DE69922678T2

DE69922678T2 - Abgabevorrichtung für zerbrechliche gefrorene nahrungsmittel

Info

Publication number: DE69922678T2
Application number: DE69922678T
Authority: DE
Inventors: J. Karl FRITZE; J. Kirby KUHLEMEIER; H. Bruce KOERNER; M. Scott HARRISON; J. Donald HAMMER
Original assignee: STG AUTOMATED EQUIPMENT LLC; STG Automated Equipment Marshall LLC
Current assignee: STG AUTOMATED EQUIPMENT LLC; STG Automated Equipment Marshall LLC
Priority date: 1998-10-14
Filing date: 1999-10-13
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2019-10-14
Also published as: EP1121293B1; ES2234314T3; EP1528016A2; EP1121293A1; ATE284811T1; US20010040170A1; EP1528016A3; DE69922678D1; AU6516999A; WO2000021836A1; US6305573B1; US6481602B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abgeben von Nahrungsmittelartikeln aus einem primären Lagerungs- und Bestandsbereich an einen Korb, mit:

a) einem primären Lagerungsort für Nahrungsmittel;
b) einem Sammel- und Lagerungsort für Nahrungsmittel, der benachbart zu dem primären Lagerungs- und Bestandsbereich für Nahrungsmittel angeordnet und konfiguriert ist, wobei die Nahrungsmittelartikel durch ihre Schwerkraft in den Korb fallen, wobei der Korb im wesentlichen unterhalb des Sammel- und Lagerungsorts für Nahrungsmittel angeordnet ist;
c) einer drehbaren, umsteuerbaren Trommel zum Überführen der Nahrungsmittelartikel von dem primären zu dem Sammel- und Lagerungsort für Nahrungsmittelartikel;
d) einer Sammlertür zum steuerbaren Abgeben der Nahrungsmittelartikel von dem Sammel- und Lagerungsort für Nahrungsmittelartikel zu dem Korb, ansprechend auf ein Steuersignal,

Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Abgeben von Artikeln, mit den Schritten:

a) Laden der Artikel in einen primären Lagerungsort für Artikel;
b) Initiieren eines Abgabesignals;
c) Überführen der Artikel zu einem Sammel- und Lagerungsort für Artikel, umfassend eine Sammlertür, die so angeordnet und konfiguriert ist, daß sie sich selektiv öffnet bei Empfang eines Öffnungssignals für die Sammlertür, wobei die Artikel aufgrund ihrer Schwerkraft in einen Behälter fallen, der sich im wesentlichen unterhalb der Sammlertür befindet;
d) Wiegen der Artikel in dem Sammel- und Lagerungsort für Artikel in Realzeit und Erzeugen eines gewogenen Signals;
e) Empfangen des gewogenen Signals; Vergleichen des gewogenen Signals mit einem vorbestimmten Wert, und Einstellen des Steuersignals; und
f) Erzeugen des Öffnungssignals für die Sammlertür.

Die Erfindung bezieht sich mehr im einzelnen auf eine intelligente, effiziente Abgabeeinheit zum Abgeben von gefrorenen Nahrungsmittelartikeln.
Eine solche Vorrichtung zum Abgeben von Nahrungsmittelartikeln in der Form von gefrorenen Pommes Frites und ein solches Verfahren sind in der US-A-5,191,918 offenbart.
Weitere Beispiele sind in der US-A-5,282,498 und in der US-A-5,353,847 offenbart. Jedes der vorgenannten Patente offenbart eine Abgabevorrichtung für Pommes Frites, die einen Hauptvorratsbehälter aufweist, eine Vorrichtung zum Bewegen der Fritten von dem Hauptvorratsbehälter in einen sekundären Bereich, ein Mittel zum Halten der Fritten in dem sekundären Bereich, und eine komplexe Vorrichtung zum Bewegen von leeren Garkörben in ihre Position unterhalb des sekundären Lagerungsbereichs.
Obwohl die beschriebene Abgabevorrichtung den Vorgang der Abgabe von gefrorenen Artikeln automatisiert und auf dem Markt erfolgreich war, kann die Abgabevorrichtung in mehreren Bereichen verbessert werden. Zunächst einmal wird die komplexe Vorrichtung, die zum automatischen Bewegen der Anzahl von Körben in ihre Position unterhalb der sekundären Position verwendet wird, von dem letztendlichen Nutzer häufig nicht benötigt und/oder gewünscht. Außerdem ist es in solchen Fällen so, daß das Bereitstellen einer solchen Vorrichtung eine unnötig komplizierte und teure Ausstattung in die Abgabevorrichtung hineinbringt.
Als zweites liefert die Art und Weise, in der die beschriebene Vorrichtung das Gewicht der abzugebenden Artikel bestimmt, keine sehr genauen Ergebnisse, d. h. eine Abgabe nach Zeit und nach Volumen kann nichtlinear sein, teilweise auf der Grundlage der abgegebenen Artikel. Um dieses Problem zu lösen, wird häufig eine Kraftmeßdose verwendet, um das Gewicht der Artikel genau zu messen. Eine solche Kraftmeßdose ist allerdings häufig ein teures Ausstattungselement, das für die Abgabevorrichtung Mehrkosten mit sich bringt. Demgemäß besteht eine Notwendigkeit nach einer wenig kostenaufwendigen und genauen Last- bzw. Gewichtsmeßvorrichtung.
An dritter Stelle kann die Vorrichtung zum Bewegen der Fritten von dem Hauptvorratsbehälter in den sekundären Ort durch große Klumpen von Fritten verstopft werden, so daß auf diese Weise ein Bruch der Fritten die Folge ist. Außerdem ist es in manchen Fällen erwünscht, Artikel abzugeben, die unterschiedliche Eigenschaften im Vergleich zu Fritten aufweisen. Demgemäß wird eine steuerbare Vorrichtung benötigt, um dieses Problem zu lösen.
An vierter Stelle hat die Art und Weise, in der die beschriebene Vorrichtung die Abgabe ausführt, keine effiziente Abgaberate für unterschiedliche Arten von Nahrungsmittelprodukten oder -artikeln. Mehr im einzelnen ausgeführt, ist die Abgaberate entweder zu schnell, woraus sich ein Problem ergibt, bei einem präzisen Gewicht zu stoppen, oder zu langsam, was zu einer unvernünftig langen Zeit führt. Das grundlegende Problem besteht darin, daß ein dichtes Produkt bzw. ein Produkt mit einem großen Gewicht je Artikel, wenn es schnell abgegeben wird, nicht bei einem genauen Gewicht gestoppt werden kann, bspw. aufgrund des Gewichts des im Flug befindlichen Produkts, d. h. des Gewichts des Produkts, das den Wiegemechanismus noch nicht erreicht hat, aber bereits abgegeben worden ist. Daher besteht eine Notwendigkeit, das Produkt mit einer geeigneten Rate abzugeben, d. h. mit einer Rate, die auf das sich nähernde Zielgewicht reagiert. Ein weiteres damit zusammenhängendes Problem liegt darin, daß wenn die Anordnung zum Erfassen bzw. Messen einer Last bzw. eines Gewichts bei einer Rate arbeitet, die für ein dichteres Produkt paßt, ein Wiegezyklus zu einer unvernünftig langen Zeit ausgedehnt werden kann, bspw. auf das Vier- bis Sechsfache des Zyklus für ein schweres Produkt. Daher besteht eine Notwendigkeit für einen steuerbaren Wiegemechanismus, um eine geeignete Abgaberate bereitzustellen, auf der Grundlage des Gewichts der abgegebenen Artikel. Eine solche verbesserte Abgabevorrichtung sollte auch ein genaues Wiegen ermöglichen, indem Unterschiede bei jeder unterschiedlichen Abgabeeinheit und bei Merkmalen der abgegebenen Artikel berücksichtigt werden, d. h. der Wiegemechanismus sollte mit der Zeit, d. h. über mehrere Abgabezyklen, lernen, derartige Abweichungen zu berücksichtigen.
An fünfter Stelle ist es häufig gewünscht, das Entfrosten bzw. Auftauen der gefrorenen Artikel zu begrenzen. In vielen Fällen werden allerdings die gefrorenen Artikel, die von der beschriebenen Vorrichtung abgegeben werden sollen, leicht bzw. schnell entfrostet oder aufgetaut, insbesondere dann, wenn sich die Abgabevorrichtung in der Nähe des Kochbereichs befindet. Daher besteht eine Notwendigkeit nach einem Mechanismus zur Begrenzung der Luftströmung, die in der Vorrichtung eingebaut ist, um dazu beizutragen, das Entfrosten bzw. Auftauen der gefrorenen Artikel zu verlangsamen.
An sechster Stelle ist die beschriebene Vorrichtung dafür angepasst, um gefrorene Fritten abzugeben. Die beschriebene Vorrichtung ist nicht dafür konfiguriert und angeordnet, um andere Artikel abzugeben, wie bspw. Zwiebelringe, Klößchen oder auch unterschiedlich große gefrorene Fritten usw. Daher besteht eine Notwendigkeit nach einer verbesserten Abgabevorrichtung, die dafür konfiguriert und eingerichtet ist, um eine Vielfalt von Nahrungsmittelprodukten oder -artikeln abzugeben.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf, zumindest manche der vorgenannten Probleme zu lösen, die sich auf den Stand der Technik beziehen, und stellt zu diesem Zweck eine Vorrichtung der vorgenannten Bauart bereit, die sich dadurch auszeichnet, daß die Trommel die Nahrungsmittelartikel in steuerbarer Weise ansprechend auf ein erstes Steuersignal überführt, wobei die Sammlertür die Nahrungsmittelartikel ansprechend auf ein zweites Steuersignal in steuerbarer Weise abgibt, und daß die Vorrichtung eine Steuerung aufweist, um ein Abgabesignal zu erhalten und das erste Steuersignal für die umsteuerbare Trommel und das zweite Steuersignal für die Sammlertür zu erzeugen.
Weiterhin stellt die Erfindung ein Verfahren der vorstehend beschriebenen Art bereit, das sich dadurch auszeichnet, daß die Artikel in steuerbarer Weise zu dem Sammel- und Lagerungsort für Artikel überführt werden, ansprechend auf ein Steuersignal, wobei das Steuersignal in Realzeit gemäß einer Änderungsbedingung einer Überführungsanordnung eingestellt wird.
Die vorliegende Erfindung stellt ein zuverlässiges Verfahren und eine Vorrichtung zum Abgeben von Artikeln und zum Steuern des Abgabemechanismus bereit, um die gewünschten Artikel genauer abzugeben. Eine solche Steuerung kann auch erweitert werden, um mit der Zeit zu lernen, so daß die Steuerung modifiziert wird, um eine noch größere Genauigkeit zu erzielen.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Motor der Trommel in seiner Drehrichtung umgekehrt, bei Erfassung eines vorbestimmten Anstiegs des Stroms und/oder einer vorbestimmten Abnahme der Drehzahl des Motors der Trommel. Nach einer vorbestimmten Zeitperiode oder Drehung wird der Trommelmotor erneut in Vorwärtsrichtung in seiner normalen Abgaberichtung gedreht. Ein Vorteil dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein Zerbrechen der Nahrungsmittel wesentlich reduziert wird und daß eine Anpassung an unterschiedliche Arten von Nahrungsmittelartikeln möglich ist, bspw. für zerbrechliche gefrorene Nahrungsmittelartikel in einem Beispiel.
In einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Sammlertür selektiv zwischen offenen und geschlossenen Positionen betätigt. Eine Anordnung zum Erfassen bzw. Messen einer Last bzw. eines Gewichts ist angeordnet und konfiguriert, um die Artikel in Realzeit zu wiegen, die durch die Sammlertür zurückgehalten werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Feder verwendet, um das Gewicht bzw. die Last in eine Verlagerung umzuwandeln. Durch Erfassen der Verlagerung mit einem Sensor und Senden des erfaßten Gewichtssignals an die Steuerung berechnet die Steuerung die Last/das Gewicht der Artikel in dem Sammel- und Lagerungsort für Nahrungsmittelartikel. Wenn ein gewünschtes oder vorbestimmtes Gewicht erreicht worden ist, sendet die Steuerung ein Signal an den Trommelmotor, um die Abgaberate zu reduzieren und anzuhalten. Die Sammlertür kann selektiv automatisch geöffnet werden, sobald das gewünschte Gewicht erreicht ist und wenn die Anwesenheit eines Korbs erfaßt wird, oder kann von einem Benutzer betätigt werden, wenn dies gewünscht wird.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß ein adaptives Wiegeverfahren in der Steuerung während des Wiege- oder Meßvorgangs der Artikel in dem Sammel- und Lagerungsort verwendet wird. Ein Vorteil der Verwendung des adaptiven Wiegeverfahrens besteht darin, daß es die Abgaberate dadurch optimiert, daß es seine Abgaberate einstellt, so daß diese zu einer vorbestimmten Rate paßt. Die Steuerung überwacht in Realzeit das erfaßte Gewichtssignal von dem Lastsensor und betätigt den Trommelmotor, um die Artikel, die in dem Sammelbereich bis zu einer bestimmten Höhe abgegeben werden, zu steuern. Auf diese Weise kann die Steuerung durch Überwachen der Bewegung der Trommel und des Gewichts der überführten Artikel die Art und Weise bestimmen, in der die Trommel in einem zukünftigen Abgabezyklus bewegt werden sollte, so daß die Genauigkeit der abgegebenen Artikel vergrößert wird. Demgemäß löst das adaptive Wiegeverfahren nicht nur das vorstehend genannte Problem, sondern ermöglicht auch einen genauen, intelligenten und effizienten Abgabevorgang.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß sie den Mechanismus zur Handhabung der Nahrungsmittel wesentlich verbessert. Als erstes wird ein flexibler Abweiser verwendet, um den Abstand zwischen der Trommel und dem Abweiser flexibel zu steuern. Er ermöglicht einem größeren Artikel, durch den Zwischenraum zwischen der Trommel und dem Abweiser hindurchzugehen, ohne unnötigerweise zahlreiche andere kleinere Artikel unkontrolliert gleichzeitig hindurchgehen zu lassen. Außerdem ermöglicht er, daß unterschiedliche Typen von Artikeln mit wesentlich weniger Bruch abgegeben werden. Als zweites ist die Trommel so ausgebildet und konfiguriert, daß sie eine Anzahl von erhabenen Bereichen mit unterschiedlichen Höhen und Stegbereiche aufweist. Als drittes sind Luftdrosselelemente zwischen einem Deckel eines Zuführungsbehälters und einem Grundkörper eines Zuführungsbehälters und zwischen dem Zuführungsbehälter und dem Sammler vorgesehen. Als viertes ist die Sammlertür so ausgebildet und konfiguriert, daß sie zwei Klappen aufweist, von denen sich eine über die andere an ihrem Anschlußende erstreckt, um den Luftstrom zu reduzieren bzw. zu drosseln, der in den Sammler eintritt oder aus diesem austritt.
Ein weiterer zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß der Sammler getrennt von dem Behälter ausgebildet ist. Der Sammler ist in bevorzugter Weise auf einem Rahmen oder einem Gehäuse der Abgabevorrichtung angebracht. Ein Vorteil dieses Merkmals besteht darin, daß die Genauigkeit der Gewichtsmessung der Artikel in dem Sammel- und Lagerungsort verbessert wird. Es sei darauf verwiesen, daß bei Systemen aus dem Stand der Technik einige der Nahrungsmittelartikel sich innerhalb des Sammelbereichs befinden können und manche sich nach oben in den Zuführungsbehälter erstrecken können. Da zwischen diesen letztgenannten Gegenständen und den Wänden des Zuführungsbehälters Rei bung auftreten kann, kann die Genauigkeit der Gewichtsmessung verbessert und die Variabilität reduziert werden, indem der Sammler von dem Zuführungsbehälter getrennt wird, wie dies bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der Fall ist.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß ein Ende der Trommel so ausgebildet und konfiguriert ist, daß es einen gedrehten Eintrittsbereich aufweist, um die Trommel auf der Welle des Trommelmotors zu befestigen. Der gedrehte Eintrittsbereich stellt eine selbsttätige Ausrichtung für die Trommel bereit, wobei diese auf die Welle des Trommelmotors aufgleitet. Der Vorteil der selbsttätigen Ausrichtung besteht darin, daß ein Benutzer nicht in den Zuführungsbehälter hineingreifen muß, um die Trommelposition einzustellen, während der Zuführungsbehälter auf die Abgabevorrichtung aufgesetzt wird, insbesondere dann, wenn der Zuführungsbehälter eine volle Ladung von Artikeln enthält.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform bzw. Konfiguration und unter Bezugnahme auf spezielle Komponenten beschrieben werden wird, sei darauf verwiesen, daß die Erfindung nicht durch solche Konfigurationen oder Komponenten als beschränkt anzusehen ist. Weiterhin, obwohl die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung in bezug auf die Abgabe von gefrorenen Pommes Frites und auf das Verfahren, das für die Verwendung einer Steuerung zur Abgabe mit größerer Genauigkeit anwendbar ist, beschrieben wird, sei darauf verwiesen, daß der Bereich der Erfindung nicht durch diese Randbedingungen begrenzt ist, mit denen die bevorzugte Ausführungsform beschrieben wird.
In der Zeichnung wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung erläutert und beschrieben.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Ansichten auf gleiche Teile verweisen, zeigt:
1 eine perspektivische Ansicht einer Abgabevorrichtung nach der vorliegenden Erfindung, bei der eine rückseitige Abdeckung zur Erläuterung abgenommen ist;
2 eine perspektivische Ansicht der Abgabevorrichtung nach 1, wobei ein Zuführungsbehälter zur Erläuterung abgenommen ist;
3 eine weitere perspektivische Ansicht der Abgabevorrichtung nach 2;
4 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Zuführungsbehälters, wobei ein Deckel des Zuführungsbehälters abgenommen ist, der eine Abgabetrommel und einen Abweiser umschließt;
5 eine auseinandergezogene Darstellung eines Grundkörpers des Zuführungsbehälters, der Abgabetrommel und des Abweisers nach 4;
6A eine schematische Ansicht des Deckels des Zuführungsbehälters, der sich in einer geschlossenen Position befindet;
6B eine schematische Ansicht des Deckels des Zuführungsbehälters, der sich in einer Abnahmeposition befindet;
6C eine schematische Ansicht des Deckels des Zuführungsbehälters, der sich in einer offenen Position befindet;
7 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des Abweisers;
8A eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Abgabetrommel;
8B eine perspektivische Ansicht der Abgabetrommel, von dem gegenüberliegenden Ende von 8A aus gesehen;
8C eine schematische endseitige Darstellung der Abgabetrommel gemäß 8B;
9 eine perspektische Ansicht einer Ausführungsform einer Sammlertür;
10 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform von Luftdichtungen zwischen dem Deckel des Zuführungsbehälters und dem Grundkörper des Zuführungsbehälters, und zwischen dem Grundkörper des Zuführungsbehälters und einem Sammler;
11 eine schematische Ansicht der umsteuerbaren Abgabetrommel;
12 ein funktionales Blockdiagramm der umsteuerbaren Abgabetrommel und ihrer Steuereinrichtungen;
13A eine teilweise, auseinandergezogene Darstellung einer Ausführungsform der Anordnung zum Erfassen/Messen einer Last/eines Gewichts;
13B eine auseinandergezogene Ansicht der Ausführungsform der Anordnung zum Erfassen bzw. Messen einer Last bzw. eines Gewichts bzw. einer Abgabeanordnung, die in 13A dargestellt ist;
14 eine schematische Ansicht der Anordnung zum Erfassen/Messen einer Last/eines Gewichts;
15 ein funktionales Blockdiagramm der Anordnung zum Erfassen/Messen einer Last/eines Gewichts;
16 ein schematisches Diagramm des Abgabesignals eines Lastsensors, basierend auf einem Abstand zwischen einem Magneten und einem Sensor; und
17 ein funktionales Ablaufdiagramm eines adaptiven Wiegevorgangs gemäß der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung stellt ein zuverlässiges Verfahren und eine Vorrichtung zum Abgaben von Artikeln und zum Steuern des Abgabemechanismus bereit, um die gewünschten Artikel genauer abzugeben. Eine solche Steuerung kann auch erweitert werden, um mit der Zeit hinzuzulernen, um die Steuerung zu modifizieren, so daß eine noch größere Genauigkeit erreicht wird.
In der folgenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser Beschreibung bilden, und in denen im Wege der Erläuterung die spezielle Ausführungsform dargestellt ist, in der die Erfindung ausgeführt werden kann. Es sei darauf verwiesen, daß andere Ausführungsformen eingesetzt werden können, wenn strukturelle und sonstige Änderungen vorgenommen werden, ohne daß der Bereich der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
Nunmehr auf 1 bis 3 Bezug nehmend, ist dort eine bevorzugte verfahrbare Abgabeeinheit dargestellt, die mit Bezugszeichen 20 bezeichnet ist. Die Abgabevorrichtung 20 weist einen aus Kunststoff geformten Zuführungsbehälter 22 auf, der mittels Verlängerungsteilen 26, 28 auf einem Gehäuse oder einem Rahmen 24 angebracht ist. Die Verlängerungsteile 26, 28 greifen verschieblich durch einteilig ausgebildete Nuten, die nicht dargestellt sind, an der Unterseite oder Seite des Zuführungsbehälters 22. Das Verlängerungsteil 26 weist einen abgesetzten Abschnitt 30 an einem Ende auf, um den Zuführungsbehälter 22 an Ort und Stelle festzuhalten. Es sei darauf verwiesen, daß andere Anordnungen zum Tragen des Zuführungsbehälters 22 innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Bspw. kann das Verlängerungsteil 28 durch ein anderes Verlängerungsteil 26 ersetzt werden, das an der gegenüberliegenden Seite des Verlängerungsteils 26 angeordnet ist, wie in 2 dargestellt ist.
Der Zuführungsbehälter 22 weist ferner einen abnehmbaren Deckel 32 auf. Bevorzugt ist der Zuführungsbehälter 22, wenn er mit Artikeln gefüllt ist, mit dem Deckel 32 abgedeckt, um das Entfrosten bzw. Auftauen der gefrorenen Artikel zu verlangsamen. Der Deckel 32 ist auf einem Grundkörper 34 des Zuführungsbehälters an einem Rand befestigt, wie in 1 und 4 dargestellt ist. Der Deckel 32 des Zuführungsbehälters ist mit einem Paar kurvenförmiger Nuten 36, 38 versehen, um ein D-förmiges Stangenteil 40 aufzunehmen, das sich von dem Grundkörper 34 des Zuführungsbehälters erstreckt. 6A bis C erläutern drei Positionen, in die der Deckel 32 des Zuführungsbehälters gebracht werden kann. 6A zeigt, daß sich der Deckel 32 des Zuführungsbehälters in einer geschlossenen Stellung befindet, wobei sich das D-förmige Stangenteil 40 näherungsweise vertikal zu dem Deckel 32 befindet, und wobei die kurvenförmige Nut 36 nicht mit dem D-förmigen Stangenteil 40 ausgerichtet ist, so daß der Deckel 32 nicht abgenommen werden kann. 6B zeigt, daß sich der Deckel 32 des Zuführungsbehälters in einer Abnahmeposition befindet, die bspw. um 30° von der geschlossenen Position entfernt ist, wobei das D-förmige Stangenteil 40 mit der kurvenförmigen Nut 36 ausgerichtet ist, so daß der Deckel 32 abgenommen werden kann. 6C zeigt, daß sich der Deckel 32 des Zuführungsbehälters in einer offenen Position befindet, die sich bspw. um 90° von der geschlossenen Position entfernt befindet, und wobei sich das D-förmige Stangenteil 40 näherungsweise parallel zu dem Deckel 32 befindet. Es sei darauf verwiesen, daß die Winkel je nach Wunsch des Benutzers verändert werden können. In der offenen Position kann es sein, daß der Deckel 32 immer noch nicht mit der kurvenförmigen Nut 36 ausgerichtet ist, so daß der Deckel 32 nicht abgenommen werden kann. Es sei darauf verwiesen, daß die Abnahmeposition innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung verändert werden kann. Bspw. kann der Deckel 32 an der offenen Position abgenommen werden. Die Orientierung der Kurve der Nuten 36, 38 und/oder die Orientierung des D des Stangenteils 40 kann innerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung verändert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Deckel 32 um ein Maß bewegt, das kleiner ist als 90°, Bspw. 30°, da sich in manchen Fällen ein Hindernis oberhalb des Deckels 32 befinden kann. Demgemäß muß der Deckel nicht ganz geöffnet werden, um ihn entnehmen zu können. Der Deckel kann bei einem Winkel wie bspw. 30° abgenommen werden, ohne auf das Hindernis zu stoßen.
Nochmals Bezug nehmend auf 1 bis 3 können die Wände des Zuführungsbehälters 32 auch eine Anzahl von Rippen 42 aufweisen, die einteilig darin ausgebildet sein können, um eine zusätzliche Festigkeit bereitzustellen, und/oder für ästhetische Zwecke.
Ein Steuerschalter 44 kann auf dem Verlängerungsteil 28 angebracht sein, um die Abgabeeinheit 20 einzuschalten. Außerdem kann eine Anzeige 46 auf dem Rahmen 24 mit Hilfe von Durchgangslöchern 48a–c angebracht sein, um den Abgabevorgang zu überwachen. Elektrische Drähte können an der Rückseite des Rahmens 24 über das Durchgangsloch 50 und/oder einen größeren Bereich 52 verdeckt sein.
Ein Korb, der nicht dargestellt ist, kann auf einer Anzahl von Stangen 54 eines Tablett- oder Schalenhalters 56 aufgestellt werden. Der Schalenhalter 56 kann auf dem Rahmen 24 angebracht sein. Eine Schale 58 kann in den Schalenhalter 56 und aus diesem herausgeschoben werden, ähnlich wie bei einer Schubladenkonstruktion. Die Schale 58 ist so ausgebildet und konfiguriert, daß sie Artikel aufnimmt, die außerhalb des Korbs herabfallen oder über diesen überquellen bzw. überlaufen. Wenn die Artikel an einen Sammler 60 abgegeben werden, sollte der Korb unterhalb einer Sammlertür 62 aufgestellt werden. Ein Sensor 63 kann auf dem Rahmen 24 über eine durchgehende Öffnung 64 angebracht werden, um das Vorhandensein des Korbs zu erfassen. Sobald der Sensor erfaßt, daß ein Korb vorhanden ist, gibt der Sensor ein Signal an eine Steuerung 142 ab, die am besten aus 12 hervorgeht, bspw. einen Mik roprozessor, der auf dem vorliegenden Gebiet bekannt ist. Die Artikel können dann auf Anforderung abgegeben werden. Es sei darauf verwiesen, daß andere Sensormechanismen implementiert werden können, um zu erfassen, ob der Korb leer ist, ohne daß die Grundsätze der vorliegenden Erfindung verlassen werden. Zusätzlich dazu kann ein Indikator für den Aufstellort des Korbs auf dem Schalenhalter 56 angeordnet und konfiguriert werden. Bspw. kann eine oder mehrere Kante(n) der Schalenhalterung 56 in Richtung auf die Seite(n) des Korbs verlaufen, um zu gewährleisten, daß dann, wenn der Korb die Kante(n) berührt, der Korb sich unmittelbar unterhalb der Sammlertür 62 befindet.
Wie in 3 dargestellt ist, ist der Sammler 60 auf dem Rahmen 24 angebracht und ist von dem Zuführungsbehälter 22 getrennt, um eine genaue Messung des Gewichts der Artikel zu gewährleisten, die in dem Sammler 60 gelagert sind. Der Bereich zwischen dem unteren Ende des Zuführungsbehälters 22 und dem Sammler 60 ist der Sammel- und Lagerungsbereich 61 für Artikel. Die gelagerten Artikel werden von der Sammlertür 62 gehalten, bis ein Zielgewicht der Artikel erreicht ist. Das Gewicht der Artikel wird durch eine Anordnung 66 zum Erfassen/Messen einer Last/eines Gewichts überwacht, wie auf der hinteren Seite des Rahmens 24 dargestellt ist. 13A und B erläutern die Teile und Komponenten einer bevorzugten Ausführungsform der Anordnung 66 zum Erfassen/Messen einer Last/eines Gewichts. Eine Druckfeder 68 ist auf dem Rahmen 24 angebracht. Die Feder 68 weist eine vorbestimmte Länge auf und wird auf unterschiedliche Längen zusammengedrückt, wenn unterschiedliche Gewichte der Artikel gemessen werden.
Die Anordnung 66 zum Erfassen/Messen einer Last/eines Gewichts ist um eine Schwenklageanordnung schwenkbar, wie etwa um ein Paar von Schwenklagerungen 70, 72, wie in 13B dargestellt ist. Die Lagerungen 70, 72 sind mit einer Schwenkstange 74 verbunden, und die Anordnung 66 ist um die Achse der Stange 74 schwenkbar gelagert. Die Stange 74 ist mit einer Anordnungsplatte 76 am unteren Ende der Anordnung 66 verbunden. Ein Magnet, der nicht dargestellt ist, ist in einer Magnetumschließung 80 gehalten, die an einer Seite mit der Anordnungsplatte 76 verbunden ist. Auf der anderen Seite der Umschließung 80 ist ein Sensor 82, bevorzugt ein magnetischer Sensor, um einen Abstand entfernt von dem Magneten, auf dem Rahmen 24 angebracht. Wenn sich kein Gegenstand in dem Sammel- und Lagerungsbereich 61 befindet, ist der Abstand zwischen dem Sensor 82 und dem Magneten vorbestimmt, d. h. ein Ausgangszustand. Wenn die Artikel in dem Bereich 61 angesammelt werden, verschwenkt die Anordnung 60 zum Erfassen/Messen einer Last/eines Gewichts, so daß auf diese Weise die Feder 68 zusammengedrückt wird, während der Abstand zwischen dem Sensor 82 und dem Magneten in der Umschließung 80 verkürzt wird. Der Sensor 82 gibt seinerseits ein gewogenes Signal an die Steuerung 142, die am besten in 12, 14 und 15 dargestellt ist, und diese bestimmt, ob ein Zielgewicht für die Abgabe erreicht ist. Auf der Grundlage des gewogenen Signals und der vorbestimmten Parameter sendet die Steuerung 142 ein Steuersignal an einen Trommelmotor 138. Die Aktivierung bzw. Deaktivierung und die Drehzahl des Trommelmotors 138 werden durch die Steuerung gesteuert. Sobald das gewünschte Gewicht erreicht ist, bestimmt die Steuerung 142, ob eine Abgabeanforderung durch einen Benutzer oder eine automatische Abgabeanforderung vorgenommen wird. Wenn die Anforderung vorgenommen wird, gibt die Steuerung ein Steuersignal an einen Sammlermotor 84, so daß die Sammlertür 62 geöffnet wird.
Zur besseren Erläuterung und zum Verständnis ist in 14 eine schematische Darstellung der Anordnung 66 zum Erfassen/Messen einer Last/eines Gewichts dargestellt, wobei ein funktionales Blockdiagramm der Anordnung 66 zum Erfassen/Messen einer Last/eines Gewichts, der Steuerungseinrichtung und der Sammlertür 62 in 15 dargestellt sind.
Weiterhin kann der Sensor 82 auch den Abstand nach dem Abgabevorgang erfassen. In manchen Fällen kann es sein, daß Partikel der Artikel auf dem Sammler 60 nach dem Abgabevorgang hängen bleiben, was eine Ungenauigkeit der Gewichtsmessung für den nächsten Abgabezyklus zur Folge haben kann. Der Sensor 82 gibt ein Korrektursignal an die Steuerung ab, so daß ein Gewicht von Null eingestellt wird.
16 erläutert ein schematisches Diagramm der Eingabe und Ausgabe des Mechanismus zum Erfassen/Wiegen zwischen dem Sensor 82 und dem Magneten. Die horizontale Achse stellt den Abstand dar, d. h. d1, d2 in 14, zwischen dem Magneten und dem Sensor 82. Die vertikale Achse stellt den Ausgang des Sensors 82 dar. Die Umrandung 158 ist eine Sensorbetriebsumrandung des Sensors 82. Das geschwärzte Fenster 160 ist ein tatsächliches Wiegefenster der Anordnung 66. Es ergibt sich aus 17, daß das tatsächliche Wiegefenster 160 innerhalb der Sensorbetriebsumrandung 158 eingestellt werden kann, entsprechend der unterschiedlichen Einstellung des Gewichts von Null, auch als „Taragewicht" bezeichnet.
17 erläutert ein funktionales Ablaufdiagramm eines adaptiven Wiegevorgangs gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieses adaptive Wiegeverfahren kann in die Steuerung 142 während des Vorgangs des Wiegens/Messens der Artikel in dem Sammler 10 implementiert werden, so daß die Artikel auf eine effiziente und intelligente Weise abgegeben werden. In bevorzugter Weise reagiert ein adaptiver Wiegevorgang auf das sich nähernde Zielgewicht und bestimmt eine geeignete Abgaberate, d. h. reduziert die Abgaberate, usw. Das adaptive Wiegeverfahren optimiert die Abgaberate dadurch, daß seine Abgaberate eingestellt wird, so daß sie zu einer vorbestimmten Rate paßt. Die Steuerung überwacht in Realzeit das erfaßte Gewichtssignal von dem Sensor 82 und treibt den Trommelmotor 138 an, um die Artikel, die in den Sammlerbereich 61 abgegeben werden, auf ein vorbestimmtes Niveau zu steuern. Durch Überwachen der Bewegung der Trommel 114 und des Gewichts der in den Sammler 60 überführten Artikel lernt die Steuerung 142 darüber hinaus die charakteristischen Eigenschaften und Parameter des Abgabezyklus und bestimmt ihrerseits die Art und Weise, in der die Trommel 114 in einem zukünftigen Abgabezyklus betätigt werden sollte. Demgemäß verbessert das adaptive Wiegeverfahren nicht nur die Genauigkeit und Effizienz der Abgaberate, sondern stellt auch einen intelligenten Abgabevorgang bereit.
In 17 beginnt der adaptive Wiegevorgang in der Box 162. Ein Parameter, Ideales Gewicht, wird durch einen Parameter, Ideale Rate, multipliziert mit einem Parameter, Intervall, in Box 164 erhöht. Die Parameter Ideales Gewicht, Ideale Rate und Intervall haben vorbestimmte Werte. Als nächstes vergleicht die Steuerung 142 das gemessene aktuelle Gewicht der Artikel, die von der Sammlertür 62 gehalten werden, mit dem Idealen Gewicht in Box 166. Wenn das aktuelle Gewicht größer ist als das Ideale Gewicht, d. h. der Weg „ja", dann setzt die Steuerung eine Zielrate (einen Parameter zum Festlegen der Abgaberate, die in ein Steuersignal für den Motor 138 umgeformt wird), die sich als die aktuelle Abgaberate minus Ar ergibt, in Box 168. In dieser Situation kann sich das aktuelle Gewicht dem Zielgewicht annähern. Wenn das aktuelle Gewicht nicht größer ist das Ideale Gewicht, d. h. der Weg „nein", setzt die Steuerung die Zielrate als die aktuelle Abgaberate zuzüglich Ar, in Box 170. In dieser Situation kann es sein, daß das aktuelle Gewicht sich noch nicht an das Zielgewicht angenähert hat. Der Wert Ar kann eine vorbestimmte Konstante oder ein Wert sein, der proportional zu oder näherungsweise proportional zu der Differenz zwischen dem Idealen Gewicht und dem tatsächlichen, aktuellen Gewicht ist. Es sei darauf verwiesen, daß der Wert Ar innerhalb des Bereichs und der Grundgedanken der Erfindung eingestellt werden kann. Bspw. kann er in Abhängigkeit von der Art des Produkts usw. eingestellt werden.
Die Steuerung 142 setzt dann einen Parameter, Grenzrate, als ein Produkt aus einer Konstanten k und der Differenz zwischen dem Zielgewicht und dem aktuellen Gewicht in Box 172 fest. Als nächstes, in Box 174, vergleicht die Steuerung die Grenzrate, die in Box 174 berechnet worden ist, mit der Zielrate, die entweder in Box 168 oder 170 festgelegt worden ist. Wenn die Grenzrate größer ist als die Zielrate, d. h. der Weg „ja", dann wird die Zielrate als eine Abgaberate für den weiteren Abgabevorgang verwendet, d. h. der Abgabemotor 138 wird mit der Zielrate in Box 176 betrieben, und die Abgaberate wird weiterhin laufend an die Zielrate in Box 178 angepaßt. Wenn die Grenzrate nicht größer ist als die Zielrate, d. h. der Weg „nein", dann wird die Grenzrate als eine Abgaberate für den weiteren Abgabevorgang verwendet, d. h. der Abgabemotor 138 wird mit der Grenzrate in Box 180 betrieben. Danach ist ein Zyklus des adaptiven Wiegevorgangs in Box 182 beendet.
Demgemäß wird die Abgaberate nur dann auf einen neuesten Stand gebracht, wenn sie niedriger ist als die Grenzrate. Wenn die Zielrate größer ist als die Grenzrate, zeigt dies an, daß die Abgabevorrichtung ausreichend nahe an dem Zielgewicht ist, so daß sie beginnen sollte, den Motor zu verlangsamen und zu stoppen. Auch dann, wenn der Wiegevorgang abgeschlossen ist, kann die Abgabevorrichtung die anfänglichen und letzten Werte für die Abgaberate vergleichen. Auf diese Weise kann die Abgabevorrichtung, wenn sie mit einem neuen Produkt konfrontiert wird, sich selbst einstellen, so daß sie mit einer optimalen Wiegegeschwindigkeit beginnt, und über eine gewisse Zeit, d. h. nach mehreren Abgabezyklen des neuen Produkts, die Steuerung, die charakteristischen Merkmale und Parameter des neuen Produkts lernt und in der Lage ist, sich selbst einzustellen, so daß sie für das neue Produkt angepaßt ist. Weiterhin kann die Steuerung auf eine ähnliche Weise sich selbst in Realzeit an allmähliche Veränderungen in dem Produkt anpassen, wie bspw. an einen Auftauvorgang.
Wie in 13B dargestellt ist, ist der Sammlermotor 84 auf einem Gehäuse 78 angebracht, das seinerseits auf der Platte 76 montiert ist. Der Motor 84 kann ein herkömmlicher DC-Motor sein, wie er im Stand der Technik bekannt ist. Eine Motorwelle 85 ist in einem Antriebsteil 86 gehalten. Das Antriebsteil 86 ist mit einem mittleren Glied 88 verbunden. Das mittlere Glied 88 weist zwei U-förmige Bereiche auf, von denen jeder mit einem seitlichen Glied 90, 92 verbunden ist. Jedes der seitlichen Glieder 90, 92 ist schwenkbar mit einem Verbindungsteil 94, 96 verbunden. Eine Feder 98 ist zwischen einem Ende des Verbindungsteils 94 und einem Ende des Verbindungsteils 96 angeordnet. Zusätzlich ist jedes der Verbindungsteile 94, 96 auf einem Sammlertürarm 100, 102 (s. 9) über ein Verbindungsrohr 100', 102' angebracht. Die Verbindungsrohre 100', 102' erstrecken sich an einem ersten Ende durch die Platte 76 und an einem zweiten Ende durch das Gehäuse 78. Die Türarme 100, 102 sind in den Verbindungsrohren 100', 102' durch Befestigungszapfen 103, 105 und durch Haltefedern 107, 109 gehalten. Wie in 9 dargestellt ist, ist an dem ersten Ende eines jeden der Türarme 100, 102 ein Teil der Türklappe 104, 106 mit jedem Türarm 100, 102 verbunden. Die Türarme 100, 102 und die Türklappen 104, 106 bilden die Sammlertür 62, die in 2 und 3 dargestellt ist.
Nochmals auf 13B Bezug nehmend, ist die Feder 98 normalerweise so vorgespannt, daß die Sammlertür 62 normalerweise geschlossen ist. Wenn die Steuerung 142 ein Signal erteilt, um die Sammlertür 62 zu öffnen, treibt die Motorwelle 85 des Sammlermotors 84 das Teil 86 an, das seinerseits das mittlere Glied 88 in einer Richtung kurbelartig bewegt, wodurch das seitliche Glied 90 in die Nähe des seitlichen Glieds 92 gebracht wird, bzw. das seitliche Glied 92 in die Nähe des seitlichen Glieds 90 gebracht wird. Demgemäß bringen die seitlichen Glieder 90, 92 das obere Ende des Verbindungsteils 94/100', 96/102' in die Nähe voneinander, so daß die Arme 100, 102 zueinander rotieren, wodurch die Türklappen 104, 106 geöffnet werden. Gleichzeitig wird die Feder 98 expandiert. Die Artikel in dem Bereich 61 werden in den Korb abgegeben. Der Motor 84 läuft während einer vorbestimmten Zeitspanne, die in der Steuerung eingestellt ist. Nach dem Abgabevorgang gibt die Steuerung ein Steuersignal an den Motor 84 ab, um die Sammlertür 62 zu schließen. Der Motor 84 läuft während einer vorbestimmten Zeitspanne, die in der Steuerung eingestellt ist, oder bis eine Ausgangsposition durch einen Sensor 110 erfaßt wird. Bei dem Schließvorgang hilft die vorgespannte Feder 98 dem Motor 84 dabei, die Oberseite der Verbindungsteile 94, 96 voneinander weg zu bewegen. Die Arme 100, 102 werden ihrerseits in ihren entgegengesetzten Richtungen gedreht, wodurch die Sammlertür 62 geschlossen wird. Die Feder 98 bildet auch ein Sicherheitsmerkmal, wenn die Tür geschlossen ist, um eine Verletzungsgefahr durch Einklemmen zu vermeiden, die durch ein starres Teil hervorgerufen werden könnte, wenn ein solches die Feder 98 ersetzen würde. Die Teile und Komponenten des Sammlers 60, mit Ausnahme der Sammlertür 62 und der Enden der Arme 100, 102, sind innen zwischen dem Gehäuse 78 und der Platte 76 angeordnet.
Weiterhin, wie in 13B dargestellt ist, wird die Ausgangsstellung der Sammlertür durch die Ausgangsstellung der Motorwelle 85 festgelegt, die in einem Stellglied 106 zur Ausgangszustandsregistrierung registriert ist. Das Stellglied 6 zur Ausgangszustandsregistrierung wird durch einen selbstverriegelnden Ring 108 gehalten. Der Sensor 110 ist auf dem Sammlermotor 84 benachbart zu dem Stellglied 106 zur Ausgangszustandsregistrierung angebracht. Der Sensor 110 wird dafür verwendet, um die Ausgangsstellung der Motorwelle 85 über das Stellglied 106 zu erfassen. Das erfaßte Signal wird an die Steuerung 142 abgegeben, um die Ausgangsstellung der Motorwelle mitzuteilen, so daß die Steuerung über den Status des Motors 84 informiert ist, um festzulegen, ob der Motor 84 gestoppt werden sollte.
Die Sammlertür 62 ist am besten in 9 dargestellt. Die beiden Türklappen 104, 106 der Sammlertür 62 sind so angeordnet und konfiguriert, daß sich eine der Türklappen 106 über die andere Türklappe 104 an ihrem verbindenden Ende erstreckt oder umgekehrt, um eine Luftströmung zu drosseln oder daran zu hindern, in die Sammlertür 62 einzutreten oder aus dieser auszutreten. Dieser Aufbau der Sammlertür trägt dazu bei, den Entfrostungs- bzw. Auftauvorgang der gefrorenen Artikel, der durch eine Luftströmung hervorgerufen wird, zu verlangsamen.
Befestigungsmittel von unterschiedlichen Teilen und Komponenten, die in den Zeichnungen dargestellt sind, werden in der vorliegenden Erfindung bevorzugt verwendet. Es sei darauf verwiesen, daß auch andere Befestigungs- oder Anbringungsmittel verwendet werden können, ohne daß die Grundlagen der vorliegenden Erfindung verlassen werden.
Nochmals auf 4 und 5 Bezug nehmend, enthält der Grundkörper 34 des Zuführungsbehälters einen Abweiser 112 und eine Trommel 114. Der Abweiser 112 ist lösbar auf einer inneren Wand des Grundkörpers 34 des Zuführungsbehälters angebracht. Auf der inneren Wand befinden sich zwei mit Absätzen versehene Bolzen 116, 118. Die Köpfe der beiden mit Absätzen versehenen Bolzen 117, 118 erstrecken sich durch Löcher 120, 122 des Abweisers 112, wie am deutlichsten aus 7 hervorgeht. Die durchgehenden Löcher 120, 122 liegen benachbart zu Schlitzen 124, 126. Eine Verriegelungsplatte 128 weist zwei Löcher auf, die näher an einem Rand als an dem gegenüberliegenden Rand der Platte 128 liegen. Wenn die Löcher der Verriegelungsplatte 128 mit den mit Absätzen versehenen Bolzen 116, 118 und den durchgehenden Löchern 120, 122 des Abweisers 112 ausgerichtet sind, wird der Abweiser 112 an Ort und Stelle auf der inneren Wand des Abweisers 112 verriegelt. Wenn die Verriegelungsplatte 128 mit den beiden Löchern näher an dem oberen Ende des Zuführungsbehälters 22 angeordnet ist, ist der Abweiser 112 an Ort und Stelle verriegelt, wobei die mit Absätzen versehenen Bolzen 116, 118 in den Schlitzen 124, 126 angeordnet sind. Wenn die Verriegelungsplatte 128 mit den beiden Löchern weiter weg von dem oberen Ende des Zuführungsbehälters 22 angeordnet ist, ist der Abweiser 112 an Ort und Stelle verriegelt, wobei die mit Absätzen versehenen Bolzen 116, 118 in den Löchern 120, 122 angeordnet sind. Demgemäß kann der Abstand zwischen dem Abweiser 112 und der Trommel 114 durch die Orientierung der Platte 128 eingestellt werden. Dies ermöglicht, daß unterschiedliche Größen von Artikeln abgegeben werden, bspw. Artikel mit größeren Abmessungen wie etwa Zwiebelringe oder Artikel mit kleineren Abmessungen wie etwa Pommes Frites.
Eine vergrößerte Ansicht des Abweisers 112 ist in 7 dargestellt. Der Abweiser 112 weist einen Befestigungsabschnitt 130 und einen flexiblen, C-förmigen Abschnitt 132 auf, der mit einer Vielzahl von Zinken 134 versehen ist. Jede der Zinken 134 ist vorzugsweise elastisch und besteht aus einem Kunststoffmaterial wie etwa einem Kunststoffmaterial wie ABS. Als Ergebnis davon, wenn ein größeres Stück eines Artikels durch den Zwischenraum zwischen den Zinken 134 und der Trommel 114 hindurchgeht, wird die entsprechende Zinke 134 bzw. werden die entsprechenden Zinken zeitweise verformt, um zu ermöglichen, daß das größere Stück des Artikels in den Sammler fällt, ohne daß das Stück zerbricht. Da nur die entsprechende Zinke 134 oder die entsprechenden Zinken verformt wird oder werden, können die übrigen Zinken weiterhin als Abweiser funktionieren, um die Menge der Artikel zu steuern, die in den Sammler 60 fällt.
Wie weiter aus 4 und 5 hervorgeht, ist die Trommel 114 lösbar auf einer Motorwelle 136 (am besten aus 3 ersichtlich) des Trommelmotors 138 (am besten aus 1 und 2 ersichtlich) angebracht. Der Trommelmotor 138 treibt die Trommel 114 an, um die Artikel in Richtung auf den Abweiser zu bewegen, wie am besten aus 11 hervorgeht. Der Motor 138 kann ein beliebiger Typ eines geeigneten Motors sein, der im Stand der Technik bekannt ist und die Steuerung der Trommelposition sowie die Kraft, die auf die Trommel ausgeübt wird, ermöglicht.
Zusätzlich ist ein Sensor angeordnet, um die Geschwindigkeit, d. h. die Drehzahl der Trommel, und/oder den Strom, der aus der Drehung des Motors erzeugt wird, zu erfassen. Das erfaßte Signal wird dann an die Steuerung 142 weitergegeben, die ein Steuersignal abgibt, um die Drehung des Trommelmotors 138 zu steuern. Wenn die Drehzahl der Trommel abnimmt und/oder der Strom zunimmt, ist dies ein Zeichen dafür, daß eine Verstopfung zwischen der Trommel 114 und dem Abweiser 112 aufgetreten sein kann. Bei Empfang des erfaßten Signals durch die Steuerung 142 sendet diese ein Steuersignal an den Motor 138, um den Motor für eine vorbestimmte Zeit oder Drehung umzusteuern bzw. umzukehren. Dann sendet die Steuerung ein Steuersignal, um den Motor weiter in der normalen Richtung zu drehen. Zur besseren Erläuterung und zum deutlichen Verständnis ist in 12 ein funktionales Blockdiagramm der umsteuerbaren Trommel und der Steuereinrichtung dargestellt.
Weiterhin ist der Trommelmotor 138, wie in 1 und 2 dargestellt ist, auf dem Rahmen 24 angebracht. Die Motorwelle 136 geht durch den Rahmen 24 hindurch, um an die Trommel 114 anzuschließen. Die umsteuerbare Trommelanordnung reduziert erheblich den Bruch von Artikeln, bspw. Pommes Frites, während ihrer Überführung von dem Zuführungsbehälter 22 zu dem Sammler 60.
8A und B erläutern eine bevorzugte Ausführungsform der Trommel 114. 8A zeigt ein erstes Ende 144 der Trommel 114, und 8B zeigt ein zweites Ende 146 der Trommel 114. Das zweite Ende 146 der Trommel 114 gleitet auf die Motorwelle 136 des Sammlermotors 138. Das zweite Ende 146 weist eine Bohrung 148 auf, die so angeordnet und konfiguriert ist, daß sie einen gedrehten Eintrittsbereich aufweist, um die Trommel 114 leicht auf der Welle 136 des Trommelmotors zu montieren. Der gedrehte Eintrittsbereich stellt eine selbsttätige Ausrichtung für die Trommel 114 bereit, um auf die Welle 136 des Trommelmotors zu gleiten bzw. geschoben zu werden. Eine schematische Ansicht des gedrehten Eintrittsbereichs ist in 8C dargestellt. Diese selbsttätige Ausrichtung ermöglicht es einem Benutzer, die Trommel leicht auf der Motorwelle anzubringen, ohne in das Innere des Zuführungsbehälters greifen zu müssen, um die Trommelposition einzustellen, während der Zuführungsbehälter auf der Abgabevorrichtung plaziert wird, insbesondere dann, wenn der Zuführungsbehälter eine volle Beladung von Artikeln enthält.
Weiter Bezug nehmend auf 8A und B ist die Trommel 114 ein zylindrischer Grundkörper 149, der erhabene Bereiche aufweist, d. h. Rippen 150a–i, und Stegbereiche, d. h. Nuten 152. Bevorzugtermaßen weisen die Rippen 150a–i unterschiedliche vorbestimmte Höhen oberhalb der Nuten 152 auf, um zu ermöglichen, daß sich unterschiedliche Zwischenräume zwischen dem Abweiser 112 und der Trommel 114 befinden. Diese Ausführung der Trommel stellt eine bessere Handhabung einer Vielfalt von Artikeln bereit und reduziert außerdem den Bruch von Artikeln während der Überführung.
10 erläutert Luftdrosselelemente 154, 156, die zwischen dem Deckel 32 des Zuführungsbehälters und dem Grundkörper 34 des Zuführungsbehälters und zwischen dem Grundkörper 34 des Zuführungsbehälters und dem Sammler 60 angeordnet sind. Wenn der Deckel 32 auf den Grundkörper 34 geschlossen ist, drosselt das Luftdrosselelement 154 eine Luftströmung zwischen dem Deckel 32 und dem Grundkörper 34. Außerdem drosselt das Luftdrosselteil 156, nachdem der Zuführungsbehälter 22 auf den Sammler 60 geschoben ist, eine Luftströmung zwischen dem Zuführungsbehälter 22 und dem Sammler 60. Die Luftdrosselelemente tragen dazu bei, das Entfrosten bzw. Auftauen der gefrorenen Artikel zu verlangsamen, um auf diese Weise eine bessere Handhabung der Artikel zu bieten.
Während eine spezielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf ihre Anwendung zum Abgeben von Artikeln wie bspw. gefrorene Pommes Frites, Zwiebelringe usw. beschrieben worden ist, ist es für einen Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet der Technik klar, daß die Erfindung nicht durch eine solche Anwendung oder Ausführungsform für die speziellen Komponenten, die vorliegend offenbart und beschrieben sind, beschränkt ist. Für einen Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet ist es klar, daß andere Ausführungen, in denen die Grundlagen der vorliegenden Erfindung verkörpert sind, und andere Anwendungen dafür innerhalb des Bereichs und der Zielsetzung der vorliegenden Erfindung möglich sind. Die Ausführung, die vorliegend beschrieben ist, bildet lediglich ein Beispiel einer Ausführungsform, die die Grundlagen der vorliegenden Erfindung enthält und in die Praxis umsetzt. Andere Modifikationen und Änderungen sind innerhalb des Fachwissens von Fachleuten auf dem vorliegenden Gebiet der Technik möglich und liegen innerhalb des umfassenden Bereichs der angefügten Ansprüche.

Claims

Vorrichtung zum Abgeben von Nahrungsmittelartikeln aus einem primären Lagerungs- und Bestandsbereich an einen Korb, mit: a) einem primären Lagerungsort für Nahrungsmittel; b) einem Sammel- und Lagerungsort für Nahrungsmittel (61), der benachbart zu dem primären Lagerungs- und Bestandsbereich für Nahrungsmittel angeordnet und konfiguriert ist, wobei die Nahrungsmittelartikel durch ihre Schwerkraft in den Korb fallen, wobei der Korb im wesentlichen unterhalb des Sammel- und Lagerungsorts für Nahrungsmittel (61) angeordnet ist; c) einer drehbaren, umsteuerbaren Trommel (114) zum Überführen der Nahrungsmittelartikel von dem primären zu dem Sammel- und Lagerungsort für Nahrungsmittelartikel (61); d) einer Sammlertür (62) zum steuerbaren Abgeben der Nahrungsmittelartikel von dem Sammel- und Lagerungsort für Nahrungsmittelartikel (61) zu dem Korb, ansprechend auf ein Steuersignal, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel die Nahrungsmittelartikel in steuerbarer Weise ansprechend auf ein erstes Steuersignal überführt, wobei die Sammlertür die Nahrungsmittelartikel ansprechend auf zweites Steuersignal in steuerbarer Weise abgibt, und daß die Vorrichtung eine Steuerung (142) aufweist, um ein Abgabesignal zu erhalten und das erste Steuersignal für die umsteuerbare Trommel (114) und das zweite Steuersignal für die Sammlertür (62) zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die umsteuerbare Trommel (114) sowohl in einer Vorwärtsrichtung bei normalem Betrieb als auch in einer umgekehrten Richtung bei einem umgekehrten Betrieb drehbar ist, wobei dann, wenn erfaßt wird, daß eine Drehgeschwindigkeit der Trommel (114) niedriger ist als eine normale Drehgeschwindigkeit der Trommel (114), die Trommel (114) in der umgekehrten Richtung für eine vorbestimmte Drehung der Trommel (114) gedreht wird, und die Trommel (114) nach der vorbestimmten Drehung zu einer Drehung in der Vorwärtsrichtung zurückkehrt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (66) zum Erfassen/Messen einer Last/eines Gewichts vorgesehen ist, zum Wiegen der Nahrungsmittelartikel in dem Sammel- und Lagerungsort für Nahrungsmittel (61) und zum Erzeugen eines gewogenen Signals; wobei die Steuerung (162) das Abgabesignal und das gewogene Signal erhält und das erste Steuersignal für die Trommel (114) erzeugt, wobei die Steuerung (142) das gewogene Signal mit einem vorbestimmten Wert vergleicht und das zweite Steuersignal für die Sammlertür (62) erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (66) zum Messen/Erfassen einer Last/eines Gewichts eine Feder (68) aufweist, die so konfiguriert und angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen einem Magneten und einem Sensor (82), der benachbart zu dem Magneten angeordnet ist, herzustellen, wobei der Sensor (82) einen Abstand zwischen dem Magneten und dem Sensor (82) erfaßt und das gewogene Signal für die Steuerung (142) erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlertür (62) so konfiguriert und angeordnet ist, daß sie erste und zweite Klappen (104, 106) aufweist, die durch einen Sammlermotor (84) geöffnet werden und durch eine vorgespannte Feder (98) geschlossen werden, wie zwischen den ersten und zweiten Klappen (104, 106) angeschlossen ist, wobei sich die zweite Klappe (106) über die erste Klappe (104) an einem Anschlußende zwischen den ersten und zweiten Klappen erstreckt, um eine Luftströmung zwischen innerhalb und außerhalb des Sammel- und Lagerungsorts für Nahrungsmittel (61) zu verhindern.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sammlertür (62) bei Empfang eines Öffnungssignals für die Sammlertür öffnet, wobei die Gegenstände aufgrund ihrer Schwerkraft in den Korb fallen; und wobei die Steuerung (142) eine Abgaberate der Trommel (114) in Realzeit einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein nachgiebiger Abweiser (112) vorhanden ist, der an einer einstellbaren Entfernung von der Trommel (114) angeordnet ist, wobei die abzugebenden Nahrungsmittelartikel zwischen der Trommel (114) und dem Abweiser (112) überführt werden.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (114) einen Zylinder (149) aufweist, der eine Längsachse und abwechselnd erhabene (150a–i) und Stegbereiche (152) aufweist, die parallel zueinander auf dem Umfang des Zylinders (149) entlang der Längsachse der Trommel (114) verlaufen, wobei die erhabenen Bereiche (150a–i) unterschiedliche vorbestimmte Höhen oberhalb des Stegbereiche (152) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (149) eine Bohrung (148) aufweist, die benachbart zu einem Mittelpunkt des Zylinders (149) und benachbart zu einem ersten Ende (144) des Zylinders (149) angeordnet ist, wobei die Bohrung (148) einen gedrehten Eintrittsbereich aufweist, um eine selbsttätige Ausrichtung zwischen der Trommelvorrichtung (114) und einem Element zu ermöglichen, das in der Bohrung (148) aufnehmbar ist, ohne den Zylinder (149) von Hand zu drehen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die umsteuerbare Trommel (114) sowohl in einer Vorwärtsrichtung bei normalem Betrieb als auch in einer umgekehrten Richtung bei einem umgekehrten Betrieb drehbar ist, wobei dann, wenn erfaßt wird, daß eine Drehgeschwindigkeit der Trommel (114) niedriger ist als eine normale Drehgeschwindigkeit der Trommel (114), die Trommel (114) in der umgekehrten Richtung für eine vorbestimmte Drehung der Trommel (114) gedreht wird, und die Trommel (114) nach der vorbestimmten Drehung zu einer Drehung in der Vorwärtsrichtung zurückkehrt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abweiser (112) eine Platte (130) und eine Anzahl von nachgiebigen Zinken (134) aufweist, die nebeneinander mit einem vorbestimmten Abstand voneinander angeordnet sind und mit der Platte (130) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zuführungsbehälter (22) zum Aufnehmen der Nahrungsmittelartikel vorgesehen ist, wobei die Trommel (114) und der Abweiser (112) auf dem Zuführungsbehälter (22) angebracht sind, wobei der Zuführungsbehälter einen Behälter mit Seitenwänden und zwei offenen Enden aufweist, wobei die Artikel an dem ersten offenen Ende in den Behälter geladen werden und an dem zweiten offenen Ende aus dem Behälter abgegeben werden, und wobei eine Abdeckung (32) das erste offene Ende des Behälters abdeckt, wobei die Abdeckung und der Behälter so konfiguriert und angeordnet sind, daß es möglich ist, daß die Abdeckung in einer Abnahmeposition, in einer offenen Position und in einer geschlossenen Position ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter ein längliches Stangenelement (40) aufweist, das eine D-Form besitzt, wobei die Abdeckung (32) eine Nut (36) zum Festhalten des länglichen Stangenelements (40) aufweist, wobei die Nut (36) einen abgewinkelten Durchgang und einen runden Querschnitt an einem Ende des Durchgangs aufweist, und wobei dann, wenn das D-förmige Stangenelement (40) mit dem abgewinkelten Durchgang ausgerichtet ist, die Abdeckung sich in der Abnahmeposition befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Abnahmeposition der Abdeckung (32) um etwa 30° von der geschlossenen Position entfernt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (32) ein Luftdrosselelement (154) an einem Umfang des Behälters aufweist, der in Richtung auf einen Umfang der Abdeckung weist, wobei das Luftdrosselelement (154) eine Luftströmung zwischen der Abdeckung (32) und dem Behälter drosselt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammlertür (62) umfaßt: a) ein Paar von sich in Längsrichtung gegenüberstehenden Stangen (100, 102) wobei jede der Stangen (100, 102) um ihre Längsachse drehbar ist; b) ein Paar von Türklappen (104, 106) wobei jede der Türklappen (104, 106) wirkungsmäßig auf der entsprechenden Stange (100, 102) angebracht ist, wobei eine Drehung der Stangen (100, 102) sich in eine Drehung der Türklappen (104, 106) umsetzt, wobei eine der Türklappen (106) sich an einem Anschlußende der beiden Türklappen (104, 106) über die andere Türklappe (104) erstreckt, um eine Luftströmung zu drosseln, wenn die Türklappen (104, 106) geschlossen sind; c) erste und zweite einander gegenüberstehende Teile (94, 96) wobei jedes der einander gegenüberstehenden Teile (94, 96) mit einer der Stangen (100, 102) verbunden ist, und wobei die einander gegenüberstehenden Teile (94, 96) um die Längsachse der Stangen drehbar sind; d) eine Feder (98), die zwischen den einander gegenüberstehenden Teilen (94, 96) angeschlossen ist, um die Teile in einer ersten Position zu positionieren, die die Türklappen in eine geschlossene Position bringt; und e) ein Kurbelgelenk, das durch einen Sammlermotor (84) angetrieben ist, um die einander gegenüberstehenden Teile (94, 96) in eine zweite Position zu bringen, die die Türklappen (104, 106) in eine offene Position bringt, wobei die Feder (98) vorgespannt ist, wenn sich die Teile (94, 96) in der zweiten Position befinden.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (66) zum Messen/Erfassen einer Last/eines Gewichts eine Feder (68) aufweist, die so konfiguriert und angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen einem Magneten und einem Sensor (82), der benachbart zu dem Magneten angeordnet ist, herzustellen, wobei der Sensor (82) einen Abstand zwischen dem Magneten und dem Sensor (82) erfaßt und das gewogene Signal für die Steuerung (142) erzeugt.
Verfahren zum Abgeben von Artikeln, mit den Schritten: a) Laden der Artikel in einen primären Lagerungsort für Artikel; b) Initiieren eines Abgabesignals; c) Überführen der Artikel zu einem Sammel- und Lagerungsort für Artikel (61), umfassend eine Sammlertür (62), die so angeordnet und konfiguriert ist, daß sie sich selektiv öffnet bei Empfang eines Öffnungssignals für die Sammlertür, wobei die Artikel aufgrund ihrer Schwerkraft in einen Behälter fallen, der sich im wesentlichen unterhalb der Sammlertür (62) befindet; d) Wiegen der Artikel in dem Sammel- und Lagerungsort für Artikel (61) in Realzeit und Erzeugen eines gewogenen Signals; e) Empfangen des gewogenen Signals, Vergleichen des gewogenen Signals mit einem vorbestimmten Wert, und Einstellen des Steuersignals; und f) Erzeugen des Öffnungssignals für die Sammlertür, dadurch gekennzeichnet, daß die Artikel in steuerbarer Weise zu dem Sammel- und Lagerungsort für Artikel (61) überführt werden, ansprechend auf ein Steuersignal, wobei das Steuersignal in Realzeit gemäß einer Änderungsbedingung einer Überführungsanordnung eingestellt wird.