УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ ПРЕДМЕТОВ ИЗ СТОПКИ ВЛОЖЕННЫХ ДРУГ В ДРУГА ПРЕДМЕТОВ, В ЧАСТНОСТИ КРЫШЕК СТАКАНЧИКОВ
DEVICE FOR DISPENSING ARTICLES FROM STACK OF OBJECTS EMBEDDED THEREIN, IN PARTICULAR CUP COVERS

Перекрестная ссылка на родственные заявки
По настоящей заявке испрашивается приоритет на основании Европейской заявки на патент № 17197387.8, поданной 19/10/2017, и на основании Итальянской заявки на патент № 102018000006044, поданной 05/06/2018, полное описание которых включено в настоящее описание посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к устройству для выдачи предметов из стопки вложенных друг в друга предметов, в частности, крышек для стаканчиков.
Устройства выдачи крышек типа, описанного выше, преимущественно применяются в области автоматической  выдачи, в случае если они установлены внутри автоматов для продажи напитков для того, чтобы обеспечивать крышки, которые должны быть присоединены к стаканчикам,  особенно, к стаканчикам большой емкости, для напитков, которые предназначены для употребления "на ходу".
Уровень техники
В общем, устройства выдачи крышек включают в себя башенную кассету, выполненную с возможностью размещения стопки вложенных друг в друга крышек, и вынимающий блок, размещённый на нижнем конце кассеты и выполненный с возможностью отсоединения крышек от дна стопки  одну за одной.
Как известно, устройства выдачи крышек типа, описанного выше, подвержены частым сбоям в работе по причине того, что крышки являются относительно глубокими, имеют фасонный профиль, и тенденцию, при их вкладывании друг в друга, очень прочного прикрепления одной к другой с образованием стопки, которая, является настолько уплотненной, что процесс их отделения вынимающим блоком часто становится чрезвычайно трудным и неэффективным.
Предмет и сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является создание устройства для выдачи предметов из стопки вложенных друг в друга предметов, в частности, крышек для стаканчиков, при этом устройство выдачи способно решить вышеупомянутую проблему.
Согласно настоящему изобретению, предложено устройство для выдачи предметов из стопки вложенных друг в друга предметов, в частности, крышек для стаканчиков, согласно прилагаемой формуле изобретения.
Краткое описание чертежей
Изобретение описано ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи, которые показывают неограничивающий изобретение вариант его осуществления, при этом:
– фиг. 1 является видом в изометрии предпочтительного варианта осуществления устройства для выдачи предметов, в частности, крышек, согласно изобретению;
Фиг. 2 является покомпонентным видом, с добавлением крышек, для устройства выдачи на фиг. 1;
Фиг. 3 показывает, более подробное представление деталей фиг. 1 в большем масштабе; и
Фиг. 4A, 4B и 4C показывают первую деталь фиг. 3 с соответствующих различных углов;
Фиг. 5A, 5B и 5C показывают вторую деталь фиг. 3 с соответствующих различных углов;
Фиг. 6A–6C схематично показывают, первую последовательность функционирования устройства выдачи изобретения с частями, удаленными для большей ясности; и
Фиг. 7A и 7B схематично показывают, вторую последовательность функционирования устройства выдачи изобретения с частями, удаленными для большей ясности.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения
Изобретение подробно описано ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи таким образом, чтобы предоставить возможность специалисту в данной области техники воспроизвести и использовать его. Возможные изменения вариантов осуществления, описанные в настоящем документе, будут очевидны для специалистов в данной области техники, а общие принципы, также описанные в настоящем документе, могут быть применены к другим вариантам осуществления и устройствам, не выходя за рамки объема защиты изобретения, заявленного в приложенной формуле изобретения. Следовательно, изобретение не может быть рассмотрено, как ограниченное только лишь вариантами осуществления, описанными и показанными в настоящем документе, его следует рассматривать в более широких рамках объема защиты, что является возможным основываясь на принципах и признаках, описанных и заявленных в настоящем документе.
На фиг. 1 ссылочным номером 1 обозначено  устройство для выдачи предметов из стопки 2 вложенных друг в друга предметов, в частности, крышек 3 для стаканчиков.
Устройство 1 выдачи предпочтительно выполнено с возможностью работы внутри автомата для продажи напитков или в качестве отдельного модуля, функционально соединённого с автоматом для продажи напитков таким образом, чтобы обеспечивать крышки для присоединения к стаканчикам, которые используются для напитков, в частности, стаканчикам большой емкости, предназначенным для содержания напитков для использования "на ходу", например, кофе американо, латте и т.д. С этой целью, устройство 1 выдачи может автоматически управляться посредством системы управления автомата для продажи напитков таким образом, чтобы захватывать крышки 3 со дна стопки 2 и сбрасывать их в отсек для изъятия, к которому у пользователя есть доступ снаружи.
Согласно фиг. 2 и 6B, крышка 3, предоставленная устройством 1 выдачи, предпочтительно выполняется из пластмассы и имеет чашеобразную основную часть, которая содержит донную стенку 4 и по существу цилиндрическую боковую стенку 5, и имеет, вдоль своей свободной кромки, ободок 6, который радиально выступает наружу из боковой стенки 5.
Кроме того, боковая стенка 5 предпочтительно имеет, на внешней стороне и на заданном расстоянии от ободка 6, кольцеобразный выступ 7, который определяет, внутри крышки 3, углубление, которое, когда крышка 3 присоединена к стаканчику, предназначено для зацепления взаимоблокирующим и разъемным образом, со свободной кромкой стаканчика, так, чтобы ограничивать в осевом направлении перемещение крышки 3 относительно стаканчика.
Согласно фиг. 1 и 2, устройство 1 выдачи содержит башенную кассету 8, которая выполнена с возможностью размещения стопки 2 крышек 3, и определена трубчатым элементом 9 с C–образным поперечным сечением, имеющим по существу вертикальную ось и диаметр, который больше максимального диаметра крышек 3.
Для удобства трубчатый элемент 9 снабжен продольным отверстием 10, которое имеет такой размер, чтобы предоставлять возможность оператору осуществлять доступ сбоку, с помощью руки, к кассете 8 во время загрузки новой стопки 2 крышек 3, с тем, чтобы сопровождать стопку 2 вниз, удерживая крышки 3 компактными и правильно ориентированными.
Устройство 1 выдачи дополнительно содержит вынимающий блок 11, который связан с кассетой 8 и управляется посредством электронного блока управления (не показан) автомата для продажи напитков, с тем, чтобы отсоединять крышку 3 от дна стопки 2, размещенной в кассете 8, каждый раз, когда пользовательский выбор требует выдачи крышки 3, которая должна быть присоединена к стаканчику с напитком.
Вынимающий блок 11 содержит раму 12 в форме ящика, которая выполнена с возможностью закрепления внутри автомата для продажи напитков, и содержит верхнюю стенку 13, на которую устанавливается кассета 8.
Более подробно, трубчатый элемент 9 кассеты 8 устанавливается на верхнюю стенку 13 в положение, соосное с каналом 14, который проходит через раму 12 в форме ящика по существу вдоль вертикальной оси 15, имеет диаметр, приблизительно равный диаметру трубчатого элемента 9, и определяет выход для крышек 3, взятых из кассеты 8.
Согласно фиг. 2, трубчатый элемент 9 соединен с верхней стенкой 13, так что он может легко и быстро быть отсоединен от рамы 12 в форме ящика и повторно размещен в другом угловом положении относительно оси 15. Этот отличительный признак кассеты 8 является изобретательским и преимущественным аспектом устройства 1 выдачи независимо от других преимуществ, которые будут обсуждаться ниже, касающихся геометрии и функциональности вынимающего блока 11. Преимущество, получающееся в результате того, как кассета 8 связана с рамой 12 в форме ящика, является преимуществом предоставления возможности размещения продольного отверстия 10 трубчатого элемента 9 в различных угловых положениях относительно оси 15 в зависимости от конструкции и ориентации выдающего устройства 1 внутри автомата для продажи напитков, так, чтобы улучшать, насколько возможно, доступность к кассете 8 и, следовательно, облегчать операции загрузки, выполняемые для загрузки стопки 2 в кассету 8.
Разъемное соединение кассета–рама получено посредством винтов 16, распределенных вокруг оси 15, и каждый имеет первый конец, вставленный в соответствующее отверстие 17, выполненное в боковой стенке 13, и второй конец, вставленный в соответствующую продольную щель 18, выполненную в трубчатом элементе 9. Альтернативно, винты 16 могут быть заменены нерезьбовыми штырями.
Винты 16 могут быть вывинчены из отверстий 17 и завинчены в другие отверстия 17 в зависимости от положения, которое должно занимать продольное отверстие 10. Число и угловое расстояние отверстий 17 выбирается на основе степени изменения, которую необходимо придавать угловому положению продольного отверстия 10 относительно оси 15. В показанном примере отверстия 17 равномерно распределены вокруг оси 15 с угловым расстоянием 45°.
Согласно варианту, который не показан, винты 16 выполнены за одно целое с трубчатым элементом 9.
Вынимающий блок 11 дополнительно содержит вынимающие ролики 19, которые размещены внутри рамы 12 в форме ящика у канала 14 и приводятся в действие исполнительным элементом 20, управляемым посредством электронного блока управления (не показан) для их перемещения, как объяснено более подробно ниже, из положения покоя (фиг. 6A и 6C), в котором вынимающие ролики 19 поддерживают стопку 2 крышек 3, которая размещена в кассете 8 и взаимодействует с каналом 14, в положение высвобождения одной крышки (фиг. 6B), в котором ролики отсоединяют одну крышку 3 от дна стопки 2, или из положения покоя в положение множественного высвобождения (фиг. 7A), в котором вынимающие ролики 19 отсоединяют, по меньшей мере, две крышки 3 от дна стопки 2.
В частности, вынимающие ролики 9 устанавливаются так, чтобы вращаться вокруг соответствующих осей 21, параллельных оси 15, и управляются так, чтобы перемещаться из положения покоя в положение высвобождения одной крышки посредством поворота на первый угол в первом направлении вращения, и чтобы перемещаться из положения покоя в положение множественного высвобождения посредством поворота на второй угол, равный или отличный от первого угла, и во втором направлении вращения, противоположном первому направлению.
С этой целью, вынимающие ролики 19 снабжены опорными элементами, предназначенными, чтобы поддерживать стопку 2 в положении покоя и в положениях высвобождения одной крышки и множественного высвобождения, и разделительными элементами, предназначенными для отсоединения одной крышки 3 от дна стопки 2 в положении высвобождения одной крышки и для отсоединения двух крышек 3 в положении множественного высвобождения.
Со ссылкой на фиг. 3, 4A–4C и 5A–5C, в предпочтительном варианте осуществления, показанном в данном документе, вынимающие ролики 19 являются роликами двух типов, которые занимают чередующиеся позиции у канала 14.
В частности, вынимающие ролики первого типа (показаны на фиг. 4A–4C и далее ссылочным номером 19' для большей ясности) содержат цилиндрическое тело 22, соосное с соответствующей осью 21, и, на нижнем конце цилиндрического тела 22, полку 23, которая формирует первый из опорных элементов и выполняет функцию поддержки, вместе с другими полками 23, стопки 2 в положении покоя.
Полка 23 задана посредством обычного лунообразного выступающего элемента, радиально выступающего от нижнего конца цилиндрического тела 22, и ограничивается, на верхней стороне, по существу горизонтальной поверхностью 24.
Вынимающий ролик 19' дополнительно содержит, близко к верхнему концу цилиндрического тела 22, три дополнительных опорных элемента, определенных, от дна к верху, посредством полки 25 первого уровня, полки 26 второго уровня и полки 27 третьего уровня, которые лежат на соответствующих плоскостях, которые одинаково удалены друг от друга, являются параллельными друг другу и перпендикулярны оси 15.
Полки 25, 26 и 27 первого уровня, второго уровня и третьего уровня выполняют функцию поддержки стопки 2 в положении высвобождения одной крышки и в положении множественного высвобождения.
Полки 26 и 27 второго уровня и третьего уровня ограничены, сверху, соответствующими по существу горизонтальными верхними поверхностями 28 и 29, проходящими вокруг цилиндрического тела 22 по дугам с одинаковой шириной, и размещены поверх друг друга так, чтобы задавать свободный, на цилиндрическом теле 22, угловой сектор 30, который вертикально совмещен с полкой 23 и имеет угловую ширину, сравнимую с угловой шириной последней. Обе полки 26 и 27 второго уровня и третьего уровня имеют соответствующие суженные концы 31, которые, как обсуждается более подробно ниже, помогают им вставляться между ободками 6 крышки 3.
Полка 26 второго уровня отличается от полки 27 третьего уровня в том, что она снабжена разделительным элементом 32, который выполнен с возможностью его вставления, когда вынимающий ролик 19' поворачивается в направлении положения множественного высвобождения, между ободками 6 предпоследней и третьей с конца крышки 3, так, чтобы постепенно отделять их до того, как последняя и предпоследняя крышки 3 стопки 2, вложенные вместе, отсоединяются и сбрасываются вниз.
С этой целью, разделительный элемент 32 определяется изогнутым упором, который размещен близко к суженному концу 31 полки 26 второго уровня, выступает вниз от стороны полки 26 второго уровня, противоположной верхней поверхности 28, и проходит вокруг цилиндрического тела 22 по смещенной под углом дуге относительно полки 23. Разделительный элемент 32 ограниен, на конце, ближайшем к суженному концу 31, наклонной плоскостью 33, способствующей поступательной вставке разделительного элемента 32 между ободками 6.
Полка 25 первого уровня размещена под полкой 26 второго уровня, имеет суженный конец 34, вертикально выровненный с суженным концом 31 полки 26 второго уровня, наиболее отдаленной от разделительного элемента 32, и проходит вокруг цилиндрического тела 22 по дуге с меньшей шириной по сравнению с полками 26, 27 второго уровня и третьего уровня.
Пока 25 первого уровня имеет по существу горизонтальную верхнюю поверхность 35 и дополнительно содержит разделительный элемент 36, который выполнен с возможностью его вставки, когда вынимающий ролик 19' поворачивается в направлении положения высвобождения одной крышки, между ободками 6 последней и предпоследней крышки 3, так, чтобы поступательно отделять их, до тех пор, пока последняя крышка 3 стопки 2 не будет отсоединена и сброшена вниз.
Аналогично разделительному элементу 32, разделительный элемент 36 определяется изогнутым упором, который размещен близко к суженному концу 34, выступает вниз со стороны, противоположной верхней поверхности 35, смещен под углом относительно полки 23 и ограничен, на конце, ближайшем к суженному концу 34, наклонной плоскостью 37, способствующей постепенной вставке разделительного элемента 36 между ободками 6.
Разделительный элемент 32 и разделительный элемент 36 смещены под углом относительно друг друга и размещаются вокруг цилиндрического тела 22 таким способом, что, во время поворота из положения покоя в положение высвобождения одной крышки, один разделительный элемент 36 взаимодействует со стопку 2, и, наоборот, во время поворота в противоположном направлении, из положения покоя в положение множественного высвобождения, один разделительный элемент 32 взаимодействует  со стопкой 2.
Вынимающие ролики второго типа (обозначены на фиг. 5A–5C и далее посредством ссылочного номера 19'' для большей ясности) являются такими же, что и вынимающие ролики 19' за исключением разделительного элемента 36, который отсутствует в вынимающих роликах 19'', тогда как существует разделительный элемент 32, размещенный на полке 26 второго уровня.
Согласно варианту, который не показан, вынимающие ролики 19'' снабжены обоими разделительными элементами 32 и 36.
Согласно дополнительному варианту, который не показан, вынимающие ролики 19' снабжены одним разделительным элементом 36, размещенным на полке 25 первого уровня, а вынимающие ролики 19'' снабжены одним разделительным элементом 32, размещенным на полке 26 второго уровня.
Согласно дополнительному варианту, который не показан, вынимающие ролики 19' и/или вынимающие ролики 19'' имеют только полку 25 первого уровня и полку 26 второго уровня, тогда как не существует полки 27 третьего уровня.
Согласно фиг. 3, исполнительный элемент 20 выполнен с возможностью одновременного вращения всех роликов 19' и всех роликов 19'' вокруг соответствующих осей 21. С этой целью, исполнительный элемент 20 содержит двигатель 38, который установлен на раме 12, и зубчатую передачу, содержащую зубчатое колесо 39, которое соединено с выходным валом двигателя 38 кинематическим образом, с тем, чтобы вращаться вокруг своей оси, параллельной осям 21 и оси 15, и зацепляется с шестерней 39', которая является соосной с и выполнена за одно целое с одним из вынимающих роликов 19. Поворотное перемещение передается другим вынимающим роликам 19 через шестерни 39'', каждая из которых является соосной и выполненной за одно целое с соответствующим вынимающим роликом 19, и коронному зубчатому колесу 40, которое является соосным с осью 15 и зацепляется с шестерней 39' и с шестернями 39''.
Работа устройства 1 выдачи будет сейчас описана со ссылкой на фиг. 6A–6C и 7A, 7B.
Фиг. 6A–6C показывают "обычный" рабочий цикл, а именно, рабочий цикл, в котором, в конце, вынимающий блок 11 предоставляет одну крышку 3.
Фиг. 6A показывает положение покоя, в котором вынимающие ролики 19' и 19'' неподвижны, и соответствующие полки 23 ориентированы радиально относительно оси 15 и частично проходят внутрь канала 14 (фиг. 1 и 3), так, чтобы определять, вместе, опору для периферийной части последней крышки 3 стопки 2.
В стопке 2, размещенной в кассете 8, крышки 3 вложены в перевернутом положении относительно их обычного использования, а именно, с донной стенкой 4, размещенной на дне (фиг. 2). В примере, показанном на чертежах, боковая периферийная часть последней крышки 3, взаимодействующая с  полками 23, определяется кольцеобразным выступом 7 последней крышки 3.
В случае, когда используются крышки 3 без выступа 7, периферийная часть последней крышки 3, опирающаяся на полки 23, определяется периферийной частью донной стенки 4 последней крышки 3.
Следом за управляющим сигналом электронного блока управления (не показан), исполнительный элемент 20 приводится в действие, так, чтобы поворачивать ролики 19' и 19'' в направлении против часовой стрелки и на угол, который является достаточно большим, чтобы вынуждать разделительный элемент 36 вставляться между ободками 6 последней и предпоследней крышки 3 (фиг. 6B) до тех пор, пока последняя крышка 3 не будет отсоединена и сброшена.
Во время этого вращения полка 23 перемещается в сторону, таким образом, прекращая поддержку стопки 2, которая поддерживается посредством полок 25, 26 и 27 первого уровня, второго уровня и третьего уровня, которые имеют размер и расположены с интервалом так, чтобы вставляться между ободками 6 крышек 3, размещенных непосредственно на последней крышке 3.
Предпочтительно, угол поворота из положения покоя в положение высвобождения одной крышки равен приблизительно 120°.
После того как последняя крышка 3 была отсоединена, ролики 19' и 19'' поворачиваются в противоположном направлении и приводятся обратно в состояние покоя. Во время этого вращения полки 25, 26 и 27 первого уровня, второго уровня и третьего уровня поступательно сбрасывают ободки 6 до тех пор, пока стопка 2, более не поддерживаемая, слегка не переместится вниз и не обопрется снова на полки 23 (фиг. 6C).
Фиг. 7A и 7B показывают рабочий цикл "сброса", а именно, рабочий цикл, выполняемый в случае, когда "обычный" рабочий цикл терпит неудачу в доставке одной единственной крышки 3. Крышки 3 могут в действительности деформироваться и быть уплотнены вместе, таким образом, сцепляя себя друг с другом трудно разъемным образом, и, как следствие, вынимающий блок 11 не может доставлять крышку 3 в конце "обычного" рабочего цикла. Рабочий цикл "сброса" удовлетворяет условию одновременного отсоединения последних двух вложенных крышек 3, таким образом, предохраняя устройство 1 выдачи от остановки вследствие сбоя.
Рабочий цикл "сброса" начинается из положения покоя (фиг. 6A) и затем продолжается вращением вынимающих роликов 19' и 19'' в направлении по часовой стрелке и на угол вращения, который является достаточно большим, чтобы выводить полку 23 из канала 14 и вынуждать разделительный элемент 32 вставляться между ободками 6 предпоследней и третьей с конца крышки 3, тогда как стопка 2 опирается на полки 25, 26 и 27 первого уровня, второго уровня и третьего уровня.
Предпочтительно, угол поворота из положения покоя в положение множественного высвобождения крышек равен приблизительно 120°.
После того как последние две крышки 3 были отсоединены, ролики 19' и 19'' поворачиваются в противоположном направлении и приводятся обратно в состояние покоя.
Для того, чтобы сделать полной информацию, предоставленную выше, следует указать, что вынимающие ролики 19 удобно размещаются вокруг канала 14 сгруппированными в парах согласно их типу (фиг. 3). Эта компоновка доказывает полезность в "обычном" рабочем цикле, в случае, когда крышки 3 деформируются в овальные. В этом случае, в действительности, толчок, предоставляемый посредством разделительных элементов 36, не является единообразным по периметру последней крышки 3, и, по меньшей мере, частично компенсирует деформацию крышек 3, таким образом, являясь более эффективным по сравнению с равномерно распределенным толчком.
Согласно варианту, ролики 19' и 19'' могут быть размещены в чередующихся позициях вокруг оси 15.
Наконец, следует отметить, что тот же функциональный принцип, описанный выше, который предоставляет возможность отсоединения одной или более крышек 3 от дна стопки 2, может быть использован, чтобы отсоединять три или более вложенных крышек 3, например, в случае, когда цикл "сброса", описанный выше, не заканчивается отсоединением последних двух крышек 3.
Для того, чтобы отсоединять, например, последние три вложенные крышки 3, вынимающие ролики 19' и/или 19'' должны иметь третий разделительный элемент, размещенный на полке третьего уровня и расположенный ниже по потоку, в направлении вращения в положение множественного высвобождения, и смещенный под углом относительно разделительного элемента 32 полки 26 второго уровня.