專利名稱:關(guān)于自動(dòng)售貨機(jī)的改進(jìn)發(fā)明的制作方法
本發(fā)明與各種家用及其它用途的干電池的售貨有關(guān)，這種類型的大多數(shù)電池一直被使用到它們的電力降至有效電平以下才被扔掉。再充電的電池是可以買到的，但是對(duì)大多數(shù)家庭用戶而言，再充電的電池成本較高，通常只有大量使用干電池的人才可能考慮購(gòu)買。
發(fā)明的目的是提供一種很容易地以較低的成本給電池再充電的裝置，從而使再充電的電池倍受歡迎。
根據(jù)本發(fā)明，從某一觀點(diǎn)看，提供了一臺(tái)電池自動(dòng)售貨機(jī)。它具有用來接收使用過的電池的輸入端，并包含一個(gè)檢驗(yàn)放入電池時(shí)看其是否合格的識(shí)別裝置、一個(gè)用于將電池再充電到預(yù)定的高電平的充電裝置，和一個(gè)根據(jù)收到的使用過的合格的電池和來自控制裝置的激勵(lì)信號(hào)，用來從機(jī)器上分配另一個(gè)已充電的電池的電池分配裝置，同傳送再充過電的電池到電池分配裝置輸入端相連接的充電裝置輸出端。
像這樣一種大多數(shù)人能夠使用為他們自己的電池充電的自動(dòng)售貨機(jī)式的設(shè)備，人們無須花很大的投資便可購(gòu)買他們自己個(gè)人用的充電裝置?？刂蒲b置設(shè)計(jì)成依據(jù)收到的編碼輸入信號(hào)、或者投入的適當(dāng)?shù)挠矌?、卡片或輔幣而產(chǎn)生的激勵(lì)信號(hào)。如果硬幣生效，用戶事實(shí)上就會(huì)給他的電池再行充電，而其所花費(fèi)用無疑會(huì)比購(gòu)買一節(jié)新的電池所花的錢少得多。在某些場(chǎng)合下面，人們可能要求提供一種公用的電池再充電裝置，例如，可供一個(gè)公司許多顧員大量使用電池的情況。在這種情況下，可能不需要支付再充電的費(fèi)用，使用編碼輸入信號(hào)的按鍵，或者投入適當(dāng)?shù)挠矌啪湍芤栽俪潆姷碾姵貋硖鎿Q使用過的電池。
更為可佳的是，識(shí)別裝置能有效地檢驗(yàn)電池的尺寸和類型，或者電池可能產(chǎn)生的物理?yè)p壞，并接收任何非標(biāo)準(zhǔn)的電池。因此，本機(jī)將只接受能夠再行充電且屬于能被接收的物理形狀的類型的電池。識(shí)別裝置也能有施地檢驗(yàn)以前電池再充電的操作次數(shù)或使用期限，并接收電位降外于規(guī)定的限度內(nèi)的電池，以便將其傳送給充電裝置;而電位降超過這個(gè)限度的電池，則被轉(zhuǎn)送到拒收倉(cāng)。這就能確保接近有效期終了的電池不能通過本機(jī)器，以后不再充電。例如，售出的新電池可載有以適當(dāng)間隔的編信息，以便使本機(jī)能夠從其代號(hào)識(shí)別電池的近似使用期限。
充電裝置將同一個(gè)放電部件完美地結(jié)合在一起，放電部件用于把驗(yàn)收過的電池再充電之前釋放到預(yù)定的較低的充電電平。充電可通過使電池循環(huán)再充電并伴隨著用來檢驗(yàn)電池狀況的放電周期來實(shí)現(xiàn)，直到達(dá)到所需要的充電電平為止，在電池的放電期間，能夠檢驗(yàn)電池的充電狀況，且該種結(jié)構(gòu)能確保得到正確的讀數(shù)。但是，每節(jié)電池在規(guī)定的適于該電池的時(shí)間間隔內(nèi)，須連續(xù)充電。
發(fā)明的機(jī)器有利于安裝貯存室，貯存以便保持從充電裝置到分配裝置之間傳遞的電池。分配裝置本身將通過識(shí)別裝置或施加給控制裝置的輸入信號(hào)的確定有效地分配該種類型的電池，以便使本機(jī)能夠接收和分配各種類型的電池。
本機(jī)還完美地包括指示電池接收的顯示裝置和觸發(fā)控制機(jī)構(gòu)的必需品。顯示裝置也可設(shè)計(jì)成拒收不合格電池的理由。
在最佳的方案中，本機(jī)被構(gòu)成靠重力傳送電池使其通過，完美的充電裝置是以用來使電池通過的垂直配制的齒板、從齒板側(cè)壁的內(nèi)表面交錯(cuò)伸出的限定電池的蛇形通道的支座的方式來組裝的。
在齒板中裝有一個(gè)釋放閘門，以保持電池在齒板中對(duì)所需要的循環(huán)周期來說處于所要求的位置。更可取的是有一排并肩安裝的相同的齒板和依次輸送電池到齒板上的裝置，以便確保均勻地給齒板供料，在這種情況下，輸送電池到齒板的裝置包括一個(gè)安裝有閘門的傾斜供料溝槽，該閘門通過控制裝置按需要升舉，允許電池依次落入齒板。傾斜供料溝槽的底板沿運(yùn)動(dòng)方向理想的應(yīng)是波浪形，以便電池沿供料溝槽通過時(shí)，將其排列成行。如果供料溝槽的側(cè)壁某些部分在離開供料溝槽的底板處使其成一角度，則將減少電池端部伸出造成排不直的可能性。
接收使用過的電池的輸入端，最好包括一個(gè)其門是可關(guān)閉的料箱。
本機(jī)可包括一個(gè)帶有電池接收凹窩的轉(zhuǎn)動(dòng)件，用于從輸入端傳送電池，經(jīng)過識(shí)別裝置以后，將其送至充電裝置的入口或廢品出口。
本發(fā)明可用各種方式來實(shí)現(xiàn)，其最佳實(shí)施例結(jié)合附圖闡述如下，其中圖1是本發(fā)明的電池自動(dòng)售貨機(jī)的各式各樣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示圖圖2是本機(jī)器的電池接收裝置詳細(xì)側(cè)視圖;
圖3是本機(jī)器的電池貯存?zhèn)}和充電裝置的詳細(xì)側(cè)視圖;
圖4是構(gòu)成圖3貯存裝置入口部分的齒板圖;
圖5是圖3中電池15的貯存裝置詳圖。
圖1的電池自動(dòng)售貨機(jī)，是在機(jī)殼1中裝有一個(gè)控制和顯示板2和一個(gè)硬幣接收裝置3。使用過的電池置入料箱4中，隨后在激勵(lì)步進(jìn)馬達(dá)的裝置6的控制下，滾筒5由步進(jìn)馬達(dá)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，以便使料箱4中的電池依次被收入滾筒5中的凹窩，并首先被帶著旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過檢驗(yàn)測(cè)頭7后，合格的電池被送到貯存裝置9的接收口8，不合格的電池則被送到廢品出口10。該裝置的這一部分在圖2中更為詳細(xì)，其中所示的滾筒5沿順時(shí)針方向從滾5的軸線起，以72°角為間隔配置4個(gè)凹窩11、12、13、14。但是，凹窩14和11之間的角度為144°。圖2所示的滾筒5是其寢位置，在該位置上，滾筒5延長(zhǎng)表面正對(duì)著通往入口料箱4的開口15，在入口料箱4中至多可放入4節(jié)電池，當(dāng)關(guān)上罩16時(shí)，裝置6即被控制裝置17(圖1)發(fā)出的信號(hào)啟動(dòng)，使?jié)L筒5以72°的增量步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)，之后，凹窩14將對(duì)準(zhǔn)入口15并停留一段時(shí)間，讓電池18進(jìn)入凹窩14，處于入口料箱中的其余電池，當(dāng)滾筒步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，分別被滾筒凹窩13、12和11接收。當(dāng)滾筒各凹窩經(jīng)過探測(cè)頭7時(shí)，電池被掃描以檢驗(yàn)其是否合格。在這種情況下，合格電池18將載上一條對(duì)紅外線敏感的物質(zhì)，這種物質(zhì)條被附在電池弧形表面上事先規(guī)定的一端上。如果探測(cè)頭7判明該物質(zhì)條位于正確的位置，控制裝置17使繞著樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板20在下一步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)中向下打開落入接收口8。于是滾筒5在下一次增量轉(zhuǎn)動(dòng)中，電池18落入接收口8，如果控制裝置17未從檢測(cè)頭7收到適宜的信號(hào)，擋板20不打開，那么，電池最終將移過接收口8，直達(dá)廢品出口10電池的重量足以克服經(jīng)簧片的位移，移動(dòng)擋板21至打開位置，以使該節(jié)電池落入廢料倉(cāng)22。一旦滾筒5開始轉(zhuǎn)動(dòng)，罩16被鎖定在關(guān)閉位置，直至滾筒完成了全部工序重新回到圖2所示的初始位置為止。然后罩16又被打開，再次放入幾節(jié)電池，或者重新放入已經(jīng)落入廢料倉(cāng)22中的那些電池，而那些電池拒收的唯一原因是沒有被正確取向。通過本機(jī)器的電池，必須使其正、負(fù)極按規(guī)定的方向配置。
控制裝置17還接受與控制板2相連的電路23(圖1)和硬幣接受機(jī)構(gòu)3的信號(hào)(合格的硬幣落入收集箱24中)。當(dāng)控制裝置自動(dòng)記錄了這樣的事實(shí)-即已經(jīng)接收了一個(gè)或多個(gè)合格的電池，并已通過了接收口8，且用于交易的足夠的硬幣事先已被接收機(jī)構(gòu)3接收。那么存部件25中的等量電池將被放入并進(jìn)入溜槽26，并以下文更加詳細(xì)的敘述的方式分配到出口倉(cāng)27。控制板和顯示裝置2能顯示與交易有關(guān)的信息，例如投入錢的數(shù)量，合格電池的數(shù)目，也許是拒收不格電池的理由。本設(shè)備被設(shè)計(jì)成能退回未使用的硬幣，例如拒收電池的情況。
翻回到圖3。圖3所示是用來存經(jīng)接收口8接收的電池裝置，這些電池被送入一個(gè)供料溝槽28，它具有如圖4所示的傾斜底板29。溝槽28包括一個(gè)階梯形且向下傾斜的齒板30。供料溝槽28的側(cè)壁31傾斜部分32，當(dāng)電池滾落到齒板30上，在齒板臺(tái)階上下滑行時(shí)，其運(yùn)動(dòng)是受到控制的，且電池力圖復(fù)位到齒板30的各凹槽之中，以便對(duì)趨于盤旋到路線外的電池進(jìn)行調(diào)整。如果電池開始拱到一個(gè)側(cè)壁上;那么在兩側(cè)壁31的傾斜臺(tái)階30也有助于把電池復(fù)位到壁31之間的中央。人們知道，如果電池能轉(zhuǎn)動(dòng)，以致電池的軸線向下指向傾斜底板29，就可能造成停機(jī)和或卡住該機(jī)的其它另件。
齒板30被分為若干個(gè)獨(dú)立的部分，其中每一部分繞樞軸中心3轉(zhuǎn)動(dòng)，充當(dāng)擋板33，擋板33升高時(shí)(借助于控制回路17控制的電磁圈的作用)，打開通往4個(gè)貯存?zhèn)}36中的一個(gè)輸入口35。擋板33將依次被打開，以致當(dāng)電池經(jīng)接收口8被送入時(shí)，4個(gè)貯存?zhèn)}在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)順次被裝滿。
每個(gè)貯存?zhèn)}36都有一對(duì)相向的壁37，從壁37上交錯(cuò)伸出支座38這些支座伸出的高度基本上等于一個(gè)電池直徑，而每個(gè)支座的自由端和對(duì)壁之間的距離略大于電池的直徑，而每個(gè)支座的自由端和對(duì)壁之間的距離略大于電池的直徑的直徑。一個(gè)支座與其上，下支座之間的距離略大于兩個(gè)電池的直徑。因此，某種商品沿著蛇形通道在重力作用下通過貯存?zhèn)}，至多只能放下大約兩倍電池直徑。
在該設(shè)備的中間區(qū)域，備有一個(gè)充電區(qū)域，總的以39表示。在該區(qū)域中，每個(gè)貯存?zhèn)}中的4個(gè)為一組的電池，借助于與各組中的每一個(gè)電池的兩端相接觸的電極，施加一個(gè)電流來充電，進(jìn)入充電區(qū)域靠銷子40來控制，銷子40伸出時(shí)，即阻止電池落入充電區(qū)域。類似的銷子41控制電池移出充電區(qū)域。光電管(未示出)檢測(cè)通向充電區(qū)域的電池通道。只有當(dāng)4個(gè)空間全被裝滿時(shí)，控制裝置才會(huì)允許電極向前靠到電池上，經(jīng)過一段所需要的時(shí)間后，電極退回，并允許電池進(jìn)入貯存區(qū)25。隨后，依靠銷子40的動(dòng)作，允許一組新的電池從入口區(qū)域42分別進(jìn)入各個(gè)充電區(qū)域。
充電區(qū)域39由充電電路43供電(圖1)。充電電路給充電區(qū)域內(nèi)的每節(jié)電池輸送直流電。充電電路43也控制充電區(qū)域39的側(cè)板的移動(dòng)，使電極壓向電池的正、負(fù)極。充電電路43的另一個(gè)特點(diǎn)是能檢驗(yàn)電池經(jīng)過充電周期后是否充足了電(充電周期根據(jù)被充電的電池的尺寸可能從50分鐘到5個(gè)小時(shí))，并且對(duì)屬于未充足電的電池，向控制回路17發(fā)送一個(gè)信號(hào)?？刂苹芈穼⒂涊d放入出口溜道26的電池?cái)?shù)，當(dāng)未充足電的電池進(jìn)入出口溜道26時(shí)，擋板44便被打開，讓這節(jié)電池落入拒收容器45。充過電的電池被貯存在貯存區(qū)，直到控制器回路17指示電池應(yīng)發(fā)送到出口艙，隨后使閘門46(圖3)啟動(dòng)，允許一節(jié)電池落入溜槽26為止。本機(jī)各工作回路的電源裝置19(圖1)放置在機(jī)殼1的底座上。
當(dāng)電池通過電池貯存?zhèn)}和充電裝置9下落時(shí)，電池有可能發(fā)生損壞，特別是在支座38之間需要較大的那些電池更是如此。為了避免損壞，支架36的側(cè)壁37和支座38上可襯以襯墊47(圖5)，該襯墊47可用適合的減振材料模壓或沖壓制成。在電池可能受到碰撞損壞的其它地方，可以安裝類似的襯料。
研究這些附圖將能了解到電池的控制遍及整個(gè)機(jī)器是靠重力輸送的。因此，最好是在各個(gè)階段控制電池的動(dòng)量，例如，接收口8中的擋板20(圖2和圖2)是如此構(gòu)形的，即當(dāng)擋板處于最低位置時(shí)，它將擋住已經(jīng)落入供料溝槽28的入口的一節(jié)電池18。由線圈控制的擋板20的移動(dòng)在短時(shí)間內(nèi)將固定不動(dòng)(借助于控制裝置17)，以致使電池有達(dá)到靜止的時(shí)間，當(dāng)擋板20退回，電池開始滾落到齒板30上時(shí)，將不會(huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)。正如以前已經(jīng)解釋過的那樣，臺(tái)階齒板30本身控制著電池沿傾斜底板29滑下的路線。為防止電池的凸出電極碰到側(cè)壁可能產(chǎn)生的其它偏移，側(cè)壁31的傾斜部分32在此也起輔助作用。
人們將注意到出口溜槽26附帶安裝了圖4中以30出口的臺(tái)階擋板，以便確保沿出口溜槽倉(cāng)27的電池是受控供貨的。
這些附圖基本上示出了一個(gè)單一的樣型，它包括圖2中的電池接收裝置和圖3中的電池貯存和充電裝置。應(yīng)當(dāng)指出，可以有一系列的并列的樣型，其中每一種都是為不同類型的電池而設(shè)計(jì)的。圖示的樣型是為園柱形的電池設(shè)計(jì)的，但經(jīng)過適當(dāng)?shù)母难b，一種樣型能完成接收和發(fā)放非園載面的矩形電池。這些樣型是可更換的。以便改變某臺(tái)機(jī)器的構(gòu)形使之適用于市場(chǎng)的特殊條件。在使用中，每一種樣型本身將同電源裝置19相連接，如果使用過的電池已經(jīng)裝入各樣型的相應(yīng)的入口箱4，則通過適當(dāng)?shù)牟僮鞒绦蚋鳂有图葱羞\(yùn)轉(zhuǎn)。
圖1中的電池貯存裝置9，應(yīng)在供料溝槽2.8的下端裝一個(gè)微動(dòng)開關(guān)，用以檢驗(yàn)出現(xiàn)的電池并啟動(dòng)用來顯示一個(gè)或多個(gè)擋板33存在某些故障的報(bào)警裝置。另一個(gè)可能的改型是裝有一個(gè)電動(dòng)探測(cè)器用來檢測(cè)電池的狀態(tài)，那時(shí)電池觸到傳感頭7上。如果這個(gè)探測(cè)器判明電池不可能再充電，那么或者能保證那節(jié)電池繞到廢品出口10或者保證控制回路17能發(fā)出控制信號(hào)，允許電池通過接收口8，然供沿供料槽28的長(zhǎng)度而行，隨后電池將經(jīng)過一個(gè)被控制回路打開的再口擋板，落入拒收箱45中。
權(quán)利要求
1.電池自動(dòng)售貨機(jī)，具有一個(gè)用來接收使用過的輸入端，并包含一個(gè)核驗(yàn)放入電池時(shí)看其是否合格的識(shí)別裝置，一個(gè)用于將電池再充電到預(yù)定的高電平的充電裝置，和一個(gè)根據(jù)收到的使用過的合格的電池和來自控制裝置的激勵(lì)信號(hào)用來從機(jī)器上分配另一個(gè)已經(jīng)充電的電池分配裝置，同傳送再充電過的電池到電池分配裝置輸入端相連接的充電裝置輸出端。
2.根據(jù)權(quán)力要求1的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是識(shí)別裝置能有效地檢驗(yàn)電池的尺寸和類型，或者可能產(chǎn)生的物理?yè)p壞和拒收非標(biāo)準(zhǔn)電池。
3.根據(jù)權(quán)力要求1或2的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是識(shí)別裝置能有效地檢驗(yàn)使用期限或以前施加給電池再充電的操作次數(shù)，并接收電位降處于規(guī)定的限度內(nèi)的電池將其傳送給充電裝置，轉(zhuǎn)送電位降超過該限度的電池至拒收倉(cāng)。
4.根據(jù)權(quán)力要求1至3之一的電池自動(dòng)售貨機(jī)其特征是充電裝置安裝一個(gè)用于把驗(yàn)收過的電池在再充電之前放電至預(yù)定的較低的充電電平的放電部件。
5.根據(jù)權(quán)力要求4的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是充電裝置設(shè)計(jì)成使電池在預(yù)定的周期內(nèi)連續(xù)充電。
6.根據(jù)權(quán)力要求1至4之一的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是充電裝置能有效地使電池伴隨著用來檢驗(yàn)電池狀況的短暫的放電周期循環(huán)再充電，直至達(dá)到所要求的充電電平為止。
7.根據(jù)權(quán)力要求1至6之一的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是分配裝置能有效地按照識(shí)別裝置和控制裝置的輸入信號(hào)分配所確定的類型的電池。
8.根據(jù)權(quán)力要求1至7之一的電池自動(dòng)售貨機(jī)，包括一個(gè)貯存室，用以保持從充電裝置到分配裝置之間傳遞的電池。
9.根據(jù)權(quán)力要求1至8之一的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是控制裝置設(shè)計(jì)成能根據(jù)收到的編碼輸入信號(hào)或投入本機(jī)的適當(dāng)?shù)挠矌呕蜉o幣產(chǎn)生啟動(dòng)信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求
1至9之一的電池自動(dòng)售貨機(jī)，包括一個(gè)指示電池接收的顯示裝置和觸發(fā)控制裝置的必需品。
11.根據(jù)權(quán)力要求10的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是顯示裝置設(shè)計(jì)成也能指示拒收不合格的任一電池的理由。
12.根據(jù)權(quán)力要求1至11之一的電池自動(dòng)售貨機(jī)，構(gòu)制成使電池靠重力輸送通過全機(jī)。
13.根據(jù)權(quán)力要求12的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是充電裝置是以用于使電池通過的垂直配置的齒板、從齒板側(cè)壁的內(nèi)表面交錯(cuò)伸出的限定電池的蛇形通道的支座方式來組裝的。
14.根據(jù)權(quán)力要求13的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是在齒板中裝有一個(gè)釋放閘門，以保持電池在齒板中在所需要的循環(huán)周期內(nèi)處于所要求的位置。
15.根據(jù)權(quán)力要求13或14的電池自動(dòng)售貨機(jī)，包括一排并肩安裝的相同的齒板和依次輸送電池到這些齒板上的裝置，以確保均勻地給齒板供料。
16.根據(jù)權(quán)力要求15的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是供應(yīng)電池到齒板的設(shè)備包括一個(gè)安裝有閘門的傾斜供料溝槽，閘門過通控制設(shè)備按需要升高以便允許電池依次落入齒板。
17.根據(jù)權(quán)力要求16的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是傾斜供料淘槽的底板沿運(yùn)動(dòng)方向是屬于波浪形，以便使電池向下通過供料溝槽時(shí)調(diào)整排列成行。
18.根據(jù)權(quán)力要求17的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是供料溝槽的側(cè)壁在離開供料溝槽的底部處有某些成一角度的部分。
19.根據(jù)權(quán)力要求1至18之一的電池自動(dòng)售貨機(jī)，其特征是接收使用過的電池的輸入端包括一個(gè)其門是可關(guān)閉的料箱。
20.根據(jù)權(quán)力要求1至19之一的電池自動(dòng)售貨機(jī)，包括一個(gè)個(gè)帶有電池接收凹窩的，用于從輸入端經(jīng)識(shí)別裝置傳送電池至充電裝置的入口或廢品出口的轉(zhuǎn)動(dòng)件。
專利摘要
舊電池被置入入口料箱(4)，然后在旋轉(zhuǎn)滾筒(5)中的凹窩內(nèi)被帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，如果檢測(cè)頭7判明有一個(gè)合格的電池，則擋板打開允許電池落入接收口(8)；否則，則被帶動(dòng)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)并被拒收，直至廢品出口(10)。此外，只有當(dāng)所需面值的硬幣或輔幣已投入到硬幣接收裝置(3)，電池才被接收。隨后，合格的舊電池落入貯存裝置(9)，最后經(jīng)過充電裝置(39)，在那里電池經(jīng)受再充電的過程。當(dāng)控制裝置(17)記錄了接收了使用過的電池和通過硬幣接收裝置(3)的正確的支付額時(shí)，電池便經(jīng)出口溜道分配至出口倉(cāng)(27)。
文檔編號(hào)H01M10/44GK85101909SQ85101909
公開日1987年1月17日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者穆爾 申請(qǐng)人:皮米羅有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan