DE102009057785A1

DE102009057785A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Überführen stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin in eine Förderleitung

Info

Publication number: DE102009057785A1
Application number: DE102009057785A
Authority: DE
Inventors: Michael Haul; Manfred Dombek; Bernd Hartmann
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2009-12-09
Publication date: 2011-06-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Überführen stabförmiger Artikel (15) der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin (16) in eine Förderleitung (18), umfassend eine Sendereinheit (11), die eine rotierend antreibbare Trommel (12) mit Mulden (14) zum Aufnehmen und queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel (15) aus dem Bereich des Magazins (16) in den Bereich einer Abschusszone (17), sowie einen feststehenden, die Trommel (12) teilweise umschließenden Dichtschuh (13) zum Bilden eines fluchtend zur Förderleitung (18) ausgebildeten Abschusskanals (19) zwischen dem Dichtschuh (13) und einer sich in der Abschusszone (17) befindlichen Mulde (14) der Trommel (12) aufweist, wobei der Trommel (12) an einer Stirnseite (20) eingangsseitig vor dem Abschusskanal (19) ein mit der Trommel (12) rotierender Steuerring (21) mit Öffnungen (22) zum Durchlassen von Förderluft in die Mulden (14) der Trommel (12) zugeordnet ist und die Trommel (12) zu beiden Stirnseiten (20, 23) an jeweils einem feststehenden Stützring (24, 25) gelagert ist, wobei der ausgangsseitig angeordnete Stützring (25) einen in die Förderleitung (18) mündenden Austrittskanal (26) für die zu fördernden Artikel (15) und der Dichtschuh (13) einen Zugang (27) zum Einleiten von Druckluft in die Sendereinheit (11) aufweist, die sich dadurch auszeichnet, dass der Dichtschuh (13) mindestens einen zweiten, vom ersten Zugang (27) getrennten Zugang (28) zum Einleiten von Druckluft in die Sendereinheit (11) umfasst, und die Zugange (27, 28) bezüglich der einzuleitenden Druckluft separat voneinander steuer- und/oder regelbar sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überführen stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin in eine Förderleitung, umfassend eine Sendereinheit, die eine rotierend antreibbare Trommel mit Mulden zum Aufnehmen und queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel aus dem Bereich des Magazins in den Bereich einer Abschusszone, sowie einen feststehenden, die Trommel teilweise umschließenden Dichtschuh zum Bilden eines fluchtend zur Förderleitung ausgebildeten Abschusskanals zwischen dem Dichtschuh und einer sich in der Abschusszone befindlichen Mulde der Trommel aufweist, wobei der Trommel an einer Stirnseite eingangsseitig vor dem Abschusskanal ein mit der Trommel rotierender Steuerring mit Öffnungen zum Durchlassen von Förderluft in die Mulden der Trommel zugeordnet ist und die Trommel zu beiden Stirnseiten an jeweils einem feststehenden Stützring gelagert ist, wobei der ausgangsseitig angeordnete Stützring einen in die Förderleitung mündenden Austrittskanal für die zu fördernden Artikel und der Dichtschuh einen Zugang zum Einleiten von Druckluft in die Sendereinheit aufweist.
Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Überführen stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin in eine Förderleitung mit den Schritten: Zuführen der stabförmigen Artikel aus dem Magazin an eine Sendereinheit, queraxiales Fördern der stabförmigen Artikel mittels einer mit Mulden versehenen, rotierenden Trommel der Sendereinheit in den Bereich einer Abschusszone, Abschießen der Artikel in längsaxialer Richtung aus einem zwischen einer sich in der Abschusszone befindlichen Mulde und einem Dichtschuh der Sendereinheit gebildeten Abschusskanal in die Förderleitung durch Druckluft, die über einen Zugang im Dichtschuh in die Sendereinheit eingeleitet wird.
Solche Vorrichtungen und Verfahren kommen in der Tabak verarbeitenden Industrie zum Einsatz, um stabförmige Artikel, wie z. B. Filter oder Filterstäbe, schnell und zuverlässig über unterschiedliche Distanzen in ihrer Längserstreckung axial zu fördern. Dabei werden die Artikel aus einem Vorrat oder einem Magazin der Sendereinheit zugeführt. Innerhalb der Sendereinheit werden die Artikel über eine rotierende Trommel einzeln in den Bereich einer Abschusszone zugeführt und von da durch einen so genannten Abschusskanal über eine pneumatische Rohrleitung an eine Empfängereinheit gefördert bzw. geschossen. Zum Fördern der Artikel wird üblicherweise Druckluft als Förderluft eingesetzt. Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Vorrichtungen und Verfahren zum Überführen stabförmiger Artikel bekannt, die auf unterschiedlichen Funktionsprinzipien basieren. Die DE 25 30 026 C2 beschreibt beispielsweise eine Vorrichtung, die eine Aufnahmetrommel, eine Überführungstrommel und eine Ausblasstation umfasst. Die Artikel werden mittels eines Nockenmechanismus aus der Überführungstrommel in eine Ausblaskammer eines stationären Anschlusskörpers transportiert. Mit anderen Worten wird die Ausblaskammer in dieser Ausführung nicht von den Mulden der Überführungstrommel gebildet. Über eine Rohrleitung wird der Ausblaskammer Druckluft zugeführt, so dass die in der Ausblaskammer befindlichen Artikel in das Fördersystem eingespeist werden. Zusätzlich zur Rohrleitung zum Zuführen der Druckluft in die Ausblaskammer ist der Ausblaskammer eine weitere Druckluftleitung zugeordnet. Der oben beschriebene Nockenmechanismus ist innerhalb einer Druckkammer angeordnet, die über eine Druckluftleitung mit Druckluft versehen wird. Je nach Stellung des Nockenmechanismus wird eine Strömungsverbindung zwischen der Druckkammer und der Ausblaskammer hergestellt, wobei die Strömungsverbindung den Transport der Artikel in dem Fördersystem unterstützt. Zwar sieht die bekannte Vorrichtung zwei Druckluftzugänge vor, die aber beide direkt in die Abschusskammer. Durch die stationäre Ausblaskammer ist die Leistungsfähigkeit solcher Vorrichtungen und der entsprechenden Verfahren beschränkt. Des Weiteren ist die zuvor beschriebene Lösung konstruktiv aufwendig und erfordert großen Bauraum.
Die EP 0 640 296 B1 offenbart z. B. eine Vorrichtung zum Überführen stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1. Diese Vorrichtung umfasst eine Aufnahme- und Sendetrommel sowie einen Dichtklotz, der die Trommel berührungslos mindestens teilweise umschließt. Die Trommel weist Mulden zur Aufnahme der Artikel auf. Durch Rotation der Trommel werden die Artikel queraxial in den Bereich einer Abschusszone gefördert. Der eigentliche Abschusskanal wird dabei durch die Mulden selbst gebildet, die im Bereich der Abschusszone zum Abschusskanal werden. Zum Fördern der Artikel aus der Trommel bzw. dem Abschusskanal ist der Dichtklotz bzw. der den Dichtklotz aufnehmende Tragkörper als Versorgungsplatte ausgebildet zur Zuführung von Förderluft in die Mulden zum längsaxialen Überführen der Artikel in die Förderleitung. Die Förderluft muss zum einen dafür sorgen, dass die Artikel rechtzeitig, also in einem vorgegebenen Zeitfenster, die Trommel bzw. den Abschusskanal in Richtung der anschließenden Rohrleitung verlassen haben, um ein unerwünschtes Abscheren der Artikel durch die rotierende Trommel zu verhindern. Zum anderen muss die Förderluft bzw. der Druck ausreichend hoch sein, um die Artikel vollständig durch die Rohrleitung bis zur Empfängereinheit zu fördern, um das Liegenbleiben der Artikel innerhalb der Rohrleitung zu vermeiden.
Bei dieser Art der Förderung können verschiedene Probleme auftreten. Zum einen spricht man von Abschussproblemen, die immer dann auftreten, wenn der Artikel nicht im vorgegebenen Zeitfenster die Trommel bzw. den Abschusskanal verlässt. Das Zeitfenster wird dabei durch die Breite der Austrittsöffnung am ausgangsseitigen Ende des Abschusskanals und die Drehzahl der Trommel bestimmt. Zum anderen führt zu geringer Luftdruck der Förderluft innerhalb der Rohrleitung dazu, dass die Artikel in der Rohrleitung liegen bleiben, was zu den so genannten Transportproblemen führt. Zur Erkennung solcher Probleme werden üblicherweise Sensoren, Lichtschranken oder dergleichen an der Sendereinheit und/oder der Empfängereinheit vorgesehen und deren Signale ausgewertet. Ein überlagertes Problem aus Abschussproblem und Transportproblem besteht darin, dass Luft zwischen zwei im System befindlichen Artikeln komprimiert wird. Anders ausgedrückt baut sich zwischen zwei Artikeln, von denen sich ein Artikel im Abschusskanal und ein anderer Artikel in der Rohrleitung befindet, aufgrund des engen Querschnitts vom Abschusskanal und von der Rohrleitung eine Drucksäule auf. Als Folge wird der Abschuss des im Abschusskanal befindlichen Artikels durch die – wie eine sich in beide Richtungen entspannende Feder wirkende – Drucksäule verlangsamt bzw. abgebremst, während der bereits in der Rohrleitung befindliche Artikel zusätzlich beschleunigt wird. Problematisch ist die Verlangsamung des in der Trommel bzw. im Abschusskanal in Abschussposition befindlichen Artikels, da dieser, wie erwähnt, innerhalb eines engen Zeitfensters die Trommel verlassen haben muss.
Es hat sich jedoch gezeigt, dass die bisher bekannte Vorrichtungen und Verfahren nicht geeignet sind, schwere Artikel bei einer hohen Sendeleistung und einer großen Rohrleitungslänge zuverlässig zu transportieren.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Überführen stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie zu schaffen, die geeignet ist, auch Artikel mit höherem Gewicht über eine größere Distanz zuverlässig zu fördern. Des Weiteren besteht die Aufgabe darin, ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Dichtschuh mindestens einen zweiten, vom ersten Zugang getrennten Zugang zum Einleiten von Druckluft in die Sendereinheit umfasst, und die Zugänge bezüglich der einzuleitenden Druckluft separat voneinander steuer- und/oder regelbar sind. Durch den zusätzlichen Zugang kann der Druck in der Rohrleitung hinter der Sendereinheit wesentlich angehoben werden. Durch den steigenden Rohrdruck erhöht sich die Luftgeschwindigkeit und somit die Fördergeschwindigkeit der Artikel innerhalb der Rohrleitung, was eine höhere Sendeleistung und größere Rohrleitungslängen ermöglicht. Des Weiteren wird auf überraschend einfache und effektive Weise sichergestellt, dass Leckverluste, die durch den Spalt zwischen der Trommel und dem Dichtschuh entstehen, wirksam reduziert bzw. ausgeglichen werden. Durch die separate Steuerung und/oder Regelung der Zugänge kann die Druckluft in Abhängigkeit der Bedürfnisse und Anforderungen individuell eingestellt werden, so dass zum einen für den eigentlichen Abschussvorgang ein ausreichend großer Impuls zur Verfügung steht, um die Artikel zuverlässig und innerhalb des Zeitfensters vollständig aus der Trommel auszublasen und zum anderen die Artikel innerhalb der Mulden zur Optimierung der Abschussposition ausgerichtet werden können.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zugang direkt in die jeweils den Abschusskanal bildende Mulde mündet und zum Einleiten von Schussluft in den Abschusskanal für das axiale Fördern der Artikel in Richtung der Förderleitung ausgebildet und eingerichtet ist, während der zweite Zugang in benachbart zur der jeweils den Abschusskanal bildenden Mulde liegenden Mulden mündet und zum Einleiten von zusätzlicher Transportluft in die Förderleitung für das axiale Fördern der Artikel und/oder zum Einleiten von zusätzlicher Ausrichtluft zum axialen Ausrichten der Artikel innerhalb der Mulden in Richtung des Steuerrings ausgebildet und eingerichtet ist. Diese erfindungsgemäße Ausbildung unterstützt die oben genannten Vorteile und führt insbesondere dazu, dass eine individuelle Behandlung der Artikel innerhalb der Mulden gewährleistet ist.
Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zugänge in axialer Ausrichtung einen möglichst großen Abstand aufweisen, derart, dass der erste Zugang im Bereich des eingangsseitigen Steuerrings und der zweite Zugang im Bereich des ausgangsseitigen Stützrings angeordnet ist. Mit anderen Worten ist der erste Zugang für die eigentliche Schussluft mit einem möglichst großen Abstand zum zweiten Zugang für die zusätzliche Transportluft bzw. Ausrichtluft (im Folgenden auch als Zusatzluft bezeichnet) versehen. Der Zugang für die Schussluft liegt zwangsläufig am Beginn der Abschusszone. Der Zugang für die Transportluft bzw. Ausrichtluft liegt erfindungsgemäß im Bereich des Austritts der Artikel aus der Abschusszone. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Zugänge zueinander wird erreicht, dass der Abschussvorgang durch die Zusatzluft nicht beeinträchtigt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass jedem Zugang bzw. jeder Öffnung ein separater Druckregler zugeordnet ist. Jeweils eigene Druckregler für die Schussluft und die Transportluft bzw. Ausrichtluft einerseits und/oder für die Öffnungen der Transportluft bzw. Ausrichtluft andererseits ermöglichen es, gezielt auf Abschuss- bzw. Transportprobleme zu reagieren.
Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren mit den eingangs genannten Schritten dadurch gelöst, dass über einen zweiten, vom ersten Zugang getrennten Zugang zusätzliche Druckluft in die Sendereinheit eingeleitet wird, wobei die Zugänge bezüglich der einzuleitenden Druckluft separat voneinander gesteuert und/oder geregelt werden. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens beschrieben. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die entsprechenden Passagen verwiesen.
Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
2a bis c unterschiedliche Stellungen der Trommel bezogen auf den Dichtschuh zur Erläuterung der Zuführung von Schussluft und zusätzlicher Transportluft bzw. Ausrichtluft in den Dichtschuh.
Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zum Überführen von Filterstäben aus einem Magazin an eine Förderleitung. Selbstverständlich lassen sich auch andere stabförmige Artikel, wie z. B. Zigaretten mit der im Folgenden beschriebenen Vorrichtung überführen.
Die in der 1 dargestellte Vorrichtung 10 umfasst eine Sendereinheit 11, die eine um die Achse A rotierend antreibbare Trommel 12 und einen Dichtschuh 13 aufweist. Die Trommel 12 ist mit parallel zur Achse A verlaufenden Mulden 14 versehen, die zum Aufnehmen der stabförmigen Artikel 15 ausgebildet sind. Die Trommel 12 dient zum queraxialen Fördern der Artikel 15 aus dem Bereich eines Magazins 16 in den Bereich einer Abschusszone 17, aus der die Artikel 15 mittels Druckluft in eine Förderleitung 18 transportiert bzw. geschossen werden. Die Trommel 12 ist mindestens teilweise, vorzugsweise über einen Teil des Umfangs (siehe insbesondere 2), von dem Dichtschuh 13 umschlossen. Der Dichtschuh 13 ist gegenüber der Trommel 12 feststehend ausgebildet, derart, dass die Trommel 12 relativ zum Dichtschuh 13 über nicht dargestellte Antriebsmittel rotierend antreibbar ist. Zwischen der Trommel 12 und dem Dichtschuh 13 besteht, insbesondere zur freien Drehbarkeit der Trommel 12, ein Luftspalt, der auf ein Minimum reduziert oder alternativ auch durch geeignete Dichtmittel geschlossen sein kann. Zum Einstellen, Warten oder für sonstige notwendige Tätigkeiten besteht des Weiteren die Möglichkeit, den Dichtschuh 13 radial zur Trommel 12 verstellbar auszubilden, so dass der Dichtschuh auf die Trommel 12 zu und von der Trommel 12 weg bewegbar ist (siehe Pfeil D in 1).
Zwischen der Trommel 12 und dem Dichtschuh 13 ist auch die Abschusszone 17 gebildet. Genauer bildet die sich jeweils in der Abschusszone befindliche Mulde 14 (in der 1 die untere Mulde) mit dem Dichtschuh 13 einen Abschusskanal 19, der fluchtend zur Förderleitung 18 liegt. Der Trommel 12 ist eingangsseitig (in der 1 auf der linken Seite der Trommel 12) an der Stirnseite 20 ein Steuerring 21 zugeordnet. Der Steuerring 21 rotiert zusammen mit der Trommel 12 um die Achse A, und zwar synchron mit identischer Geschwindigkeit. Der Steuerring 21 kann dazu z. B. mechanisch mit der Trommel 12 verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet sein. Der Steuerring 21 weist mehrere Öffnungen 22 auf, die vorzugsweise schlitzförmig ausgebildet sind. Dabei ist jeder Mulde 14 der Trommel 12 eine schlitzförmige Öffnung 22 zum Durchlassen von Förderluft aus dem Steuerring 21 in die Mulden 14 zugeordnet.
An beiden Stirnseiten 20 und 23 der Trommel 12 ist jeweils ein Stützring 24, 25 angeordnet. Die Stützringe 24, 25 sind ortsfest und feststehend. Die aus Trommel 12 und Steuerring 21 gebildete Einheit ist an diesen Stützringen 24, 25 gelagert. Der ausgangsseitige (in der 1 auf der rechten Seite der Trommel 12) Stützring 25 weist einen Austrittskanal 26 auf, der in die Förderleitung 18 mündet. Somit bilden der Abschusskanal 19, der Austrittskanal 26 und die Förderleitung 18 bzw. zumindest das Anschlusselement der Förderleitung 18 eine durchgehende und lineare Förderstrecke für die Artikel 15.
Der Dichtschuh 13, der auch ein Dichtklotz, eine Dichtplatte oder ein anderes Element als Gegenstück zur Trommel 12 zum Bilden des Abschusskanals 19 sein kann, weist zwei Zugänge 27 und 28 zum Einleiten von Druckluft in die Sendereinheit 11 auf. Beide Zugänge 27, 28 sind getrennt voneinander ausgebildet und sind bezüglich der einzuleitenden Druckluft separat voneinander steuer- und/oder regelbar. Ein erster Zugang 27 ist innerhalb des Dichtschuhs 13 radial zur Trommel 12 gerichtet. Selbstverständlich kann der Zugang 27 bezogen auf die Trommel 12 auch axial oder queraxial in dem Dichtschuh 13 ausgerichtet sein. Der Zugang 27 weist vorzugsweise eine schlitzförmige Mündung bzw. Öffnung 29 auf, die in Förderrichtung F der Artikel 15 vor den Mulden 14 liegt. In anderen Ausführungsformen kann der Zugang 27 auch zwei oder mehr Öffnungen 29, die auch bezüglich der Form variieren können, aufweisen. Der Zugang 27 bzw. die Öffnung 29 ist in der beschriebenen Ausführungsform bezogen auf die Achse A längsaxial ausgerichtet, so dass die Öffnung 29 in Überdeckung mit den Öffnungen 22 des Steuerrings 21 bringbar ist. Durch Rotation der Trommel 12 und damit des Steuerrings 21 ist jeweils die im Bereich der Abschusszone 17 befindliche Öffnung 22 des Steuerrings 21 zur Herstellung einer Strömungsverbindung zwischen dem Zugang 27 und der jeweiligen Mulde 14 in Überdeckung. Damit mündet der Zugang 27 bzw. dessen Öffnung 29 direkt in die den Abschusskanal 19 bildende Mulde 14. Die durch den Zugang 27 einzuführende Druckluft dient somit als so genannte Schussluft D_S für das axiale Fördern der Artikel 15 aus dem Abschusskanal 19 in Richtung der Förderleitung 18. Die Öffnung 29 kann auch in anderer Weise, z. B. in Umfangsrichtung des konkaven Abschnitts des Dichtschuhs 13 ausgerichtet sein.
Der zweite Zugang 28 ist bezogen auf die Achse A der Trommel 12 queraxial im Dichtschuh 13 ausgerichtet. Selbstverständlich kann der Zugang 28 bezogen auf die Trommel 12 auch axial oder queraxial in dem Dichtschuh 13 ausgerichtet sein. Der Zugang 28 weist mindestens eine, vorzugsweise jedoch zwei schlitzförmige Mündungen bzw. Öffnungen 30 auf, die in Förderrichtung F der Artikel 15 hinter den in den Mulden 14 befindlichen Artikeln 15 angeordnet sind. In anderen Ausführungsformen kann der Zugang 28 auch mehr als zwei Öffnungen 30, 31, die auch bezüglich der Form variieren können, aufweisen. Der Zugang 28 bzw. die schlitzförmigen Öffnungen 30, 31 sind bevorzugt in Umfangsrichtung des konkaven Abschnitts des Dichtschuhs 13 ausgerichtet. Der Zugang 28 bzw. die dazu gehörenden Öffnungen 30, 31 liegen jedoch außerhalb der Abschusszone 17 und außerhalb des Abschusskanals 19. Anders ausgedrückt mündet der Zugang 28 in eine oder mehrere Mulden 14, die benachbart zu der jeweils den Abschusskanal 19 bildenden Mulde 14 liegen. Die durch den Zugang 28 bzw. die Öffnungen 30, 31 einzuführende Druckluft dient somit als Ausrichtluft D_A bzw. Transportluft D_T für das axiale Fördern der Artikel 15 in Richtung der Förderleitung 18 und/oder zum axialen Ausrichten der Artikel 15 innerhalb der Mulden 14 in Richtung des Steuerrings 21. Die Öffnungen 30, 31 können aber auch in anderer Weise, z. B. bezogen auf die Achse A längsaxial ausgerichtet sein.
Wie erwähnt, weist die bevorzugte Ausführungsform zwei Öffnungen 30, 31 für den zweiten Zugang 28 auf. Die beiden Öffnungen 30, 31 können über einen gemeinsamen Luftweg oder über vollständig getrennte Luftwege mit Druckluft versorgbar sein. Eine der Öffnungen 30 des zweiten Zugangs 28 für die Ausrichtluft D_A ist in Rotationsrichtung R der Trommel 12 vor der Öffnung 29 des ersten Zugangs 27 für die Schussluft D_S und die zweite Öffnung 31 des zweiten Zugangs 28 für die Transportluft D_T ist in Rotationsrichtung R der Trommel 12 hinter der Öffnung 29 des ersten Zugangs 27 für die Schussluft D_S angeordnet. Mit anderen Worten wird jeder Artikel 15, vorausgesetzt es liegt Druckluft an den Zugängen 27, 28 an, zuerst mit Ausrichtluft D_A aus der Öffnung 30, dann mit Schussluft D_S aus der Öffnung 29 und anschließend mit Transportluft D_T aus der Öffnung 31 beaufschlagt.
Die beiden Zugänge 27, 28 weisen in axialer Ausrichtung einen möglichst großen Abstand auf, derart, dass der erste Zugang 27 im Bereich des eingangsseitigen Steuerrings 21 und der zweite Zugang 28 im Bereich des ausgangsseitigen Stützrings 25 angeordnet ist. In jedem Fall ist der Abstand zwischen den Zugängen 27, 28 bzw. deren Öffnungen 29, 30 bzw. 31 größer als die Länge der zu fördernden Artikel 15. Alle Öffnungen 29, 30, 31 sämtlicher Zugänge 27, 28 sind optional separat mit Druckluft versorgbar. Vorzugsweise ist auch die Druckluft für jede Öffnung 29, 30, 31 individuell steuerbar. Das gilt insbesondere auch für die Öffnungen 30, 31 des zweiten Zugangs 28 untereinander. Zur individuellen Steuerung und/oder Regelung ist jedem Zugang 27, 28 bzw. jeder Öffnung 29, 30, 31 ein separater Druckregler zugeordnet.
Wie erwähnt, weist der Stützring 25 den Austrittskanal 26 auf. Der Austrittskanal 26, der auch als „Niere” bezeichnet wird, ist in Förderrichtung F der Artikel 15 optional verjüngend ausgebildet, um eine Art Düsenfunktion zu gewährleisten. Um einen schonenden Übergang der Artikel 15 aus dem Abschusskanal 19 in den Austrittskanal 26 sicherzustellen, kann der Querschnitt des Austrittskanals 26 eingangsseitig größer sein als der Querschnitt des in den Austrittskanal 26 mündenden Abschusskanals 19. Die Breite des Austrittskanals 26 ist vorzugsweise derart gewählt, dass dieser in bestimmten Stellungen der Trommel 12 zum Dichtschuh 13 zu mindestens zwei Mulden 14 der Trommel 12 eine teilweise Überdeckung herstellen kann. Anders ausgedrückt besteht zwischen dem Austrittskanal 26 und mindestens zwei Mulden 14 eine Strömungsverbindung für die über die Öffnungen 30, 31 zugeführte Druckluft. Selbstverständlich kann der Austrittskanal 26 auch andere Formen, Verläufe, Dimensionierungen etc. aufweisen.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr können die Öffnungen 29, 30, 31 hinsichtlich ihrer Anzahl, Position und Anordnung variieren. Auch kann die Anzahl der Zugange 27, 28 sowie deren Verläufe variieren. Die Druckluft, also die Schussluft D_S und/oder die Ausrichtluft D_A und/oder die Transportluft D_T kann permanent oder intermittierend an die Zugange 27, 28 angelegt werden. Für den Fall, dass die Druckluft permanent bzw. kontinuierlich anliegt, kann die Taktung durch die Mechanik vorgegeben sein. Ein Bespiel dafür ist die taktweise Überdeckung der Öffnungen 22 des Steuerrings 21 mit der Öffnung 29 des ersten Zugangs 27. Die Druckluft kann aber auch gesteuert zugeführt werden, beispielsweise über Schnellverschlussventile oder dergleichen.
Im Folgenden wird das Verfahrensprinzip der Erfindung anhand der Figuren näher erläutert:
Die stabförmigen Artikel 15 liegen üblicher in einem Vorrat oder Magazin 16. Unterhalb des Magazins 16 ist die Trommel 12 angeordnet. Die Trommel 12 rotiert um die Achse A und nimmt dabei, vorausgesetzt es gibt freie Mulden 14, aus dem Magazin 16 einzelne Artikel auf. Üblicherweise wird pro Mulde 14 ein einzelner Artikel 15 ausgenommen. Es ist jedoch auch denkbar, dass z. B. zwei fluchtend hintereinander liegende Artikel 15 in einer Mulde 14 liegen. Die Artikel 15 liegen nach der Übernahme durch die Trommel 12 zunächst noch unausgerichtet innerhalb der Mulde 14. Das bedeutet, dass die Artikel 15 noch mit einem Abstand zum Steuerring 21 liegen können (siehe z. B. in 1 die oberen in der Trommel 12 befindlichen Artikel 15). Die Artikel 15 werden dann durch die Rotation der Trommel 12 queraxial aus der oberen Abholposition in die untere Abschusszone 17 transportiert. Auf dem Weg zu der Abschusszone 17 kreuzt jede Mulde 14 mit dem darin aufgenommenen Artikel 15 die Öffnung 30 des zweiten Zugangs 28 (siehe z. B. 2a). Durch die kontinuierlich anliegende Ausrichtluft D_A an der Öffnung 30 drückt die Ausrichtluft D_A die Artikel 15 entgegen der eigentlichen Förderrichtung F der Artikel 15 in die optimale Abschussposition, nämlich möglichst nahe an den Steuerring 21 heran (siehe z. B. in 1 die unteren in der Trommel 12 befindlichen Artikel 15). Der Ausrichtprozess beginnt unmittelbar, nachdem die Mulde 14 die erste Öffnung 30 des zweiten Zugangs 28 erreicht. Gleichzeitig kommt eine der in Rotationsrichtung R voraus laufenden Mulden 14 (im Beispiel die übernächste Mulde 14) in der Abschusszone 17 in Überdeckung mit der Öffnung 29 des ersten Zugangs 27 zum Einlass der Schussluft D_S (siehe 2a).
In der 2b ist die erste Öffnung 30 des zweiten Zugangs 28 noch in Überdeckung mit der Mulde 14 zum Ausrichten des Artikels 15, während die Öffnung 29 des ersten Zugangs 27 durch die Rotation der Trommel 12 bereits wieder schließt. Zwischen den beiden in 2a und 2b gezeigten Stellungen liegt das Zeitfenster, in dem der Artikel 15 den Abschusskanal 19 vollständig verlassen haben muss, um eine Beschädigung des Artikels 15 z. B. durch Abscheren desselben am Austrittskanal 26 zu verhindern. Zeitgleich wird die in Rotationsrichtung R der Trommel 12 hinter der Abschusszone 17 liegende Mulde 14 in Überdeckung mit der zweiten, hinteren Öffnung 31 des zweiten Zugangs 28 gebracht. Durch die kontinuierlich anliegende Transportluft D_T an der Öffnung 31 unterstützt die Transportluft D_T die Schussluft D_S beim Transport der Artikel 15 in die Förderleitung 18, allerdings ohne die Schussluft D_S und damit den eigentlichen Schussvorgang zu beeinträchtigen. Anders ausgedrückt erhöht die zusätzliche Transportluft D_T den Volumenstrom in der Förderleitung 18, wodurch schwerere Artikel 15 über eine längere Transportstrecke transportierbar sind.
Bei weiterer Rotation der Trommel 12 in Rotationsrichtung R ist die Öffnung 29 des ersten Zugangs 29 geschlossen bzw. gerade nicht in Überdeckung mit einer Öffnung 22 des Steuerrings 21, so dass keine Schussluft DS in den Abschusskanal 19 gelangt. Allerdings werden die gerade abgeschossenen Artikel 15 durch die Transportluft D_T aus der hinteren Öffnung 31 des zweiten Zugangs 28 beim Transport durch die Förderleitung 18 unterstützt. Zugleich werden die vor der Abschusszone 17 in den Mulden 14 liegenden Artikel 15 weiterhin durch die Ausrichtluft D_A aus der ersten, vorderen Öffnung 30 des zweiten Zugangs 28 ausgerichtet (siehe 2c).
Dieser Zyklus wiederholt sich bis zum Stillstand der Trommel 12. Wie bereits erwähnt, dass die Druckluft an den Öffnungen 29, 30, 31 einzeln oder gemeinsam gesteuert und/oder geregelt werden. Auch kann die Druckluft kontinuierlich oder intermittierend an die Öffnungen 29, 30, 31 angelegt werden. Die Abstimmung zwischen den Zeitpunkten der Strömungsverbindungen zwischen den Öffnungen 29, 30, 31 und den Mulden 14 kann ebenso wie die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel 12 des Weiteren je nach Größe, Beschaffenheit, Gewicht etc. der Artikel 15 angepasst werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2530026 C2 [0003]
EP 0640296 B1 [0004]

Claims

Vorrichtung (10) zum Überführen stabförmiger Artikel (15) der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin (16) in eine Förderleitung (18), umfassend eine Sendereinheit (11), die eine rotierend antreibbare Trommel (12) mit Mulden (14) zum Aufnehmen und queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel (15) aus dem Bereich des Magazins (16) in den Bereich einer Abschusszone (17), sowie einen feststehenden, die Trommel (12) teilweise umschließenden Dichtschuh (13) zum Bilden eines fluchtend zur Förderleitung (18) ausgebildeten Abschusskanals (19) zwischen dem Dichtschuh (13) und einer sich in der Abschusszone (17) befindlichen Mulde (14) der Trommel (12) aufweist, wobei der Trommel (12) an einer Stirnseite (20) eingangsseitig vor dem Abschusskanal (19) ein mit der Trommel (12) rotierender Steuerring (21) mit Öffnungen (22) zum Durchlassen von Förderluft in die Mulden (14) der Trommel (12) zugeordnet ist und die Trommel (12) zu beiden Stirnseiten (20, 23) an jeweils einem feststehenden Stützring (24, 25) gelagert ist, wobei der ausgangsseitig angeordnete Stützring (25) einen in die Förderleitung (18) mündenden Austrittskanal (26) für die zu fördernden Artikel (15) und der Dichtschuh (13) einen Zugang (27) zum Einleiten von Druckluft in die Sendereinheit (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtschuh (13) mindestens einen zweiten, vom ersten Zugang (27) getrennten Zugang (28) zum Einleiten von Druckluft in die Sendereinheit (11) umfasst, und die Zugänge (27, 28) bezüglich der einzuleitenden Druckluft separat voneinander steuer- und/oder regelbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zugang (27) direkt in die jeweils den Abschusskanal (19) bildende Mulde (14) mündet und zum Einleiten von Schussluft D_S in den Abschusskanal (19) für das axiale Fördern der Artikel (15) in Richtung der Förderleitung (18) ausgebildet und eingerichtet ist, während der zweite Zugang (28) in benachbart zu der jeweils den Abschusskanal (19) bildenden Mulde (14) liegenden Mulden (14) mündet und zum Einleiten von zusätzlicher Transportluft D_T in die Förderleitung (18) für das axiale Fördern der Artikel (15) und/oder zum Einleiten von zusätzlicher Ausrichtluft D_A zum axialen Ausrichten der Artikel (15) innerhalb der Mulden (14) in Richtung des Steuerrings (21) ausgebildet und eingerichtet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zugange (27, 28) in axialer Ausrichtung einen möglichst großen Abstand aufweisen, derart, dass der erste Zugang (27) im Bereich des eingangsseitigen Steuerrings (21) und der zweite Zugang (28) im Bereich des ausgangsseitigen Stützrings (25) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass beide Zugange (27, 28) über vollständig getrennte Luftwege mit Druckluft versorgbar sind und jeder Zugang (27, 28) mindestens eine Öffnung (29, 30, 31) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zugang (27) eine einzige schlitzförmige Öffnung (29) aufweist, die in Förderrichtung F der Artikel (15) vor den Mulden (14) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerring (21) mehrere schlitzförmige Öffnungen (22) aufweist, wobei jeder Mulde (14) der Trommel (12) eine schlitzförmige Öffnung (22) im Steuerring (21) zugeordnet ist und jede Mulde (14) bzw. jede der Mulde (14) zugeordnete schlitzförmige Öffnung (22) durch Rotation der Trommel (12) zur Einleitung der Druckluft mit der schlitzförmigen Öffnung (29) des ersten Zugangs (27) im Bereich der Abschusszone (17) in Überdeckung bringbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Zugang (28) mindestens zwei Öffnungen (30, 31) aufweist, die in Förderrichtung F der Artikel (15) hinter den Mulden (14) angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung (30) des zweiten Zugangs (28) in Rotationsrichtung R der Trommel (12) vor der Öffnung (29) des ersten Zugangs (27) und die zweite Öffnung (31) des zweiten Zugangs (28) in Rotationsrichtung R der Trommel (12) hinter der Öffnung (29) des ersten Zugangs (27) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (30, 31) des zweiten Zugangs (28) über vollständig getrennte Luftwege mit Druckluft versorgbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugänge (27, 28) bezogen auf die Rotationsachse A der Trommel (12) radial und/oder axial und/oder queraxial im Dichtschuh (13) ausgerichtet und angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass alle Öffnungen (29, 30, 31) sämtlicher Zugänge (27, 28) separat mit Druckluft versorgbar sind und die Druckluft für jede Öffnung (29, 30, 31) individuell steuerbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Zugang (27, 28) bzw. jeder Öffnung (29, 30, 31) ein separater Druckregler zugeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittskanal (26) des Stützrings (25) in Förderrichtung F der Artikel (15) verjüngend ausgebildet ist, wobei der Querschnitt des Austrittkanals (26) eingangsseitig größer ist als der Querschnitt des in den Austrittskanal (26) mündenden Abschusskanals (19).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Austrittskanal (26) eine solche Breite aufweist, dass dieser zu mindestens zwei Mulden (14) der Trommel (12) eine teilweise Überdeckung herstellen kann.
Verfahren zum Überführen stabförmiger Artikel (15) der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin (16) in eine Förderleitung (18) mit den Schritten: – Zuführen der stabförmigen Artikel (15) aus dem Magazin (16) an eine Sendereinheit (11), – queraxiales Fördern der stabförmigen Artikel (15) mittels einer mit Mulden versehenen, rotierenden Trommel (12) der Sendereinheit (11) in den Bereich einer Abschusszone (17), – Abschießen der Artikel (15) in längsaxialer Richtung aus einem zwischen einer sich in der Abschusszone (17) befindlichen Mulde (14) und einem Dichtschuh (13) der Sendereinheit (11) gebildeten Abschusskanal (19) in die Förderleitung (18) durch Druckluft, die über einen Zugang (27) im Dichtschuh (13) in die Sendereinheit (11) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass über einen zweiten, vom ersten Zugang (27) getrennten Zugang (28) zusätzliche Druckluft in die Sendereinheit (11) eingeleitet wird, wobei die Zugänge (27, 28) bezüglich der einzuleitenden Druckluft separat voneinander gesteuert und/oder geregelt werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass über den ersten Zugang (27) Schussluft D_S direkt in die jeweils den Abschusskanal (19) bildende Mulde (14) für das axiale Fördern der Artikel (15) in Richtung der Förderleitung (18) eingeleitet wird, während über den zweiten Zugang (28) zusätzliche Transportluft D_T in die benachbart zu der jeweils den Abschusskanal (19) bildenden Mulde (14) liegenden Mulden (14) zum axialen Fördern der Artikel (15) in die Förderleitung (18) und/oder zusätzliche Ausrichtluft D_A zum axialen Ausrichten der Artikel (15) innerhalb der Mulden (14) entgegen der Förderrichtung F der Artikel (15) eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass beide Zugänge (27, 28) über vollständig getrennte Luftwege mit Druckluft versorgt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft wahlweise kontinuierlich und/oder diskontinuierlich an den Zugängen (27, 28) angelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass alle Zugänge (27, 28) bzw. deren Öffnungen (29, 30, 31) über separate Druckregler gesteuert und/oder geregelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils in der Abschusszone (17) befindliche Mulde (14) taktweise mit Druckluft beaufschlagt wird, während die benachbart zur in der Abschusszone (17) befindlichen Mulde (14) liegenden Mulden (14) permanent mit Druckluft beaufschlagt sind.