CN110934327A - 杆状物品的通道料斗、用杆状物品装载容器的填充器及排空容器的卸料机 - Google Patents

杆状物品的通道料斗、用杆状物品装载容器的填充器及排空容器的卸料机 Download PDF

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Abstract

本发明目的是一种杆状物品(4)的通道料斗(1，1’)，杆状物品(4)通过料斗通道(2)的流动在重力影响下以质量流形式发生，通道料斗包括：至少两个通道(2)，用于存放杆状物品(4)且设有物品的入口(2A)和出口(2B)并设有侧壁(8，9)，并位于包括具有限制通道(2)空间的侧向表面的限制元件(7，11)的限制区域(6)之间；可移动支撑元件，适于将其配置为在打开配置和闭合配置间变化，在打开配置中允许物品(4)通过通道(2)流动，在闭合配置中阻止物品(4)通过通道(2)流动；至少一个可移动支撑元件在打开配置中占据至少部分地位于限制区域(6)中的位置，且在闭合配置中占据至少部分地位于通道(2)内部的位置。

Description

杆状物品的通道料斗、用杆状物品装载容器的填充器及排空 容器的卸料机
技术领域
本发明的目的是一种用于杆状物品的通道料斗、一种用于用杆状物品装载容器的填充器(filler)以及一种用于排空这种容器的卸料机 (unloader)。
背景技术
背景技术在烟草业中，通常使用用于转移杆状物品的装置，而杆状物品可以以质量流的形式在容器中转移。在生产线中使用各种传送器、料斗和通道。本发明涉及一种通道料斗，所述通道料斗尤其可以在用于杆状物品的容器(称为托盘)的填充器和卸料机中使用。本发明还可以在临时存放杆状物品并将杆状物品转移到相继的操作站的其他装置中使用。
烟草业中使用的托盘填充器循环工作，而在一个工作循环中填充一个托盘。用于装载单室托盘和多室托盘的托盘填充器是已知的。已知的托盘填充器设置有用于存放杆状物品的料斗以及填充单元，该填充单元使得杆状物品在单室托盘的情况下能够从料斗流动到室或者在多室托盘的情况下能够从料斗流动到托盘的多个室。
专利EP1955604B1已经公开了一种适于填充多室托盘的托盘填充器，所述填充器设置有多通道料斗和填充单元，该填充单元具有多个用于所述料斗的个体通道的部段。限制所述料斗的通道的隔板具有两个壁。填充单元设置有可以相对于彼此旋转和移动的两排辊，而且，它们布置成在水平方向上进行往复移动。填充单元适于交替启动和阻止物品通过料斗的通道到托盘的室的流动，填充单元位于托盘的下方。在阻止所述流动之后，填充单元将杆状物品支撑在料斗的通道中。所公开的托盘填充器也可用于填充单室托盘。
专利EP2744358B1也提供了一种托盘填充器，所述托盘填充器适于填充多室托盘，并且设置有用于杆状物品的多通道料斗和位于所述料斗下方的填充单元，所述填充单元也具有用于所述料斗的个体通道的部段。限制所述料斗的通道的隔板具有两个壁，而所述料斗的通道没有后壁。
专利EP2645888B1公开了一种多节段托盘的填充器，而以与上述文献中类似的方式构建的填充单元附加地设置成沿着多室托盘的室进行竖直移动。填充单元的上部位置位于料斗下方。类似地，填充单元交替地启动并阻止杆状物品的流动并在阻止所述流动之后支撑物品。
文献DE3103836A1示出了一种用于填充单室托盘的托盘填充器。所述托盘填充器设置有单室料斗和以与上文描述类似的方式构建的填充单元。所述填充单元位于料斗下方。
专利EP2079327B1示出了一种用于排空通道料斗的方法，其中个体通道一个接一个地相继排空，通道通过可滑动的喉部排空，所述喉部位于料斗下方。
在设置有填充单元的已知通道料斗中存在这样的风险：杆状物品被填充单元夹持，使得杆状物品部分地突出到填充单元外部并且被损坏，而且它们可能以不受控制的方式滑出并干扰托盘填充过程。
发明内容
本发明的目的是一种用于杆状物品的通道料斗，其中杆状物品通过所述料斗的通道的流动在重力影响下以质量流的形式发生，所述通道料斗包括：至少两个通道，用于存放杆状物品，所述通道设置有用于杆状物品的入口和出口并设置有侧壁。所述通道位于限制区域(limiting region)之间，并且限制区域包括限制元件，所述限制元件具有限制所述通道的空间的侧向表面。所述料斗包括可移动支撑元件，所述支撑元件适于将其配置从打开配置改变为闭合配置以及从闭合配置改变为打开配置，而在所述打开配置中，允许杆状物品通过所述通道的流动，并且在所述闭合配置中，阻止杆状物品通过所述通道的流动。根据本发明的料斗的特征在于，至少一个可移动支撑元件在所述打开配置中占据至少部分地位于所述限制区域中的位置，并且在所述闭合配置中占据至少部分地位于所述通道内部的位置。
根据本发明的料斗的特征还在于包括两个可移动支撑元件，所述可移动支撑元件在所述打开配置中占据至少部分地位于相邻限制区域中的位置，并且在所述闭合配置中占据至少部分地位于相邻限制区域之间的通道中的位置。
根据本发明的料斗的特征还在于，所述限制区域的宽度小于所述通道的宽度，特别是所述限制区域的宽度在所述通道宽度的10％和50％之间的范围内。
根据本发明的料斗的特征还在于，所述可移动支撑元件位于侧壁内部。
根据本发明的料斗的特征还在于，所述可移动支撑元件整体位于所述限制区域中。
根据本发明的料斗的特征还在于，所述可移动支撑元件具有圆柱形表面扇段的形式。
根据本发明的料斗的特征还在于，所述可移动支撑元件具有引导辊。
根据本发明的料斗的特征还在于，所述可移动支撑元件具有棒的形式。
根据本发明的料斗的特征还在于，所述可移动支撑元件适于进行摆动移动。
根据本发明的料斗的特征还在于，所述可移动支撑元件适于进行线性移动。
根据本发明的料斗的特征还在于，在所述打开配置中所述可移动支撑元件至少部分地位于限制元件内部。
根据本发明的料斗的特征还在于，在所述打开配置中所述可移动支撑元件至少部分地位于所述限制元件下方。
根据本发明的料斗的特征还在于，由织物、塑料材料或金属网制成的引导元件被附接到所述限制元件上。
根据本发明的料斗的特征还在于，所述通道具有恒定的容积。
本发明的目的还是一种用杆状物品装载容器的填充器，所述填充器包括空容器的传送器、用于移动正在被填充的容器的单元、已填充的容器的传送器、用于杆状物品的质量流料斗，所述填充器的特征在于设置有根据本发明的通道料斗。
本发明的目的还是一种用于排空杆状物品的容器的卸料机，所述卸料机包括已填充的容器的传送器、用于使所述已填充的容器转向的处理单元、空容器的传送器，特征在于所述卸料机设置有根据本发明的通道料斗。
根据本发明的通道料斗确保非常有效的托盘填充，其中消除了物品损坏和物品不受控地从填充单元滑出的风险。
附图说明
在附图中的优选实施方案中详细示出了本发明的目的，其中：
图1示出了用于多室托盘的通道料斗；
图2示出了用于单室托盘的通道料斗；
图3、图4、图5示出了圆柱形支撑元件的实施方案；
图3a示出了圆柱形支撑元件的另一实施方案；
图6示出了设置有引导辊的圆柱形支撑元件的一个实施方案；
图7示出了圆柱形支撑元件的一个实施方案，其中导引元件位于通道中；
图8示出了圆柱形支撑元件的一个实施方案，其中旋转辊位于通道中；
图9示出了个体圆柱形支撑元件的一个实施方案；
图10、图11、图12示出了棒形式的支撑元件的实施方案；
图13示出了扁平弹簧形式的支撑元件的一个实施方案；
图14示出了用于多室托盘的填充器；
图15示出了用于单室托盘的卸料机；
图16示出了图15的卸料机的通道料斗。
具体实施方式
图1示出了通道料斗1，该通道料斗具有通道2和多室托盘3，处于用杆状物品4开始填充多室托盘3的时刻的位置，而通道2示出为不具有用于启动或阻止通道2中的杆状物品的流动的支撑元件，即，所述支撑元件实现与从现有技术中已知的托盘填充器中的填充单元一样的功能，并且将在本说明书的下文中进一步讨论所述支撑元件。杆状物品4从上方通过入口2A递送到通道料斗1，而在通道料斗1的通道2中和料斗1上方仅示出了示例性的杆状物品4。通道2在其侧上由限制区域 6限定(即限制)。相邻通道2之间的限制区域6包括两个壁8和9形式的限制元件7。左侧的最外侧限制区域6’包括壁9’形式的限制元件7’。右侧的最外侧限制区域6”包括壁8’形式的限制元件7”。通道2在其侧上由限制元件7、7’、7”的壁8、8’、9、9’的表面8A、 9A限制。通道2具有入口2A和出口2B，杆状物品通过该入口被递送到通道2，且杆状物品通过该出口被进给到多室托盘3的室3A中。递送到通道料斗1的杆状物品4被收集在通道2的入口2A上方的未示出的料斗中。在托盘3的所示位置中，多室托盘3的室3A的底部位于通道2的出口2B的正下方。
为了清楚起见，应指出，限制区域6指的是根据本发明的装置的、限制元件7所位于的这部分。限制元件7可包括一个或两个侧壁以及应该限制杆状物品经由通道2流动的附加元件或元件的部分。
图2示出了通道料斗1’，该通道料斗具有通道2和单室托盘10，处于用杆状物品4开始填充单室托盘10的时刻的位置，而通道2示出为不具有用于启动或阻止通道2中的杆状物品的支撑元件。通道2在其侧上由限制区域6限定(即限制)。相邻通道3之间的限制区域6包括单个壁形式的限制元件11。最外侧限制区域6’、6”也包括单个壁形式的限制元件11。通道2在其侧上由限制元件11的表面11A、11B限制。通道2具有入口2A和出口2B。在通道2的入口2A的上方收集递送到通道料斗2的杆状物品4。出口2B指向单室托盘10的室10A的内部。
根据本发明的通道料斗设置有支撑元件，所述支撑元件实现现有技术中已知的填充单元的功能，而支撑元件可以采用打开配置和闭合配置，在打开配置中杆状物品沿着料斗的通道向下流动到正在被填充的托盘，在闭合配置中杆状物品被阻止在料斗的通道中。
图3示出了用于填充多室托盘3的通道料斗1的两个相邻通道2。通道料斗1设置有示出为处于闭合配置的旋转支撑元件20、21，即支撑元件20、21阻止通道3中的杆状物品4。支撑元件20、21具有圆柱形表面扇段的形式。在闭合配置中，支撑元件20、21占据部分地位于通道2中并且部分地位于限制元件7的壁8、9中形成的弧形凹槽22、 23中的位置，即占据部分地位于限制区域6中并且部分地位于通道2 中的位置，而支撑元件20、21可以完全插入通道2中。图4示出了用于填充单室托盘10的通道料斗1’的两个相邻通道2，而未示出单室托盘10。如图5所示，在打开配置中，支撑元件20、21完全插入到凹槽 22、23中，即它们完全位于限制区域6中、处在限制元件7的壁8、9 内。支撑元件20、21可以部分地突出到通道2中，这可以便于随后从打开配置改变到闭合配置。支撑元件20、21可以以使得杆状物品4的流动在两侧对称地被阻止这样的方式进行摆动移动。支撑元件20、21 可以以使得杆状物品4的流动如图6所示那样被不对称地关闭这样的方式进行摆动移动，此外，支撑元件可以在配置改变期间以不同的速度移动，而它们可以在从闭合配置到打开配置以及从打开配置到闭合配置的改变期间以不同的速度移动。支撑元件20、21可以在到达目标位置之前进行摆动往复移动。支撑元件20、21可以位于通道2中的任何高度处，而优选地支撑元件位于通道的下部，尽可能靠近出口2B，以使得杆状物品4从最小可能高度被进给到托盘中。
在图3所示的实施方案中，通道2的宽度d1大于限制区域6的宽度d2。当宽度d2构成宽度d1的10％、20％、25％、30％和50％时，测试显示支撑元件的正确操作，即从闭合配置到打开配置的有效改变，反之亦然。然而，还测试了d2超过宽度d1的50％的情况，这种方案的特征在于低效率。当宽度d2构成宽度d1的20％时，杆状物品通过通道的流动是最慢的。诸如过滤嘴棒和香烟的杆状物品4被包裹在各种包裹材料中，而它们显示出物品彼此之间的摩擦系数的很大可变性。如图3a所示，具有低摩擦系数的杆状物品4可以通过窄通道被进给到多室托盘的宽室。左通道2中的支撑元件处于打开配置，而右通道中的支撑元件处于闭合配置。在所示的实施方案中，通道2的宽度d1和限制区域6的宽度d2具有彼此接近的值，而可以构建宽度d1构成宽度d2 的20％这样的通道料斗。在应用这种比例的料斗中，杆状物品4通过通道的流动是最快的，而在通道2的加宽出口2B中，其中限制元件设置有截头5，杆状物品4的流动具有较小的速度。由于使用截头5，杆状物品均匀地分布在通道宽度内。
支撑元件20、21可以设置有辊24(图4)，所述棍便于将支撑元件20、21插入杆状物品4之间。支撑元件20、21可以设置有引导辊 25(图6)，所述引导辊具有与杆状物品4的直径接近的直径，而引导辊25可以设计为旋转的并且可以具有在配置改变期间使引导辊旋转的驱动器，这便于支撑元件20、21在从打开到闭合以及从闭合到打开的配置改变期间的移动。此外，旋转的引导辊25导致可以在辊25之间挤压的杆状物品4从辊25之间移除。
通道料斗的通道2可以进一步设置有图7中示出的导引元件26，而在左通道中，支撑元件20、21占据处于打开配置的位置，在右通道中处于闭合配置。导引元件26具有在改变支撑元件20、21的配置期间形成用于杆状物品的平缓成形的侧向引导件的任务。导引元件26形成具有半径的曲率的表面，所述表面使得杆状物品能够平滑地移动，此外，移动的杆状物品不被损坏。如图7中的右通道2所示，支撑元件20、 21不必彼此接触以关闭物品的流动，因为关闭是由导引元件26实现的，并且不存在已经滑入支撑元件20、21的端部之间的物品被挤压的风险。通常，导引元件26确保平缓处理通道料斗中的杆状物品。导引元件26 设计为柔性元件，即它们在通道中的杆状物品的重量的影响下是可变形的，例如它们可以由织物、塑料材料、金属网或确保平缓引导杆状物品的其他材料制成。
图8示出了一个实施方案，其中料斗1的通道2设置有旋转辊27，所述旋转辊在支撑元件20、21从打开配置到闭合配置改变期间旋转，这导致杆状物品4的平滑流动并且消除了杆状物品被挤压在围绕轴线 28旋转的支撑元件20、21的端部之间的情况。辊27居中地位于通道2 中。辊27可以具有其自己的驱动机构，并且在配置改变期间交替地在相反的方向旋转，这在从打开配置到闭合配置的改变期间是首要重要的。在处于打开配置的左通道2中，支撑元件20、21占据壁8、9内的位置，而在处于闭合配置的右通道2中，它们被推动靠近辊27、与辊27保持一定的间隙。在此实施方案中，可以以与前一实施方案类似的方式使用导引元件26。
在图9所示的实施方案中，通道2设置有一个圆柱形支撑元件29，所述支撑元件可旋转地安装并且在打开配置中占据壁8中的凹槽30内的位置，即限制区域6中的位置，而在闭合配置中，支撑元件占据通道 2中的位置。
图10示出了用于多室托盘3的通道料斗1的一个实施方案，其中使用具有棒形式、平行于壁8、9的支撑元件31、32，而导引元件26 被附接到壁8、9。在下面的实施方案中，支撑元件31、32作用在偏转元件26上，以在闭合配置中支撑通道2内的杆状物品，支撑元件保持所有机械应力通过支撑在通道中的杆状元件的质量施加到结构上，而偏转元件26负责平缓处理杆状元件。支撑元件31、32和偏转元件26构成支撑单元，支撑元件31、32和偏转元件26共同参与支撑动作。棒 31被附接到可旋转驱动机构(图中未示出)并且可以在逆时针方向上围绕轴线33旋转大约1/4圈，而同样旋转地安装的棒32可以在顺时针方向上围绕轴线34旋转大约1/4圈。支撑元件31、32沿着路径35、36 移动，所公开的支撑元件31、32具有圆形横截面，而它们可以具有任何其他横截面，例如半圆形。左通道2示出处于打开配置的支撑元件 31、32，而右通道2示出处于闭合配置的支撑元件31、32。在打开配置中，支撑元件31、32占据限制元件7下方的限制区域6内的位置，在闭合配置中，支撑元件31、32占据通道2中的位置。在从打开配置到闭合配置的改变期间，导引元件26在杆状物品的压力下成弧形。在图11中示出了类似的实施方案，其中棒也沿着弧形路径35、36移动，而它们的位置不同，并且处于打开配置的支撑元件31、32占据限制区域中的壁8、9中的空腔37内的位置。导引元件26被附接到弹簧46，由于所述弹簧在闭合配置中确保了导引元件26的张紧。
图12示出了用于单室托盘10的通道料斗1’的一个实施方案，其中使用具有棒形式、平行于壁11的支撑元件38、39，而导引元件26 被附接到壁11。棒38被附接到线性驱动机构(图中未示出)并沿着路径40移动，而也可滑动地线性安装的棒39沿着路径41移动。支撑元件38、39具有半圆形横截面，而任何其他横截面是可能的。左通道2 示出处于打开配置的支撑元件38、39，而右通道2示出处于闭合配置的支撑元件38、39。在打开配置中，支撑元件38、39占据在限制元件 11下方的限制区域6内的位置，在闭合配置中，支撑元件38、39占据通道2中的位置。在从打开配置到闭合配置的改变期间，导引元件26 在杆状物品4的压力下成弧形。
图13示出了用于单室托盘10的通道料斗1’的一个实施方案，其中使用支撑元件42、43，所述支撑元件具有由弹性材料制成的扁平元件的形式并且在自由状态下呈弧形。支撑元件42、43位于通道44、45 中，而未示出的线性驱动机构使支撑元件42、43沿着通道44、45在图中上下移动。支撑元件42、43的从通道44、45突出的部分具有其正常的形状即弧形形状，并且支撑元件42、43的在通道44、45中的部分保持扁平。在左通道2中，处于打开配置的支撑元件42、43从壁11突出较小程度并且占据在限制区域6内的位置。在右通道2中，处于闭合配置的支撑元件42、43突出至允许阻止通道2中的杆状物品4的程度，并且部分地插入通道2中。
示出的料斗的所有实施方案可用于单室托盘以及多室托盘。在示出的实施方案中，通道具有相同的容积，然而可以构建设置有具有不同容积的通道的料斗。料斗中的通道具有恒定的容积，使得杆状物品通过通道的流动可以在没有干扰的情况下发生。支撑元件的操作不影响通道容积，即在从闭合配置到打开配置的改变期间通道容积不改变，反之亦然。
图14中示出了多室托盘的填充器的一个实施方案。填充器设置有用于传送空托盘的传送器50、用于移动正在被填充的托盘的单元(在图中不可见)、用于传送已填充的托盘的传送器51、杆状物品的进给器52、包括接收区域54的料斗53，以及用于装载多室托盘3的通道料斗1。通道料斗1以简化的形式示出。
图15中示出了单室托盘的卸料机的一个实施方案。所述卸料机设置有用于传送已填充的托盘的传送器60、用于使已填充的托盘转向的处理单元61、包括通道料斗1’(图16中以简化形式示出)的用于排空单室托盘10的料斗62，以及用于传送空托盘的传送器63。在示出的实施方案中，杆状物品以这样的方式被进给到传送器64，使得在相继的通道中，支撑元件的配置从闭合改变为打开，并且传送器64的入口 65在料斗1’的相继通道的下方移动。

Claims (16)

1.一种用于杆状物品(4)的通道料斗(1，1’)，其中所述杆状物品(4)通过所述料斗的通道(2)的流动在重力的影响下以质量流的形式发生，所述通道料斗包括：
至少两个通道(2)，用于存放杆状物品(4)，所述通道设置有用于杆状物品的入口(2A)和出口(2B)并且设置有侧壁(8，9)，
而所述通道(2)位于限制区域(6)之间，并且所述限制区域(6)包括限制元件(7，11)，所述限制元件具有限制所述通道(2)的空间的侧向表面，以及
可移动支撑元件，所述可移动支撑元件适于将其配置从打开配置改变为闭合配置以及从闭合配置改变为打开配置，而在所述打开配置中，允许杆状物品(4)通过所述通道(2)的流动，并且在所述闭合配置中，阻止杆状物品(4)通过所述通道(2)的流动，
其特征在于，
至少一个可移动支撑元件在所述打开配置中占据至少部分地位于所述限制区域(6)中的位置，并且在所述闭合配置中占据至少部分地位于所述通道(2)内部的位置。
2.根据权利要求1所述的料斗，其特征在于，包括两个可移动支撑元件，所述可移动支撑元件在所述打开配置中占据至少部分地位于相邻限制区域(6)中的位置，并且在所述闭合配置中占据至少部分地位于相邻限制区域(6)之间的通道(2)中的位置。
3.根据权利要求1或2所述的料斗，其特征在于，所述限制区域的宽度(d2)小于所述通道(2)的宽度(d1)，特别是所述限制区域的宽度在所述通道(2)的宽度的10％到50％之间的范围内。
4.根据权利要求1至3所述的料斗，其特征在于，处于所述打开配置的所述可移动支撑元件位于所述侧壁(8，9)内部。
5.根据权利要求1至4所述的料斗，其特征在于，处于所述打开配置的所述可移动支撑元件整体位于所述限制区域(6)中。
6.根据权利要求1至5所述的料斗，其特征在于，所述可移动支撑元件(20，21，29)具有圆柱形表面扇段的形式。
7.根据权利要求6所述的料斗，其特征在于，所述可移动支撑元件(20，21)具有引导辊(25)。
8.根据权利要求1至5所述的料斗，其特征在于，所述可移动支撑元件(31，32，38，39)具有棒的形式。
9.根据权利要求1至8所述的料斗，其特征在于，所述可移动支撑元件(20，21，29，31，32)被布置成进行摆动移动。
10.根据权利要求1至8所述的料斗，其特征在于，所述可移动支撑元件(37，38)被布置成进行线性移动。
11.根据权利要求1至10所述的料斗，其特征在于，处于所述打开配置的所述可移动支撑元件至少部分地位于限制元件(7，11)内部。
12.根据权利要求1至10所述的料斗，其特征在于，处于所述打开配置的所述可移动支撑元件(31，32，38，39)至少部分地位于所述限制元件(7，11)下方。
13.根据权利要求1至12所述的料斗，其特征在于，由织物、塑料材料或金属网制成的引导元件(26)被附接到所述限制元件(7，11)。
14.根据权利要求1至13所述的料斗，其特征在于，所述通道(2)具有恒定的容积。
15.一种用于用杆状物品(4)装载容器(3，10)的填充器，所述填充器包括空容器的传送器(51)、用于移动正在被填充的容器的单元、已填充的容器的传送器(52)以及用于杆状物品的质量流料斗，其特征在于，所述填充器设置有根据权利要求1至14所述的通道料斗。
16.一种用于排空杆状物品(4)的容器(3，10)的卸料机，所述卸料机包括已填充的容器的传送器、用于使已填充的容器转向的处理单元以及空容器的传送器，其特征在于，所述卸料机设置有根据权利要求1至15所述的通道料斗。
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