DE4405550A1

DE4405550A1 - Verfahren und Vorrichtung zum pneumatischen fördern von stabförmigen Gegenständen

Info

Publication number: DE4405550A1
Application number: DE4405550A
Authority: DE
Inventors: Ii Albert Daniel Seim; Iv Hermann Joseph Steinbuechel; Clive William Watson
Original assignee: Molins Ltd
Current assignee: Mpac Group PLC
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1994-02-21
Publication date: 1994-08-25
Also published as: ITRM940080A0; JPH06298362A; US5538365A; IT1272172B; GB2275242A; GB9303384D0; GB2275242B; ITRM940080A1; GB9403087D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Fördern von stabförmigen Gegenständen, ins besondere Zigarettenfilterstäben für die Herstellung von Filterzigaretten.

In der Tabakindustrie ist es üblich, Zigarettenfilterstäbe von der Maschine, in der die Filterstäbe hergestellt werden, pneumatisch zu einer Filteransetzmaschine zu fördern, an der die einzelnen Filter zur Herstellung von Filterzigaretten mit Tabaklängen vereinigt werden. Üblicherweise werden die Filterstäbe einer pneumatischen Übertragungsleitung an einem Verteiler zugeführt, der einen Trichter für Filterstäbe und eine Anzahl von Leitungen aufweist, die die Filterstäbe von dem Trichter mittels eines oder mehrerer Rotoren empfängt, die die Filter von dem Trichter zu dem Eingang der Leitung fördern. Bei einer bekannten Anordnung werden die Filterstä be von dem Trichter in einem Zuführrotor empfangen und zu einer Stelle gefördert, an den sie an einen Abgaberotor übertragen werden, wobei der letztere die Stäbe anschließend zu einer Stelle fördert, die zu der Übertragungsleitung aus gerichtet ist und an der die Stäbe pneumatisch durch die Leitung gefördert werden. Solch eine Anordnung ist in der GB 1 209 898 offenbart, auf die wegen weiterer Einzelheiten Be zug genommen wird.

Gemäß einem ersten Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine pneumatische Fördereinrichtung für stabförmige Gegen stände mit einem Verteiler, an dem aufeinanderfolgende stab förmige Gegenstände zu einer Abgabestelle förderbar sind, und einer Übertragungseinrichtung, die Gegenstände von der Abgabestelle in eine Übertragungsleitung überträgt, durch welche die Gegenstände pneumatisch zu einem relativ entfern ten Empfänger übertragbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Entlüftungseinrichtung relativ nahe am Verteiler vorge sehen ist, um zumindest einen Teil der Luft abzulassen, die dazu verwendet wird, die Bewegung der Gegenstände von der Abgabestelle aus einzuleiten. Bei einer bevorzugten Anord nung enthält der Verteiler einen Rotor, und die Abgabestelle ist eine Winkelposition des Rotors. Der Rotor kann mehrere Kammern haben, von denen jede in der Lage ist, einen stab förmigen Gegenstand aufzunehmen. Die Entlüftungseinrichtung kann aus einer veränderlichen Drosselstelle bestehen, um die Druckdifferenz zwischen Stellen stromauf und stromab der Entlüftungseinrichtung steuern zu können. Eine Fühlerein richtung zum Abfühlen des Druckstromauf und stromab der Entlüftungseinrichtung kann vorgesehen werden.

Dadurch, daß eine Entlüftung (oder Druckentlastung) relativ nahe am Verteiler vorgesehen wird, ermöglicht die Erfindung, daß ein relativ großer Druckgradient am Verteiler entsteht, was zu einer entsprechend hohen Luft- und Filterstabge schwindigkeit führt. Dies ist wichtig für die Übertragung vom Verteiler zur Übertragungsleitung bei hohen Raten (z. B. 2.000 Gegenstände/min oder mehr) und kann auch bei niedrige ren Raten von Vorteil sein, insbesondere dann, wenn schwere Filterstäbe oder Filterstäbe ungewöhnlicher Konstruktion gefördert werden. Beim Fehlen einer Entlüftungseinrichtung relativ nahe am Verteiler würde die Erzeugung eines hohen Druckgradienten am Verteiler einen höheren Druck am Ver teiler erfordern, was wiederum zu Abdichtungs- und/oder Rückdruckproblemen führen könnte und außerdem Gegenstands geschwindigkeiten in der Leitung zur Folge haben würde, die größer als erforderlich oder wünschenswert sind. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß eine hohe Übertra gungsbeschleunigung und hieraus resultierende Geschwindig keit am Verteiler insbesondere dann wünschenswert sind, wenn die Stäbe in Querrichtung (z. B. in einem Rotor) zu der Ab gabestelle gefördert werden, um eine hohe Übertragungsrate zu erzielen, solche hohen Geschwindigkeiten jedoch in der Übertragungsleitung nicht erforderlich sind.

Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfin dung eine pneumatische Fördereinrichtung für stabförmige Gegenstände mit einem Verteiler, an dem aufeinanderfolgende stabförmige Gegenstände zu einer Abgabestelle förderbar sind, einer Übertragungseinrichtung, die Gegenstände von der Abgabestelle pneumatisch in eine Übertragungsleitung über trägt, in der die Gegenstände pneumatisch zu einem relativ entfernten Empfänger übertragbar sind, und einer Zufuhrein richtung zum Zuführen von Druckluft für die Förderung der Gegenstände durch die Übertragungsleitung, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zufuhreinrichtung eine Wählereinrichtung aufweist, um Luft entweder bei einem ersten Druck oder bei einem zweiten Druck, der kleiner als der erste Druck ist, zuzuführen. Vorzugsweise ist die Wählereinrichtung in der Weise betreibbar, daß sie den zweiten Druck liefert, wenn weniger Gegenstände als normal in der Übertragungsleitung vorhanden sind, beispielsweise, nachdem der letzte Gegen stand in einem Betriebslaufin die Leitung gelangt ist. Die Wählereinrichtung muß nicht so ausgebildet sein, daß sie Luft nur bei zwei diskreten Drücken liefert; sie könnte auch zur Änderung des Luftstroms auch eine proportionale Druck- oder Strömungsregelung enthalten. Vorzugsweise ist die Wählereinrichtung mit einer Fühlereinrichtung gekoppelt, die abfühlt, wann weniger Gegenstände in der Leitung vorhanden sind oder sein werden. Die Fühlereinrichtung kann das Ende eines Arbeitslaufes feststellen, z. B. dadurch, daß der letzte Gegenstand, der in die Leitung gelangt, erfaßt wird. Die Fühlereinrichtung könnte auf den Durchgang von Gegen ständen an oder neben dem Verteiler ansprechen, und sie könnte auch auf Zwischenräume zwischen den Gegenständen ansprechen. Die Wählereinrichtung kann aus einer Schaltan ordnung bestehen, die die Übertragungsleitung mit einer Quelle des ersten Drucks oder einer Quelle des zweiten Drucks verbindet.

Dadurch, daß ein niedrigerer Druck zugeführt wird, wenn weniger Gegenstände in der Leitung vorhanden sind, kann eine andernfalls auftretende unerwünschte und/oder übermäßige Er höhung der Geschwindigkeit der Gegenstände vermieden werden. Wenn die Fördergeschwindigkeit der Gegenstände in der Lei tung zu hoch ist, können eine Beschädigung und/oder eine Fehlfunktion am Empfänger auftreten.

Die unterschiedlichen Aspekte der Erfindung können in einer gemeinsamen Einrichtung verwirklicht werden.

Anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen werden Aus führungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Teilschnittansicht eines Teils eines pneuma tischen Verteilers;

Fig. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines Teils des in Fig. 1 gezeigten Verteilers;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils eines modifizier ten Verteilers.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines pneumatischen Verteilers, der im Prinzip dem in der GB 1 209 898 offenbarten entspricht. Der Verteiler besitzt einen Rotor 2 mit mehreren Kammern 4, von denen nur eine in der Zeichnung zu sehen ist und die in einem Ring um die Achse herum angeordnet sind. Jede Kammer 4 empfängt einen Filterstab von einem Abgaberotor (nicht ge zeigt) an einer ersten Drehposition des Rotors 2 und fördert ihn zu einer zweiten Drehposition, in der die Kammer zu einer Leitungsluftdichtung 6 ausgerichtet ist, an der Druck luft einem Ende der Kammer zugeführt wird. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, in der die Kammer 4 ihre zweite Position einnimmt, ist das andere Ende der Kammer in dieser Position zu einem Übertragungsrohr 8 ausgerichtet, das sei nerseits zu einem Übertragungsrohr 10 führt.

Der Rotor 2 läuft kontinuierlich um. Während die Kammern 4 jeweils an der Leitungsluftdichtung 6 vorbeiläuft, sorgt der Luftdruck dafür, daß der in der Kammer enthaltene Filterstab durch das Übertragungsrohr 8 hindurch in das Übertragungs rohr 10 pneumatisch übertragen wird. Das Rohr 8 hat ein Ein laßende, das in Drehrichtung des Rotors 2 erweitert ist, um die anfängliche Querbewegung des übertragenen Stabes auf nehmen zu können. Die Druckluft, die den Rohren 8 und 10 mit jedem aufeinanderfolgenden Filterstab zugeführt wird, be wirkt, daß die Stäbe durch das Rohr 10 gefördert werden.

Der Verteiler empfängt Filterstäbe von einer Filterstab herstellungsmaschine und ist daher zweckmäßigerweise neben einer derartigen Maschine angeordnet. Das Übertragungsrohr 10 führt zu einem Empfänger, der an einer Filteransetzma schine angeordnet ist. Jeder Verteiler kann mehrere Rotoren 2 enthalten, die jeweils ein Übertragungsrohr 10 versorgen. Üblicherweise führen zwei Übertragungsrohre zu jedem Emp fänger. Typischerweise sind die Empfänger bis zu 300 m vom Verteiler entfernt angeordnet. Ein Beispiel eines derartigen Systems ist das von der Anmelderin vertriebene APHIS-System.

Zwischen dem Übertragungsrohr 8 und dem Rohr 10 befindet sich eine Entlüftungseinrichtung 12, die eine Bahn für Fil terstäbe bildet und tatsächlich eine Verbindung zwischen den Rohren 8 und 10 darstellt. Die Entlüftungseinrichtung 12, die in Fig. 2 genauer gezeigt ist, besitzt ein zylindrisches Gehäuse 14 mit einem ersten Verschluß 16 an einem Ende, der mit dem Übertragungsrohr 8 verbunden ist, und einem zweiten Verschluß 18 am anderen Ende, der mit dem Übertragungsrohr 10 verbunden ist. Ein ringförmiger Kanal 20 zwischen den Verschlüssen 16 und 18 ermöglichen, daß Druckluft in eine ringförmige Kammer 22 innerhalb des Gehäuses 14 gelangt.

Eine Öffnung 24 in dem Gehäuse 14 verbindet die Kammer 22 mit der Atmosphäre und zwar über eine veränderliche Dros selstelle 26. Bohrungen 28, 30 im Gehäuse 14 bzw. die Ver schlüsse 16 und 18 verbinden Druckübertrager 32, 34 mit den Rohren 8 und 10.

Im Betrieb wird Druckluft der Leitungsluftdichtung 6 zuge führt, typischerweise bei einem Druck von 30 psi (2,1 kg/ cm²). Die veränderliche Drosselstelle 26 wird 50 einge stellt, daß der Druck im Übertragungsrohr 10, der von dem Druckübertrager 34 abgefühlt wird, typischerweise 8 bis 15 psi (0,5 bis 1,1 kg/cm²) beträgt. Der verringerte Druck im Übertragungsrohr 10 sorgt für einen ausreichenden Druckgra dienten, um eine ausreichende Strömungsrate der Stäbe in dem Rohr sicherzustellen. Der höhere Druck am Verteiler sorgt für eine ausreichende Übertragungsgeschwindigkeit, selbst wenn der Rotor 2 mit hoher Geschwindigkeit umläuft.

Fig. 3 zeigt einen Verteiler, der dem der Fig. 1 entspricht. Gleiche Bezugszeichen wurden für sich entsprechende Teile verwendet. Die Leitungsluftdichtung 6 ist mit einem Schalter 40 verbunden, an dem die Dichtung mit einer Quelle 42 für Luft bei normalem Druck (z. B. 2,1 kg/cm²) oder einer Quelle 44 für Luft eines niedrigeren Drucks (z. B. 1,1 kg/cm²) ver bunden werden kann. Der Schalter 40 wird durch Mittel betä tigt, die einen Steuerkreis 46 umfassen. Der Steuerkreis 46 ist mit einem Fühler 48 verbunden, der Zwischenräume zwi schen aufeinanderfolgenden Stäben feststellt. Der Steuer kreis 46 spricht auf vergrößerte Zwischenräume an, was an zeigt, daß im Rohr 10 weniger Stäbe vorhanden sind, wie dies am Ende eines Arbeitslaufes auftreten kann, und bewirkt, daß der Schalter 40 die Quelle 44 mit der Leitungsluftdichtung verbindet. Dadurch, daß ein niedrigerer Druck angelegt wird, wenn weniger Stäbe im Rohr 10 vorhanden sind, wird die Ge schwindigkeit der Stäbe auf einem akzeptablen Niveau gehal ten.

Claims

1. Pneumatische Fördereinrichtung für stabförmige Gegenstände mit einem Verteiler, an dem aufeinanderfolgende stabförmige Gegenstände zu einer Abgabestelle förderbar sind, und einer Übertragungseinrichtung, die Gegenstände von der Abgabestelle in eine Übertragungsleitung überträgt, durch welche die Gegenstände pneumatisch zu einem relativ entfernten Empfänger übertragbar sind, dadurch gekennzeich net, daß eine Entlüftungseinrichtung (12) relativ nahe am Verteiler (2) vorgesehen ist, um zumindest einen Teil der Luft abzulassen, die dazu verwendet wird, die Bewegung der Gegenstände von der Abgabestelle aus einzuleiten.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Entlüftungseinrichtung eine veränderliche Drosselstelle (26) aufweist.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekenn zeichnet durch eine Druckfühlereinrichtung (32, 34), die den Druck stromauf und stromab der Entlüftungseinrichtung (24) erfaßt.

4. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler einen Rotor (2) aufweist und daß die Abgabestelle eine Winkelposition des Rotors ist, und daß die Entlüftungseinrichtung (12) in der Weise betreibbar ist, daß die Gegenstände zwischen dem Rotor und der Leitung (8) mit einer ersten Geschwindigkeit über tragbar sind und die Gegenstände in der Leitung (10) stromab der Entlüftungsstelle mit einer zweiten Geschwindigkeit för derbar sind, die kleiner als die erste Geschwindigkeit ist.

5. Pneumatische Fördereinrichtung für stabförmige Gegenstände mit einem Verteiler, an dem aufeinanderfolgende stabförmige Gegenstände zu einer Abgabestelle förderbar sind, einer Übertragungseinrichtung, die Gegenstände von der Abgabestelle pneumatisch in eine Übertragungsleitung über trägt, in der die Gegenstände pneumatisch zu einem relativ entfernten Empfänger übertragbar sind, und einer Zufuhrein richtung zum Zuführen von Druckluft für die Förderung der Gegenstände durch die Übertragungsleitung, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zufuhreinrichtung eine Wählereinrichtung (40) aufweist, um Luft entweder bei einem ersten Druck oder bei einem zweiten Druck, der kleiner als der erste Druck ist, zuzuführen.

6. Fördereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, daß die Wählereinrichtung Mittel (40, 46) auf weist, die betreibbar sind, um Luft bei dem zweiten Druck zuzuführen, wenn die Durchlaufrate der Gegenstände in der Leitung (10) kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

7. Fördereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wählereinrichtung (40) mit einer Einrichtung (46, 48) gekoppelt ist, die abfühlt, ob weniger als eine vorgegebene Anzahl von Gegenständen in der Leitung (10) vorhanden sind oder sein werden.

8. Fördereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Fühlereinrichtung (46, 48) so ausgebildet ist, daß sie den letzten Gegenstand in einer Gruppe von durch die Leitung (10) zu übertragenden Gegenständen fest stellt.

9. Fördereinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühlereinrichtung Mittel (48) auf weist, die auf einen Durchgang der Gegenstände an oder neben dem Verteiler (2) ansprechen.

10. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wählereinrichtung eine Schaltanordnung (40) aufweist, die die Übertragungsleitung mit einer Quelle (42) des ersten Drucks oder einer Quelle (44) des zweiten Drucks verbindet.

11. Fördereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in Verbindung mit einem der Ansprüche 5 bis 10.

12. Verfahren zum pneumatischen Fördern von stabförmi gen Gegenständen mit folgenden Schritten:

- Aufeinanderfolgende Gegenstände werden in queraxialer Richtung zu einer Abgabestelle gefördert,
- die Gegenstände werden von der Abgabestelle aus in axia ler Richtung durch eine pneumatische Übertragungsleitung mittels Förderluft gefördert, die an oder neben der Abgabe stelle zugeführt wird,
- ein erster Luftdruckgradient wird erzeugt, um Gegenstände von der Abgabestelle in einen ersten Abschnitt der Übertra gungsleitung zu fördern, und
- ein zweiter, niedrigerer Luftdruckgradient wird in einem sich stromab des ersten Abschnitts befindenden zweiten Ab schnitt der Übertragungsleitung dadurch erzeugt, daß zumin dest ein Teil der Förderluft abgelassen wird, so daß der Strömungsdurchsatz der Förderluft zum Übertragen der Gegen stände von der Abgabestelle in die Übertragungsleitung rela tiv hoch ist, jedoch zum Fördern der Gegenstände in den zweiten Abschnitt der Übertragungsleitung niedriger ist.

13. Verfahren zum pneumatischen Fördern von stabförmi gen Gegenständen mit folgenden Schritten:

- Aufeinanderfolgende Gegenstände werden in queraxialer Richtung zu einer Abgabestelle gefördert,
- die Gegenstände werden von der Abgabestelle aus in axia ler Richtung durch eine pneumatische Übertragungsleitung gefördert, indem Förderluft an oder neben der Abgabeposition zugeführt wird,
- für die Förderluft werden Druckluftquellen eines ersten und eines zweiten Drucks vorgesehen, von denen der erste Druck höher als der zweite Druck ist,
- die Ist-Förderrate oder die zu erwartende Förderrate der Gegenstände in der Übertragungsleitung wird festgestellt,
- Förderluft aus der Druckluftquelle des ersten Drucks wird zugeführt, wenn die Ist-Förderrate oder die zu erwartende Förderrate höher als vorgegebener Wert ist, und
- Förderluft aus der Druckluftquelle des zweiten Drucks wird zugeführt, wenn die Ist-Förderrate oder die zu erwar tende Förderrate niedriger als der vorgegebene Wert ist, so daß die Fördergeschwindigkeit der Gegenstände in der Über tragungsleitung auf einem annehmbaren Wert gehalten wird, wenn die betreffende Förderrate niedriger als der vorgege bene Wert ist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich net, daß zum Bestimmen der Förderrate die Durchgangsrate der Gegenstände an oder neben der Abgabestelle überwacht wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge kennzeichnet, daß zum Bestimmen der Förderrate festgestellt wird, daß die Frequenz, mit der Gegenstände in die Übertra gungsleitung eingeführt werden, verringert wurde oder ver ringert werden wird.