УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДАЧИ ШТУЧНОГО ТОВАРА

Назначение и область применения
Полезная модель относится к устройствам для выдачи отдельных изделий или товаров.
Предшествующий уровень техники.
Известен контейнер для мелких предметов с устройством для их извлечения (DE4127065, МПК: A47F 3/024). Контейнер представляет собой вертикальную шахту, верхняя часть которой имеет отверстие для загрузки мелких предметов. В нижней части шахты смонтировано устройство для выемки предметов, ограниченное снизу наклонным дном с вертикальными боковыми стенками, охватывающими с обеих сторон вертикальную шахту.
Известно также устройство для хранения и дозировки сладостей (US5147119, МПК А47F 1/08). Оно имеет выполненный за одно целое из пластмассы продолговатый трубчатый корпус с продольной прорезью, которая расщиряется внизу для поштучного прохода сладостей. К нижнему концу корпуса прикреплено круглое дискообразное основание для установки на опорной поверхности. Это основание снабжено бортиком в расширенной нижней части прорези, повышающим жесткость корпуса и препятствующим высыпанию из него сладостей.
Оба эти устройства удобнее применять для предметов шарообразной формы и хуже подходят для предметов плоской формы, т.к. при движении вниз по корпусу такие предметы будут терять ориентацию, переворачиваться и застревать (в отличие от предметов шарообразной и цилиндрической формы).
Известно также устройство для хранения и поштучной подачи однородного товара с ручным извлечением последнего (GB1 2190904, МПК А47F 1/08). Данное штабелирующее устройство имеет конструкцию, поддерживающую изделие (товар) в штабеле одно над другим и позволяющее ему свободно перемещаться вниз, причем товары в штабеле расположены в один ряд. Опора для нижнего товара в штабеле предотвращает выход его из отверстия в конструкции до тех пор, пока нижнее изделие не поднято над держателем. Запор, установленный на конструкции, упирается в товар, когда последний выходит через отверстие. Поэтому запор перемещается из упорного положения в рабочее. В упорном положении запор не препятствует движению штабеля вниз, а в рабочем положении он взаимодействует с находящимся внизу изделием и поддерживает его и остальной штабель, расположенный выше. В качестве запора предложено использовать изгибающую пружину или шарнирный элемент. При контакте нижнего конца запора с удаляемым изделием колено запора поддерживает третье изделие.
Данное устройство, как и описанные выше, предназначено для шарообразных и цилиндрических форм изделий, т.к. только такой формы предметы могут свободно перемещаться вниз в продолговатом корпусе под действием силы тяжести независимо от ориентации. Предметы, имеющие более плоскую форму, например, пластинки жевательной резинки, подушечки, таблетки, будут терять заданную ориентацию и застревать в корпусе продолговатой формы.  При этом, запор в виде изгибающей пластины должен быть подобран для конкретной формы товара и может постепенно деформироваться, если он изготовлен из недостаточно стойкого к изгибу материала. Таким образом, такое устройство недостаточно удобно в бытовом употреблении и имеет ограниченную область применения.
Из предшествующего уровня техники также известно решение устройства для хранения и поштучной подачи однородного товара (RU18818, МПК А47F 1/06), содержащее продолговатый трубчатый корпус, основание и узел для выхода товара из корпуса, в который дополнительно введены пружина с поршнем, расположенные внутри корпуса, откидная крышка, закрепленная на верхней части корпуса с помощью оси, а узел для выхода товара выполнен в виде пластины-толкателя, которая жестко связана с откидной крышкой, закрепленной на оси, причем верхняя часть корпуса выполнена с некоторым наклоном и имеет два паза - один для выхода товара, другой - для обеспечения хода пластины-толкателя и основание выполнено в виде съемного дна, а верхняя откидная крышка выполнена с возможностью защелкивания. Выполнение верхней части корпуса и поршня наклонными, с учетом загрузки товара снизу, при снятии донной части, пружины и поршня, может привести к деформации товара, его заклиниванию в полости корпуса в результате незначительного рассогласования угла наклона вышеуказанных конструктивных элементов. Рассогласование угла наклона данных элементов конструкции возможно из-за утраты пружиной своих первоначальных свойств вследствие действия нагрузки и ошибок позиционирования при загрузке товара. Загрузка товара снизу является неудобной и трудоемкой из-за необходимость снятия нижней крышки, пружины и поршня для загрузки товара и обратной установки указанных элементов конструкции для приведения устройства в рабочее состояние, что способствует преждевременному износу данных конструктивных элементов и снижает срок службы изделия.
Из публикации AT344935 известно решение устройства выдачи товара, в форме кассеты, снабженной полым корпусом, снабженным толкателем для размещения и перемещения товара в корпусе устройства к окну выдачи, располагаемому в верхней части конструкции. В данном устройстве толкатель снабжен ленточной пружиной, закрепленной с одной стороны на оси под толкателем и свободным концом в верхней части конструкции, таким образом, что ее усилие непрерывно увеличивается от свободного конца в продольном направлении. Крышка, предусмотренная в верхней части кассеты, служит упором для стопки товаров при перемещении товара толкателем, обеспечивая доступ к одной единице товара чрез окно выдачи. При этом, толкатель перемещается в полости корпуса вдоль направляющих U-образного поперечного сечения, установленных по боковым сторонам корпуса, с помощью сдвоенных роликов, установленных в направляющих. По совокупности существенных признаков, данное решение может быть принято в качестве прототипа. К числу недостатков указанного решения следует отнести сложность конструкции, требующей использования боковых профильных направляющих вдоль которых передвигаются сдвоенные пары роликов, что увеличивает риск перекоса толкателя при его перемещении и заклинивания конструкции. Кроме того, указанная конструкция не позволяет оценить степень загруженности корпуса кассеты товаром и не обеспечивает удобства перемещения кассеты.
Сущность заявленного решения.
Задачей настоящей полезной модели является предложения устройства выдачи штучного товара в виде кассеты, применяемой как в виде самостоятельного устройства, в торговых автоматах, так и в системах полуавтоматической системы управления, с системой позиционирования высокой точности  при сохранении простой и технологичной конструкции кассет для хранения и выдачи товара,  обеспечивающего надежную загрузку и выдачу товара.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении эксплуатационных характеристик кассеты, за счет одновременного повышения надежности конструкции, легкости и комфортности ее эксплуатации..
отличающееся от прототипа тем, что
Заявленный технический результат достигается тем, что используют устройство для выдачи штучного товара, выполненное в виде кассеты, по меньшей мере, снабженной коробчатым корпусом с верхним расположением окна выдачи товара и устройством вертикальной подачи штучного товара, снабженным вертикально ориентированной направляющей с установленным в ней поперечно толкателем с опорной платформой для размещения товара, снабженным опорным роликом, выполненным с обеспечением возможности перемещения вдоль направляющей, и ленточной пружиной, установленной под платформой толкателя, и закрепленной другим концом в верхней части кассеты  кассета дополнительно снабжена наружной ручкой, размещенной в ее верхней части, а корпус снабжен козырьком, ограничивающим сверху перемещение товара в вертикальном направлении, причем направляющая для перемещения толкателя выполнена в виде скользящей основы прямоугольного в сечении С-образного профиля, ориентированного открытым основанием вверх и с образованием по боковым сторонам П-образных продольных пазов, а корпус толкателя снабжен продольными боковыми направляющими выступами вдоль тыльной стороны корпуса, установленными в П-образные пазы направляющей и опорным роликом, устанавливаемым с опорой на срединную часть паза направляющей,
В предпочтительном варианте осуществления, с внешней стороны корпус дополнительно снабжен, наружными полозьями скольжения, размещенными вдоль боковых сторон в месте сопряжения с тыльной стенкой  и выполненным на дне кассеты, с ее наружной стороны, профильным упором захвата спиральной пружины амортизатора внешнего стационарного носителя, выступающим с одной из боковых сторон за контур поверхности дна на ширину не превышающую ширину выступа полозьев скольжения, образующих совместно средства установки кассеты в стационарный носитель, при этом дно кассеты с наружной стороны снабжено демпфирующим покрытием.
При этом, в одном из возможных вариантов осуществления, ручка выполнена откидной, а в другом - упор кассеты выполнен в виде уловителя П- образной формы.
В еще одном возможном варианте осуществления, козырек выполнен в виде отогнутой детали, жестко соединенной с задней стенкой корпуса кассеты. Возможен также вариант осуществления, согласно которому, козырек может быть выполнен в виде отгиба боковой или тыльной стенки корпуса в виде горизонтально ориентированного упора.
В другом возможном варианте осуществления, верхняя сторона кассеты может быть снабжена средством для размещения сменной информации о товаре.
При этом, при любом варианте осуществления, кассета может содержать не менее двух отсеков, образующих накопители товара, снабженные устройством вертикальной подачи штучного товара, разделенные между сбой вертикально расположенными разделительными перегородками. Причем, в одном из вариантов, разделительные перегородки выполнены съемными и установлены в пазы вертикально выполненных направляющих, с обеспечением возможности размещения между ними устройства вертикальной подачи штучного товара.
Согласно заявленному решению, опорная платформа толкателя, предпочтительно, выполнена П-образного профиля, с обеспечением возможности размещения ленточной пружины в объеме между боковыми сторонами профиля. При этом, крепление боковых сторон корпуса и перегородок к задней стенке осуществляется фиксаторами, снабженными средствами защелкивания. В предпочтительном варианте осуществления, лицевая сторона корпуса выполнена прозрачной. В еще одном возможном варианте осуществления, по меньшей мере одна из боковых сторон корпуса выполнена прозрачной.
Краткое описание чертежей.
Сущность заявленного решения поясняется следующим иллюстративными материалами.
Фиг. 1 - общий вид устройства;
Фиг. 2 – общий вид механизма выдачи товара;
Фиг. 3 – схемное представление в режиме хранения;
Фиг. 4 – схемное представление завершения режима выдачи товара и перехода в режим хранения;
Фиг. 5 – вид устройства сзади и снизу;
Фиг. 6 – продольное сечение кассеты;
Фиг. 7 – поперечное сечение кассеты.
Фиг.8 – вид толкателя снизу;
Фиг 9 – вид толкателя установленного в паз направляющей
В рамках представленных чертежей использованы следующие обозначения:
1 – корпус кассеты для хранения товара;
2 – перегородка товара в кассете;
3 - толкатель;
4 – задняя стенка кассеты;
5 – ручка;
6 – упор пружины амортизации;
7 – козырек для упора товара;
8 – зона информации о товаре;
9 – направляющая толкателя;
10 – ролик скольжения толкателя;
11 – дно кассеты;
12 – товар типоразмера AC;
13 – товар типоразмера AB;
14 – фиксатор корпуса и разделителей кассеты;
15 – направляющий выступ для перемещения кассеты в корпусе;
16 – демпфирующий материал;
17 – ленточная спиральная пружина;
18- П-образные пазы боковые пазы направляющей;
19 – направляющие боковые выступы толкателя
Следует отметить, что прилагаемые чертежи иллюстрируют только один из наиболее предпочтительных вариантов выполнения полезной модели и не могут рассматриваться в качестве ограничения его содержания, которое включает  и другие варианты осуществления.
Осуществимость полезной модели
Согласно представленному на чертежах фиг. 1-9 решению, устройство для выдачи штучного товара представляет собой кассету для хранения и подачи товара.  Конструкция кассеты содержит съемные внутренние перегородки, обеспечивающие возможность ее выполнения содержащей не менее одной секции выдачи товара. В представленных на чертежах 1-7 примерах осуществления кассета разделена на 4 секции. Кассета может эксплуатироваться как в вертикальном, так и в горизонтальном или наклонном рабочем положении.
Как следует из представленных на чертежах фиг. 1-9 кассета снабжена корпусом 1, задняя стенка которого 4 служит основой для соединения частей кассеты, упорным козырьком 7 и откидной ручкой 5. При этом, согласно представленному примеру осуществления, кассета для размещения товара может быть разделена на секции перегородками 2, где каждая секция представляет собой отсек для хранения, перемещения и подачи стопки упаковок с товаром к окну выдачи. Окно выдачи выполнено в виде проёма между верхней кромкой корпуса кассеты 1 и нижней кромкой упорного козырька 7. Забор единичной упаковки товара осуществляется вручную, «вытаскивающим» движением из-под упорного козырька 7 (фиг. 3) Крепление корпуса и перегородок к задней стенке осуществляется фиксаторами 14 (фиг.5) обеспечивающими при установке защёлкивание выступа перегородки в паз язычка фиксатора, что делает невозможным его последующее самопроизвольное или случайное выпадение. В качестве фиксаторов могут быть использованы любые известные из уровня техники устройства фиксации корпусных элементов аналогичных устройств.
Подача товара выполняется толкателем 3 (фиг.6), который передвигает стопку упаковок с товаром до окна выдачи. Для обеспечения передвижения толкателя внутри его корпуса установлена ленточная пружина 17, скрученная в спираль. Расчетное усилие пружины подбирается таким образом, чтобы при вертикальном расположении кассеты оно превышало общий вес стопки упаковок с товаром при полном заполнении кассеты и при укладке максимально габаритного типоразмера товара для перемещения толкателя внутри корпуса, вдоль тыльной стенки корпуса размещена направляющая. Для перемещения толкателя внутри корпуса, предусмотрена направляющая 9, установленная вдоль тыльной стороны корпуса с внутренней стороны. Направляющая 9 толкателя выполнена  в виде скользящей основы прямоугольного в сечении С-образного профиля, ориентированного открытым основанием вверх и с образованием по боковым сторонам П-образных продольных пазов 18 (фиг.7, 9), а корпус толкателя снабжен направляющими продольными выступами 19 (фиг.9) вдоль тыльной стороны, установленными в П-образные пазы 18 направляющей 9 толкателя. Направляющие выступы 19 выполнены удлиненными, что обеспечивает точность позиционирования толкателя в пазах направляющей даже при высокой нагрузке, обеспечивая тем самым надежность работы устройства выдачи товара согласно заявленному решению. При этом. конструкции кассеты включает наличие опорного ролика 10 скольжения толкателя, размещенного в полости С-образного паза направляющей 9 толкателя.  Предпочтительно, ширина ролика сопоставима с шириной верхнего окна С-образного паза, что позволяет обеспечить как дополнительное позиционирование толкателя в направляющей при перегрузках, так и обеспечивать дополнительную опору и скольжение толкателя в направляющей вдоль корпуса, избегая заклинивания, снижая тем самым риск повреждения конструкции устройства выдачи и повреждения товара.
Работа подающего механизма штучного товара согласно заявленному решению обеспечивается следующим образом.
В устройстве выдачи товара, согласно заявленному решению, по всей длине от кромки упорного козырька 7 до дна кассеты 11 на задней стенке закреплён один направляющий профиль 9, выполненный в виде скользящей основы с П-образными пазами по бокам. В зацепление с пазами вставлены выступы опорной площадки (тыльной стороны) корпуса толкателя 3, которые обеспечивают передвижение вдоль направляющего профиля 9. Внутри корпуса толкателя расположена ленточная спиральная пружина 17, которая не имеет посадочной оси вращения и установлена свободно.  Один конец пружины выведен через сквозной паз толкателя, проходит по средней части направляющего профиля и закреплен у козырька 7. При закладке через окно выдачи упаковок с товаром толкатель перемещается вдоль направляющего профиля при помощи боковых направляющих выступов 19, и удаляется от точки закрепления конца пружины 17, происходит растяжение (натяжение) пружины. При полном заполнении товаром усилие, действующее на опорную площадку толкателя 3, может приводить к перекосу корпуса толкателя и его заклиниванию в пазах направляющего профиля. Для предотвращения этого в нижней части корпуса толкателя установлен опорный ролик 10 скольжения, выполненный из материала с низким коэффициентом трения (фиг. 2, 6). При нажиме на площадку толкателя ролик 10 опирается на среднюю часть направляющего профиля 9, тем самым поддерживая корпус, предотвращая перекос и заклинивание выступов корпуса толкателя в пазах направляющего профиля. При последующем движении ролик скользит или вращается, обеспечивая гладкое движение без заклинивания. После полной загрузки товаром растянутая пружина давит на площадку толкателя, через неё на стопку с упаковками, тем самым обеспечивая постоянное поджимание крайней упаковки к упорному козырьку 7 и окну выдачи. Козырек может быть сформирован в виде отогнутой детали, жестко соединенный с задней стенкой корпуса кассеты, либо являться отгибкой части корпуса в виде необходимого упора. В данной конфигурации кассеты имеется возможность наполнения разными типоразмерами товара 12, 13 (фиг.3,4).
Наличие ручки, выполненной на верхней стороне корпуса, и возможность производить контроль и подсчёт количества товара, находящегося внутри без его изъятия, обеспечивает повышение эксплуатационных характеристик устройства, обеспечивающего высокую степень сохранности товара и удобство эксплуатации, не требующего осуществления лишних операций для осуществления контроля за наполняемостью накопителя кассеты, так и состоянием товара, а также обеспечивает мобильность устройства за счет возможности его установки по месту эксплуатации, изъятия и переноски при помощи ручки. Для обеспечения контроля корпус кассеты и перегородки выполнены из прозрачного пластика, что обеспечивает видимость и удобство подсчёта, без необходимости извлекать сам товар из секций. Задняя стенка может быть выполнена как из прозрачного пластика, так и из листового металла с порошково-полимерной окраской. При этом, задняя стенка выполнена таким образом, что по бокам относительно корпуса кассеты имеются выступы 15 (фиг.5), которые служат направляющими при извлечении и установке кассеты по месту ее эксплуатации. Ответные части для этих направляющих могут быть реализованы любым удобным способом в конструкции общего накопителя, держателя кассеты, витрины и т.п. оборудованных торговых мест или складских помещений, пригодных для эксплуатации данного решения кассеты. Удобство извлечения кассеты реализовано с помощью откидной ручки 5, закреплённой на упорном козырьке. Ручка может находиться в сложенном положении во время штатной эксплуатации (фиг.1, 6) и в откинутом положении (фиг.2, 5). В сложенном положении ручка не закрывает зону размещения информации о товаре 8, расположенную на обратной стороне упорного козырька, а располагается по ее контуру. Для извлечения кассеты, ручку необходимо откинуть, взяться за неё и вынуть кассету.
Для облегчения извлечения и установки кассеты при наклонно-вертикальном эксплуатационном положении в конструкции предусмотрена возможность сопряжения с внешней системы плавной амортизации. Для этого на дне кассеты 11 устанавливается упор пружины амортизации 6. Упор пружины амортизации 6 представляет из себя металлический П-образный ловитель-чашку с отгибками. Отгибки упора предназначены для захвата компенсирующей пружины при сопряжении кассеты с устройством амортизации. Отгибки упора обеспечивают возможность размещения  компенсирующей пружины амортизации в ложе упора на протяжении всего процесса ее  растяжения для компенсации веса кассеты и плавного ее перемещения до конечной точки установки по месту эксплуатации,  не допуская сильных ударов и повреждений. В качестве дополнительного средства амортизации, гашения стука и посторонних звуков на дне 11 корпуса закреплен амортизирующий вспененный демпфирующий материал 16.
При возрастании массы и габаритов загруженной товаром кассеты, для компенсации увеличения, а также устранения возможного перекоса при извлечении и установке - на противоположную сторону дна кассеты 11 возможна установка дополнительного упора 6.
Таким образом, заявленное устройство для выдачи штучного товара при достигнутой простоте конструкции позволяет обеспечить надёжность, лёгкость эксплуатации, существенно повышая ее эксплуатационные характеристики.
http://www1.fips.ru/fips_servl/DeEndhttp://www1.fips.ru/fips_servl/ClStart