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Die
Erfindung betrifft ein Entleermagazin für eine Schragenentleerstation
zum seriellen Entleeren von mit stabförmigen Produkten
gefüllten Schächten eines Schachtschragens, umfassend
ein Förderelement zum Abtransport der aus den Schächten
strömenden Produkte, ein Anschlussmittel zum Koppeln der
zu entleerenden Schachtschragen an das Förderelement, wobei
das Anschlussmittel zur Bildung eines Kanals für den Produktstrom
im Wesentlichen parallel beabstandet zum Förderelement
angeordnet ist und eine mit Schließmitteln zu schließende
und zu öffnende Öffnung zum Durchtritt der Produkte
vom Schachtschragen in den Kanal aufweist, wobei im Bereich des
Kanals ein den Abtransport der Produkte unterstützendes
Element angeordnet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein
Verfahren zum seriellen Entleeren von mit stabförmigen
Produkten gefüllten Schächten eines Schachtschragens
mit den Schritten: Zuführen eines zu entleerenden Schachtschragens
in den Bereich eines durch ein Förderelement und ein Anschlussmittel
gebildeten Kanals, Öffnen des über Kopf stehenden
Schachtschragens und Abtransportieren der aus dem Schachtschragen
in den Kanal strömenden Produkte durch das Förderelement.
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Solche
Entleermagazine und Verfahren kommen insbesondere in der Tabak verarbeitenden
Industrie bei der Verarbeitung von stabförmigen Produkten
zum Einsatz. Zigaretten, Filterstäbe oder dergleichen werden
aus unterschiedlichen Gründen in Behältern, den
so genannten Schragen, zur Speicherung oder Bevorratung aufbewahrt.
Bevorzugt sind die Behälter als Schachtschragen ausgebildet,
in denen die Produkte in mehreren durch Schachtwände voneinander
getrennten Schächten liegen. Zur Weiterverarbeitung der
gespeicherten Produkte werden diese an nachgeordnete Vorrichtungen,
wie z. B. Packmaschinen oder dergleichen abgegeben oder in einen
vorhandenen Massenstrom eingeschleust. Für die automatisierte
Zuführung der Produkte aus den Schachtschragen stehen üblicherweise
Entleerstationen zur Verfügung. Die Entleerstationen weisen
in bekannter Weise ein Zuführmittel für mit Produkten gefüllte
Schachtschragen, ein Entleermagazin, ein Abfördermittel
für die geleerten Schachtschragen sowie eine Übergabeeinrichtung
auf, mittels der die vollen Schachtschragen in den Bereich des Entleermagazins
und die entleerten Schachtschragen vom Entleermagazin in den Bereich
des Abförderelementes transportiert werden. Das Entleermagazin
umfasst im Wesentlichen ein Förderelement zum Abtransport der
aus den Schachtschragen strömenden Produkte und ein Anschlussmittel
zum Koppeln der zu entleerenden Schachtschragen. Dabei sind die
Schachtschragen während des Entleervorgangs fest mit dem Anschlussmittel
verbunden, derart, dass die Schachtschragen während des
Entleerens still stehen. Die Übergabeeinrichtung kann unterschiedlich ausgebildet
sein. Verbreitet sind Schwenkeinrichtungen, die eine Aufnahme für
einen oder mehrere Schachtschragen aufweisen und denen ein bewegbares
Schließelement als Bestandteil der Übergabeeinrichtung
für die nach oben offenen Schachtschragen zugeordnet ist.
Dieses Schließelement, dass auch dem Schachtschragen selbst
zugeordnet sein kann, ist üblicherweise ein so genanntes
Zugschwert, das in geschlossenem Zustand verhindert, dass die Produkte
während der Drehung bzw. während des über
Kopf Schwenkens heraus fallen.
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Aus
dem Dokument
DE 10 2007
006 133.3 ist ein solches Entleermagazin mit den Merkmalen des
Oberbegriffes des Anspruches 1 bekannt. Wie bereits erwähnt,
dient das Anschlussmittel insbesondere auch dazu, den Schachtschragen
an das Förderelement zu koppeln. Koppeln bedeutet in diesem Zusammenhang,
dass die Schachtschragen während des Entleervorgangs nicht
bewegt werden sondern stationär sind. Mit anderen Worten
erfolgt während des Entleervorgangs keine Relativbewegung zwischen
dem Schachtschragen und dem Anschlussmittel. Der Abtransport der
aus den Schächten des Schachtschragens strömenden
Produkte wird durch das im Kanal befindliche Element unterstützt.
Dieses Element ist als bewegbares Umlenkelement ausgebildet und
sorgt dafür, dass die jeweils aus einem Schacht zur Zeit
strömenden Produkte in Transportrichtung T des Produktstromes
auf dem Förderelement geleitet werden. Das Umlenkelement weist
ausgehend von der Öffnung des Anschlussmittels eine Krümmung
auf, die dazu führt, dass die Produkte unmittelbar nach
Durchtritt durch die Öffnung umgelenkt werden. Die führt
jedoch dazu, dass es aufgrund der nachströmenden Produkte
aus dem gerade zu entleerenden Schacht zu einem Produktstau kommen
kann. Des Weiteren ist die im genannten Dokument beschriebene Vorrichtung
derart eingerichtet, dass zunächst ein erster Schacht nahezu
vollständig entleert wird, während die anderen
Schächte und insbesondere auch der benachbarte Schacht noch
verschlossen sind, so dass jeweils nur ein einziger Schacht zur
Zeit entleert wird. Dies hat jedoch zur Folge, dass in dem Produktstrom
die Gefahr der Lückenbildung besteht. Durch die Lückenbildung wiederum
besteht neben einer diskontinuierlichen Abförderung der
Produkte an nachgeordnete Vorrichtungen das Problem von so genannten
Querfliegern.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Entleermagazin
mit einem verbesserten Ablaufverhalten des Produktstroms zu schaffen.
Des Weiteren besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein entsprechendes
Verfahren vorzuschlagen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Entleermagazin mit den eingangs genannten
Merkmalen dadurch gelöst, dass das im Bereich des Kanals
angeordnete Element als ein die Produkte aufnehmendes, behälterartiges
Leitelement ausgebildet ist, dessen dem Schachtschragen zugewandte Öffnung
größer ist als die Breite eines Schachtes des
Schachtschragens. Durch diese erfindungsgemäße
Ausbildung des Leitelementes wird auf überraschend einfache
und zuverlässige Weise das Ablaufverhalten verbessert. Dadurch,
dass bei dem Entleervorgang eines Schachtes stets der benachbarte
Schacht mindestens teilweise von Beginn an mit entleert wird, kann die
Lückenbildung im Produktstrom wirksam verhindert werden.
Der lückenfreie Produktstrom sorgt gleichzeitig dafür,
dass die so genannten Querflieger gar nicht entstehen können.
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Eine
zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung zeichnet
sich dadurch aus, dass das Leitelement als innerhalb des Kanals
verfahrbarer Schlitten ausgebildet ist. Durch die Verfahrbarkeit
des Schlittens wird die serielle Entleerung unterstützt.
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Vorteilhafterweise
ist die Öffnung des Leitelementes etwa 1,5 mal so groß wie
die Breite eines Schachtes. Anders ausgedrückt weist die
Eingangsöffnung des behälterartigen Leitelementes
eine Breite auf, die 1,5 mal der Breite eines Schachtes entspricht,
so dass ein erster Schacht mit voller Leistung und gleichzeitig
ein benachbarter Schacht mit halber Leistung entleert werden kann,
was zu einer schnellen und einen lückenlosen Produktstrom
bildenden Entleerung des Schachtschragens führt. Die erfindungsgemäße
Ausbildung verbessert des Weiteren das Strömungsverhalten
der Produkte bzw. des aus den Produkten gebildeten Produktstroms
bei einem Schachtwechsel.
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Eine
bevorzugte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Leitelement
einen vertikal zum Förderelement verlaufenden Abschnitt
und einen parallel zum Förderelement verlaufenden Abschnitt
aufweist. Durch die Fortführung der Schachtgeometrie in
dem Leitelement durch den vertikalen Abschnitt werden die Produkte
zunächst vom Schachtschragen weggeführt, so dass
der eigentliche Abtransport des Produktstroms in einem Abstand zum
Schachtschragen erfolgt, was sich wiederum positiv auf das Ablaufverhalten
auswirkt.
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Zweckmäßigerweise
ist dem Entleermagazin ein Element zur Überwachung des
Füllstands einzelner Schächte des Schachtschragens
zugeordnet, wobei dieses Element vorzugsweise am verfahrbaren Schlitten
angeordnet ist. Damit wird auf einfache Weise und mit geringem Aufwand
die Steuerung der Schließmittel und/oder des Leitelementes
sichergestellt.
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Die
Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den eingangs genannten
Schritten dadurch gelöst, dass zum Entleeren des Schachtschragens nacheinander
jeweils gleichzeitig ein erster Schacht über seine volle
Breite und ein benachbarter Schacht über eine Teil seiner
Breite in den Kanal entleert werden. Die sich daraus ergebenden
Vorteile wurden bereits im Zusammengang mit dem Entleermagazin beschrieben,
weswegen zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden
Passagen verwiesen wird.
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Weitere
zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform
wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:
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1 eine
Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Entleermagazins,
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2 eine
schematische Darstellung eines Entleermagazins zu Beginn des Entleervorgangs, und
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3 eine
schematische Darstellung des Entleermagazins gemäß 1 zum
Ende des Entleervorgangs.
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Das
in der Zeichnung dargestellte Entleermagazin dient zum Entleeren
von mit stabförmigen Produkten gefüllten Schachtschragen.
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In
den 2 und 3 ist ein Entleermagazin 10 in
unterschiedlichen Phasen der Entleerung von Schachtschragen 11 dargestellt.
Das Entleermagazin 10, das in der 1 ohne Schachtschragen 11 gezeigt
ist, ist zum Entleeren der Schachtschragen 11 ausgebildet
und eingerichtet. Der Schachtschragen 11 selbst weist Seitenwände 12,
parallel zu den Seitenwänden 12 verlaufende Schachtwände 13, eine
Rückwand 14 sowie eine Bodenwand 15 auf. Die
Seitenwände 12 und die Schachtwände 13 dienen
zur Bildung von Schächten 16, in denen die stabförmigen
Produkte 17 angeordnet sind.
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Das
Entleermagazin 10 umfasst ein Förderelement 18 zum
Abtransport der aus den Schächten 16 strömenden
Produkte 17 sowie ein Anschlussmittel 19 zum Koppeln
der zu entleerenden Schachtschragen 11 an das Förderelement 18. Üblicherweise
ist das Förderelement 18 ein umlaufend in beide Richtungen
antreibbares Förderband bzw. eine Förderkette.
Andere übliche Förderelemente 18 sind
jedoch ebenfalls einsetzbar. Das Anschlussmittel 19 kann
ein Träger sein, der eine Deckplatte 20 und eine Rückwand 21 aufweist.
In der Deckplatte 20 ist eine Öffnung 22 zum
Durchtritt der Produkte 17 vorgesehen. Selbstverständlich
kann das Anschlussmittel 19 auch in anderer üblicher
Weise ausgebildet sein. Das Anschlussmittel 19 und das
Förderelement 18 sind parallel beabstandet zueinander
angeordnet, so dass unterhalb des Anschlussmittels 19 ein
Kanal 23 für den Produktstrom 24 gebildet
ist. Damit die aus dem Schachtschragen 11 strömenden
Produkte 17 nicht direkt und ungeordnet in den Kanal 23 strömen,
sind der Öffnung 22 des Anschlussmittels 19 Schließmittel 25 zugeordnet.
Diese Schließmittel 25 sind zum schachtweisen Öffnen
und Schließen der Öffnung 22 ausgebildet
und eingerichtet. Das bedeutet, dass die Schließmittel 25 segmentartig
ausgebildet sind, so dass jedem Schacht 16 ein vorzugsweise
zu beiden Seiten aufschiebbares Schließmittel 25 zugeordnet ist.
Andere übliche Ausführungen des Schließmittels 25 sind
ebenfalls möglich. Zur Betätigung können
die Schließmittel 25 wahlweise mit einem Element 26 in Wirkverbindung
stehen, das innerhalb des Kanals 23 angeordnet ist und
den Abtransport der Produkte 17 bzw. des Produktstroms 24 unterstützt
oder durch separate (nicht dargestellte) Betätigungselemente
geöffnet und wieder geschlossen werden. Bevorzugt ist das
(nicht dargestellte) Betätigungselement ein Fädelelement
oder dergleichen, das unterhalb des Schließmittels 25 angeordnet
ist und auf der Oberseite derart ausgebildet und geformt ist, dass
das Schließmittel 25 bei der Bewegung des Fädelelementes
sowohl in Transportrichtung T als auch entgegen der Transportrichtung
T auseinander gedrückt wird. Zwischen den die Betätigung
des Schließelementes 25 auslösenden,
vorzugsweise pfeilförmigen Materialerhöhungen
weist das Fädelelement eine Durchlassöffnung auf,
deren Größe weiter unten beschrieben wird. Als
Betätigungselement kommen selbstverständlich auch
andere übliche Elemente in Frage.
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Das
im Kanal 23 befindliche Element 26 ist ein die
Produkte 17 aufnehmendes Leitelement. Das bedeutet, dass
die Produkte 17 in das Leitelement hineinströmen
und wieder aus diesem herausströmen können. Dieses
behälterartige und eine Trichterfunktion aufweisende Leitelement
weist eine dem Schachtschragen 11 zugewandte Einlassöffnung 27 und
eine Auslassöffnung 28 auf. Die Einlassöffnung 27 ist
größer als die Breite eines Schachtes 16,
so dass sich die Einlassöffnung 27 in der Breite über mehr
als einen Schacht 16 erstreckt. Vorzugsweise weist die
Einlassöffnung 27 eine 1,5-fach größere Breite
auf als ein Schacht 16. Die Breite der Einlassöffnung 27 kann
jedoch in einer Breite variieren, die größer als
die 1-fache Breite eines Schachtes 16 ist und maximal die
2-fache Breite eines Schachtes 16 aufweist. Mit der Breite
ist das Maß definiert, dass sich in den Figuren in der
Bildebene parallel zur Transportrichtung T erstreckt. Die Länge/Tiefe
der Einlassöffnung 27 in die Bildebene der Figuren
hinein, also quer zur Transportrichtung T, entspricht der Länge/Tiefe
der Schächte 16. Die vorzugsweise rechteckförmige
Durchlassöffnung des Fädelelementes entspricht
in ihrer Breite (in Transportrichtung T gesehen) jeweils der Größe
der Einlassöffnung 27 des Leitelementes.
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Das
Leitelement ist als innerhalb des Kanals 23 verfahrbarer
Schlitten ausgebildet. Als Antrieb für den Schlitten kann
z. B. ein Linearantrieb 29 dienen. Andere Antriebseinheiten
sind jedoch selbstverständlich ebenfalls einsetzbar. Das
Leitelement weist einen vertikal zum Förderelement 18 verlaufenden Abschnitt 30 auf.
Dieser vertikale Abschnitt 30 erstreckt sich ausgehend
von der Öffnung 22 des Anschlussmittels 19 bzw.
der Einlassöffnung 27 des Leitelementes zunächst
ausschließlich in Verlängerung der Schächte 16 vertikal
nach unten in Richtung des Förderelementes 18.
Etwa auf halber Strecke zwischen der Einlassöffnung 27 und
dem Förderelement 18 weist das Leitelement eine
Engstelle 31 auf. Im Bereich dieser Engstelle 31 ist
eine Seitenwand 32 des Leitelementes trichterförmig
abgeschrägt ausgebildet bzw. ausgerichtet, während
die der schräg verlaufenden Seitenwand 32 gegenüber
liegende Wand 33 unter Bildung einer Abstreifkante 34 um
90° umgelenkt ist. Im Bereich der Engstelle 31 entspricht
der Abstand zwischen der Seitenwand 32 und der Wand 33 bzw.
der Abstreifkante 34 etwa der Breite eines Schachtes 16.
In Fortsetzung des vertikalen Abschnitts 30 sowie der Engstelle 31 weist
das Leitelement einen horizontalen Abschnitt 35 auf, der
parallel zum Förderelement 18 verläuft.
Wie aus den 2 und 3 hervorgeht,
endet der schräg verlaufende Abschnitt der Seitenwand 32 etwa
in Höhe der Abstreifkante 34. Oberhalb und unterhalb
des schrägen Abschnitts verläuft die Seitenwand 32 vertikal.
Die Neigung und die Position des schrägen Abschnitts der
Seitenwand 32 kann selbstverständlich variieren (siehe
z. B. 1). Das Fädelelement kann auf unterschiedliche
Weise angetrieben bzw. bewegt werden. Die Abstimmung der Bewegungen
des Fädelelementes einerseits und des Schlittens andererseits erfolgt
mittels einer Steuerung.
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Dem
Entleermagazin 10 ist zur Überwachung des Füllstands
der einzelnen Schächte 16 des Schachtschragens 11 ein
Element 36 zugeordnet. Das Element 36 kann jedem
einzelnen Schacht 16 zugeordnet sein. Bevorzugt ist jedoch
ein einzelnes Element 36 am Schlitten angeordnet, so dass
das Element 36 mit dem Schlitten mitlaufend ausgebildet bzw.
angeordnet ist. Das Element 36 kann z. B. ein Lichttaster
mit Hintergrundausblendung sein. Andere übliche Mess- oder Überwachungselemente
sind aber ebenfalls einsetzbar. Alternativ oder kumulativ kann dem
Entleermagazin 10 auch ein Entfernungsmesselement 37 zugeordnet
sein. Das Entfernungsmesselement 37 ist auf einer der beiden
Seiten des zu koppelnden Schachtschragen 11 derart angeordnet,
dass durch entsprechende Öffnungen in den Seitenwänden 12 bzw.
Schachtwänden 13 des Schachtschragens 11 eine
Füllstandsbestimmung durchführbar ist. Mit Hilfe
der durch das Element 36 und/oder das Entfernungsmesselement 37 gewonnenen
Erkenntnisse werden sowohl der Schlitten als auch das Fädelelement
gesteuert.
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Im
Folgenden wird das Verfahrensprinzip anhand der 2 und 3 näher
erläutert:
Ein voller Schachtschragen 11 wird über
Kopf an das Anschlussmittel 19 gekoppelt, so dass der Schachtschragen 11 während
des folgenden Entleervorgangs fest mit dem Anschlussmittel 19 verbunden
ist. Zunächst ist die Öffnung 22 des
Anschlussmittels 19 durch das Schließmittel 25 vollständig
versperrt, so dass die Produkte 17 nach dem Öffnen
des dem Schachtschragen 11 oder der Übergabeeinrichtung zugeordneten
Schließelementes aus den Schächten 16 strömen
bzw. auf dem Schließmittel 25 liegen. Das Fädelelement
wird dann aus einer Position neben bzw. vor dem Anschlussmittel 19 von
rechts nach links in den Bereich der ersten Schächte 16 bewegt, so
dass die Schließmittel 25 des ersten Schachtes 16 sowie
des benachbarten Schachtes 16 geöffnet werden.
Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das Leitelement vollständig
unterhalb des ersten Schachtes 16 und teilweise unterhalb
des benachbarten Schachtes. Anders ausgedrückt ist das
Leitelement innerhalb des Kanals 23 so positioniert, dass
die Einlassöffnung 27 den ersten Schacht 16 vollständig
und den benachbarten Schacht 16 teilweise überdeckt, so
dass die Produkte 17 aus dem ersten Schacht in der vollen
Breite aus dem Schacht 16 strömen, während
die Produkte 17 aus dem benachbarten Schacht 16 nur über
einen Teil der Breite aus dem Schacht 16 strömen.
Die aus den Schächten 16 strömenden Produkte 17 werden
durch das Leitelement auf das Förderelement 18 geleitet
und von diesem in Transportrichtung T kontinuierlich abgefördert.
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Das
Element 36 und/oder das Entfernungsmesselement 37 ermitteln
den Füllstand in dem über die volle Breite entleerten
Schacht 16. Sobald eine definierte Füllhöhe
unterschritten ist, werden sowohl das Fädelelement als
auch das Leitelement entgegen der Transportrichtung T des Produktstroms 24 weiter
bewegt, bis der zuvor nur über einen Teil der Breite entleerte
Schacht 16 nunmehr über die volle Breite entleert
wird, während der benachbarte dritte Schacht 16 nur über
eine Teil der Breite entleert wird. Mit anderen Worten wird der
Schacht 16, den das Leitelement vollständig mit
seiner Einlassöffnung 27 überdeckt, mit
einer höheren Geschwindigkeit entleert als der Schacht 16,
den das Leitelement nur teilweise mit der Einlassöffnung 27 überdeckt.
Dieses schachtweise Entleeren setzt sich fort, bis die in 3 dargestellte
Situation eintrifft. Nach dem Entleeren des letzten Schachtes 16 bewegt
sich das Fädelelement zurück in die Ausgangsposition.
Entsprechendes gilt für das Leitelement. Hinter dem Fädelelement
schließen sich die Schließmittel 25 wieder,
so dass ein Schragenwechsel durchgeführt werden kann, sobald
das letzte Schließmittel 25 wieder geschlossen
ist. Während der Bewegung des Leitelementes von der in 3 dargestellten
Endposition in die in 2 dargestellte Ausgangsposition
wird der entleerte Schachtschragen 11 gegen einen vollen Schachtschragen 11 ausgewechselt.
Durch den gleichmäßigen Abfluss der Produkte 17 entsteht
somit ein lückenfreier Produktstrom 24 auf dem
Förderelement 18.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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