DE3538660C2 - Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum pneumatischen Fördern von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere von Filter­ stäben, in einer Förderleitung von einer Sendestation zu einer Empfangsstation.

Unter dem Begriff "stabförmige Artikel der tabakverarbei­ tenden Industrie" werden neben Filterstäben z. B. auch Zigaretten, Zigarillos oder Zigarren mit und ohne Filter verstanden, auf die die Erfindung in gleichem Maß anwendbar ist.

Bei der Herstellung oder Verarbeitung stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie werden diese stabförmigen Artikel oder Einzelteile davon über pneumatische Förderlei­ tungen von einem Ort zu einem anderen gefördert.

Eine derartige pneumatische Förderung hat sich in beträcht­ lichem Umfang durchgesetzt zur Förderung von Filterstäben aus einem zentralen Vorrat zu sogenannten Filteransetz­ maschinen.

Eine Sendestation, d. h. eine Einrichtung, die die Filter­ stäbe aus einem Vorrat entnimmt und diese in die pneuma­ tische Förderleitung überführt, ist bereits aus der US 3 827 757 der Anmelderin bekannt.

Desgleichen ist eine Empfangsstation, d. h. eine Einrichtung, die die Filterstäbe aus der pneumatischen Förderleitung entnimmt und sie in einen Vorratsbehälter einbringt, aus dem dann die Filteransetzmaschine mit Filterstäben beschickt wird, aus der US 3 608 972 bzw. der US RE 28383 der Anmelderin bekannt.

Bei derartigen pneumatischen Fördereinrichtungen hat sich gezeigt, daß die in eine pneumatische Förderleitung in regelmäßigen Zeitabständen eingegebenen Filterstäbe oder andere stabförmige Artikel nicht in entsprechender zeit­ licher Reihenfolge in der Empfangsstation ankommen, sondern sich vielmehr in der Förderleitung zu Gruppen vereinigen. Daraus resultiert, daß es nicht möglich ist, die zu för­ dernden Artikel einfach in solchen Zeitabständen in die Förderleitung einzubringen, in denen sie dem am anderen Ende vorgesehenen Vorratsbehälter zum Verbrauch, beispiels­ weise zur Beschickung einer Filteransetzmaschine, entnommen werden.

Man ist deshalb dazu übergegangen, eine Fördergutmenge pro Zeiteinheit in die Förderleitung abzugeben, die größer ist als die größte zu erwartende Verbrauchsmenge, solange der Füllzustand des in der Empfangsstation angeordneten Vorratsbehälters unter einem bestimmten Niveau liegt. Eine Überwachungsvorrichtung im Vorratsbehälter spricht an, wenn der Füllzustand über ein bestimmtes hohes Niveau ansteigt bzw. unter ein bestimmtes niedriges Niveau ab­ sinkt, wobei eine von der Überwachungseinrichtung betätigte Steuereinrichtung mit der Sendestation zur Regelung der Abgabemenge zusammenwirkt, und zwar derart, daß im erstge­ nannten Fall die Förderung unterbrochen bzw. blockiert und im zweiten Fall die Förderung wieder aufgenommen wird.

Gemäß der DE-OS 19 00 149 sollen nun Eingriffe in den Fördervorgang selbst, beispielsweise eine vorübergehende Stillsetzung der Förderanlage, vermieden werden, indem die Sendestation mit einer die Eingabe der stabförmigen Artikel verzögernden Blockierungsvorrichtung ausgerüstet ist, die mit Bestätigungselementen gekoppelt ist, welche durch die Steuervor­ richtung beim Überschreiten der vorbestimmten Fördergutmenge in eine die Abgabe einer kleineren Fördergutmenge pro Zeiteinheit bewirkende Stellung schaltbar sind und bei Unterschreiten der vorbestimmten Fördergutmenge in ihre Ruhestellung zurückgeführt werden.

Das heißt es wird also ohne eine Änderung der Betriebsweise der Förderanlage selbst die Blockierungsvorrichtung beim Überschrei­ ten der vorbestimmten Fördergutmenge eingeschaltet, so daß damit die von der Sendestation auf den Förderweg geschickten Artikel in ihrer Menge pro Zeiteinheit begrenzt werden.

Es besteht jedoch nach wie vor das Problem der Bildung von großen Gruppen von Artikeln in der Förderleitung, mit der eine Verringerung der Fördergeschwindigkeit einhergeht und die sogar bis zur Verstopfung der Förderleitung führen kann. Damit sind auch hinsichtlich der überwindbaren Förderstreckenlängen, die bei maximal 300 m liegen, deutliche Grenzen gesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die pneumatische Förderung von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie weiter zu verbessern, insbesondere dahingehend, daß bei Vermeidung der Bildung von zumindest größeren Artikelgrup­ pen in der Förderleitung größere Förderwege überwindbar werden und ein größerer Durchsatz von stabförmigen Artikeln möglich wird.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß die Sendestation zusätzlich zu der ihr eigenen intermittierenden Arbeitsweise derart getaktet wird, daß die Sendung von Artikeln mit ständi­ gem Wechsel von Sende- (T1) und Stillstandsphasen (T2) erfolgt, so daß jeweils nach dem Senden einer bestimmten Anzahl von Artikeln eine Sendepause eintritt.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zur Änderung der Sendeleistung eine Veränderung des Verhältnisses der Zeitdauer von Sendephasen zu Stillstandsphasen vorgenommen wird.

Erfindungsgemäß ist es aber auch möglich, daß zur Änderung der Sendeleistung eine Veränderung der Sendetrommeldrehzahl vorge­ nommen wird, während das Verhältnis der Zeitdauer von Sendepha­ sen zu Stillstandsphasen konstant bleibt.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht erfin­ dungsgemäß darin, daß zum Takten der Sendestation Taktgeber vorgesehen sind, die in Abhängigkeit vom Füllungsniveau des Magazins der Empfangsstation an die Sendestation der erforder­ lichen Sendeleistung entsprechende Signale für die Dauer der Sendephasen und Stillstandsphasen abgeben.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß zur Erfas­ sung des Füllungsniveaus des Magazins der Empfangsstation min­ destens zwei Meßaufnehmer vorgesehen sind.

Eine mögliche erfindungsgemäße Ausführung besteht darin, daß die Meßaufnehmer als Lichtschranken ausgebildet sind.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Taktung der Sendestation an einer Sperreinrichtung der Artikelzufuhr erfolgt, die entsprechend der Signale der Taktgeber aktiviert oder entak­ tiviert wird.

Weiterhin ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Taktgeber eingangsseitig je über ein UND-Glied mit allen Meßaufnehmern verbunden sind derart, daß jeder Meßaufnehmerausgang mit je einem Verstärker in Verbindung steht, deren Ausgangssignale in je ein Schwell­ wertglied eingehen, deren Ausgänge mit dem Eingang jedes UND-Gliedes verbunden sind, und daß die Taktgeber ausgangs­ seitig über ein ODER-Glied mit einem einen Schalter zum Ein- und Ausschalten der Sperreinrichtung betätigenden Schaltrelais verbunden sind.

Gemäß der Erfindung ist auch vorgesehen, daß die Sende­ trommel der Sendestation von einem über eine mit den Meß­ aufnehmern in Verbindung stehende Steuereinrichtung dreh­ zahlgesteuerten Motor angetrieben ist.

Dieses grundsätzliche Takten bedeutet, daß der Sender also auch dann getaktet wird, wenn maximale Sendeleistung verlangt wird.

Trotz der Sendertaktung wird ein insgesamt höherer Durch­ satz von stabförmigen Artikeln möglich, weil die Bildung von zumindest größeren Gruppen von Artikeln in der Förder­ leitung und die mit dieser einhergehende Verringerung der Fördergeschwindigkeit vermieden wird.

Außerdem wird es hierdurch möglich, längere Förderstrecken, d. h. Strecken von weit mehr als 300 m Länge, zu überwinden. Des weiteren kann infolge des erfindungsgemäßen Verfahrens die Zuführmenge von stabförmigen Artikeln der Entnahmemenge angeglichen werden, und zwar sowohl ohne eine Geschwindig­ keitsänderung der Sendestation vorzunehmen, als auch durch eine Drehzahlveränderung der Sendetrommel bei Beibehaltung eines konstanten Taktverhältnisses. Auch können Störungen in der Empfangsstation behoben werden, ohne daß auf manuellen Betrieb umgestellt werden muß.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 ein pneumatisches Fördersystem für Filterstäbe in schematischer Darstellung mit einer Steuerschaltung,

Fig. 2 die Sendestation des Fördersystems, teilweise geschnitten,

Fig. 3 den Schnitt III-III nach Fig. 2,

Fig. 4 die Empfangsstation des Fördersystems,

Fig. 5 den Schnitt V-V nach Fig. 4.

Ein pneumatisches Fördersystem für Filterstäbe besteht gemäß Fig. 1 aus einer Sendestation 1 und einer Empfangs­ station 2, die beide durch eine pneumatische Förderleitung 3 miteinander verbunden sind.

Die Sendestation 1 besteht aus einer Sendetrommel 4, die die Filterstäbe 6 einem Vorratsbehälter 7 entnimmt und in Abschußposition vor die pneumatische Förderleitung 3 bringt.

In der Förderleitung 3 werden die Filterstäbe 6 längsaxial mittels Druckluft transportiert und der Empfangsstation 2 zugeführt.

Die Empfangsstation 2 besteht aus einer Beschleunigungsvor­ richtung 8, die die längsaxial ankommenden Filterstäbe 6 zunächst in eine definierte Geschwindigkeit bringt und dann unter Bildung gleichmäßiger Lücken beschleunigt und einer Bandeinschubeinrichtung 9 zuführt, welche die Filterstäbe 6 queraxial durch einen Schacht 11 in ein Magazin 12 fördert. Aus diesem Magazin 12 werden dann die Filterstäbe 6 einem Verbraucher, hier einer Filteransetz­ maschine 13, zugeführt.

Die Sendestation 1 mit der Sendetrommel 4 ist nochmals in den Fig. 2 und 3 detaillierter dargestellt.

Sie ist bereits Gegenstand der eingangs genannten US 3 827 757 der Anmelderin, worin sie ausführ­ lich beschrieben ist.

Die Sendetrommel 4 weist am Umfang als Mulden ausgebildete Aufnahmen 14 für die Filterstäbe 6 auf, die parallel zur Drehachse 16 der Sendetrommel 4 verlaufen. Die kontinuier­ lich in Richtung des Pfeiles 17 (Fig. 3) angetriebene Sende­ trommel 4 entnimmt, wie bereits ausgeführt, dem Vorrats­ behälter 7 Filterstäbe 6 in einem ersten Bereich A und überführt diese in einen zweiten Bereich B, in dem sie längsaxial durch einen feststehenden Kanal 18 in die sich anschließende pneumatische Förderleitung 3 (Fig. 1) bewegt werden.

Zum letzteren dient ein in seiner Wirkungsweise hier nicht in allen Einzelheiten zu beschreibendes Druckluftsystem, bestehend aus einer Druckluftquelle 19, die über eine Leitung 21 mit einem Kanal 22 in Verbindung steht, aus dem eine erste Druckluftleitung 23 und eine zweite Druckluft­ leitung 14 abzweigen. Eine Druckluftzufuhr über die Druck­ luftleitung 24 dient dabei einem Druckausgleich zwischen den Bereichen 14a und 14b der sich jeweils in die Abschußposition bewegenden Aufnahme 14 vor und hinter dem in ihr befindlichen Filterstab 6. Damit wird verhindert, daß der Filterstab 6 schlagartig infolge des in der pneu­ matischen Förderleitung 3 herrschenden Druckes entgegen­ gesetzt zu seiner beabsichtigten Förderrichtung bewegt wird. Über die Druckluftleitung 23 wird der jeweilige Filterstab 6 in Förderrichtung, d. h. in Richtung zum Kanal 18 hin beaufschlagt, sobald seine Aufnahme 14 mit dem Kanal 14 und somit mit der Förderleitung fluchtet.

Zur Sperrung der Entnahme von Filterstäben 6 aus dem Vorratsbehälter 7 ist eine Sperreinrichtung 26 vorgesehen. Diese besteht aus einem mittels eines steuerbaren Elektro­ magneten 27 betätigten Halteelement 28 aus einem nach­ giebigen Material, beispielsweise Gummi.

Die Sperrwirkung tritt ein, wenn das Halteelement 28 gegen die Stirnseiten der unteren Lagen der Filterstäbe 6 bewegt wird und diese an die gegenüberliegende Wand 7a des Vorrats­ behälters 7 drückt.

Die Empfangsstation 2 ist in den Fig. 4 und 5 nochmals genauer gezeigt und ist bereits Gegenstand der US 3 608 972 bzw. US RE 28383 der Anmelderin, worin sie auch ausführlich beschrieben ist.

Die in der pneumatischen Förderleitung 3 ankommenden Filter­ stäbe 6 durchlaufen, wie bereits eingangs ausgeführt, zunächst die Beschleunigungsvorrichtung 8 (Fig. 5), in der sie zunächst durch ein angetriebenes Reibrollenpaar 29, 31 in eine definierte, der Umfangsgeschwindigkeit dieser Reibrollen 29, 31 entsprechende Geschwindigkeit gebracht werden, mit der sie einem weiteren, mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit umlaufenden Reibrollenpaar 32, 33 zugeführt werden. Durch dieses Reibrollenpaar 32, 33 erhalten die Filterstäbe 6 eine Beschleunigung, wodurch zwischen den Filterstäben 6 ein definierter Abstand in ihrer axialen Richtung entsteht. Die beschleunigten Filter­ stäbe 6 gelangen durch die Auslauföffnung 34 in einen Führungskanal 36 und gleiten auf die Führungsfläche 37 eines Führungskeiles 38. Durch den Führungskeil 38 werden die Filterstäbe 6 an ihrem vorderen Ende angehoben und in einen Förderschacht 39 (Fig. 4) eingeführt. Hier bewirkt die Bandeinschubeinrichtung 9 den queraxialen Weiter­ transport der Filterstäbe 6, so daß diese durch den Schacht 11 in das Magazin 12 gelangen.

Die Bandeinschubeinrichtung 9 besteht im wesentlichen aus einem angetriebenen Bänderpaar 41, 42, dessen Bänder 41 bzw. 42 über Rollen 43, 44 bzw. 46, 47 laufen und mit deren einander zugewandten Trumen 48, 49 die Filterstäbe 6 erfaßt werden.

Gemäß Fig. 1 sind nun zur Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens am Magazin 12 zur Niveauabfrage ein unterer und ein oberer Meßaufnehmer in Form von Lichtschranken 51a, 51b und 52a, 52b angeordnet. Diese stehen je über einen Verstärker 53 bzw. 54 mit einem Schwellwertglied 56 bzw. 57 in Verbindung, deren Ausgänge je mit UND-Gliedern 58, 59 verbunden sind. Die UND-Glieder 58 bzw. 59 stehen wiederum je mit einem Taktgeber 61 bzw. 62 für unterschied­ liche Sendeleistungen in Verbindung, deren Ausgänge einem ODER-Glied 63 zugeführt sind, welches ausgangsseitig mit einem Schaltrelais 64 verbunden ist, über welches ein Schalter 66 zum Ein- und Ausschalten der Sperreinrichtung 26 für die Filterstababgabe in der Sendestation 1 betätigbar ist.

Die Wirkungsweise der Sendertaktung ist dabei folgende:
Die Drehzahl der Sendetrommel 4 ist auf die zum störungs­ freien Senden von Filterstäben 6 maximal mögliche Sende­ leistung eingestellt.

Die Abfrage der Niveauhöhe im Magazin 12 ergibt, daß diese unterhalb der unteren Lichtschranke 51a, 51b liegt, so daß eine hohe Sendeleistung erforderlich ist.

Beide Lichtschranken 51a, 51b und 52a, 52b geben in diesem Fall ein FREI-Signal ab, so daß über das UND-Glied 58 der Taktgeber 61 mit langen Sendephasen T1 und kurzen Still­ standphasen T2 aktiviert wird, infolgedessen über das ODER-Glied 63 ein Signal an das Schaltrelais 64 gegeben wird und der Schalter 66 die Sperreinrichtung 26 für die Sendephasen T1 zur Filterstababgabe ausschaltet und für die Stillstandsphasen T2 zur Absperrung der Filterstab­ abgabe einschaltet.

Bei Erreichen eines höheren Füllungsniveaus im Magazin 12, beispielsweise so, daß die untere Lichtschranke 51a, 51b schon bedeckt, die obere Lichtschranke 52a, 52b aber noch frei ist, ist eine geringere Sendeleistung erforderlich. Es wird in diesem Fall von der unteren Lichtschranke 51a, 51b ein BEDECKT-Signal und von der oberen Lichtschranke 52a, 52b weiterhin ein FREI-Signal abgegeben, so daß über das UND-Glied 59 der Taktgeber 62 mit gegenüber dem Taktgeber 61 veränderten Sende- und Stillstandsphasen T1, T2 aktiviert wird.

In Anbetracht der nun geringeren erforderlichen Sende­ leistung weist der Taktgeber 62 eine kürzere Sendephase T1 und eine entsprechend längere Stillstandsphase T2 auf. Die Sendestation 1, d. h. ihre Sperreinrichtung 26, wird also permanent getaktet, wobei trotz der Unterbrechungen der Förderung insgesamt eine Erhöhung der Durchsatzmenge an Filterstäben 6 erreicht wird.

Durch Verschiebung des Verhältnisses der Zeitdauer der Sendephasen T1 zu Stillstandsphasen T2 läßt sich die Sende­ leistung verändern und somit die Filterzuführmenge der Entnahmemenge angleichen.

Selbstverständlich ist es auch möglich, mehr als zwei Taktgeber zu verwenden und Taktgeber mit einer stufenlosen Einstellmöglichkeit der Sende- und Stillstandsphasen T1, T2 vorzusehen, so daß die Sendeleistung sehr gut einstellbar ist.

Außerdem besteht die Möglichkeit, bei Beibehaltung eines konstanten Verhältnisses der Sendephasen T1 zu den Still­ standsphasen T2 eine Änderung der Sendeleistung durch Verändern der Drehzahl der Sendetrommel 4 der Sende­ station 1 zu erreichen. Hierzu ist gemäß der strichlinier­ ten Darstellung in Fig. 1 zum Antrieb der Sendetrommel 4 ein drehzahlsteuerbarer Motor 68 vorgesehen, der über eine mit den Meßaufnehmern, hier den Lichtschranken 51a, 51b und 52a, 52b, in Verbindung stehende Steuereinrichtung 67 gesteuert wird.

Möglich ist es auch, eine Veränderung der Sendeleistung der Sendestation 1 durch eine Kombination beider Varianten zu erreichen, nämlich gleichzeitig das Verhältnis der Dauer der Sendephasen T1 zur Dauer der Stillstandsphasen T2 und auch die Sendetrommeldrehzahl zu ändern.

Claims (9)

1. Verfahren zum pneumatischen Fördern von stabförmigen Artikeln der tabakverarbeitenden Industrie, insbesondere von Filterstäben, in einer Förderleitung von einer die Artikel in Folge nacheinander absendenden Sendestation zu einer Empfangs­ station, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendestation (1) zu­ sätzlich zu der ihr eigenen intermittierenden Arbeitsweise derart getaktet wird, daß die Sendung von Artikeln mit ständi­ gem Wechsel von Sende- (T1) und Stillstandsphasen (T2) erfolgt, so daß jeweils nach dem Senden einer bestimmten Anzahl von Artikeln eine Sendepause eintritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Sendeleistung eine Veränderung des Verhältnisses der Zeitdauer von Sendephasen (T1) zu Still­ standsphasen (T2) vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung der Sendeleistung eine Veränderung der Sendetrommeldrehzahl vorgenommen wird, während das Verhält­ nis der Zeitdauer von Sendephasen (T1) zu Stillstands­ phasen (T2) konstant bleibt.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Takten der Sendestation (1) Taktgeber (61, 62) vorgesehen sind, die in Abhängigkeit vom Füllungsniveau des Magazins (12) der Empfangsstation (2) an die Sende­ station (1) der erforderlichen Sendeleistung entsprechende Signale für die Dauer der Sendephasen (T1) und Stillstands­ phasen (T2) abgeben.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung des Füllungsniveaus des Magazins (12) der Empfangsstation (2) mindestens zwei Meßaufnehmer vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßaufnehmer als Lichtschranken (51a, 51b und 52a, 52b) ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktung der Sende­ station (1) an einer Sperreinrichtung (26) der Artikel­ zufuhr erfolgt, die entsprechend den Signalen der Takt­ geber (61, 62) aktiviert (T2) oder entaktiviert (T1) wird.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktgeber (61 bzw. 62) eingangsseitig je über ein UND-Glied (58 bzw. 59) mit allen Meßaufnehmern verbunden sind derart, daß jeder Meß­ aufnehmerausgang mit je einem Verstärker (53 bzw. 54) in Verbindung steht, deren Ausgangssignaie in je ein Schwell­ wertglied (56 bzw. 57) eingehen, deren Ausgänge mit dem Eingang jedes UND-Gliedes (58, 59) verbunden sind, und daß die Taktgeber (61, 62) ausgangsseitig über ein ODER-Glied (63) mit einem einen Schalter (66) zum Ein- und Ausschalten der Sperreinrichtung (26) betätigenden Schalt­ relais (64) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendetrommel (4) der Sendestation (1) von einem über eine mit den Meßauf­ nehmern in Verbindung stehende Steuereinrichtung (67) dreh­ zahlgesteuerten Motor (68) angetrieben ist.