DE3327454A1

DE3327454A1 - Foerderanlage fuer stabfoermige gegenstaende der tabakindustrie

Info

Publication number: DE3327454A1
Application number: DE19833327454
Authority: DE
Inventors: Anthony Robert Blakelands Milton Keynes Brown
Original assignee: Molins Ltd
Current assignee: Mpac Group PLC
Priority date: 1982-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1984-02-02
Also published as: IT8348749A0; IT1168618B; US4555011A

Description

Beschreibung^

Die Erfindung betrifft die Förderung von stabförmigen Gegenständen, insbesondere Zigaretten, Zigarettenfilterstäben oder anderer Gegenstände der Tabakindustrie.

Bei der Herstellung und folgenden Weiterverarbeitung von Zigaretten oder ähnlichen stabförmigen Gegenständen werden die Gegenstände üblicherweise als mehrlagiger Strom zwisehen den aufeinanderfolgenden Verarbeitungsstufen gefördert. Es ist bekannt, die Bewegung dieses Stroms an einer kritischen Stelle, typischerweise im Vereinigungsbereich, durch Feststellung des Drucks oder der Menge an Gegenständen im Strom zu steuern. Bekannte Fühler, die dafür verwendet werden, umfassen verschiedene Arten von drehbaren Hebeln, die im Vereinigungsbereich auf den Gegenständen aufliegen und auf ein Anwachsen der Gegenstände ansprechen/ indem sie den Strom in den oder aus dem Vereinigungsbereich steuern. Der Hebel kann auf den Gegenständen unmittelbar oder auf einer die Gegenstände begrenzenden flexiblen Membran aufliegen. Die GB-Patentanmeldung 1 372 148 zeigt eine derartige Anordnung. Ein anderer bekannter Fühler umfaßt ein bewegliches Fühlerband, das teilweise einen Vereinigungsbereich begrenzt und sich unter dem Druck der Gegenstände in diesem Bereich nach außen biegen kann, wobei eine überwa-' chungseinrichtung vorgesehen ist, die die Durchbiegung des Bandes nach außen feststellt und die Förderung von Gegenständen in den oder aus dem Vereinigungsbereich steuert.

Die Erfindung umfaßt eine Förderanlage für stabförmige Gegenstände, die mindestens einen Förderer zum Fördern der Gegenstände in Stapeln zu oder aus einem Übergangsbereich, eine flexible Membran, die die Gegenstände in dem Übergangsbereich mindestens teilweise begrenzt, eine Einrichtung zum Aus- und Einfahren der Membran unter Druck in Abhängigkeit vom Druck der Gegenstände in dem Übergangsbereich, einen Detektor, der auf die Längsposition der Membran anspricht, und eine Einrichtung zur Steuerung des För-

derers in Abhängigkeit von Signalen des Detektors aufweist. Der Detektor spricht vorzugsweise auf die Größe der Ausoder Einfahrbewegung der Membran an.

Bei einer bevorzugten Anordnung ist ein Ende der Membran befestigt und das andere Ende ist mit einem Teil des Detektors verbunden. Das bewegliche Ende der Membran kann z.B. an einer normalerweise um einen Rotor gewickelten Spiralfeder befestigt sein. Eine Ausfahrbewegung der Membran (als Folge des Drucks der Gegenstände im Ubergangsbereich) dehnt die Feder und setzt den Rotor in Drehung. Der Detektor kann ein Drehpotentiometer od.dgl. aufweisen, das mit dem Rotor verbunden ist. Die 'Spiralfeder verbindet das Ende der Membran mit dem Rotor und dem Potentiometer und hält die Membran auch unter Spannung.

Bei einer bevorzugten Förderanlage umfaßt der Übergangsbereich einen Vereinigungsbereich. Der Bereich kann einen üblichen T-förmigen oder andersartigen Vereinigungsbereich zwischen endlosen Bandförderern für mehrlagige Gegenstandsströme umfassen; er kann aber auch einen Füllkopf oder Verteiler oder ein anderes Reservoir umfassen, in den ein derartiger Förderer Gegenstände abgibt und aus dem die Gegenstände in einen Schragen oder in eine Verpackungsmaschine abgegeben werden.

Die Erfindung und vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen gekennzeichnet. Ein Ausführungsbeispiel· der Erfindung wird nachfolgend anhand der Schemazeichnung beschrieben, die eine Schragenfüllvorrichtung zeigt.

Die Vorrichtung umfaßt einen Füllkopf 10, dem ein mehrlagiger, stapeiförmiger Strom 12 von stabförmigen Gegenständen zugeführt wird. Die Gegenstände können z.B. Zigaretten sein, die unmittelbar aus einer Zigarettenherstellungsmaschine abgegeben werden, oder Filterstäbe, die aus einer Filterherstellungsmaschine abgegeben werden. Der Strom 12

wird von Förderern 14,16,18 gefördert, die von einem Motor 20 mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben werden. Die Geschwindigkeit des Motors 20 wird von einer Einrichtung 22 gesteuert, die eine von der stromauf angeordneten Her-Stellungsmaschine (z.B. der Zigaretten- oder Filterherstellungsmaschine) sich erstreckenden Eingangsleitung 24 aufweist, so daß die Geschwindigkeit der Förderer 14,16, 18 auf die Leistung der Herstellungsmaschine normalerweise abgestimmt ist.

Der Füllkopf 10 besitzt Seitenwände 26,28, die gegenüber der Vertikalen leicht geneigt sind. Der Strom 12 wird von den Enden der Förderer 16,18 in den oberen Teil des Füllkopfs 10 oberhalt der Wand 28 abgegeben. Am unteren Ende des Füllkopfs 10 erstreckt sich eine Schließeinrichtung 30 zwischen den Wänden 26,28. Die Einrichtung 30 weist beabstandete Glieder 32 auf, die zwischen sich Kanäle 34 bilden. Die Kanäle 34 sind so breit, daß Gegenstände aus dem Füllkopf 10 in den Schragen 36 hindurch können, der um den Füllkopf paßt und der von einem Kettenförderer 38 schrittweise abgesenkt werden kann; der Kettenförderer 38 wird unter Steuerung durch eine Einrichtung 42 vom Motor 40 angetrieben. Jeder der Kanäle 34 ist einer Seitenwand eines Glieds 3 2 zugeordnet, wobei die Seitenwand eine Saugöffnung 43 aufweist. Nichtzylindrische Rührrollen 44 sind über jedem der Glieder 3 2 angeordnet.

Ein Schragen 36, der mit Gegenständen aus dem Füllkopf 10 gefüllt werden soll, ist um den Füllkopf herum angeordnet, so daß sich der Boden gerade unterhalb der Einrichtung 30 befindet. Die Rührrollen 44 werden zur Unterstützung der Bewegung der stabförmigen Gegenstände durch die Kanäle 34 in den Schragen 36 hinein in Schwingung versetzt, der durch die Ketten 38 mit einer Geschwindigkeit abgesenkt wird, die ungefähr der Zuführgeschwindigkeit der Gegenstände in den Strom 12 entspricht. Wenn eine Unterbrechung des Flusses von Gegenständen aus dem Füllkopf erforderlich wird (z.B.

erforderlich wird (z.B. zum Schragenwechsel, wenn der

Schragen 36 voll ist), dann werden die Rührrollen 34 angehalten und Saugluft wird an jede öffnung 43 angelegt,
so daß ein stabförmiger Gegenstand an der Seite des entsprechenden Glieds 32 gehalten und der zugehörige Kanal
34 blockiert wird. Die Einrichtung 30 und ihre Betriebsweise ähnelt derjenigen, die in der Schragenfüllvorrichtung Molins MK16 verwendet und in der GB-Patentanmeldung 1 186 348 beschrieben wird, auf die wegen Einzelheiten hingewiesen wird.

Der Füllkopf 10 besitzt Strömungssteuerglieder
48,50,52/ die nicht nur teilweise die Strömungsrichtung
und -geschwindigkeit der Gegenstände durch den Füllkopf

steuern, sonder auch für eine Druckentlastung der Gegenstände in der Nähe des Füllkopfbodens sorgen. Wenn der
Füllkopf 10 im Zusammenhang mit Filterzigaretten verwendet werden soll, können die Strömungssteuerglieder
Steuerflächen aufweisen, die in einer vertikalen Ebene

parallel zu den Gegenständen leicht zur Horizontalen geneigt sind (ungefähr 3°-6°), um dem Problem der Volumenvergrößerung an den Filterenden entgegenzuwirken.

Eine flexible Membran 54 erstreckt sich über den Füllkopf 10 von einer oberen, neben den Enden der Förderer 16,18
befindlichen Position zu einer ungefähr diagonal gegenüberliegenden unteren Position, die neben der Seitenwand 26 und der Schließeinrichtung 30 liegt. Die Membran 54 ist an ihrer unteren Endstellung verankert und fixiert. Am oberen Ende des Füllkopfs 10 ist die Membran 54 um Führungen 56,58 geführt und ist an ihrem oberen Ende mit dem Ende einer Spiralfeder 60 verbunden, die mit einem Rotor 62 verbunden ist, in dem sie normalerweise untergebracht ist. Die Feder 60 ist so gespannt, daß sie sich natürlich um den Kern des Rotors 62 legt und eine konstante Spannung auf die Membran 54 ausübt, wenn sie abgewickelt ist; wenn
sie abgewickelt wird, dreht sie auch den Rotor 62 um eine

vorhersehbare Größe. Der Rotor 62 ist mit einem Drehpotentiometer 64 oder einer anderen Vorrichtung verbunden, die eine Ausgangsleistung hat, die sich vorhersehbar mit der Drehstellung des Rotors 62 ändert.

Wenn sich keine oder wenige stabförmige Gegenstände im Füllkopf 10 befinden, hält die Feder 60 die Membran 54 in der in der Zeichnung strichlierten Stellung 54L. In dieser Stellung ist der Raum zwischen der Membran 54 und der Strö-

IQ mungssteuereinrichtung 46 verhältnismäßig klein, so daß der Fluß von Gegenständen in den Füllkopf 10 gedrosselt ist. Die ausgezogene Linie in der Zeichnung zeigt eine typische Stellung der Membran, wenn der Füllkopf 10 im Betrieb ist und einen Schragen 36 füllt. Während eines Schragenwechsels oder wenn Gegenstände vom Strom 12 mit einer Geschwindigkeit abgegeben werden, die größer als der Abfluß durch die Kanäle ist, nimmt die Menge an Gegenständen im Füllkopf zu, so daß die Membran 54 bis zu einer Stellung ausgefahren werden kann, wie sie strichliert bei 54H gezeigt ist. Der Teil des Füllkopfs 10 zwischen der normalen oder mittleren Stellung der Membran und der Linie 54H (und darüber hinaus) stellt eine Speicherkapazität dar, die für jeden Schragenwechsel erforderlich ist (so daß die Zufuhr des Stroms 12 nicht unterbrochen zu werden bracht).

Die Position der Membran 54 bestimmt die Ausdehnung der Feder 60 und folglich die Drehstellung des Rotors 62 und des Potentiometers 64. Eine Steuerschaltung 66 spricht auf ein Signal an, das dieser Position entspricht und auf einer Leitung 68 anliegt, und kann die zur Steuereinrichtung für den Motor 20 führende Leitung 70 mit einem entsprechenden Signal beaufschlagen. Wenn die Membran z.B. eine obere Endstellung (jenseits von 54H) erreicht, kann die Steuerschaltung 66 die Einrichtung 22 mit einem Signal zum Anhalten des Motors 20 beaufschlagen. Wie bereits erwähnt, wird die Geschwindigkeit der Förderer 14,16,18 normalerwei-

ντ

se nach der Geschwindigkeit der stromauf angeordneten
Herstellungsmaschine eingestellt, so daß die Geschwindigkeit des Motors 20 ebenfalls über die Leitung 24 gesteuert wird. Anstatt einen separaten Motor 20 zu verwenden, kann daher der Antrieb für die Förderer 14,16,18
direkt vom Antrieb der stromauf angeordneten Maschine
stammen, wobei der Motor 20 durch einen abkuppelbaren Antrieb, wie z.B. eine Kupplung, ersetzt ist. In diesem
Fall würde ein Signal der Steuereinrichtung 66 zum Anhal-

IQ ten des Motors 20 zum Abkuppeln des Antriebs verwendet

werden. Das Signal auf der Leitung 68 kann zur Steuerung
oder Änderung der Geschwindigkeit des Motors 20 in proportionaler oder anders progressiver Abhängigkeit von der Drehstellung des Rotors 62 und des Potentiometers 64 verwendet werden.

Wenn bei normalen Betrieb des Füllkopfs 10 die Membran 54 unter den normalen Betriebsbereich sinkt und sich der
durch die Linie 54L angedeuteten Stellung nähert, so würde dies durch die entsprechende Drehstellung des Rotors 62
und des Potentiometers 64 festgestellt, und die Steuerschaltung 66 kann über die Leitung 72 der Steuereinrichtung 42 für den Motor 40 des Schragenförderers ein Signal zur Verlangsamung oder im Extremfall Unterbrechung der

Bewegung des Schragenförderers 38 zuführen. Das Signal

auf der Leitung 72, das von demjenigen auf der Leitung 68 abhängt, kann zur Änderung der Geschwindigkeit des Motors 40 in proportionaler oder fortschreitender Abhängigkeit
von der Drehstellung des Rotors 62 und des Potentiometers 64 verwendet werden. Allgemeiner ausgedrückt: die Steuerschaltung 66 kann zur überwachung der Stellung der Membran 54 verwendet werden, um sicherzustellen, daß der Motor 40 mit einer derartigen Geschwindigkeit angetrieben
wird, daß am Ende jedes Schragenfüllvorgangs genügend

Speicherkapazität im Füllkopf zur Verfügung steht, um einen Schragenwechsel ohne Unterbrechung des Flusses von Gegenständen in den Füllkopf mittels des Stroms 12 zu ormögli-

chen. Die Steuerschaltung 66 könne auf ähnliche Weise angeordnet sein um sicherzustellen, daß der Motor 20 und/ oder der Motor 40 derart gesteuert werden, daß die Speicherkapazität in jeder Phase des Schragenfüllzyklus innerhalb vorgegebener Grenzen liegt. Deshalb ist es möglich, daß die Motoren 20 und 40 so von der Schaltung 66 gesteuert werden, daß das Reservoir fortschreitend gefüllt oder geleert wird.

IQ Eine flexible Klappe aus verhältnismäßig schwerem Material, z.B. Kettenpanzer, kann an einem, der Rolle 56 gegenüberliegenden Ende befestigt sein, so daß sie nach unten in den Füllkopf 10 hängt und normalerweise über die Strömungssteuereinrichtung 46 hängt; dies ist in der Zeichnung strich- liert bei 55A angedeutet. Dadurch wird der anfängliche Fluß von Gegenständen in den Füllkopf 10 zusätzlich gesteuert. Bei normalem Betrieb wird die Klappe durch die Gegenstände in dem Füllkopf gegen die Membran 54 gedrückt; dies ist in der Zeichnung strichliert bei 55B angedeutet. Da die Klappe schwerer als die Membran 54 ist, spricht sie schneller auf rasches Absinken des Niveaus im Füllkopf an, wie es z.B. nach einem Schragenwechsel passieren kann. Dadurch wird mögliche Kavitation und die sich ergebende Gefahr von fehlausgerichteten Gegenständen vermieden. Ein geeignetes Material für die Klappe ist TISS-Metall.

Anstelle des Rotors 6 2 zur Anzeige der Position der Membran 54 kann ein schwenkbarer, auf der Membran aufliegender Fühlerhebel vorgesehen sein, und die Winkelstellung der Achse des Fühlerhebels kann zur Lieferung dieser Anzeige in jeder geeigneten Weise verwendet werden. Wenn der Fühlerhebel auf der sich bei 54H befindlichen Membran aufliegt, befindet er sich in der bei 57 angedeuteten Stellung.

Claims

1. Förderanlage für stabförmige Gegenstände mit mindestens einem Förderer zum Fördern von Gegenständen in Stapeln zu oder aus einem Übergangsbereich, einer flexiblen Membran, die die Gegenstände in dem Ubergangsbereich mindestens teilweise begrenzt, und einer Steuereinrichtung zur Steuerung des Förderers in Abhängigkeit von Signalen eines Detektors, der der Membran zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (60) zum Ein- und Ausfahren der Membran (64) unter Druck in Abhängigkeit vom Druck der Gegenstände im Obergangsbereich (10) vorgesehen ist, und daß der Detektor (64) auf die Längsposition der Membran anspricht.

2. Förderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Detektor (64) auf die Größe der Ein- oder Ausfahrbewegung der Membran (64) anspricht.

3. Förderanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Membran (54) befestigt und das andere Ende mit einem Teil des Detektors (64) bewegbar ist.

4. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein/Ausfahreinrichtung (60) eine im wesentlichen konstante Spannung auf die Membran (64) ausübt.

5» Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein/Ausfahreinrichtung eine Spiralfeder (60) aufweist, die an einem Ende der Membran (54) befestigt ist.

6. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (64) eine Einrichtung umfaßt, die auf die Winkelstellung eines umlaufenden Teils (62) anspricht.

y a-

7. Förderanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das umlaufende Teil (62) mit einem Drehpotentiometer (64) verbunden ist.

8. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ubergangsbereich einen Vereinigungsbereich (10) umfaßt.

9. Förderanlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderer (16) Gegenstände zum Vereinigungsbereich (10) und ein weiterer Förderer (38) Gegenstände aus dem Vereinigungsbereich (38) fördert.

10. Förderanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (64) den Förderer (38) steuert.

11. Förderanlage nach einem der Ansprüche 8-10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vereinigungsbereich ein Reservoir (10) umfaßt, in das Gegenstände abgegeben und woraus sie entnommen und einer Empfangseinrichtung (3 6) zugeführt werden, wobei die Membran (54) sich über einen oberen Teil des Reservoirs erstreckt.

12. Förderanlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Reservoir einen Füllkopf (10) eines Schragenfüllers umfaßt.

13. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (54) ein Pufferreservoir veränderlicher Kapazität im Übergangsbereich (10) definiert, wobei die Steuereinrichtung (66) Signale erzeugt, wenn die Membran eine eingefahrene oder ausgefahrene Stellung erreicht, um eine kleine bzw. große Kapazität des Reservoirs anzuzeigen.

14. Förderanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Signale den Förderer (16) zum Anhalten

bringt.

15. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (54) ein Pufferreservoir veränderlicher Kapazität in dem Übergangsbereich (10) definiert, wobei die Steuereinrichtung (66) die Geschwindigkeit des/der Förderer(s) (16, 38) derart steuert, daß das Reservoir entsprechend der Zufuhr oder Entnahme von Gegenständen in den/aus dem Übergangsbereich fortschreitend gefüllt oder entleert wird.

16. Förderanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (54) zumindest in der eingefahrenen Stellung die Förderung von Gegenständen in den oder aus dem Übergangsbereich (10) beschränkt.