms 114 in Eingriff nimmt, um den zweiten Hebelarm 114 dazu zu bringen, nach außen und im Allgemeinen senkrecht seitlich quer über die Ablage 42 vorzuspringen, um das zweite Getränkebehälter-Eingriffsstangenteil 116 zu positionieren, das dadurch direkt auf dem Weg des ersten Getränkebehälters in der Reihe gehalten wird, was den Getränkebehälter daran hindert, aus dem offenen Ende der Ablage heraus vorzurücken. Diese Situation ist in 11 dargestellt. Das zweite Getränkebehälter-Eingriffsteil 116 muss nicht in der Mitte der Ablage positioniert werden, um seine Zwecke zu erfüllen. Es muss nur den Getränkebehälter entlang seines Außenumfangs an einer Position dort entlang so in Eingriff nehmen, dass der vorderste Rand des Behälters nicht über die Vorderkante der Ablage heraus vorsteht. Der erste drehbewegliche Hebelführungsarm 110 wird mittels einer Feder 118 in dieser „Behältereingriffsposition" gehalten, die sich quer unter die Vorderkante der Ablage erstreckt und zwischen der Vorderkante der linken Seitenwand 42b oder des Bodens einer Ablage und einem vorderen Abschnitt des Hebelführungsarms 110 befestigt ist. Es ist festzuhalten, dass, wenn sich der erste Hebelarm in seiner „normalen" Position befindet, die Feder 118 die allgemeine Ebene des vorderen Abschnitts des Hebelarms 110 um den Abstand „d" etwas beabstandet von der Seitenwand 42 hält, wie in 11 dargestellt ist, um eine Drehbewegung des Hebels 114 zu verhindern. Befindet sich das Stangenteil 116 in einer solchen Behältereingriffsposition (11), positionieren sich der hinterste Abschnitt des Hebelführungsarms 110 und sein zugehöriges erstes Getränkebehälter-Eingriffstangenteil 114 in anliegendem Eingriff an der rechten Seitenwand 42b der Ablage, um Getränkebehälter entlang der unteren Fläche der Ablage und zu deren offenen Ende hin passieren zu lassen.
Dies ist die „normale", „inaktivierte" Betriebsart der Getränkebehälterfreisetzungsvorrichtung. Der Schlitz 110b, der Hebelarm 114, das Eingriffsteil, die Drehstrecke des Hebelführungsarms 110 um sein Gelenk 111, und die Spannung der Feder 118 sind zusammen und zusammenwirkend so ausgelegt, dass die Kräfte, die von einer Ablage voll mit Getränkebehältern als Ergebnis ihrer gemeinsamen Gewichtsvektoren in der Z-Richtung (d. h. zum offenen Ende der Ablage hin) an das Eingriffsteil 116 angelegt werden, den ersten oder zweiten Hebelarm 110 oder 114 nicht dazu bringen, sich um seine Achse in einer Behälterfreisetzungsrichtung (im Gegenuhrzeigersinn, von oben gesehen) zu drehen. In einer solchen Position wird der Hebelarm 114 durch die auf ihn durch den Eingriff mit dem Schlitz 110b des ersten Hebelarms angelegten Kräfte an einer Drehung gehindert.
Wird eine Aktivierungskraft in einer Z-Richtung zur offenen Seite der Ablage und von außerhalb dieser an die vordere Nockenfläche des vordersten Abschnitts 110a des Hebelführungsarms 110 angelegt, bringt eine solche Nockenaktivierungskraft den Hebelführungsarm 110 dazu, sich (von oben gesehen im Gegenuhrzeigersinn) um seinen Gelenkbolzen 111 entgegen der Vorbelastung der Feder 118 zu drehen. Solch eine Drehwirkung bringt den hinteren Teil des ersten Hebelarms dazu, sich im Gegenuhrzeigersinn um das Gelenk 111 zu drehen, wodurch das erste Getränkebehälter-Eingriffsstangenteil 113 in den Vorrückpfad eines zweiten in der Reihe vorrückenden Getränkebehälters bewegt wird, und zwangsläufig den vorderen Abschnitt des Hebelführungsarms 110 in anliegenden Eingriff mit der rechten Seitenwand 42b der Ablage bringt. Wenn sich der Hebelführungsarm 110 um den Gelenkbolzen 111 dreht, „gleitet" der vordere Abschnitt des Hebelführungsarms von der Front des Automaten aus gesehen aufgrund des Schlitzes 110b nach rechts gegen den zweiten Hebelarm 114, bis der Hebelführungsarm 110 in anliegendem Eingriff mit der rechten Seitenwand 42b ist. Wenn eine solche Gleitbewegung stattfindet, verzögert der Hebelführungsarm 110 durch seinen Schlitz 110b nicht mehr eine Drehbewegung des zweiten Hebelarms, und der zweite Hebelarm 114 dreht sich als Ergebnis der Kräfte, die auf ihn vom ersten Getränkebehälter in der Reihe angelegt werden, der mit seinem Getränkebehältereingriffsstangenteil 116 in Eingriff ist, von oben gesehen im Gegenuhrzeigersinn um den zweiten Gelenkbolzen 115, bis der zweite Hebelarm 114 im Allgemeinen parallel zum und längsseits am Hebelführungsarm 110 anliegt. In dieser Position liegt das zweite Getränkebehälter-Eingriffsstangenteil 116 in anliegendem Eingriff am vorderen Abschnitt des Hebelführungsarms 110 an, wodurch der erste in der Reihe befindliche Getränkebehälter durch Schwerkraft frei aus dem offenen Ende der Ablage 42 heraus gleiten kann. Gleichzeitig hindert das erste Getränkebehälter-Eingriffsstangenteil den zweiten in der Reihe befindlichen Getränkebehälter an einer Gleitbewegung und alle Behälter dahinter, die Ablage hinabzugleiten. Dieser Vorgang wird nachstehend noch ausführlicher im Zusammenhang mit einem „Verkaufszyklus" und den 12 und 13 beschrieben.
Lässt der auf die vordere Nockenfläche des vordersten Abschnitts 110a des Hebelführungsarms 110 wirkende „aktivierende" Druck nach, bringt die auf den vorderen Abschnitt 110a des Führungsarms 110 wirkende Vorbelastung durch die Feder 118 den Führungsarm 110 dazu, in seine normale Position zurückzukehren, indem er sich (von oben gesehen) im Uhrzeigersinn um seinen Gelenkbolzen 111 dreht. Solch eine Drehwirkung bringt die Wand des Schlitzes 110b im Hebelführungsarm 110 dazu, Druck auf den zweiten Hebelarm 114 auszuüben, wodurch sich der zweite Hebelarm um seinen Gelenkbolzen 115 dreht, was wiederum das zweite Getränkebehälter-Eingriffsstangenteil 116 zurück in seine „blockierende" Position nahe der Vorderseite der Ablage bewegt. Während dieses Prozesses der „Rückkehr" wird der Hebelarm von keinen von den Getränkebehältern ausgehenden Kräften beaufschlagt, da das erste Getränkebehälter-Eingriffsstangenteil 113 die in der Ablage verbliebenen Getränkebehälter zurückhält. Wenn jedoch das Stangenteil 116 zu seiner blockierenden Position zurückkehrt, kehrt das Stangenteil 113 gleichzeitig zu seiner normalen Position längs der Seitenwand 42b zurück. Der Zyklus „Rückkehr zu normal" ist schnell genug, um den Hebel 114 und seine dazugehörige Stange 116 in ihre normalen Positionen zurückkehren zu lassen, bevor die von der hinteren Stange 113 freigegebenen Getränkebehälter in vorrückenden Eingriff mit der Stange 116 gleiten.
Mit Bezug auf 1 weist die Produktausgabeöffnung 32 eine dazugehörige automatische Offnungs- und Schließeinheit für die Ausgabetüre auf, die in den 14 und 15 dargestellt ist. Wie vorstehend angegeben befindet sich die Produktausgabeöffnung vorzugsweise zwischen Taillen- und Hüfthöhe, so dass sich der Kunde nicht übermäßig bücken muss, um das gekaufte Produkt daraus zu entnehmen. In einer bevorzugten Gestaltung beträgt die Höhe der Ausgabeöffnung mindestens 27 Zoll über dem Boden, und bevorzugter 30 Zoll oder darüber. 14 stellt die Türöffnungseinheit 120 dar, wie sie von der rechten Vorderseite des Verkaufsautomaten aus zu sehen wäre, und 15 stellt die Türöffnungseinheit dar, wie sie von ihrer rechten hinteren Position aus erscheinen würde. Die Türöffnungseinheit 120 besitzt allgemein eine vordere Befestigungsplatte 121, die eine durch sie hindurchgehende Zugangsöffnung 121a bildet, welche sich zusammenwirkend mit der im Vorderfeld der Verkaufsautomatentüre 24 ausgebildeten Produktausgabeöffnung 32 ausrichtet. Die Türöffnungseinheit 120 besitzt auch obere und rechte Seitenwandabschnitte 122a bzw. 122b, aber keine linke Seitenwand. Die offene linke Seite ermöglicht es der beweglichen Trägerrahmeneinheit 90 und ihrer dazugehörigen Getränkebehältererfassungseinheit 102, sich derart in eine zusammenwirkende Andockausrichtung mit der Türöffnungseinheit 120 zu bewegen, dass die Zugangsöffnung 121a der Türöffnungseinheit sich operativ mit der Zugangsöffnung 90b der Trägerrahmeneinheit 90 und der Zugangsöffnung 102a am Ende eines Verkaufszyklus als Getränkeerfassungseinheit 102 ausrichtet. Diese Position entspricht auch den X- und Y-Ruhestellungen. Ein elektrischer Umkehrmotor 123 mit einem Ausgangsantriebsgetriebe 123a ist am rechten Seitenfeld 122b der Türöffnungseinheit angebracht. Die Türöffnungseinheit 120 umfasst darüber hinaus ein verschiebbares Türfeld 125, das für eine Schiebebewegung in der vertikalen Richtung angebracht ist. Die (von vorne gesehen) linke Seite des Türfelds 125 gleitet in einem Kanal 126. Die rechte Seite des Türfelds 125 ist integral mit einer Getriebespurverlängerung 127 verbunden, die in einem Rückhaltekanal (allgemein mit 128 angegeben) der Türöffnungseinheit verläuft. Das Ausgangsantriebsgetriebe 123a des Elektromotors 123 ist so positioniert, dass es durch eine Öffnung 128a im rechten Kanal 128 in die Zahnräder der Getriebespurverlängerung 127 eingreift. Wenn dem Elektromotor 123 Strom zugeführt wird, dreht sich das Ausgangsantriebsgetriebe 123a zum Bewegen der in Eingriff genommenen Getriebespurverlängerung, um das verschiebbare Türfeld 125 zu heben und zu senken. In den 14 und 15 ist das Türfeld in seiner abgesenkten Stellung dargestellt. Ein Paar von Grenzschaltern 130 und 131 sind an der rechten Seitenwand 122b der Türöffnungseinheit 120 angebracht, um jeweils die angehobene (geschlossene) und abgesenkte (offene) Stellungen des Türfelds 125 zu erfassen. Die mit Getriebe angetriebene Türkonstruktion stellt einen sicheren Türöffnungsmechanismus bereit, der, wenn er geschlossen ist, sich nicht leicht von Vandalen oder Dieben aufbrechen lässt. Die Produktausgabeöffnung hat auch ein dazugehöriges Sicherheitsverriegelungssystem, um die Trägerrahmeneinheit 90 in ihrer angedockten Stellung an der Produktausgabeöffnung am Ende eines Verkaufszyklus zu verriegeln. Solch ein Verriegeln verhindert einen unerlaubten oder mutwillig zerstörerischen Zugang zum Inneren des Verkaufsautomaten durch die Produktausgabeöffnung, wenn die Ausgabetüre offen ist. Die Sicherheitsverriegelungseinrichtung umfasst allgemein eine motorbetriebene Verriegelung, das in 1 allgemein mit 218 angegeben ist, einen Sensor 216 zum Erfassen eines Verriegelungszustands, und einen Sensor 217 zum Erfassen eines nicht verriegelten Zustands. Fachleute werden erkennen, dass eine solche Verriegelungseinrichtung viele mechanische Gestaltungen annehmen kann, wobei Einzelheiten irgendwelcher von diesen den Umfang der Erfindung nicht einschränken. Während eine bestimmte Konstruktion einer vertikal beweglichen Türe beschrieben wurde, werden die Fachleute erkennen, dass auch andere Konstruktionen wie beispielsweise schwingbewegliche Türfelder verwendet werden können.
Die 16A und 16B stellen allgemein die verschiedenen elektronischen und Steuerfunktionen und -bauteile des Verkaufsautomaten und ihr funktionales Verhältnis zueinander und ihre wechselseitige Wirkung dar. 16 soll nicht erschöpfend für alle funktionalen und elektronischen Details des Automaten sein, sondern ist ein allgemeiner Überblick über die Hauptfunktionen. Die primären Funktionen solcher Geräte sind im Stande der Technik hinlänglich bekannt und werden hier, da sie keinen Teil der Erfindung bilden, nicht im Einzelnen aufgeführt. Es liegt sehr wohl im Fachwissen eines Fachmanns, einen Verkaufsautomaten mit der geeigneten größenmäßigen Gestaltung und der geeigneten Steuerung dessen, wofür er dienen soll, zu konstruieren. Deshalb wird es nicht als notwendig erachtet, in dieser Anmeldung näher auf solche Allgemeingültigkeiten einzugehen. Im Allgemeinen stellt ein Steuergerät 200 alle zentralisierten Steuerfunktionen für den Verkaufsautomaten bereit. Ein Steuergerät sollte von der Art eines Computers oder Mikrocontrollers mit eingebettetem Code sein, der eine zentrale Prozessoreinheit aufweist, über welche alle Funktionen im Automaten programmiert, gesteuert und koordiniert werden können. Solch eine zentrale Prozessoreinheit würde so etwas wie ein in einem Speicher hinterlegtes Hauptprogramm umfassen, das in Verbindung mit einer Vielzahl weiterer Dateien wie Dienstdateien, Bildschirmanzeigedateien, Bildschirmsprachdateien, Produktdatendateien, Verkaufslistendateien, Dokumentationsdateien, Roboterwegdateien und dergleichen arbeitet, die den Fachleuten im allgemeinen bekannt sind. In einem typischen Automaten ist das Steuergerät 200 mit einer Stromversorgung 201 gekoppelt, von der es für seine eigene Stromversorgung abhängt, und kann das Bereitstellen von Strom aus der Stromversorgung an alle anderen Funktionen im gesamten System steuern. In dieser Hinsicht sollte festgehalten werden, dass, obwohl verschiedene elektrische Bauteile bei der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform offenbart wurden, keine Stromverbindungen als mit diesen Bauteilen zusammenhängend dargestellt wurden, wobei vorausgesetzt wird, dass geeignete Stromverbindungen in dem betriebsbereiten Automaten vorhanden sind. Die Stromversorgung 201 ist auch angeschlossen, um verschiedene, im Automaten erforderliche Beleuchtungsfunktionen (202) bereitzustellen. Das Steuergerät 200 ist auch an eine Bedienereingabeeinrichtung angeschlossen, die allgemein als Tastatur 203 bezeichnet ist, welche sowohl eine Bedientastatur darstellen kann, um Daten zu programmieren und in das Steuergerät einzugeben, als auch die Produktauswahltasten oder das Produktauswahltastaturfeld, das sich auf der Vorderseite des Automaten befindet. Das Steuergerät 200 betreibt auch verschiedene andere Kundenschnittstellenmerkmale wie ein Displayfeld 204, gegebenenfalls einen Lautsprecher 205 und geeignete Guthabenschnittstellennetze, die allgemein mit 206 angegeben sind. Die Guthabenschnittstellenfunktion 206 kommuniziert mit solchen peripheren Systemen wie Geldscheinprüfern 207, einem Münzmechanismus 208 und einem Guthabenkartennetz 209. Das Steuergerät 200 steuert auch die Kühlfunktionen 210, welche eine Kommunikation mit und Steuerung von solch untergeordneten Funktionen wie Temperatursensoren 211 und dem Kompressor 212 und Gebläse 213 umfasst, die typischerweise über ein Kompressorrelais 214 betrieben werden.
Das Steuergerät 200 steuert die zuvor beschriebenen Sicherheitsverriegelungsfunktionen, um die Trägerrahmeneinheit 90 an der Produktausgabeöffnung nach einem Verkaufszyklus zu verriegeln, was allgemein mit 215 angegeben ist. Die Sicherheitsverriegelungsfunktion umfasst die Kommunikation mit dem Sensor 216 für einen Verriegelungszustand, dem Sensor 217 für einen nicht verriegelten Zustand, und dem Verriegelungsmotor.
Das Steuergerät 200 kommuniziert mit und steuert auch die Funktionen, die mit dem Betrieb der Ausgabetüre (Funktionsblock 220) und den verschiedenen Funktionen der robotertechnischen Getränkeerfassungs- und Transportfunktionen zusammenhängen. Die Ausgabetürfunktion umfasst eine Kommunikation mit dem Grenzschalter 131 bzw. 130 für den geöffneten bzw. geschlossenen Türzustand, und dem Türsteuerungsmotor 123. Die Produktanwesenheitssensorfunktion des übertragungsfähigen optischen Sensors 222, der in der Getränkeerfassungseinheit 102 angebracht ist, kommuniziert mit dem Steuergerät 200. Die Sender- und Empfängerabschnitte des Produktsensors sind in 16A mit 223 und 224 angegeben. Die X-, Y- und Z-Richtungssteuerfunktionen, die allgemein mit 225, 226 und 227 angegeben sind, werden jeweils durch ein Ausgabekopfsteueretz 228 koordiniert, welches mit dem Steuergerät 200 kommuniziert. Die X-Richtungssteuerfunktion kommuniziert mit dem X-Ruheschalter 84, dem X-Antriebsmotor mit Bremse 77 und dem optischen X-Positionssensor 83. Die Y-Richtungssteuerfunktion 226 bringt eine Kommunikation mit dem optischen Y-Motorcodierer 100, dem Y-Ruheschalter 99 und dem Y-Antriebsmotor 97 mit sich. Die Z-Richtungssteuerfunktion 227 kommuniziert mit dem Z-an- und Z-aus-Schalter 229 und 230, die jeweils an der Trägerrahmeneinheit 90 angebracht sind, um eine Drehbewegung der Getränkeerfassungseinheit 102 und des Z-Antriebsmotors mit Bremse 104 zu erfassen.
Im Betrieb werden die vielen Ablagen 42 im Verkaufsautomaten bezüglich ihrer Ablagentragstützen 44 eingestellt, um die relativen Höhen der Produkte, die verkauft werden sollen, unterzubringen. Die Ablagen werden dann mit den gewünschten Getränkebehältern durch die offene Türe 24 beschickt. Die eingestellten Getränkebehälter werden mittels der zuvor erörterten Behälterfreisetzungseinrichtungen geordnet auf ihren jeweiligen Ablagen an den vorderen Enden der Ablagen zurückgehalten. Im Allgemeinen besitzt der Automat zwei Betriebsarten, eine Betriebsart „Service", die immer dann eintritt, wenn die Türe 24 offen ist, und die hier nicht erläutert wird. Die normale Betriebsart ist die Betriebsart „Betrieb" und ist diejenige, die für die Erfindung von allgemeinem Belang ist. Beim Eintreten der Betriebsart „Betrieb" erfolgt eine Diagnosecheck an der Verkaufseinrichtung. Schlägt der Diagnosecheck fehl, setzt das Steuergerät 200 die Einheit außer Betrieb und zeigt eine entsprechende Nachricht „Außer Betrieb" („Out-of-Service") auf seinem Displayfeld 204 an.
Nach einem Hochfahr- oder Resetzustand durchläuft das Steuergerät eine Anlaufsequenz, welche die verschiedenen funktionalen Peripheriegeräte des Systems mit Strom versorgt. In einem Leerlaufzustand zeigt das außenliegende Display des Automaten den aufgelaufenen Guthabenbetrag an, wenn keine Tasten- oder Verkaufsaktivität vorliegt. Falls sich noch ein Getränkebehälter oder -produkt im Ausgabetrichter des Automaten befindet, blinkt eine entsprechende Nachricht wie „BITTE PRODUKT ENTNEHMEN" ("PLEASE REMOVE PRODUCT") kontinuierlich, bis das Produkt entnommen ist. Tastendruckvorgänge und die Guthabenaufstellung werden gesperrt, falls sich noch ein Produkt im Trichter befindet. Die Trägerrahmeneinheit 90 wird in ihrer Andockposition an der Produktausgabeposition arretiert. Die Guthabenaufstellung, Guthabenannahme und die Handhabung von Bargeld, Scheinen oder Wertmarken entspricht derjenigen anderer Verkaufsautomaten und ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt.
Der Auslöseprozess eines „Verkaufsprozesses" ist im Ablaufdiagramm der 17A und 17B dargestellt. Darauf Bezug nehmend, achtet das Steuergerät nach der allgemein vorstehend beschriebenen Anlaufsequenz 300 kontinuierlich darauf, ob eine Tasteneingabe oder -auswahl erfolgt ist (301). Wird eine Auswahl auf dem Tastenfeld eingegeben, bestimmt das Steuergerät (302), ob genügend Guthaben für die getroffene Auswahl vorhanden ist. Ist das aufgelaufene Guthaben höher als der oder gleich dem Preis für die Auswahl, erfolgt ein Verkaufsanlauf für diese Auswahl. Während dieser Zeit wird die Auswahl des Kunden auch auf dem Displayfeld angezeigt. Ist das aufgelaufene Guthaben geringer als der Preis für die Auswahl, blinkt der Preis drei Sekunden oder bis einen neue Auswahltaste gedrückt wird auf. Falls der Füllstand des Münzrohrs der Münzwechslereinheit mit dem geringsten Wert unter seinem niedrigsten Erfassungswert ist, leuchtet das Zeichen „Wechselgeld passend eingeben" („Use Correct Change") kontinuierlich auf.
Angenommen, das richtige Guthaben ist für das ausgewählte Produkt aufgelaufen, stellt das Steuergerät sicher, ob die Getränkeerfassungseinheit 102 leer ist (303). Enthält die Getränkeerfassungseinheit 102 noch einen Getränkebehälter, lässt das Steuergerät den Verkaufszyklus nicht weitergehen, bis der Getränkebehälter nicht aus der Erfassungseinrichtung entnommen wurde. Dann prüft das Steuergerät, ob sich die Ausgabetüre 125 in einer geschlossenen Position befindet (Entscheidungsblock 304). Falls die Türe offen ist, lässt das Steuergerät den Verkaufszyklus nicht fortschreiten.
Sind beide Bedingungen einer leeren Erfassungseinheit und einer geschlossenen Ausgabetüre erfüllt, geht der Verkaufszyklus weiter vonstatten, und der Sicherheitsverriegelungsmotor 218 wird mit Strom versorgt, um die Trägerrahmeneinheit 90 für eine Bewegung zu entriegeln (305). Wenn sie entriegelt ist, wird die Pendelstangeneinheit 75 zu einer Bewegung in der X-Richtung aktiviert, und es werden pulsbreitenmodulierte (PWM-)Signale an den Y-Antriebsmotor 97 geschickt, um die Trägerrahmeneinheit 90 in der Y-Richtung etwas nach oben in eine „schwebende" Position genau über den Ruhestellungsbereich zu fahren, so dass der Y-Ruheschalter 99 aktiviert wird (306). Dies lässt die Trägerrahmeneinheit 90 den Produktausgabebereich freimachen, wenn sie damit beginnt, sich mit der Pendeleinheit 75 in der X-Richtung zu bewegen. Die Trägerrahmeneinheit 90 wird an ihrer schwebenden Y-Position gehalten (307), und die Pendelstangeneinheit bewegt sich in der linken X-Richtung zu ihrer ersten Position, wenn sie vom optischen Reihenpositionssensor 83 und der dazugehörigen optischen Positionsanzeigeplatte 66 erfasst wird (308). In der bevorzugten Ausführungsform ist die „erste" X-Position die Position, die mit der am weitesten rechts befindlichen Reihe von Ablagen im Verkaufsautomaten, genau links vom Bedienfeld ausgerichtet ist, wie in 1 gezeigt ist.
Das Steuergerät versorgt dann sowohl den X-Antriebsmotor 77 als auch den Y-Antriebsmotor 97, um die Trägerrahmeneinheit 90 in der Betriebsposition vor der vom Kunden ausgewählten Ablage 42 zu positionieren. Die bestimmte Ablagenreihenposition (in der X-Richtung) wird mittels des optischen Sensors 83 und seiner dazugehörigen Positionsanzeigeplatte 66 abgetastet. Der gewünschte Streckenbetrag in der Y-Richtung wird durch den dem Y-Antriebsmotor 97 zugeordneten optischen Codierer 100 bestimmt, der die Umläufe der Ausgangswellenbewegung zählt, wenn der Y-Antriebsmotor läuft. Diese Funktionen sind in 17B durch den Block 309 angegeben. Wenn die Trägerrahmeneinheit 90 die gewünschte Y-Richtungsposition erreicht, wird ihre Bewegung durch das PWM-Signal stabilisiert (310), welches die Trägerrahmeneinheit an der gewünschten Y-Richtungshöhe hält. Wie zuvor beschrieben kann das PWM-/Y-Motorsteuermerkmal eine genaue Positionierung der Trägerrahmeneinheit bezüglich der ausgewählten Ablage innerhalb eines Bereichs von 1/32 bis 1/64 eines Zolls ermöglichen.
Wenn die Trägerrahmeneinheit 90 vor der vom Kunden ausgewählten Ablage richtig positioniert ist, wird der Z-Antriebsmotor 104 mit Strom versorgt, um die Getränkeerfassungseinheit 102 bezüglich der Trägerrahmeneinheit 90 zu drehen, bis der Grenzschalter 230 anzeigt, dass die gedrehte Getränkeerfassungseinheit 102 voll ausgefahren ist (311). Wenn sich die Getränkeerfassungseinheit in einem Bogen zur ausgewählten Ablage 42 bewegt, nimmt ihre Vorderkante die vordere Nockenfläche 110a des vordersten Abschnitts des Hebelführungsarms 110 auf der ausgewählten Ablage in Eingriff. Wenn sich die Getränkeerfassungseinheit weiter in der Vorwärtsrichtung dreht, wird der Hebelführungsarm 110 dadurch um seinen Gelenkbolzen 111 gedreht, was den zweiten Hebelarm 114 dazu bringt, sich (von oben gesehen) im Gegenuhrzeigersinn zu drehen, wodurch das Getränkebehälter-Eingriffsstangenteil 116 außer Eingriff mit dem vordersten (ersten in der Reihe befindlichen) Getränkebehälter auf der ausgewählten Ablage bewegt. Gleichzeitig wird das hinterste Getränkebehälter-Eingriffsstangenteil 113 in Blockierposition vor den zweiten Getränkebehälter in der Reihe bewegt, wodurch der zweite in der Reihe befindliche Getränkebehälter daran gehindert wird, in der geneigten ausgewählten Ablage weiter nach unten vorzurücken. Ist das Stangenteil 116 erst einmal entfernt und hält keinen Kontakt mehr mit dem ersten in der Reihe befindlichen Behälter, kann dieser durch Schwerkraft aus dem offenen Ende der ausgewählten Ablage und in die gedrehte Getränkeerfassungseinheit 102 gleiten, welche sich nun in direkter Ausrichtung mit der ausgewählten Getränkeablage befindet. Es sollte festgehalten werden, dass, wenn die Getränkeerfassungseinheit 102 durch den Z-Antriebsmotor 104 voll gedreht wird, wie durch die Aktivierung des Z-aus-Schalters 230 angezeigt wird, die Oberfläche des Bodeneinsatzteils 108 der Getränkeerfassungseinheit 102 koplanar mit der Oberfläche des Bodeneinsatzteils 42a der ausgewählten Getränkeablage 42 ist, um eine durchgehende Gleitfläche für den ersten in der Reihe befindlichen Getränkebehälter zu bilden, damit dieser aus dem offenen Ende der ausgewählten Ablage und in die ausgerichtete Getränkeerfassungseinheit 102 gleitet (siehe 12). Wenn der erste in der Rehe befindliche Getränkebehälter in die Getränkeerfassungseinheit gleitet, tritt seine Unterseite in den kreisförmigen Feststellabschnitt 108a des Bodeneinsatzteils ein, wodurch der Behälter weiter an einer festen Stelle in der Getränkeerfassungseinheit gehalten wird. Der obere Abschnitt des erfassten Behälters kommt mit den sich verjüngenden Getränkebehälterführungen 107 in Eingriff, um dem erfassten Behälter noch mehr ausgleichenden Halt in der Getränkeerfassungseinheit zu geben. An dieser Position aktiviert der erfasste Getränkebehälter auch den Produktanwesenheitssensor 222 in der Getränkeerfassungseinheit, der angibt, dass der ausgewählte erste Getränkebehälter in der Reihe tatsächlich von der ausgewählten Ablage ausgegeben und von der Getränkeerfassungseinheit 102 erfasst wurde. Solange die Getränkeerfassungseinheit 102 in ihrer Z-aus-Aufnahmeposition verweilt, hält ihr Eingriff mit dem ersten Drehhebelführungsarm 110 den Führungsarm entgegen der Vorspannung der Feder 118 an seiner aktivierten/gedrehten Position, wodurch das zweite Getränkebehälter-Eingriffsstangenteil 116 vor dem zweiten in der Reihe befindlichen Getränkebehälter gehalten wird, um dessen Bewegung entlang der unteren Fläche der ausgewählten Ablage zu verhindern.
Noch einmal Bezug auf 17B nehmend, wartet das Steuergerät, nachdem der Z-aus-Schalter 230 aktiviert wurde (311), eine Sekunde lang, dass der ausgewählte erste in der Reihe befindliche Behälter in die Getränkeerfassungseinheit gleitet (312). Dann fragt das Steuergerät den Produktanwesenheitssensor 222, ob die Getränkeerfassungseinheit 102 den ausgewählten Getränkebehälter auch tatsächlich erhalten hat (Entscheidungsblock 313). Ist die Getränkeerfassungseinheit 102 leer, wiederholt das Steuergerät diesen Vorgang bis zu drei Mal. Bleibt die Getränkeerfassungseinheit 102 nach drei Durchläufen durch ihre Prüfung des Blocks 313 leer, geht das Steuergerät davon aus, dass die ausgewählte Ablage leer ist und lässt ein Signal „Ausverkauft" („Sold out") am Display des Verkaufsautomaten aufblinken. Wenn dieser Zustand eintritt, wird der Z-Motor mit Strom versorgt, um die Getränkeerfassungseinheit in die Trägerrahmeneinheit zurückkehren zu lassen, die X- und Y-Motoren werden mit Strom versorgt, um die Trägerrahmeneinheit in ihre Ruhestellung zurückzubringen, und dem Kunden wird sein Geld zurückerstattet, wodurch der Verkaufszyklus beendet ist.
Zeigt der Produktanwesenheitssensor 222 an, dass die Getränkeerfassungseinheit tatsächlich einen Getränkebehälter aufgenommen hat, aktiviert das Steuergerät den Z-Motor in der umgekehrten Richtung, um die Getränkeerfassungseinheit 102 sich drehend in die Trägerrahmeneinheit 90 zurückziehen zu lassen, bis der Z-ein-Schalter 229 angibt, dass die Getränkeerfassungseinheit 102 vollständig in ihre Rückzugsposition in der Trägerrahmeneinheit 90 zurückgekehrt ist (314). Wenn die Getränkeerfassungseinheit 102 in die Trägerrahmeneinheit 90 zurückgezogen ist, übt ihr vorderer Rand Druck auf die vordere Nockenfläche des vordersten Abschnitts 110a des ersten Hebelführungsarms 110 aus, wodurch sich der Hebelführungsarm 110 unter dem Einfluss der Feder 118 in seine normale Position zurückziehen kann. Wenn sich der Hebelführungsarm 110 zurück in seine Ausgangsposition dreht, bringt der zweite Hebelarm 114 das Getränkebehälter- Eingriffsstangenteil 116 einmal mehr in seine Blockierposition quer über das offene Ende der ausgewählten Ablage, während eine Bewegung des hinteren Abschnitts des Hebelführungsarms 110 das Getränkebehälter-Eingriffsstangenteil 113 außer Eingriff mit dem zuvor zweiten in der Reihe befindlichen Getränkebehälter bringt. Wenn das Stangenteil 113 seinen Kontakt mit dem Getränkebehälter löst, gleitet der zweite in der Reihe befindliche Behälter unter Schwerkraft entlang des Ablagenbodens, bis er in anliegenden Eingriff mit dem Stangenteil 116 kommt. In dieser Position wird nun der zuvor zweite in der Reihe befindliche Behälter in dieser ausgewählten Produktablage zum ersten in der Reihe befindlichen Behälter. Gleichzeitig bewegen sich auch alle anderen von dieser Ablage getragenen und in der Warteschlange befindlichen Getränkebehälter in der Ablage nach „vorn", wobei jeder eine Stelle zum Ausgabeende der Ablage hin weiter vorrückt. Dieser Vorgang ist in 13 für einen vollen Verkaufszyklus von der Ablage angegeben. Der gesamte Prozess des Übertragens des ausgewählten Getränkebehälters von der ausgewählten Ablage in die Getränkeerfassungseinheit 102 erfolgt auf eine weiche, kontinuierliche Weise, ohne dass der Getränkebehälter fallengelassen oder der Behälter mit durchrüttelnden Stößen oder Kräften beaufschlagt wird.
Wenn sich der Z-Motor nach der Aktivierung des Z-ein-Schalters 229 stabilisiert hat, werden die X- und Y-Antriebsmotoren 77 und 97 jeweils gleichzeitig mit Strom versorgt, um die Pendelstange 75 und die Trägerrahmeneinheit 90 zurück zur „ersten" X-Position zu bewegen, wobei der erfasste, ausgewählte Getränkebehälter zu dieser Position befördert wird (315). Die Bodenfeststelleinrichtung 108a und die sich verjüngenden Getränkebehälterführungen 107 der Getränkeerfassungseinheit 102 tragen dazu bei, den erfassten Getränkebehälter während der Transportphase in der Getränkeerfassungseinheit abzustützen und zu halten. Wenn die Trägerrahmeneinheit 90 die erste Position erreicht, wird der X-Antriebsmotor 77 aktiviert, die Pendelstange zu bewegen, um die Trägerrahmeneinheit 90 in die X-„Ruhestellung" zu bringen, an welchem Punkt sich die Trägerrahmeneinheit zusammenwirkend in die Türöffnungseinheit 120 einpasst, so dass die Zugangsöffnungen 121a, 102a und 90b alle in operativer Ausrichtung sind (316).
An der X-„Ruheposition" werden der X- und der Y-Antriebsmotor nicht mehr mit Strom versorgt, und die Trägerrahmeneinheit 90 wird durch den Verriegelungsmotor 218 an der Ausgabestation in ihrer Position arretiert (317). Wenn die Verriegelung eingestellt ist, versorgt das Steuergerät den Ausgabetürmotor 123, bis der Türöffnungsschalter 131 anzeigt, dass sich die Ausgabetüre in einer voll geöffneten Stellung befindet (318). Das Steuergerät befragt dann den Produktanwesenheitssensor 222 in der Getränkeerfassungseinheit 102 (Entscheidungsblock 319), um zu bestimmen, ob der erfasste Getränkebehälter aus der Getränkeerfassungseinheit 102 entnommen wurde. Wenn sich die Ausgabetüre öffnet, muss der Kunde, der die Getränkeauswahl getroffen hat, einfach nur in die Ausgabezugangsöffnung 32 greifen und den ausgegebenen Getränkebehälter nach vorn und oben aus der Getränkerfassungseinheit herausheben. Da sich die Ausgabezugangsöffnung 32 höher befindet (ungefähr auf Hüfthöhe) als bei den meisten anderen Verkaufsautomaten, muss sich der Kunde nicht übermäßig bücken oder seinen Körper verdrehen, um das ausgewählte Getränk aus dem Automaten zu entnehmen.
Wenn der ausgegebene Getränkebehälter aus der Ausgabeöffnung entnommen wurde, informiert der Produktanwesenheitssensor 222 das Steuergerät darüber, und das Steuergerät versorgt nach einer Verzögerung von zwei Sekunden (320) den Ausgabetürmotor 123 mit Strom, um die Ausgabetüre zu schließen (321). Ist die Ausgabetüre geschlossen, wie durch die Betätigung des Türschalters 130 für die geschlossene Türe angezeigt wird, ist der Verkaufszyklus abgeschlossen (322). Nach einem erfolgreichen Verkauf werden Verkaufswirtschaftsangelegenheiten wie die Zunahme des elektronischen Bargeldzählers und des Verkaufszählers, usw. erledigt, wie im Stand der Technik hinlänglich bekannt ist.
Es wird klar, dass der vorstehende Prozess eine glatte, kontinuierliche Verkaufsabfolge ganz im Hinblick auf den Kunden bereitstellt, um an den Kunden den ausgewählten Getränkebehälter auszugeben, ohne den Behälter zu rütteln, fallen zu lassen oder zu rollen oder ihn anderweitig starken oder schweren Stoßkräften auszusetzen. Nach der Entnahme des Behälters aus der Ausgabeöffnung kann der Kunde den Behälter sofort öffnen, ohne befürchten zu müssen, dass sein Inhalt sich explosionsartig Bahn bricht oder aus dem Behälter ausschäumt, und ohne befürchten zu müssen, dass zerbrechlichen Behältern während des Verkaufsprozesses Schaden zugefügt worden ist. Es ist auch klar, dass, da sich die Ausgabeöffnung im Seitenbedienfeld befindet, der Bereich nahe dem Boden des Automaten, der bei Geräten aus dem Stand der Technik für Ausgabetrichter verwendet wurde, genutzt werden kann, um mehr Waren im Automaten vorzuhalten. Es wird auch klar, dass die Vorrichtung und das Verfahren eine größere Flexibilität bei der Zusammenstellung von Produkten mit sich ändernden Größen, Formen, Fassungsinhalten und Behälterarten innerhalb desselben Automaten zulässt, und dass die Ausgabetürposition für den Verbraucher angenehm ist. Es ist auch klar, dass die Umsetzung der Prinzipen der Erfindung auf wirtschaftliche Weise bewerkstelligt werden kann, weil keine der Produktablagen oder -fachböden irgendwelche aktiven oder teueren Bauteile erforderlich machen, um einen Verkauf vonstatten gehen zu lassen. Diese und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden den Fachleuten angesichts der vorstehenden Beschreibung ohne weiteres klar werden.
Es ist klar, dass, während eine Beschreibung und Anwendung der bevorzugten Ausführungsform offenbart wurden, weitere Abwandlungen der Erfindung, die hier nicht speziell offenbart wurden oder auf die hier nicht speziell Bezug genommen wurde, für die Fachleute angesichts der vorstehende Beschreibung offensichtlich sein werden. Diese Beschreibung soll konkrete Beispiele für den Aufbau und die Anwendung einer bevorzugten Ausführungsform liefern, indem die vorliegende Erfindung und ihre operativen Grundgedanken klar offenbart werden. Dementsprechend ist die Erfindung nicht auf irgendeine bestimmte Ausführungsform oder Gestaltung oder Bestandteile beschränkt. Alle Alternativen, Modifizierungen und Varianten der Erfindung, die in den Rahmen des Umfangs der beigefügten Ansprüche fallen, werden von ihr abgedeckt.

Claims

Verfahren zum Verkaufen von Produkten (40) aus einem Verkaufsautomaten (20) von der Bauart, welche ein transparentes vorderes Sichtfeld (26), das einem Kunden das Sichten und Auswählen der aktuellen Produkte ermöglicht, die von der Maschine vorgehalten und zum Verkauf zur Verfügung gestellt werden, Halterungseinrichtungen (36–39, 42, 44), um die Produkte stützend zu haltern, eine bewegliche Produkterfassungseinheit (102) und eine Ausgabeöffnung (32) aufweist, durch welche die vom Kunden ausgewählten Produkte aus dem Automaten entnommen werden, folgende Schritte umfassend: a. das Produkt in mehreren wählbaren Warteschlangen der Produkte bezüglich den Halterungseinrichtungen anzuordnen, wobei sich die wählbaren Warteschlangen von einem vorderen Teil des Automaten zu einem hinteren Teil des Automaten erstrecken, derart, dass mindestens ein Produkt der wählbaren Warteschlangen angrenzend an ein Abgabeende (43) seiner Warteschlange positioniert ist und von einem Kunden durch das transparente Sichtfeld gesichtet werden kann; b. die Erfassungseinheit in Ausrichtung mit dem Abgabeende einer von einem Kunden gewählten Warteschlange zu bewegen; c. eines der sichtbaren Produkte wie es vom Kunden gesichtet wird, aus der vom Kunden ausgewählten Warteschlange zur Erfassungseinheit zu übertragen; d. das von der Erfassungseinheit übertragene und im Gesichtsfeld des Kunden befindliche Produkt zur Ausgabeöffnung zu bewegen; und e. es dem Kunden zu ermöglichen, das übertragene Produkt aus der Ausgabeöffnung zu entnehmen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Produkte Getränke in verschlossenen Behältern umfassen.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die verschlossenen Behälter flaschenartige Behälter umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Produkte in den Warteschlangen aufrecht stehend angeordnet sind, und wobei die Produkte von der Erfassungseinheit im Wesentlichen in der aufrecht stehenden Weise zur Ausgabeöffnung bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Produkte Produkte mit unterschiedlichen Größen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Produkte Produkte mit unterschiedlichen Formen umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Produkte Produkte mit unterschiedlichen Gewichten umfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, den Schritt umfassend, die Produkte in den mehreren wählbaren Warteschlangen in geordneten Reihen der Produkte anzuordnen, wobei sich die Reihen allgemein in einer Richtung des Automaten von vorn nach hinten erstrecken, wobei der vordere Teil des Automaten das transparente Sichtfeld enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die wählbaren Warteschlangen der Produkte mit zur Horizontalen geneigten Winkeln von der Vorderseite zur Hinterseite des Automaten angeordnet sind, wobei die Produkte in den Warteschlangen durch Schwerkraft zwangsweise zu den Abgabeenden der Warteschlangen hin bewegt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Schritt des Übertragens eines der sichtbaren Produkte aus der vom Kunden ausgewählten Warteschlange zur Erfassungseinheit umfasst, das gewählte sichtbare Produkt aus seiner Warteschlange für eine Bewegung durch Schwerkraft zur Erfassungseinheit zu lösen.
Verfahren nach Anspruch 10, den Schritt umfassend, ein zweites in der Reihe befindliches Produkt innerhalb der vom Kunden ausgewählten Warteschlange davon abzuhalten, sich in der Warteschlange zum Abgabeende hin zu bewegen, während sich das erste in der Reihe befindliche Produkt in die Erfassungseinheit bewegt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Schritte des Übertragens des gewählten Produkts zur Erfassungseinheit und des Zurückhaltens des zweiten in der Reihe befindlichen Produkts in der Warteschlange durch eine passive Rückhalteeinrichtung bewerkstelligt werden, die keine aktiven energieverbrauchenden Bauteile benötigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Übertragens des sichtbaren Produkts aus der vom Kunden gewählten Warteschlange zur Erfassungseinheit umfasst, das gewählte Produkt sanft aus der gewählten Warteschlange und in die Erfassungseinheit gleiten zu lassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Übertragens des sichtbaren Produkts aus der vom Kunden gewählten Warteschlange zur Erfassungseinheit umfasst, eine Hemmvorrichtung (110), die der gewählten Warteschlange zugeordnet ist, freizusetzen, damit das gewählte Produkt in die Erfassungseinheit gleiten kann.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Erfassungseinheit eine Robotereinheit umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Bewegens der Erfassungseinheit in Ausrichtung mit dem Abgabeende der vom Kunden gewählten Warteschlange umfasst, die Erfassungseinheit allgemein entlang X- und Y-Koordinaten einer allgemein vertikalen X-Y-Ebene innerhalb eines Verkaufsauswahlraums (61) zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schritte des Übertragens des Produkts zur Erfassungseinheit und des Bewegens der Erfassungseinheit zur Ausgabeöffnung sanft erfolgen, ohne das gewählte Produkt fallen zu lassen oder es starken Stoßkräften auszusetzen.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Schritte des Übertragens des gewählten Produkts zur Erfassungseinheit und des Bewegens des von der Erfassungseinheit übertragenen Produkts derart erfolgen, dass das gewählte Produkt über die gesamten Übertragungs- und Bewegungsschritte hinweg in einer allgemein aufrecht stehenden Position bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei sich die Ausgabeöffnung in einer vertikalen Position befindet, die über der untersten der wählbaren Produktwarteschlangen liegt.
Verkaufsautomat (20), um im Gesichtsfeld eines Kunden befindliche Produkte (40) wählbar auszugeben, umfassend: a. ein Vorhaltegehäuse (22), das einen umschlossenen Innenraum (25) bildet, mit einem vorderen, transparenten Feldabschnitt (26), der ein Hindurchblicken in den Innenraum ermöglicht, und einer Ausgabeöffnung (32), die einen Zugriff durch das Gehäuse bereitstellt, um Produkte aus dem Innenraum zu entnehmen; b. eine im Innenraum angebrachten Halterungseinrichtung (36–39, 42, 44), um die Produkte in mehreren wählbaren Warteschlangen der Produkte zu haltern, die sich vom vorderen zum hinteren Teil des Gehäuses derart erstrecken, dass die nächsten verfügbaren Produkte in mindestens zweien der Warteschlangen von einem Kunden durch das transparente Feld gesehen werden können; c. eine Produktauswahleinrichtung (200, 203), die von einem Kunden des Verkaufsautomaten betätigt werden kann, um ein Kaufsteuerungssignal zu erzeugen, das die Stelle eines der vom Kunden gewählten Produkte nach der Sichtung des Produkts durch das transparente Feld angibt; und d. einen Produktträger (102), der im Innenraum beweglich ist und auf das Kaufsteuerungssignal anspricht, um das vom Kunden gewählte, durch den transparenten Feldabschnitt im Gesichtsfeld des Kunden befindliche Produkt aus der Halterungseinrichtung zu entnehmen und zur Ausgabeöffnung zu transportieren.
Verkaufsautomat nach Anspruch 20, wobei der Produktträger so betrieben werden kann, dass er das vom Kunden gewählte Produkt entnehmen und transportieren kann, ohne das vom Kunden gewählte Produkt fallen zu lassen oder starken Stoßkräften auszusetzen.
Verkaufsautomat nach Anspruch 20, wobei die von dem Automaten ausgegebenen Produkte Getränke umfassen, die in verschlossenen Behältern verpackt sind.
Verkaufsautomat nach Anspruch 22, wobei die verschlossenen Gehälter flaschenartige Behälter umfassen.
Verkaufsautomat nach Anspruch 20, wobei die Produkte Produkte mit unterschiedlichen Größen umfassen.
Verkaufsautomat nach Anspruch 20, wobei die Produkte Produkte mit unterschiedlichen Formen umfassen.
Verkaufsautomat nach Anspruch 20, wobei die Produkte Produkte mit unterschiedlichem Gewicht umfassen.
Verkaufsautomat nach Anspruch 20, wobei die Halterungseinrichtung die Produkte allgemein aufrecht haltert, und wobei der Produktträger die Produkte allgemein aufrecht entnimmt und zur Ausgabeöffnung transportiert.
Verkaufsautomat nach Anspruch 20, wobei die Halterungseinrichtung Abgabeenden (43) der Warteschlangen bildet, derart dass die nächsten verfügbaren Produkte in den wählbaren Warteschlangen angrenzend an die Abgabeenden ihrer jeweiligen Warteschlangen gehaltert werden, und wobei die Abgabeenden der Warteschlangen angrenzend an den transparenten Feldabschnitt angeordnet sind.
Verkaufsautomat nach Anspruch 28, wobei die Halterungseinrichtung die Produkte derart haltert, dass sich die wählbaren Warteschlangen der Produkte allgemein von den Abgabeenden und zurück in den Innenraum zum hinteren Teil des Vorhaltegehäuses hin erstrecken.
Verkaufsautomat nach Anspruch 29, wobei die Halterungseinrichtung Stützflächen (42a) für die wählbaren Warteschlangen der Produkte bilden, die mit zur Horizontalen geneigten Winkeln vom Abgabeende zum hinteren Teil des Vorhaltegehäuses hin angeordnet sind, derart, dass die Produkte in den Warteschlangen durch Schwerkraft zwangsweise zu den Abgabeenden der Warteschlangen bewegt werden.
Verkaufsautomat nach Anspruch 28, wobei mindestens ein Teil desjenigen Raums zwischen den Abgabeenden der Warteschlangen und dem transparenten Feldabschnitt einen Verkaufsraum (61) bildet, und wobei mindestens ein Abschnitt des Produktträgers sich in dem Verkaufsraum bewegt.
Verkaufsautomat nach Anspruch 31, wobei der Produktträger eine Robotereinheit umfasst.
Verkaufsautomat nach Anspruch 31, wobei der Abschnitt des Produktträgers, der sich im Verkaufsraum bewegt, sich allgemein in einer vertikalen Ebene bewegt.
Verkaufsautomat nach Anspruch 33, wobei der Produktträger so eingerichtet und ausgelegt ist, dass er das vom Kunden gewählte Produkt in der X- und Y-Achsenrichtung in der vertikalen Ebene von den Abgabeenden der Warteschlangen zur Ausgabeöffnung hin bewegt.
Verkaufsautomat nach Anspruch 32, wobei die Robotereinheit umfasst: a. einen X-Y-Stützrahmen (63, 69), der in dem Gehäuse und an einem Ende der Halterungseinrichtung angebracht ist; b. eine Pendelvorrichtung (75), die beweglich am X-Y-Stützrahmen für eine gesteuerte, schnelle, gleichmäßige Bewegung entlang diesem in einer X-Richtung angebracht ist; c. eine Schlitteneinheit (90), die operativ mit der Pendelvorrichtung für eine gesteuerte Bewegung entlang dieser in einer Y-Richtung angebracht ist; und d. eine Erfassungseinrichtung (102), die operativ an der Schlitteneinheit angebracht ist, um das vom Kunden gewählte Produkt aus seiner zugeordneten Warteschlange zu entnehmen und zu transportieren.
Verkaufsautomat nach Anspruch 35, wobei die Schlitteneinheit mit der Pendelvorrichtung durch eine Zahnstangengetriebeeinheit operativ verbunden ist.
Verkaufsautomat nach Anspruch 35, wobei die Erfassungseinrichtung Z-Antriebsmittel (104) umfasst, um zumindest einen Teil der Erfassungseinrichtung in einer Z-Richtung zu bewegen, die orthogonal zu einer Ebene ist, die von der X- und Y-Richtung gebildet ist.
Verkaufsautomat nach Anspruch 37, wobei die Halterungseinrichtung mindestens eine Freisetzungseinheit (110) umfasst, die operativ mit mindestens einer der wählbaren Warteschlangen der Produkte ausgerichtet ist, um die Produkte jeweils einzeln selektiv aus dieser einen Warteschlange auf aufeinanderfolgende geordnete Weise freizugeben, und wobei die Erfassungseinrichtung die Freisetzungseinheit aktiviert, wenn sich die Erfassungseinrichtung in der Z-Richtung bewegt.
Verkaufsautomat nach Anspruch 20, darüber hinaus eine Hemmvorrichtung umfassend, die an der Halterungseinrichtung angrenzend an ein Abgabeende einer der wählbaren Warteschlangen der Produkte angebracht ist, wobei die Hemmvorrichtung umfasst: a. ein erstes Eingriffsteil (116), das so ausgelegt ist, dass es selektiv ein erstes in der Reihe von Produkten befindliches Produkt am Abgabeende der gewählten Warteschlange in Eingriff nimmt; b. ein zweites Eingriffsteil (113), das so ausgelegt ist, dass es ein zweites in der Reihe befindliches Produkt selektiv in Eingriff nimmt, das in der gewählten Warteschlange unmittelbar angrenzend an und hinter dem ersten in der Reihe befindlichen Produkt eingereiht ist; c. einen Verbinder (110), der das erste und das zweite Eingriffsteil für eine zusammenwirkende Bewegung operativ verbindet; wobei der Verbinder so ausgelegt ist, dass er das erste Eingriffsteil bezüglich des ersten in der Reihe befindlichen Produkts in Eingriffs- und Nichteingriffspositionen bewegt, während er gleichzeitig das zweite Eingriffsteil jeweils bezüglich des zweiten in der Reihe befindlichen Produkts in Nichteingriffs- und Eingriffspositionen bewegt; d. Vorbelastungsmittel (118), die operativ mit dem Verbinder verbunden sind, um das erste Eingriffsteil normal in seine Eingriffsposition zu bewegen; und e. eine Kraftaufnahmefläche (110a), die operativ mit dem Verbinder verbunden ist, um eine aktivierende Kraft aufzunehmen, die den Verbinder entgegen der normalen Vorbelastung der Vorbelastungsmittel zu bewegen sucht; und wobei der Produktträger bezüglich der Hemmvorrichtung mit dieser zusammenwirkend beweglich ist, um die Kraftaufnahmefläche selektiv in Eingriff zu nehmen, um das erste in der Reihe befindliche Produkt aus der gewählten Warteschlange selektiv in Eingriff zu nehmen, während das zweite in der Reihe befindliche Produkt in der gewählten Reihe zurückgehalten wird.
Verkaufsautomat nach Anspruch 39, wobei die Kraftaufnahmefläche eine Nockenfläche umfasst.
Verkaufsautomat nach Anspruch 38, wobei die Hemmvorrichtung nur passive Bauteile umfasst, die keine Leistungsenergiequellen benötigen.
Verkaufsautomat nach Anspruch 20, wobei sich die Ausgabeöffnung auf einer Seite des transparenten Feldabschnitts befindet.
Verkaufsautomat nach Anspruch 20, wobei sich die Ausgabeöffnung an einer vertikalen Position befindet, die über demjenigen Abschnitt der Halterungseinrichtung liegt, der eine unterste der mehreren Warteschlangen der Produkte haltert.
Verkaufsautomat nach Anspruch 20, wobei die Halterungseinrichtung produktenthaltende Ablagen (42) umfasst, die so ausgelegt sind, dass sie die Produkte in mehreren separaten Warteschlangen der Produkte haltern.