CN101331977B - 用于在托盘卸料器和给料装置之间调节制品输送流的方法及用于将烟草加工业的棒状制品输送到后续装置的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在托盘卸料器和给料装置之间调节制品输送流的方法，该给料装置通过输送元件连接至托盘卸料器，给料装置具有可容纳制品的至少一个腔室，每个腔室具有至少两个给料单元，每个给料单元具有各自的给料速率，该方法具有步骤：利用监控元件监控给料装置中的量；发送信号至每个托盘卸料器，用于根据给料装置中的现有量调节输送元件的输送速率，以及因此调节给料速率(制品数/分钟)；将输送速率改变为预定值；该方法的特征在于，除了根据腔室的现有量之外，还根据总给料速率调节每个输送元件的输送速率，该总给料速率通过所有给料单元的各自给料速率的总和获得。此外，本发明涉及实现该方法的设备。

Description

用于在托盘卸料器和给料装置之间调节制品输送流的方法及用于将烟草加工业的棒状制品输送到后续装置的设备
技术领域
本发明涉及一种用于在托盘卸料器(tray discharger)和带有多个给料单元的给料装置之间调节由烟草加工业制品组成的输送流的方法。 
背景技术
本发明涉及一种用于在至少一个托盘卸料器和至少一个给料装置之间调节由烟草加工业制品组成的输送流的方法，该给料装置通过用于输送制品组成的质量流的输送元件连接至该托盘卸料器或每个托盘卸料器，其中，该给料装置具有设计为可容纳制品的至少一个腔室，每个腔室具有相互独立运行的用于供给制品到后续装置的至少两个给料单元，其中，每个给料单元具有各自的给料速率(P1，P2，...Pn)，该方法具有如下步骤：利用监控元件监控给料装置中的量，向每个托盘卸料器发送信号以根据给料装置中的现有量来调节输送元件的输送速率以及因此调节给料速率(制品数/分钟)，以及将输送速率改变为预定值。此外，本发明涉及用于将烟草加工业棒状制品输送到后续装置的设备，该设备包括至少一个托盘卸料器和至少一个给料装置，其中，给料装置具有设计为可容纳制品的至少一个腔室，每个腔室分配有至少两个给料单元，每个托盘卸料器与给料装置通过输送元件彼此连接并且均包括用于调节输送元件的控制系统。 
这种方法和设备特别应用于烟草加工业中。此处，优选地加工棒状制品，如滤咀棒等。特别地，这些制品经常或者临时储存在称为托盘的容器或其它容器中。随后，输送到给料装置的制品优选地以气动方式运送到后续装置。为此，给料装置具有至少两个给料单元，但优选为多个给料单元，通过该给料单元根据不同的输送速率运送制品。 现在为了向给料装置供应制品，制品从托盘或其它容器中输送到托盘卸料器，随后由制品组成的质量流经由输送元件从托盘卸料器到达给料装置。该质量流在入口区域中流入给料装置的料斗。优选地布置在料斗中的监控元件监控料斗中的现有量。借助于监控元件所采集的信息，调节输送元件的输送速率并因此调节制品的给料速率。 
在实践中，这意味着信号交换通常由两个信号来实现，利用这两个信号可显示输送元件的三种不同状态，即例如：a)不输送制品；b)输送100％的制品；c)输送超过100％的制品。然而，该方法的缺点在于，仅能实现对给料装置的料斗进行不均匀供应，其中料斗内的量发生变化。换言之，仅仅为给料装置的料斗供应制品，其中，料斗的填充只取决于料斗的量。输送元件交替地接通和断开，其伴随有中断进入容纳装置的制品流，并且导致所谓的定期停止(stop-and-go)的操作。申请人的公司的文献DE 33 33 859 A1示出了具有独立权利要求1和19的前序特征的储存设备和相应方法。该文献所示的设备具有位于给料装置内的容纳腔室，传感器件监控给料装置的量。根据传感器件的信息，用于输送制品的输入输送器接通或者断开。在同样来自于申请人的公司的文献DE 36 11 707 A1中可以发现类似设备，其中，给料装置的储存容器具有两个腔室。输入输送器件通向每个腔室。通过相应的输入输送器件引导进入腔室中的制品经由分配给各个腔室的输出轴而运走。由DE 35 38 660 C2可知，信号传递系统根据容纳装置的量来调节制品到容纳装置的输送。给料量通过在间隔时间内中断输送流以及在间隔时间内再次接通该给料量来进行调节。 
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法，该方法确保在保持基本恒定量的情况下均匀地供应该料斗。此外，本发明的目的是提供一种实现这种方法的设备。 
该目标首先由具有上述步骤的方法实现，这是因为，除了根据腔 室内的当前量之外，还根据给料速率(Ptotal)调节分配至托盘卸料器的每个输送元件的输送速度，该速率(Ptotal)从分配给腔室的所有给料单元的各自给料速率(P1，P2，...Pn)获得。因此，以非常简单且准确的方式知晓给料单元的当前的和各自的给料速率，以便结合给料装置料斗内的量而获得恒定量。因为在调节输送流时考虑到任何时候由给料单元移出的当前量，所以可以以如下方式调节输送元件，即使得料斗中的或者单个腔室中的制品量在任何给定时间都保持恒定。 
本发明的适当改进连续地调节输送元件的输送速度。“连续”意味着扫描相应需求的周期短于输送元件的反应时间。换言之，循环地扫描相应需求，但是输送元件将制品从托盘卸料器连续地输送到给料装置。因此，可大致在线地确定并且相应地调整在任何特定时间的制品的当前需求。 
有利地，由于脉冲宽度调制尤其不容易受到干扰且允许在长距离上的稳定传递，故利用脉冲宽度调制完成信号传递。 
优选方法的特征在于，脉冲宽度是给料速率的函数。换言之，信号长度提供了关于待输送的制品的实际值的信息。具体地，例如，这可意味着长度为100到299毫秒的信号对应于量为5000件制品/分钟的数量。换言之，该信号不仅包含了所需制品的信息，而且同时传递关于所需的特定数量的信息。因此，能够基本恒定地保持料斗内的量。 
优选地，脉冲宽度与给料速率成反比。短信号对应于大的数量(大量制品数/分钟)，长信号对应于少的数量(少量制品数/分钟)。这确保在制品的需求量较大的情况下输送非常快的信息(短信号)，反之，如果需求量较小，则较慢的信息(长信号)就足够了。 
其次，还通过具有上述特征的设备实现该目标，这是因为给料装置的控制系统包括加法器，用于从分配至腔室的所有给料单元的单个给料速率中获得给料速率Ptotal。所得的优点已经结合上述方法给出，以便参阅对应段落以避免重复。 
附图说明
通过从属权利要求和说明书，本发明的更优选的或更适当的改进及特征将显而易见。借助于附图更加详细地描述该方法和设备。在附图中： 
图1是托盘卸料器和通过输送单元连接于托盘卸料器上的给料装置的示意图；和 
图2是相互联接的分处两侧的托盘卸料器控制系统和给料装置控制系统的电路示意图； 
具体实施方式
下文与相应设备一起描述的方法用于调节从托盘卸料器至给料装置的由滤咀棒组成的输送流。当然，也可通过该方法调节在其它设备、装置、机器等之间以及其它物品的输送流。 
在图1中示意性地示出了第一设备10的部分。该设备10完全包括给料装置11，该给料装置11通过两个托盘卸料器12供应制品13。对于该设备10，后述方法的原理尤其有效且高效。为简明起见，只示出一个托盘卸料器12。给料装置11具有料斗14，该料斗例如由隔离件34等隔开，并且在两侧上均具有用于由制品13组成的质量流的入口15。当然，设备10也可仅仅包括一个给料装置11和一个托盘卸料器12。其它实施例具有供应两个或多个给料装置11的单个托盘卸料器12。此外，给料装置11可具有未分隔的料斗14。该给料装置11或每个给料装置11通过输送元件17连接至该托盘卸料器12或每个托盘卸料器12。优选地设计为带状输送器的输送元件17用于输送/传送质量流16到该给料装置11或每个给料装置11的料斗14中。 
在料斗14内部布置有多个监控元件。在料斗14的每个腔室18，19中优选地布置三个监控元件B1，B2和B3。当然，监控元件B1，B2和B3的数量和位置可以改变。优选地，两个监控元件B1，B2构造为并且设计为以便监控料斗14中的或者料斗14的每个腔室18，19中 的制品13的量。换言之，元件B1，B2监控料斗14中的量。例如，监控元件B1，B2可设计为接近开关，该接近开关由感测制品量的杆20促动。当然，监控元件B1，B2也可设计为光学元件或采用其它惯用方式。上述同样应用于监控入口15的区域的量的监控元件13。 
给料装置11具有通常布置在料斗14下方的多个给料单元21。给料单元21的数量至少为两个，优选为10个。但是，给料单元21的数量也可为任意其它的数量。特别地，对于所谓的分隔料斗14，假设以可变的数量分配给料单元21给腔室18，19。在未分隔的料斗14的情况下，所有的给料单元21都分配给单个腔室。在所示的示例中，每个腔室18，19都分配有给料单元21。例如，腔室18分配有3个给料单元21，而腔室19分配有7个给料单元21。利用给料单元21，将制品从料斗14中取出，并且以气动方式传送到后续接收站中。给料单元21还可在腔室18，19内相互独立地工作。这也意味着每个给料单元21可具有各自的给料速率，通常该速率处于0-1500件制品/分之间。然而，其它给料速率也是可能的。操作人员或者相应的接收站通过信号线可以随意地预定相应的给料速率。上述DE 35 38 660C2描述了用于预定给料速率的优选方法。 
托盘卸料器12按通常方式构造，故省略详细描述。分配给每个托盘卸料器12的输送元件17由电动机22旋转驱动。托盘卸料器12分配有控制系统23，通过该控制系统尤其可调节电动机22。换言之，控制系统23优选用于调节输送单元17的传输速度。给料装置11也分配有控制系统24，该控制系统通过电线25或无线电与控制系统23进行功能上的连接或通信。除监控元件B1，B2，B3外，给料单元21还连接至给料装置11的控制系统24。 
为简单起见，下文示出了用于腔室19的信号处理的控制系统24的控制部分。腔室18的控制部分如果存在的话也相应地构成。给料装置11的控制系统24包括加法器26，该加法器累加腔室19的给料模块21的各自给料速率P1到Pn，从而得到总给料速率Ptotal，亦即， 给料装置11采集到了当前量。具体地，在所示的示例中，对给料速率P4到P10进行了累加。此外，控制系统24具有多个转换开关，优选为两个转换开关27，28。利用该开关可根据监控元件B1，B2，B3而在不同的信号线之间来回切换。用于生成差值(根据先前符号(precedingsign)累加或者相减)的另一个加法器29和将制品量(例如，制品数/分钟＝A/分钟)转换为信号的转换器30也形成控制系统24的一部分。托盘卸料器12的控制系统23包括用于将信号转换为制品量(例如，制品数/分钟)的转换器31，用于生成差值(根据先前符号累加或者相减)的加法器32和用于将制品量(例如，制品数/分钟)转换为另一个量(例如，转每分钟＝rpm)的另一个转换器33。 
下面利用图2更加详细地说明该方法。在设备10之后的装置的生产期间，给料单元21的给料鼓(drum)从料斗14中取走一定量的制品13，这些制品的量不断改变且每个给料单元21的制品量都不同于下一个给料单元。加法器26将P1到Pn的各个给料速率累加以获得对于腔室18，19的总给料速率Ptotal(例如，制品数/分钟)，在本实例中，P1到P3用于腔室18，P4到P10用于腔室19。如果给料装置11仅具有一个腔室，则将所有给料单元21的给料速率累加。在给料装置11包括两个腔室18，19的本实例中，腔室18，19相互独立地获得与腔室相关的总给料速率。根据取决于制品量的监控元件B2和B3的状态，校正对于腔室18，19确定的数量/总和。该校正优选地通过将总给料速率Ptota1乘以校正系数K2或K3而完成，该校正系数取决于持续监控料斗14中的量的监控元件B2和B3。此处，监控元件B2监控低于最大量的量，该最大量由监控元件B1监控。监控元件B3监控入口15的区域中的量。可选地，总和可增加至加法器26确定的数量/总和或者从其中减去。通过乘法或者加法/减法得到的总和为总和S2。 
具体地，这意味着总给料速率Ptotal增加了限定值。换言之，总和S2基本上大于总给料速率Ptotal。但是如果两个监控元件B2或者B3中的一个指示已经达到了监控量，则转换开关27转动，使得总给料速 率Ptota1减少了限定的校正值，从而总和S2低于给料速率Ptotal。随后，总和S2传递到加法器29。如果监控元件B1指示已经达到料斗14的最大量，则开关28转动，使得总和S2由远低于总和S2的总和S3可选地取代，或者可乘以减小系数R1，该乘法也获得总和S3。 
依据开关28的位置，由加法器29对总和S2或S3以及刚计算出的给料速率N1进行处理。换言之，加法器29通过加法或减法计算上次算出的给料速率N1(制品数/分钟)和当前的新给料速率之间的差值，该新给料速率用总和S2或者S3(也为制品数/分钟)表示。所得的差值(A/分钟)被转换器30转换为第一信号线25上的信号。在另一信号线25上传递如下信号，该信号表明差值或者相应信号是否具有正的或负的先前符号，即新的给料速率将要增大还是减少。由差值形成的信号长度表明差值的大小，也就是将要输送的制品量的大小。换言之，通过脉冲宽度调制实现信号传递，该脉冲宽度是给料速率的函数。如上所述，脉冲宽度与给料速率成反比。这意味着短信号代表高给料速率，反之，较长信号则代表较低给料速率。 
信号线25构成了从给料装置11的控制系统24到托盘卸料器12的控制系统23的过渡。通过控制系统23评估由信号线25传递的信号。首先，该评估包括将信号转换为制品量(A/分钟)，作为总和S4。通过总和S4和在两个或更多个计算周期之前(即至少在给料速率N1之前)计算出的给料速率N2，加法器32通过加法或减法计算由总和S5 表示的差值。总和S5表示当前所需的给料速率。总和S5又通过转换器33转换成参考变量F(例如，转数/分钟＝rpm)。该参考变量F调节电动机22。通过调节电动机22来调节输送元件17的输送速度。高的输送速度意味着高的给料速率或输送能力。低的输送速度则意味着低的给料速率或者输送能力。换言之，调节输送元件17的输送速度以便其仅输送实际需要的制品13的量，从而确保将制品13连续地输送到给料装置11。 

Claims (1)

1.一种用于在至少一个托盘卸料器(12)和至少一个给料装置(11)之间调节由烟草加工业制品(13)组成的输送流的方法，所述至少一个给料装置(11)通过输送元件(17)连接至所述托盘卸料器(12)或每个托盘卸料器(12)，所述输送元件(17)用于输送由制品(13)组成的质量流(16)，其中，所述给料装置(11)具有设计成可容纳所述制品(13)的至少一个腔室(18,19)，每个腔室(18,19)具有相互独立运行的用于将所述制品(13)供给到后续装置的至少两个给料单元(21)，每个给料单元(21)具有各自的给料速率P1,P2,... Pn，所述方法具有如下步骤：
利用监控元件（B1, B2, B3）监控所述给料装置(11)中的量，
发送信号至每个托盘卸料器(12)，用于根据所述给料装置(11)中的现有量调节所述输送元件(17)的输送速率，以及因此调节所述给料速率，并且
将所述输送速率改变为预定值，
其特征在于，除了根据腔室(18,19)的现有量之外，还根据给料速率Ptotal调节分配给托盘卸料器(12)的每个输送元件(17)的输送速率，所述给料速率Ptotal通过分配给腔室(18,19)的所有给料单元(21)的各自给料速率P1, P2, ... Pn的总和获得。
2． 如权利要求1所述的方法，其特征在于，连续地调节所述输送元件(17)的输送速率。
3． 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在两个不同位置处的所述给料装置(11)的量由两个监控元件（B1，B2）确定，其中，第一监控元件（B1）监控当所述给料装置(11)完全装满时的最大量，第二监控元件（B2）监控低于所述最大量的限定量。
4． 如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述制品(13)进入所述给料装置(11)的入口(15)的区域中的量由第三监控元件（B3）监控。
5． 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述总给料速率Ptotal乘以校正系数，以获得总和S2。
6． 如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据取决于所述量的所述第二监控元件（B2）和第三监控元件（B3）的状态，校正当前确定的总给料速率Ptotal。
7． 如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述给料速率Ptotal基本上由预定的校正系数所增加，并且仅在达到由所述第二监控元件（B2）或第三监控元件（B3）监控的量时由预定系数所减小。
8． 如权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述第一监控元件（B1）指示最大量时，所述总和S2乘以减小系数以获得总和S3。
9． 如权利要求8所述的方法，其特征在于，当未达到所述最大量时，在不乘以所述减小系数的情况下传递所述总和S2的值。
10． 如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述总和S2或S3与在一个计算周期之前计算的给料速率N1之间形成差值。
11． 如权利要求10所述的方法，其特征在于，通过所述差值产生利用信号线(25)、数据线、无线电从所述给料装置(11)传递到所述托盘卸料器(12)的信号。
12． 如权利要求11所述的方法，其特征在于，除了所述差值之外，传递用于所述信号的先前符号的信号。
13． 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述信号传递通过脉冲宽度调制实现。
14． 如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述脉冲宽度是所述给料速率的函数，所述脉冲宽度与所述给料速率成反比。
15． 如权利要求12所述的方法，其特征在于，与所述差值和所述先前符号相关的所述信号再次转换为绝对给料速率，作为总和S4。
16． 如权利要求15所述的方法，其特征在于，通过加法或减法由总和S4和在两个计算周期之前计算的给料速率N2获得总和S5。
17． 如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述总和S5转换为用于所述输送元件(17)的驱动的参考变量F。
18． 一种用于将烟草加工业的棒状制品(13)输送到后续装置的设备，所述设备包括至少一个托盘卸料器(12)和至少一个给料装置(11)，其中，所述给料装置(11)具有设计为可容纳所述制品(13)的至少一个腔室(18,19)，每个腔室(18,19)分配有至少两个给料单元(21)，每个托盘卸料器(12)和所述给料装置(11)通过输送元件(17)相互连接并且均包括用于调节每个输送元件(17)的控制系统(23,24)，其特征在于，所述给料装置(11)的控制系统(24)包括第一加法器(26)，用于通过分配给腔室(18,19)的所有给料单元(21)的各自给料速率P1,P2, ... Pn获得给料速率Ptotal。
19． 如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述给料装置(11)的控制系统(24)沿信号流方向还包括至少一个第一开关(27)、第二开关(28)、第二加法器(29)和第一转换器(30)。
20． 如权利要求18或19所述的设备，其特征在于，所述托盘卸料器(12)的控制系统(23)沿信号流方向具有至少一个第二转换器(31)、第三加法器(32)和一个第三转换器(33)。
21． 如权利要求18或19所述的设备，其特征在于，提供布置在给料装置(11)的相对两侧上的两个托盘卸料器(12)。
22． 如权利要求18或19所述的设备，其特征在于，托盘卸料器(12)连接到至少两个给料装置(11)上。
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