EP2361517B1 - Vorrichtung und Verfahren zum Überführen stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin in eine Förderleitung - Google Patents

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

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EP2361517B1
EP2361517B1 EP11155729.4A EP11155729A EP2361517B1 EP 2361517 B1 EP2361517 B1 EP 2361517B1 EP 11155729 A EP11155729 A EP 11155729A EP 2361517 B1 EP2361517 B1 EP 2361517B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pressure
drum
articles
chamber
zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP11155729.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2361517A1 (de
Inventor
Bernd Hartmann
Michael Haul
Manfred Dombek
Carsten Eggers
Matthias Kelm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
Priority to PL11155729T priority Critical patent/PL2361517T3/pl
Publication of EP2361517A1 publication Critical patent/EP2361517A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2361517B1 publication Critical patent/EP2361517B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32—Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/322—Transporting cigarettes during manufacturing
    • A24C5/323—Transporting cigarettes during manufacturing pneumatically

Definitions

  • the invention relates to a device for transferring rod-shaped articles of the tobacco processing industry from a magazine into a delivery line, comprising a transmitter unit comprising a rotatably drivable drum with cavities for receiving and transversely axial conveying the rod-shaped articles from a magazine in the region of a blow-off zone.
  • the invention relates to a method for transferring rod-shaped articles of the tobacco processing industry from a magazine into a conveyor line comprising the steps of: receiving the articles in a troughed drum, rotating the drum so that the articles cross-axially from the area of the magazine the area of a blow-off zone are conveyed, discharging the articles into the blow-off zone and conveying the articles out of the blow-off zone into the delivery line.
  • Such devices and methods are used in the tobacco processing industry to promote rod-shaped articles, such as filters or filter rods, axially and quickly over different distances in their longitudinal extent.
  • the articles are supplied from a supply or a magazine of the transmitter unit. Within the transmitter unit, the articles are supplied individually via a rotating drum into the region of a blow-off zone and from there conveyed or fired via a pneumatic pipeline to a receiver unit. For conveying the articles usually compressed air is used as conveying air.
  • Various devices and methods for transferring rod-shaped articles are known from the prior art, which are based on different operating principles.
  • the EP 0 640 296 B1 discloses, for example, a device for transferring rod-shaped articles of the tobacco-processing industry with the features of the preamble of claim 1.
  • This device comprises a receiving and transmitting drum and a sealing block which surrounds the drum at least partially contactless.
  • the drum has troughs for receiving the articles.
  • the actual launching channel is thereby formed by the troughs themselves, which become the launching channel in the area of the launching zone.
  • the sealing block or the supporting block receiving the sealing block is designed as a supply plate for supplying conveying air into the hollows for the axial axial transfer of the articles into the delivery line.
  • the conveying air must on the one hand ensure that the articles have left the drum or the discharge channel in the direction of the subsequent pipeline in good time, that is to say in a predetermined time window, in order to prevent unwanted shearing off of the articles by the rotating drum.
  • the conveying air or the pressure must be sufficiently high in order to convey the articles completely through the pipeline to the receiver unit in order to avoid the articles remaining inside the pipeline.
  • a complex construction of the device is required. Furthermore, the load on the articles by their high acceleration in such a device is considerable.
  • the DE 25 30 026 C2 on the other hand describes a device with the features of the preamble of claim 1, which comprises a receiving drum, a transfer drum and a blow-out station.
  • the articles are transported by means of a cam mechanism from the transfer drum in a discharge chamber of a stationary connection body.
  • the blow-out chamber in this embodiment is not formed by the troughs of the transfer drum.
  • Compressed air is supplied to the blow-out chamber via a pipeline, so that the articles located in the blow-out chamber are fed into the conveyor system.
  • the blow-out chamber is assigned a further compressed-air line.
  • the cam mechanism described above is arranged within a pressure chamber, which via a Compressed air line is provided with compressed air. Depending on the position of the cam mechanism, a flow connection between the pressure chamber and the Ausblashunt is made, wherein the flow connection supports the transport of the articles in the conveyor system. The internal transfer of the articles within the device is carried out via suction air and compressed air. However, this device is also structurally very expensive and charged the sensitive items.
  • the EP 0672 355 A1 discloses another example of a method and apparatus for conveying filter rods.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a simple device that ensures a gentle article promotion and / or a high flow rate, especially for heavier than usual today article. Furthermore, the object is to propose a corresponding method.
  • the object is achieved by a device having the features mentioned in the fact that the drum and the Ausblaszone are connected to each other via a Stumbleacht for Queraxialen conveying the article from the drum to the Ausblaszone and formed from the drum and the Steschacht conveyor unit in a pressure chamber formed main chamber is arranged, and that in the conveying direction F of the article from the magazine in front of the main chamber, a pressure lock for picking up and caching of the article is arranged.
  • the inventive construction is achieved on the one hand, that the device and in particular the drum designed much simpler and cheaper, since the drum itself no longer forms the launching channel, so that the requirements for accuracy and tightness over conventional drums are reduced .
  • the features essential to the invention that the articles can be introduced into a continuous flow of compressed air in the blow-off zone, whereby a pulse-like load on the articles is avoided. This leads to a lower stress of the article.
  • Another advantage is that the displacement of the blowing zone out of the drum eliminates the problem of shearing of products due to the rotation of the drum.
  • An expedient development of the invention is characterized in that the pressure chamber is assigned a first access for establishing a pressure level within the pressure chamber and for supplying the transport air into the blow-off zone.
  • the pressure level within the pressure chamber simultaneously serves as transport air and as shot air for the articles.
  • the first access faces the exit for the articles from the blow-off zone.
  • the access and the exit are consecutively either aligned in a horizontal plane or offset in two horizontal planes.
  • An access at the air inlet into the blow-off zone generates a high flow velocity, so that a higher conveying speed of the articles can be achieved. Furthermore, this training favors the conveying of heavier items.
  • a particularly preferred development of the invention is characterized in that the pressure chamber is associated with a second access, which opens in the conveying direction F of the article in front of the drum in the pressure chamber.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that the pressure chamber has the outlet of the blow-off zone as the only free opening to the subsequent delivery line.
  • the pressure chamber is a quasi pressure-tight space, whereby the Abdichtproblematik is defused.
  • a further advantage is that a pressure-tight space enables a high pressure level in the system, that is to say in particular in the delivery line adjoining the transmitter unit, so that even heavier articles can be conveyed via long delivery lines with a high transmission power.
  • the drum is associated with an element for radially combing the articles from the drum into the stowage bay.
  • radial combing the articles can be quickly and gently removed from the wells. This will be the Time window for firing the article increased, so that the risk of damage to the article is reduced and the problem of shearing the article is completely avoided.
  • An expedient development of the invention is characterized in that the drum is formed as a hollow drum, wherein the wells are connected via openings with the interior of the drum, and that the pressure chamber is an arrangement for generating a pressure difference between the main chamber and the interior of the drum assigned.
  • the pressure difference is supported in a simple and reliable way, the adoption of the articles in the wells and the holding of the articles in the wells.
  • the "fixation" of the articles in the troughs via the differential pressure between the main chamber and the interior of the drum also ensures the positioning of the articles during the transport of the articles. The stripping or stripping of the articles from the troughs by contact with articles in the main chamber is thus reliably prevented, so that the delivery rate is increased.
  • a higher pressure prevails within the main chamber than in the interior of the drum, the pressure inside the interior of the drum being higher than the atmospheric pressure, and in particular more than 1 bar above the atmospheric pressure.
  • This can be dispensed with an otherwise necessary vacuum supply within the interior, whereby the pressure chamber principle of the present invention is supported.
  • the object is achieved by a method with the steps mentioned above in that the articles are fed via a pressure lock of a main chamber designed as a pressure chamber, wherein the articles are conveyed within the pressure chamber transversely axial over a Stumbleacht from the drum to the blow-out.
  • the devices shown in the figures serve to transfer filters from a magazine into a conveyor line to shoot the filters to a receiving station.
  • the devices are also suitable and designed and arranged to transfer other rod-shaped and in particular cylindrical articles of the tobacco-processing industry.
  • the device 10 comprises a transmitter unit 11, which has a conveying element designed as a rotatably drivable drum 12.
  • the drum 12 is provided with recesses 13 for receiving the rod-shaped articles 14.
  • the articles 14 can be conveyed transversely axially, preferably from a magazine 15 into the region of a blow-off zone 16.
  • the articles 14, however, can also be fed directly to the drum 12.
  • the drum 12 is in the described embodiments according to the FIGS. 1 to 12 free of openings for applying suction or the like. In other words, the articles 14 are held within the troughs 13 other than by suction air, as described below.
  • a trough band can be used with Saug Kunststoffö réelleen.
  • the drum 12 has openings 55 which connect the troughs 13 of the drum 12 with the interior 56 of the drum 12.
  • each drum 12 is formed in all embodiments for transferring the articles 14 from an upper receiving zone Z AUF into a lower discharge zone Z AB .
  • the drum 12 is assigned a guide channel 17, by means of which the articles 14 can be conveyed away from the drum 12 into the blow-off zone 16.
  • the guide channel 17 is preferably a single-layer stowage compartment 18.
  • single-layer means that only one layer of the article 14 can be conveyed within the stowage compartment 18 so that the articles 14 one after the other leave the stowage compartment 18 in the blow-off zone 16.
  • the stowage bay 18 connects the drum 12 to the blow-off zone 16 for conveying the articles 14 out of the drum 12 into the blow-off zone 16 in a transverse axial direction.
  • the drum 12 and the storage shaft 18 form a conveyor unit 19.
  • This conveyor unit 19 is arranged in a main chamber 21 designed as a pressure chamber 20.
  • the main chamber 21 is sealed on all sides to form the pressure chamber 20, wherein the side walls or surrounding the pressure chamber 20 Housing walls optionally completely or partially for better accessibility can be releasably connected to each other.
  • the pressure chamber 20 thus initially forms a pressure-tight receiving space for the delivery unit 19 and the article 14.
  • the article 14 is in the conveying direction F.
  • the magazine 15 in the direction of the main chamber 21 in front of the main chamber 21 according to the invention a pressure lock 22 for receiving and caching the article 14 is arranged.
  • the pressure chamber 20 is associated with an access 23.
  • this access 23 for compressed air is also designed and furnished for supplying the transport air into the blow-off zone 16.
  • the pressure level within the pressure chamber 20 serves to convey the articles 14 from the blow-off zone 16.
  • the access 23 is opposite the exit for the articles 14 from the blow-off zone 16, so that the compressed air is directed from the access port 23 through the blow-off zone 16 to the outlet from the blow-off zone 16 throughout axially.
  • Other ways of arranging and forming the access 23 and the flow direction of the compressed air are also possible.
  • the access 23 is arranged laterally, thus extending transversely to the discharge zone 16. Via the access 23, regardless of its position and arrangement, compressed air P 1 is conducted into the pressure chamber 20.
  • the pressure chamber 20 may be assigned a second access 24.
  • the position of the second access 24 is variable.
  • the access 24 opens in the conveying direction F of the article 14 in front of the drum 12 in the pressure chamber 20.
  • the second access 24 is used in particular for supplying compressed air P 1 to compensate for possible leakage within the pressure chamber 20.
  • the pressure lock 22 is also associated with a separate access 25 for supplying and discharging compressed air P 2 for establishing and reducing a pressure level within the pressure lock 22.
  • the accesses 24 and 25 are arranged on the same side of the device 10. The control of the entrances 24, 25, so the supply of the pressure lock 22 on the one hand and the pressure chamber 20 on the other hand is independent.
  • the magazine or article supply can be formed or arranged directly above the pressure lock 22.
  • a portioning chamber 26 is arranged between the magazine and the pressure lock 22.
  • the pressure lock 22 can be closed by a lock element 27 both to the pressure chamber 20 and to the portioning chamber 26.
  • the magazine is separable from the portioning chamber 26 by a blocking element 28.
  • the portioning chamber 26 is preferably smaller than the pressure lock 22, and the pressure lock 22 is preferably smaller in volume than the pressure chamber 20 in terms of volume.
  • the pressure chamber 20 as the only free opening on the output of the blow-off zone 16 to the subsequent delivery line 57 on.
  • a free opening is an opening which, unlike the accesses 23, 24, 25, is not designed to be closable. In other words, the number of openings through which air can escape directly is limited to a single one. As a result, a quasi pressure-tight pressure chamber, namely the pressure chamber 20, is formed.
  • the storage shaft 18 connects.
  • the articles 14 When already filled Stumbleacht 18, the articles 14 are quasi pushed.
  • the articles 14 Upon radial delivery of the articles 14 from the drum 12, the articles 14 preferably fall by gravity into the stowage bay 18 in the case of a first fill.
  • the stowage bay 18 is configured and arranged to support and index the articles 14 into the purge zone 16.
  • the stowage bay 18 is formed by a guide element 29 and a holding element 30 on the sides directed radially with respect to the articles 14.
  • the holding element 30 is simultaneously formed as a release element for the article 14.
  • the holding element 30 is a pivotably mounted at a free end lever 31 which is spring loaded.
  • a free end lever 31 which is spring loaded.
  • the articles 14 are held in the stowage bay 18 by the spring-loaded lever 31.
  • the nachschenden Article 14 of the jerk on the lower located in the stowage bay 18 Article 14 is higher. If the spring force is sufficiently high, the article 14 lying on the starting strip is forwarded into the blowing zone 16. This creates the time gap required for longitudinal transport.
  • the lever 31 may further comprise a retaining strip 33 on the side facing the stowage bay 18.
  • the holding element 30 or, more precisely, the holding strip 33 provided at the end of the stowage shaft 18 can also be referred to as a starter bar or so-called "kicker".
  • the lever 31 is adjustable with respect to its position or its spring action.
  • an eccentric 32 is assigned to the lever 31, for example, on the side facing away from the stowage bay 18.
  • the holding element 30 and the lever 31 is pulled against the eccentric 32 via return springs.
  • the adjustment itself takes place via the eccentric acting against the spring force eccentric 32, which determines the shaft width and thus the effect of the retaining strip 33.
  • the retaining strip 33 has a projecting into the stowage 18 in projection 34.
  • the projection 34 preferably has a stowage shaft 18 tapering contour.
  • the retaining strip 33 may be formed fixed or integral with the lever 31. Preferably, however, the retaining strip 33 is mounted replaceably on the lever 31.
  • the storage shaft 18 have, for example, towards each other and movable away from each other storage bay walls.
  • the holding force for the articles 14 within the storage shaft 18 can also be applied by other elements than a spring, for example by pneumatic actuation means.
  • These holding elements 30 acting directly on the articles 14 or the articles 14 at least partially impressing can be used in particular for soft articles 14.
  • the stowage bay 18 may be associated with a conveying means for actively and preferably cyclically conveying the articles 14 from the stowage bay 18 into the blowing zone 16.
  • Such a conveyor may, for example, comprise two trough wheels arranged on opposite sides of the stowage shaft 18, which by their rotation about their axes of rotation, which are aligned parallel to the longitudinal axis of the articles 14 lying in the stowage compartment 18, promote the articles 14 clocked in the direction of the blow-off zone 16.
  • Such a conveying means can of course also be provided in the stowage shaft 18 described above with the holding means 30.
  • the drum 12 is in the described embodiment, an element 35 for radial and thus cross-axial Auskarmmen the article 14 from the drum 12 in the storage shaft 18 assigned.
  • a plurality of prongs 55 of the fork-like member 35 are adapted to engage the troughs 13 of the drum 12 and set up and block the transport of the articles 14 beyond the area of the stowage bay 18.
  • the element 35 is arranged on a support block 36 in the embodiment shown.
  • the element 35 and / or the support block 36 are releasably secured, so that a simple replacement is feasible.
  • the apparatus 10 and in particular the transmitter unit 11 may be associated with means for eliminating faults and / or driving the drum 12 empty.
  • One possibility is e.g. It is to provide an additional discharge shaft 37.
  • This discharge shaft 37 is arranged in the conveying direction F of the article 14 below the drum 12 and serves to drive the drum 12 preferably automatically empty.
  • a further possibility is formed in that the guide shaft 29, which delimits or forms the guide shaft 18 on one side, is designed to be lowerable. This facilitates accessibility and facilitates emptying of the stowage bay 18 and / or the drum 12.
  • an additional (not explicitly shown be provided by means of the individual articles 14, for example, from the blow-off zone 16 can be blown back.
  • the pressure chamber 20 a pressure lock 22 upstream.
  • This pressure lock 22 may be in different embodiments be designed. Some of the possibilities are especially the FIGS. 6 to 12 refer to.
  • a pressure lock 22 is shown, the lock chamber 38 is limited by two sealingly closable slide 39.
  • the slides 39 are mutually controllable and actuated eg via pressure cylinder or equivalent elements.
  • the slides 39 can also be moved into so-called “inflatable seals", which leads to an improvement in the sealing effect.
  • the FIGS. 7 and 8 show rotary locks, where in the FIG. 7 a single chamber lock and in FIG. 8 a two-chamber lock is shown.
  • a preferably pneumatic swivel cylinder 40 is provided, which is open over part of the peripheral surface for receiving and dispensing the articles 14.
  • the angle of rotation of the pivoting cylinder 40 may vary and is preferably 180 ° or 360 °.
  • a 360 ° rotatable rotary piston 41 is provided which has two chambers.
  • the rotary piston 41 has two openings for receiving and dispensing the articles 14, wherein the openings are preferably exactly opposite each other.
  • the pressure lock 22 is a wing lock.
  • two wings 42 form the lock.
  • the wings 42 are rotatably or pivotally driven, preferably at an angle of 90 °. In other embodiments not shown and axial locks are used.
  • FIGS. 10 to 12 is a rotary lock with many, for example, 20 chambers shown. But it can also be provided more or less chambers. The number of chambers is therefore designated n.
  • a further drum 43 is arranged above the drum 12.
  • the drum 43 also has troughs 44 for receiving the articles 14.
  • the drums 12 and 43 are arranged to each other such that a direct transfer of the article 14 from drum 43 to drum 12 can be realized.
  • the drum 43 is formed without openings for suction and / or pressure.
  • the drum 43 in FIG. 11 on the other hand has openings 45 in the region of the troughs 44 for applying or discharging suction air and / or compressed air.
  • these openings 45 are only partially connected via circular segment sections with vacuum, and / or pressure and / or atmospheric pressure chambers 53 for a controlled suction, flooding, blowing and / or venting.
  • the troughs 44 are closed frontally in both embodiments.
  • the drum 43 is embedded in a sealing shoe 46.
  • each trough 44 therefore virtually forms a single sealing or pressure chamber 47.
  • a channel 48 is provided in the sealing shoe 46, by means in which a connection between the main chamber 21 and the channel 48 passing trough 44 for building up a pressure level can be produced.
  • the drum 12 is a in a firing chamber Subsequent to 50 opening stowage 49, which may be formed according to the embodiments described above.
  • the stowage shaft 49 is formed by the guide member 29 and a sealing shoe 54.
  • the firing chamber 50 is pressurized, so that the articles 14 can be fed to a continuous flow.
  • the guide member 29 forms together with the support member 30 and the seal shoe 54 the stowage compartment 18 and the blow-off zone 16.
  • the guide member 29 can be moved downwards (see arrow K).
  • Further features of the device 10 according to the invention relate, for example, to a stripping or deflecting roller 51.
  • the stripping or deflecting roller 51 is located inside the pressure chamber 20 of the drum 12 (see, for example, US Pat FIGS. 1a) to 1f ) and Figures, 4 and 5 ) or in the region of the magazine of the drum 43 (see, eg Figures 10 and 11 ).
  • a further advantageous embodiment provides that in the region of the outlet 23 opposite to the outlet of the blow-off zone, a nozzle is arranged to produce a greater flow velocity in the blow-off zone 16.
  • FIGS. 13 to 15 Further embodiments are described, which can be used alone or in combination with the embodiments described above. Basically, those in the characters 13 to 15 illustrated transmitter units 11 constructed comparable to the transmitter units 11 described above.
  • the drum 12 is formed in this variant but as a hollow drum.
  • the interior 56 of the drum 12 is connected via radially directed openings 55 with the wells 13.
  • the openings 55 are only partially connected to the environment, in this case with the main chamber 21 of the pressure chamber 20, connectable.
  • the drum 12 is cylindrical and rotates about a fixed segment 59 which is cut free on the side facing the receiving zone Z AUF .
  • the segment 59 describes a circular segment portion which is open in the overlap region with the main chamber 21, so that the openings 55 which are in the receiving zone Z AUF , first a connection between the main chamber 21 and the interior 56 of the drum 12th then at least partially interrupted by the inclusion of Article 14.
  • the pressure chamber 20 is associated with an assembly 61 for generating a pressure difference between the main chamber 21 and the inner space 56 of the drum 12.
  • a pressure P H which is greater than the pressure P T in the interior 56 of the drum 12.
  • the pressures P H and P T are both greater than the atmospheric pressure P Atmos , ie the ambient pressure outside the pressure chamber 20th
  • the pressure P T in the interior 56 of the drum 12 is at least 1 bar greater than the atmospheric pressure.
  • the arrangement 61 can be realized in different ways. In the following, preferred embodiments of arrangements 61 will be described.
  • FIG. 16 which represents a kind of flow plan, is arranged in the flow direction of the compressed air between the drum 12 and the main chamber 21, a pump 62, for example a differential pressure pump.
  • the arrows in this and the following figures represent the flow direction of the compressed air.
  • the pump 62 On the input side, the pump 62 has an access line, which is formed for example by the outlet line 60 of the drum 12.
  • the discharge line 60 connects the Interior 56 of the drum 12 with the pump 62.
  • On the output side of the pump 62 is an output line 63 assigned.
  • the output line 63 is connected to the main chamber 21.
  • the main chamber 21 is connected on the one hand via the openings 55 in the drum 12 with the interior 56 of the drum 12 fluidly.
  • the main chamber 21 is connected via the gap 67 between the drum 12 and the adjacent housing walls 64 of the transmitter unit 11 with the launching area, ie the blow-off zone 16.
  • This connection ensures pressure equalization.
  • the delivery line 57 connects, which forms a so-called compressed air sink, so the area of the lowest pressure.
  • the arrangement 61 comprises an external compressed air supply 65, which is connected via the access 23 directly to the blow-off zone 16.
  • the compressed air supply 65 for example a pump, the area of the blow-off zone 16 can be acted upon by a supply pressure P V which corresponds to the pressure P 1 .
  • a nozzle body 66 preferably a venturi, arranged, which in turn is connected to the blow-off zone 16.
  • the delivery line 57 connects to the blow-off zone 16 again.
  • the access 24 to the main chamber 21 is closed in this embodiment.
  • From the main chamber 21 via the openings 55 is a connection to the interior 56 of the drum 12.
  • the interior 56 of the drum 12 is connected to the nozzle body 66, wherein for a reliable feedback prevention a check valve 69 or a correspondingly acting means in the outlet line 60 is provided.
  • the compressed air supply 65 is connected both via the access 23 to the blow-out zone 16 and via the access 24 to the main chamber 21.
  • the delivery line 57 connects to the blow-off zone 16 again.
  • the interior 56 is connected to the blow-out zone 16 , wherein a check valve 69 or the like, which may also be spring-loaded, is provided in the discharge line 60 for safe feedback prevention.
  • the self-adjusting differential pressure is used, which results from the operational promotion of the article (eg filter rods), namely from the compressed air supply 65 via the blow-out zone 16 to the delivery line 57 as compressed air sink.
  • the air from the interior 56 for example, in an alternative embodiment via an outlet line 60a with a pressure regulating valve, not shown, to the environment (area with prevailing atmospheric pressure) are delivered.
  • a nozzle body 66 namely, preferably a Venturi nozzle, is arranged in the line between the compressed air supply 65 and the Ausblaszone 16.
  • the discharge line 60 does not terminate in this embodiment in the blow-off zone 16 but is connected to the nozzle body 66, as the FIG. 19 shows.
  • the fluidic connections between the individual components, indicated by the arrows in the FIGS. 16 to 19 can be made in all embodiments via lines, holes, slots, gaps, openings or the like.
  • the pressure P T is greater than the atmospheric pressure P Atmos and lower than the pressure P H in the main chamber 21. In the entire pressure chamber 20, therefore, there is a permanent overpressure.
  • Photocells or other suitable and common monitoring elements are used to monitor the level of Article 14 in the sampling area. If there are too few articles 14 in the removal area, ie if a low level is detected and reported, the pressure lock 22 is opened to the pressure chamber 20 so that the articles 14 enter the pressure chamber 21. When the pressure chamber 20 is deflated, the pressure lock 22 is closed again and the atmospheric pressure is restored. The pressure lock 22 is then ready to receive further articles 14 from the magazine 15 or from the portioning chamber 26. Within the pressure chamber 20, the articles 14 are fed by means of the stripper roller 51 of the drum 12. By rotation of the drum 12, the articles 14 are supplied from the removal area or the receiving zone Z Auf within the pressure chamber 20 to the single-layer storage shaft 18.
  • the element 35 for combing out the articles 14 are released from the wells 13 and conveyed into the storage shaft 18. Within the storage shaft 18, the articles 14 are guided downwards in the direction of the discharge zone 16.
  • the holding member 30 guides the articles 14 and holds them at the same time to prevent the articles 14 from entering the purging zone 16 in disorder and uncontrolled manner.
  • the pressure within the pressure chamber 20 there is a pressure which is built up via the access 23, that is to say the so-called delivery line inlet pressure.
  • the pressure within the pressure chamber 20 corresponds to the transport pressure or shot pressure.
  • the pressure within the pressure chamber 20 can escape into the delivery line only via the outlet of the blow-off zone 16, so that a constant flow is built up within the blow-off zone 16 and the subsequent delivery line, which is responsible for transporting the articles 14 out of the blow-off zone 16 and through the delivery line is required.
  • the flow has a so-called working pressure, which is sufficient for firing and conveying the article 14 from the discharge zone 16 through the delivery line to the receiving station.
  • the flow rate through a nozzle at the air inlet, ie in the region of the access 23 can be increased.
  • the retaining strip 33 holds the articles 14 until a subsequent article 14 pushes the article 14 lying on the retaining strip 33 into the blowing zone 16.
  • the elasticity of the article 14 is used, which acts like a spring. Due to the continuous flow in the blow-off zone 16, the articles 14 are transported individually into the conveying line.
  • the respectively last or lowermost article 14 located in the stowage compartment 18, in combination with the delivery pressure formed by the advancing articles 14, is released by the holding element 30 and falls into the blow-off zone 16, from which the article 14 is controlled by the prevailing, entrained at working pressure flow and is conveyed from the discharge zone 16 in the delivery line.
  • Possible leakage within the pressure chamber 20 can be compensated by the additional access 24.
  • the sequential release of the article 14 in the blow-off zone 16, a gap formation between the articles 14 is possible.
  • the size of the gap can be varied, for example by increasing the trough distances in the drum 12.
  • the drum 12 can be automatically drained via the additional slot 37. If an automatic emptying or cleaning of the drum 12 is not possible, alternatively, a manual opening of the pressure chamber 20 may be possible.
  • the guide member 29 can also be moved downwards or downwards away from the drum 12, so that the accessibility to the area of the drum 12 and / or the storage shaft 18 is improved.
  • the pressure ratios within the device 10 may vary.
  • the compressed air with the supply pressure P V is first conducted via the supply line 68 into the nozzle body 66 and guided by the nozzle body 66 via the access 23 into the blow-off zone 16, so that in the region of the blow-off zone 16, the pressure P A prevails, which is lower than that Supply pressure P V is because the pressure P A via the delivery line 57 drops.
  • the area of the blow-off zone 16 is connected via the gap 67 between the drum 12 and the housing wall 64 of the transmitter unit 11 with the main chamber 21 in connection.
  • the nozzle body 66 which is connected to the drum 12, draws air from the inner space 56 of the drum 12 due to the air flow with the pressure P V and the nozzle (Venturi), so that the pressure P T within the drum 12 is less than the pressure P H in the main chamber 21, which is connected via the openings 55 with the interior 56 of the drum 12. Because the main chamber 21 is supplied with compressed air only via the blow-off zone 16, the pressure P H is lower than the pressure P A in the blow-off zone 16.
  • the embodiment of the arrangement 61 according to the FIG. 18 generates the pressure difference between the main chamber 21 and the interior 56 of the drum 12 in that both the main chamber 21 and the blow-off zone 16 are acted upon directly via the accesses 23 and 24 to the supply pressure P V and by a pressure differential between the supply line 68 and the blow-off zone 16 and on to the delivery line 57, a pressure gradient to the drum 12 is generated by a direct loading of the main chamber 21 with the supply pressure P V.
  • the ejector principle can additionally contribute to the formation of a pressure difference.
  • the air is discharged from the drum 12 or its interior 56 via the outlet line 60 (optionally with a check valve 69) and / or via the outlet line 60a (optionally with a pressure regulating valve with exhaust air opening, not shown).

Landscapes

  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
  • Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)

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 von einem Magazin in den Bereich einer Ausblaszone umfasst.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Überführen stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin in eine Förderleitung mit den Schritten: Aufnehmen der Artikel in eine mit Mulden versehene Trommel, Rotieren der Trommel, so dass die Artikel queraxial aus dem Bereich des Magazins in den Bereich einer Ausblaszone gefördert werden, Abgeben der Artikel in die Ausblaszone und Fördern der Artikel aus der Ausblaszone heraus in die Förderleitung.
  • 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 Ausblaszone zugeführt und von da 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 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. Um die genannten Anforderungen zu erfüllen, ist eine aufwendige Konstruktion der Vorrichtung erforderlich. Des Weiteren ist die Belastung auf die Artikel durch deren hohe Beschleunigung bei einer solchen Vorrichtung erheblich.
  • Die DE 25 30 026 C2 beschreibt dagegen eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1, 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. Die interne Übergabe der Artikel innerhalb der Vorrichtung wird über Saugluft und Druckluft durchgeführt. Diese Vorrichtung ist jedoch ebenfalls konstruktiv sehr aufwendig und belastet die empfindlichen Artikel.
  • Die EP 0672 355 A1 offenbart ein weiteres Beispiel eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Fördern von Filterstäben.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfache Vorrichtung zu schaffen, die eine die Artikel schonende Förderung und/oder eine hohe Förderleistung insbesondere für schwerere als heute übliche Artikel gewährleistet. Des Weiteren besteht die Aufgabe darin, ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.
  • Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch gelöst, dass die Trommel und die Ausblaszone über einen Stauschacht zum queraxialen Fördern der Artikel von der Trommel zur Ausblaszone miteinander verbunden sind und die aus der Trommel und dem Stauschacht gebildete Fördereinheit in einer als Druckkammer ausgebildeten Hauptkammer angeordnet ist, und dass in Förderrichtung F der Artikel aus dem Magazin vor der Hauptkammer eine Druckschleuse zum Aufnehmen und Zwischenspeichern der Artikel angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird zum einen erreicht, dass die Vorrichtung und insbesondere die Trommel wesentlich einfacher gestaltet und kostengünstiger hergestellt werden kann, da die Trommel selbst nicht mehr den Abschusskanal bildet, so dass die Anforderungen an die Genauigkeit und die Dichtigkeit gegenüber herkömmlichen Trommeln reduziert sind. Zum anderen wird durch die erfindungswesentlichen Merkmale erreicht, dass die Artikel in einen kontinuierlichen Förderstrom der Druckluft in der Ausblaszone einbringbar sind, wodurch eine impulsartige Belastung auf die Artikel vermieden wird. Dies führt zu einer geringeren Beanspruchung der Artikel. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch die Verlagerung der Ausblaszone aus der Trommel heraus das Problem des Abscherens von Produkten, bedingt durch die Rotation der Trommel, ausgeschlossen wird.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkammer ein erster Zugang zum Aufbauen eines Druckniveaus innerhalb der Druckkammer und zum Zuführen der Transportluft in die Ausblaszone zugeordnet ist. Damit ist ein besonders einfacher Aufbau der Vorrichtung realisiert, da mittels eines einzelnen Zugangs unterschiedliche Funktionen umgesetzt sind. Das Druckniveau innerhalb der Druckkammer dient gleichzeitig als Transportluft und als Schussluft für die Artikel.
  • Vorteilhafterweise liegt der erste Zugang dem Ausgang für die Artikel aus der Ausblaszone gegenüber. Anders ausgedrückt liegen der Zugang und der Ausgang hintereinander entweder fluchtend in einer horizontalen Ebene oder versetzt in zwei horizontalen Ebenen. Ein Zugang am Lufteintritt in die Ausblaszone erzeugt eine große Strömungsgeschwindigkeit, so dass eine höhere Fördergeschwindigkeit der Artikel erreicht werden kann. Des Weiteren begünstigt diese Ausbildung das Fördern schwererer Artikel.
  • Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Druckkammer ein zweiter Zugang zugeordnet ist, der in Förderrichtung F der Artikel vor der Trommel in die Druckkammer mündet. Dadurch können mögliche Leckverluste durch die Druckschleuse kompensiert werden, so dass innerhalb der Druckkammer ein konstantes Druckniveau herrscht.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer als einzige freie Öffnung den Ausgang der Ausblaszone zu der sich anschließenden Förderleitung aufweist. Damit ist die Druckkammer ein quasi druckdichter Raum, wodurch die Abdichtproblematik entschärft wird. Damit ist eine einfachere Konstruktion der Vorrichtung realisierbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass ein druckdichter Raum ein hohes Druckniveau im System, also insbesondere auch in der sich an die Sendereinheit anschließenden Förderleitung, ermöglicht, so dass auch schwerere Artikel über lange Förderleitungen mit einer hohen Sendeleistung förderbar sind.
  • Vorteilhafterweise ist der Trommel ein Element zum radialen Auskämmen der Artikel aus der Trommel in den Stauschacht zugeordnet. Durch das radiale Auskämmen können die Artikel schnell und schonend aus den Mulden gebracht werden. Damit wird das Zeitfenster zum Abschuss der Artikel vergrößert, so dass die Gefahr der Beschädigung der Artikel reduziert und die Problematik des Abscherens der Artikel vollständig vermieden wird.
  • Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Trommel als Hohltrommel ausgebildet ist, bei der die Mulden über Öffnungen mit dem Innenraum der Trommel verbunden sind, und dass der Druckkammer eine Anordnung zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer und dem Innenraum der Trommel zugeordnet ist. Durch diese Druckdifferenz wird auf einfache und zuverlässige Weise die Übernahme der Artikel in die Mulden und das Halten der Artikel in den Mulden unterstützt. Die "Fixierung" der Artikel in den Mulden über den Differenzdruck zwischen der Hauptkammer und dem Trommelinnenraum sichert insbesondere auch die Positionierung der Artikel während des Transports der Artikel. Das Abstreifen bzw. Ausstreifen der Artikel aus den Mulden durch Kontakt mit Artikeln in der Hauptkammer wird so auf zuverlässige Weise verhindert, so dass die Förderleistung erhöht ist.
  • Vorteilhafterweise herrscht innerhalb der Hauptkammer ein höherer Druck als in dem Innenraum der Trommel, wobei der Druck innerhalb des Innenraums der Trommel höher als der Atmosphärendruck ist, und insbesondere mehr als 1 bar über dem Atmosphärendruck liegt. Damit kann auf eine sonst notwendige Unterdruckversorgung innerhalb des Innenraums verzichtet werden, wodurch das Druckkammerprinzip der vorliegenden Erfindung unterstützt wird.
  • Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den eingangs genannten Schritten dadurch gelöst, dass die Artikel über eine Druckschleuse einer als Druckkammer ausgebildeten Hauptkammer zugeführt werden, wobei die Artikel innerhalb der Druckkammer queraxial über einen Stauschacht aus der Trommel zur Ausblaszone gefördert werden. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens erläutert, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Passagen verwiesen wird. Die Vorteile zusammenfassend können mit der Zuführung der Artikel über die Druckschleuse ein einfacher Aufbau, eine gute Abdichtung, ein hohes Druckniveau und eine hohe Sendeleistung erreicht werden. Leckverluste im Bereich des Abschusses werden dagegen vermieden, so dass die Energie für den Abschuss selbst verwendet werden kann.
  • Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Verfahrensschritt ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sowie das Verfahren werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1a) bis 1f)
    schematische Darstellungen der Sendereinheit im Schnitt in unterschiedlichen Verfahrensstadien,
    Fig. 2
    eine vergrößerte Darstellung des Stauschachtes mit den Übergängen von der Trommel einerseits und in die Ausblaszone andererseits,
    Fig. 3
    eine vergrößerte Darstellung von Einzelteilen zum Halten und getakteten Weitergeben der Artikel aus den Mulden der Trommel in die Ausblaszone,
    Fig. 4
    eine perspektivische Darstellung von Teilen der Sendereinheit mit einem Stauschacht während des Betriebs der Vorrichtung,
    Fig. 5
    eine perspektivische Darstellung von Teilen der Sendereinheit in einem Zustand der Störungsbeseitigung,
    Fig. 6
    eine erste Ausführungsform der Druckschleuse,
    Fig. 7
    eine weitere Ausführungsform der Druckschleuse,
    Fig. 8
    eine weitere Ausführungsform der Druckschleuse,
    Fig. 9
    eine weitere Ausführungsform der Druckschleuse,
    Fig. 10
    eine weitere Ausführungsform der Druckschleuse,
    Fig. 11
    eine weitere Ausführungsform der Druckschleuse,
    Fig. 12
    eine Schnittdarstellung der Ausführungsform der Druckschleuse gemäß Figur 11,
    Fig. 13
    eine schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform der Sendereinheit im Schnitt,
    Fig. 14
    eine Seitenansicht der Sendereinheit gemäß Figur 13 in starker Vereinfachung,
    Fig. 15
    eine Detailansicht einer Trommel für eine Sendereinheit gemäß Figur 13, wobei die Trommel als Hohltrommel mit Öffnungen zur Verbindung der Hauptkammer mit dem Innenraum der Trommel ausgebildet ist,
    Fig. 16
    eine erste Ausführungsform einer Anordnung zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer und dem Innenraum der Trommel,
    Fig. 17
    eine weitere Ausführungsform einer Anordnung zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer und dem Innenraum der Trommel,
    Fig. 18
    eine weitere Ausführungsform einer Anordnung zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer und dem Innenraum der Trommel, und
    Fig. 19
    eine weitere Ausführungsform einer Anordnung zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer und dem Innenraum der Trommel.
  • Die in den Figuren dargestellten Vorrichtungen dienen zum Überführen von Filtern aus einem Magazin in eine Förderleitung, um die Filter zu einer Empfangsstation zu schießen. Selbstverständlich sind die Vorrichtungen auch geeignet und dazu ausgebildet und eingerichtet, andere stabförmige und insbesondere zylinderförmige Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie zu Überführen.
  • Die Vorrichtung 10 umfasst eine Sendereinheit 11, die ein als rotierend antreibbare Trommel 12 ausgebildetes Förderelement aufweist. Die Trommel 12 ist mit Mulden 13 zur Aufnahme der stabförmigen Artikel 14 versehen. Durch die Rotation der Trommel 12 um die Rotationsachse R sind die Artikel 14 queraxial förderbar, und zwar vorzugsweise von einem Magazin 15 in den Bereich einer Ausblaszone 16. Die Artikel 14 sind aber auch direkt der Trommel 12 zuführbar. Die Trommel 12 ist in den beschriebenen Ausführungsformen gemäß der Figuren 1 bis 12 frei von Öffnungen zum Anlegen von Saugluft oder dergleichen. Mit anderen Worten sind die Artikel 14 innerhalb der Mulden 13 auf andere Weise als durch Saugluft, wie weiter unten beschrieben, gehalten. Anstelle der Trommel 12 kann beispielsweise auch ein Muldenband mit Saugluftöffnungen eingesetzt werden. In weiteren Ausführungsformen, insbesondere gemäß der Figuren 13 bis 19, weist die Trommel 12 Öffnungen 55 auf, die die Mulden 13 der Trommel 12 mit dem Innenraum 56 der Trommel 12 verbinden. Diese Ausführungsformen werden weiter unten detailliert beschrieben.
  • Wie erwähnt, ist jede Trommel 12 in allen Ausführungsformen zum Überführen der Artikel 14 aus einer oberen Aufnahmezone ZAUF in eine untere Abgabezone ZAB ausgebildet. Im Bereich der Abgabezone ZAB ist der Trommel 12 ein Führungskanal 17 zugeordnet, mittels dem die Artikel 14 aus der Trommel 12 weg in die Ausblaszone 16 förderbar sind. Der Führungskanal 17 ist bevorzugt ein einlagiger Stauschacht 18. Einlagig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass nur jeweils eine Lage der Artikel 14 innerhalb des Stauschachtes 18 förderbar ist, so dass die Artikel 14 einzeln nacheinander den Stauschacht 18 in die Ausblaszone 16 verlassen. Der Stauschacht 18 verbindet die Trommel 12 mit der Ausblaszone 16 zum queraxialen Fördern der Artikel 14 aus der Trommel 12 in die Ausblaszone 16.
  • Die Trommel 12 und der Stauschacht 18 bilden eine Fördereinheit 19. Diese Fördereinheit 19 ist in einer als Druckkammer 20 ausgebildeten Hauptkammer 21 angeordnet. Die Hauptkammer 21 ist zur Bildung der Druckkammer 20 allseitig dicht abgeschlossen, wobei die Seitenwände bzw. die die Druckkammer 20 umgebenden Gehäusewände optional ganz oder teilweise zur besseren Zugänglichkeit lösbar mit einander verbunden sein können. Die Druckkammer 20 bildet damit zunächst einen druckdichten Aufnahmeraum für die Fördereinheit 19 sowie die Artikel 14. Um das innerhalb der Druckkammer 20 herrschende Druckniveau halten zu können, wenn weitere Artikel 14 in die Druckkammer 20 geleitet werden sollen, ist in Förderrichtung F der Artikel 14 aus dem Magazin 15 in Richtung der Hauptkammer 21 vor der Hauptkammer 21 erfindungsgemäß eine Druckschleuse 22 zum Aufnehmen und Zwischenspeichern der Artikel 14 angeordnet. Die Ausbildung der Druckschleuse 22 kann, wie weiter unten beschrieben wird, auf unterschiedliche Weise realisiert sein.
  • Um ein Druckniveau, das höher ist als der Atmosphärendruck, innerhalb der Druckkammer 20 zu erzeugen bzw. aufzubauen und zu halten, ist der Druckkammer 20 ein Zugang 23 zugeordnet. In einer Ausführungsform der Erfindung ist dieser Zugang 23 für Druckluft auch zum Zuführen der Transportluft in die Ausblaszone 16 ausgebildet und eingerichtet. Anders ausgedrückt dient das Druckniveau innerhalb der Druckkammer 20 dazu, die Artikel 14 aus der Ausblaszone 16 zu fördern. Das bedeutet, dass die durch den Zugang 23 eingeleitete Druckluft nicht nur als Transportluft sondern auch als Schussluft dient. Vorzugsweise liegt der Zugang 23 gegenüber dem Ausgang für die Artikel 14 aus der Ausblaszone 16, so dass die Druckluft vom Zugang 23 durch die Ausblaszone 16 bis hin zum Ausgang aus der Ausblaszone 16 durchgängig axial gerichtet ist. Andere Möglichkeiten der Anordnung und Ausbildung des Zugangs 23 und der Strömungsrichtung der Druckluft sind aber ebenfalls möglich. In den Figuren 13 und 14 beispielsweise ist der Zugang 23 seitlich angeordnet, also quer zur Ausblaszone 16 verlaufend. Über den Zugang 23 wird unabhängig von seiner Position und Anordnung Druckluft P1 in die Druckkammer 20 geleitet.
  • In weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann der Druckkammer 20 ein zweiter Zugang 24 zugeordnet sein. Die Position des zweiten Zugangs 24 ist variabel. Bevorzugt mündet der Zugang 24 in Förderrichtung F der Artikel 14 vor der Trommel 12 in die Druckkammer 20. Der zweite Zugang 24 dient insbesondere dem Zuführen von Druckluft P1 zum Ausgleich möglicher Leckverluste innerhalb der Druckkammer 20. Selbstverständlich kann der Zugang 24 auch zum Aufbau des Druckniveaus innerhalb der Druckkammer 20 und/oder zur Unterstützung der Transportluft ausgebildet und eingerichtet sein. Der Druckschleuse 22 ist ebenfalls ein separater Zugang 25 zum Zuführen und Abführen von Druckluft P2 zum Aufbauen und Abbauen eines Druckniveaus innerhalb der Druckschleuse 22 zugeordnet. Vorzugsweise sind die Zugänge 24 und 25 auf derselben Seite der Vorrichtung 10 angeordnet. Die Ansteuerung der Zugänge 24, 25, also die Versorgung der Druckschleuse 22 einerseits und der Druckkammer 20 andererseits erfolgt unabhängig.
  • Das Magazin bzw. der Artikelvorrat kann unmittelbar oberhalb der Druckschleuse 22 ausgebildet bzw. angeordnet sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Magazin und der Druckschleuse 22 eine Portionierkammer 26 angeordnet. Die Druckschleuse 22 ist sowohl zu der Druckkammer 20 als auch zur Portionierkammer 26 durch ein Schleusenelement 27 schließbar. Das Magazin ist von der Portionierkammer 26 durch ein Sperrelement 28 abteilbar. Volumenmäßig ist die Portionierkammer 26 vorzugsweise kleiner als die Druckschleuse 22, und die Druckschleuse 22 volumenmäßig vorzugsweise kleiner als die Druckkammer 20.
  • In der bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 weist die Druckkammer 20 als einzige freie Öffnung den Ausgang der Ausblaszone 16 zu der sich anschließenden Förderleitung 57 auf. Als freie Öffnung wird eine Öffnung bezeichnet, die - anders als die Zugänge 23, 24, 25 - nicht verschließbar ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist die Anzahl der Öffnungen, durch die Luft unmittelbar entweichen kann, auf eine einzige beschränkt. Dadurch ist ein quasi druckdichter Druckraum, nämlich die Druckkammer 20, gebildet.
  • Wie weiter oben erwähnt, schließt sich in der Förderstrecke der Artikel 14 aus dem Magazin 15 bis zur Ausblaszone 16 nach der Trommel 12 der Stauschacht 18 an. Bei bereits gefülltem Stauschacht 18 werden die Artikel 14 quasi geschoben. Nach der radialen Abgabe der Artikel 14 von der Trommel 12 fallen die Artikel 14 im Falle einer Erstbefüllung vorzugsweise durch Schwerkraft in den Stauschacht 18. Der Stauschacht 18 ist zum Halten bzw. Führen und getakteten Weitergeben der Artikel 14 in die Ausblaszone 16 ausgebildet und eingerichtet. In der beschriebenen Ausführungsform ist der Stauschacht 18 an den bezogen auf die Artikel 14 radial gerichteten Seiten durch ein Führungselement 29 und ein Halteelement 30 gebildet. Das Halteelement 30 ist gleichzeitig als Freigabeelement für die Artikel 14 ausgebildet. Durch das Halteelement 30 wird im Stauschacht 18 quasi ein Federpaket aufgebaut.
  • Insbesondere in den Figuren 2 und 3 sind die Details der bevorzugten Ausführungsform zu erkennen. Das Halteelement 30 ist ein an einem freien Ende schwenkbar gelagerter Hebel 31, der federbelastet ist. Dadurch sind die im Stauschacht 18 befindlichen Artikel 14 vorgespannt. Anders ausgedrückt sind die Artikel 14 durch den federbelasteten Hebel 31 in dem Stauschacht 18 gehalten. Durch die nachrückenden Artikel 14 wird der ruck auf die unteren im Stauschacht 18 befindlichen Artikel 14 höher. Ist die Federkraft ausreichend hoch, wird der an der Startleiste liegende Artikel 14 in die Ausblaszone 16 weitergegeben. Dadurch wird die für den Längstransport erforderliche zeitliche Lücke geschaffen. Der Hebel 31 kann des Weiteren auf der dem Stauschacht 18 zugewandten Seite eine Halteleiste 33 aufweisen. Das am Ende des Stauschachtes 18 vorgesehene Halteelement 30 bzw. genauer die Halteleiste 33 kann auch als Startleiste oder so genannter "Kicker" bezeichnet werden. Der Hebel 31 ist bezüglich seiner Position bzw. seiner Federwirkung einstellbar. Dazu ist dem Hebel 31 z.B. auf der dem Stauschacht 18 abgewandten Seite ein Exzenter 32 zugeordnet. Das Halteelement 30 bzw. der Hebel 31 wird über Rückstellfedern gegen den Exzenter 32 gezogen. Die Einstellung selbst erfolgt über den gegen die Federkraft wirkenden Exzenter 32, der die Schachtbreite und somit die Wirkung der Halteleiste 33 bestimmt. Die Halteleiste 33 weist einen in den Stauschacht 18 hinein ragenden Vorsprung 34 auf. Der Vorsprung 34 weist vorzugsweise eine den Stauschacht 18 verjüngende Kontur auf. Die Halteleiste 33 kann fest oder einstückig mit dem Hebel 31 ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Halteleiste 33 jedoch austauschbar am Hebel 31 befestigt. Innerhalb der Ausblaszone 16 liegt der Artikel 14 frei und kann durch den bereits anliegenden Förderstrom der Druckluft mitgerissen werden.
  • Andere nicht dargestellte Ausführungsformen des Stauschachtes 18 weisen z.B. aufeinander zu und voneinander weg bewegbare Stauschachtwände auf. Die Haltekraft für die Artikel 14 innerhalb des Stauschachtes 18 kann auch durch andere Elemente als eine Feder, beispielsweise durch pneumatische Betätigungsmittel aufgebracht werden. Diese direkt auf die Artikel 14 wirkenden bzw. die Artikel 14 mindestens teilweise eindrückenden Halteelemente 30 sind insbesondere bei weichen Artikeln 14 einsetzbar. Für Artikel 14, die nicht zusammendrückbar sind, nämlich z.B. Hartsegment-Multifilter, kann dem Stauschacht 18 ein Fördemittel zum aktiven und vorzugsweise getakteten Fördern der Artikel 14 aus dem Stauschacht 18 in die Ausblaszone 16 zugeordnet sein. Ein solches Fördermittel kann z.B. zwei auf gegenüber liegenden Seiten des Stauschachtes 18 angeordnete Muldenräder umfassen, die durch ihre Rotation um ihre Rotationsachsen, die parallel zur Längsachse der im Stauschacht 18 liegenden Artikel 14 ausgerichtet sind, die Artikel 14 getaktet in Richtung der Ausblaszone 16 fördern. Ein solches Fördermittel kann selbstverständlich auch in dem weiter oben beschriebenen Stauschacht 18 mit dem Haltemittel 30 vorgesehen sein.
  • Der Trommel 12 ist in der beschriebenen Ausführungsform ein Element 35 zum radialen und damit queraxialen Auskämmen der Artikel 14 aus der Trommel 12 in den Stauschacht 18 zugeordnet. Mehrere Zinken 55 des gabelartigen Elements 35 sind zum Eingriff in die Mulden 13 der Trommel 12 ausgebildet und eingerichtet und blockieren den Transport der Artikel 14 über den Bereich es Stauschachtes 18 hinaus. Das Element 35 ist in der gezeigten Ausführungsform an einem Stützblock 36 angeordnet. Das Element 35 und/oder der Stützblock 36 sind lösbar befestigt, so dass ein einfacher Austausch durchführbar ist.
  • Der Vorrichtung 10 und insbesondere der Sendereinheit 11 können Mittel zur Störungsbeseitigung und/oder zum leer Fahren der Trommel 12 zugeordnet sein. Eine Möglichkeit besteht z.B. darin, einen zusätzlichen Ausschleuseschacht 37 vorzusehen. Dieser Ausschleuseschacht 37 ist in Förderrichtung F der Artikel 14 unterhalb der Trommel 12 angeordnet und dient dazu, die Trommel 12 vorzugsweise automatisch leer zu fahren. Eine weitere Möglichkeit ist dadurch gebildet, dass das den Stauschacht 18 zur einen Seite begrenzende bzw. bildende Führungselement 29 absenkbar ausgebildet ist. Das vereinfacht die Zugänglichkeit und erleichtert das Entleeren des Stauschachtes 18 und/oder der Trommel 12. Optional kann eine zusätzliche (nicht explizit dargestellte Rückblasdüse vorgesehen sein, mittels der einzelne Artikel 14 z.B. aus der Ausblaszone 16 zurückgeblasen werden können.
  • Wie erwähnt, ist der Druckkammer 20 erfindungsgemäß eine Druckschleuse 22 vorgeschaltet. Diese Druckschleuse 22 kann in unterschiedlichen Ausführungsformen gestaltet sein. Einige der Möglichkeiten sind insbesondere den Figuren 6 bis 12 zu entnehmen. In der Figur 6 ist eine Druckschleuse 22 gezeigt, deren Schleusenraum 38 durch zwei dichtend verschließbare Schieber 39 begrenzt ist. Die Schieber 39 sind wechselseitig ansteuerbar und z.B. über Druckzylinder oder gleichwirkende Elemente betätigbar. Die Schieber 39 können auch in so genannte "aufblasbare Dichtungen" bewegt werden, was zu einer Verbesserung der Dichtwirkung führt. Die Figuren 7 und 8 zeigen Rotationsschleusen, wobei in der Figur 7 eine Einkammerschleuse und in Figur 8 eine Zweikammerschleuse gezeigt ist. Bei der Einkammerschleuse ist ein vorzugsweise pneumatischer Schwenkzylinder 40 vorgesehen, der über einen Teil der Umfangsfläche zur Aufnahme und Abgabe der Artikel 14 geöffnet ist. Der Drehwinkel des Schwenkzylinders 40 kann variieren und beträgt vorzugsweise 180° oder 360°. Bei der Zweikammerschleuse ist ein um 360° drehbarer Drehkolben 41 vorgesehen, der zwei Kammern aufweist. Der Drehkolben 41 weist zwei Öffnungen zur Aufnahme und Abgabe der Artikel 14 auf, wobei die Öffnungen vorzugsweise einander genau gegenüber liegen. In Figur 9 ist die Druckschleuse 22 eine Flügelschleuse. Dabei bilden zwei Flügel 42 die Schleuse. Die Flügel 42 sind drehbar bzw. schwenkbar angetrieben, vorzugsweise um einen Winkel von 90°. In weiteren nicht dargestellten Ausführungsformen sind auch Axialschleusen einsetzbar.
  • In den Figuren 10 bis 12 ist eine Rotationsschleuse mit vielen, z.B. 20 Kammern dargestellt. Es können aber auch noch mehr oder weniger Kammern vorgesehen sein. Die Anzahl der Kammern wird daher mit n bezeichnet. Dazu ist oberhalb der Trommel 12 eine weitere Trommel 43 angeordnet. Die Trommel 43 weist ebenfalls Mulden 44 zur Aufnahme der Artikel 14 auf. Die Trommeln 12 und 43 sind derart zueinander angeordnet, dass eine direkte Übergabe der Artikel 14 von Trommel 43 zu Trommel 12 realisierbar ist. In der Figur 10 ist die Trommel 43 ohne Öffnungen für Saug- und/oder Druckkluft ausgebildet. Die Trommel 43 in Figur 11 weist dagegen Öffnungen 45 im Bereich der Mulden 44 zum Anlegen oder Ablassen von Saugluft und/oder Druckluft auf. Diese Öffnungen 45 sind jedoch nur abschnittsweise über Kreissegmentabschnitte mit Unterdruck-, und/oder Überdruck- und/oder Atmosphärendruckkammern 53 für ein gesteuertes Ansaugen, Fluten, Ausblasen und/oder Entlüften verbunden.
  • Die Mulden 44 sind in beiden Ausführungsformen stirnseitig geschlossen. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 10 ist die Trommel 43 in einen Dichtschuh 46 eingebettet. Im Bereich des Dichtschuhs 46 bildet jede Mulde 44 daher quasi eine einzelne Dicht- bzw. Druckkammer 47. Zum Aufbauen des notwendigen Druckniveaus in den Druckkammern 47, das auch als Fluten der Druckkammern 47 bezeichnet wird, ist im Dichtschuh 46 ein Kanal 48 vorgesehen, mittels dem eine Verbindung zwischen der Hauptkammer 21 und der den Kanal 48 passierenden Mulde 44 zum Aufbauen eines Druckniveaus herstellbar ist. Bei der Ausführungsform gemäß Figur 11 erfolgt der Druckausgleich, also das Ansaugen der Artikel 14, das Fluten der Druckkammern 47, das Ausblasen der Artikel 14 in die Mulden der Trommel 12 sowie das Entlüften der Druckkammern 47 über die Öffnungen 45. Bei beiden Ausführungsformen ist der Trommel 12 ein in eine Abschusskammer 50 mündender Stauschacht 49 nachgeordnet, der entsprechend der weiter oben beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet sein kann. In den gezeigten Ausführungsformen gemäß der Figuren 10 und 11 ist der Stauschacht 49 durch das Führungselement 29 und einen Dichtschuh 54 gebildet. Die Abschusskammer 50 ist mit Druck beaufschlagt, so dass die Artikel 14 einem kontinuierlichen Förderstrom zuführbar sind.
  • In allen Ausführungsformen bildet das Führungselement 29 zusammen mit dem Halteelement 30 bzw. dem Dichtschuh 54 den Stauschacht 18 und die Ausblaszone 16. Zum Zwecke der automatischen Störungsbehebung und Instandhaltung kann das Führungselement 29 nach unten bewegt werden (siehe Pfeil K). Weitere Merkmale zur erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 betreffen z.B. eine Abstreif- oder Abweiserrolle 51. Die Abstreif- oder Abweiserrolle 51 ist innerhalb der Druckkammer 20 der Trommel 12 (siehe z.B. Figuren 1a) bis 1f) und Figuren, 4 und 5) bzw. im Bereich des Magazins der Trommel 43 (siehe z.B. Figuren 10 und 11) zugeordnet. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass im Bereich des dem Ausgang der Ausblaszone 16 gegenüber liegenden Zugangs 23 eine Düse zur Erzeugung einer größeren Strömungsgeschwindigkeit in der Ausblaszone 16 angeordnet ist.
  • Anhand der Figuren 13 bis 15 werden weitere Ausführungsformen beschrieben, die für sich alleine oder in Kombination mit den weiter oben beschriebenen Ausführungsformen eingesetzt werden können. Grundsätzlich sind die in den Figuren 13 bis 15 dargestellten Sendereinheiten 11 vergleichbar zu den weiter oben beschriebenen Sendereinheiten 11 aufgebaut. Neben der unterschiedlichen Anordnung des Zugangs 23 ist die Trommel 12 in dieser Variante aber als Hohltrommel ausgebildet. Der Innenraum 56 der Trommel 12 ist über radial gerichtete Öffnungen 55 mit den Mulden 13 verbunden. Die Öffnungen 55 sind jedoch nur abschnittsweise mit der Umgebung, in diesem Fall also mit der Hauptkammer 21 der Druckkammer 20, verbindbar. Die Trommel 12 ist zylindrisch ausgebildet und läuft bei Rotation um ein feststehendes Segment 59 um, das auf der der Aufnahmezone ZAUF zugewandten Seite freigeschnitten ist. Mit anderen Worten beschreibt das Segment 59 einen Kreissegmentabschnitt, der in dem Überdeckungsbereich mit der Hauptkammer 21 offen ist, so dass die Öffnungen 55, die sich in der Aufnahmezone ZAUF befinden, zunächst eine Verbindung zwischen der Hauptkammer 21 und dem Innenraum 56 der Trommel 12 herstellen, die dann durch Aufnahme der Artikel 14 mindestens teilweise unterbrochen wird. Die über einen Antrieb 58 um die Rotationsachse R rotierend antreibbare Trommel 12 weist ausgehend vom Innenraum 56 eine Austrittsleitung 60 auf, die als Drehdurchführung, z.B. in Form einer Trommelhohlwelle, ausgebildet ist.
  • Der Druckkammer 20 ist eine Anordnung 61 zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer 21 und dem Innenraum 56 der Trommel 12 zugeordnet. Innerhalb der Hauptkammer 21 herrscht dabei ein Druck PH, der größer ist als der Druck PT im Innenraum 56 der Trommel 12. Allerdings sind die Drücke PH und PT beide größer als der Atmosphärendruck PAtmos, also der Umgebungsdruck außerhalb der Druckkammer 20. Bevorzugt ist der Druck PT im Innenraum 56 der Trommel 12 mindestens 1 bar größer als der Atmosphärendruck. Die Anordnung 61 kann auf unterschiedliche Weise realisiert sein. Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen von Anordnungen 61 beschrieben.
  • In der Ausführungsform gemäß Figur 16, die eine Art Strömungsplan darstellt, ist in Strömungsrichtung der Druckluft zwischen der Trommel 12 und der Hauptkammer 21 eine Pumpe 62, beispielsweise eine Differenzdruckpumpe, angeordnet. Die Pfeile in dieser und den folgenden Figuren stellen die Strömungsrichtung der Druckluft dar. Eingangsseitig weist die Pumpe 62 eine Zugangsleitung auf, die z.B. durch die Austrittsleitung 60 der Trommel 12 gebildet ist. Die Austrittsleitung 60 verbindet den Innenraum 56 der Trommel 12 mit der Pumpe 62. Ausgangsseitig ist der Pumpe 62 eine Ausgangsleitung 63 zugeordnet. Bevorzugt ist die Ausgangsleitung 63 an die Hauptkammer 21 angeschlossen. Die Hauptkammer 21 ist einerseits über die Öffnungen 55 in der Trommel 12 mit dem Innenraum 56 der Trommel 12 strömungstechnisch verbunden. Das bedeutet, dass Luft aus der Hauptkammer 21 durch die Öffnungen 55 in den Innenraum 56 der Trommel 12 strömen kann. Andererseits ist die Hauptkammer 21 über den Spalt 67 zwischen der Trommel 12 und den angrenzenden Gehäusewänden 64 der Sendereinheit 11 mit dem Abschussbereich, also der Ausblaszone 16 verbunden. Über diese Verbindung ist ein Druckausgleich gewährleistet. An die Ausblaszone 16 schließt sich die Förderleitung 57 an, die eine so genannte Druckluftsenke, also den Bereich des geringsten Drucks, bildet. Des Weiteren umfasst die Anordnung 61 eine externe Druckluftversorgung 65, die über den Zugang 23 direkt an die Ausblaszone 16 angeschlossen ist. Mittels der Druckluftversorgung 65, beispielsweise einer Pumpe, ist der Bereich der Ausblaszone 16 mit einem Versorgungsdruck PV, der dem Druck P1 entspricht, beaufschlagbar.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Anordnung 61 gemäß Figur 17 ist im Anschluss an die Druckluftversorgung 65 ein Düsenkörper 66, vorzugsweise eine Venturidüse, angeordnet, die wiederum mit der Ausblaszone 16 verbunden ist. An die Ausblaszone 16 schließt sich zum einen wieder die Förderleitung 57 an. Zum anderen besteht zwischen der Ausblaszone 16 und der Hauptkammer 21 eine Verbindung durch den Spalt 67. Der Zugang 24 zur Hauptkammer 21 ist in dieser Ausführungsform verschlossen. Von der Hauptkammer 21 besteht über die Öffnungen 55 eine Verbindung zum Innenraum 56 der Trommel 12. Über die weiter oben beschriebene Drehdurchführung als Austrittsleitung 60 ist der Innenraum 56 der Trommel 12 an den Düsenkörper 66 angeschlossen, wobei für eine sichere Rückwirkungsverhinderung ein Rückschlagventil 69 oder ein entsprechend wirkendes Mittel in der Austrittsleitung 60 vorgesehen ist.
  • In der Figur 18 ist die Anordnung 61 in einer weiteren Ausgestaltung beschrieben. Die Druckluftversorgung 65 ist sowohl über den Zugang 23 an die Ausblaszone 16 als auch über den Zugang 24 an die Hauptkammer 21 angeschlossen. An die Ausblaszone 16 schließt sich zum einen wieder die Förderleitung 57 an. Zum anderen besteht zwischen der Ausblaszone 16 und der Hauptkammer 21 eine Verbindung durch den Spalt 67. Von der Hauptkammer 21 besteht über die Öffnungen 55 eine Verbindung zum Innenraum 56 der Trommel 12. Über die weiter oben beschriebene Drehdurchführung als Austrittsleitung 60 ist der Innenraum 56 mit der Ausblaszone 16 verbunden, wobei für eine sichere Rückwirkungsverhinderung ein Rückschlagventil 69 oder dergleichen, welches auch federbelastet sein kann, in der Austrittsleitung 60 vorgesehen ist. Bei dieser Variante wird der sich einstellende Differenzdruck genutzt, welcher sich durch die betriebsmäßige Förderung der Artikel (z.B. Filterstäbe) ergibt, nämlich von der Druckluftversorgung 65 über die Ausblaszone 16 zur Förderleitung 57 als Druckluftsenke. Die Luft aus dem Innenraum 56 kann beispielsweise auch in einer alternativen Ausgestaltung über eine Austrittsleitung 60a mit einem nicht dargestellten Druckregelventil an die Umgebung (Bereich mit herrschendem Atmosphärendruck) abgegeben werden. In Abwandlung der letztgenannten Variante besteht auch die Möglichkeit, dass in der Leitung zwischen der Druckluftversorgung 65 und der Ausblaszone 16 ein Düsenkörper 66, nämlich vorzugsweise eine Venturidüse, angeordnet ist. Die Austrittsleitung 60 endet in dieser Ausführungsform nicht in der Ausblaszone 16 sondern ist an den Düsenkörper 66 angeschlossen, wie die Figur 19 zeigt.
  • Die strömungstechnischen Verbindungen zwischen den einzelnen Komponenten, angedeutet durch die Pfeile in den Figuren 16 bis 19, können in allen Ausführungsformen über Leitungen, Bohrungen, Schlitze, Spalte, Öffnungen oder dergleichen hergestellt sein. In allen Ausführungsformen ist der Druck PT größer als der Atmosphärendruck PAtmos und niedriger als der Druck PH in der Hauptkammer 21. In der gesamten Druckkammer 20 herrscht demnach permanent ein Überdruck.
  • Im Folgenden wird das bevorzugte Verfahrensprinzip insbesondere anhand der Figurenfolge 1a) bis 1f) näher erläutert:
    • Die Artikel 14, also z.B. Filterstäbe, liegen unter Atmosphärendruck in dem Magazin 15. Das Sperrelement 28 bildet zusammen mit der Portionierkammer 26, in der ebenfalls Atmosphärendruck herrscht, einen Portionierer. Innerhalb der Vorrichtung 10 bewegen sich die Artikel 14 bis zur Ausblaszone 16 queraxial. Von der Portionierkammer 26 werden die Artikel 14 in die Druckschleuse 22 transportiert bzw. fallen in diese. Sobald die Druckschleuse 22 mit Artikeln 14 gefüllt ist, wird die Druckschleuse 22 bzw. die Schleusenkammer geschlossen. Über den Zugang 25 wird innerhalb der Schleusenkammer ein Druck aufgebaut, der dem Druck innerhalb der Rohrleitung, also dem eigentlichen Transportdruck bzw. Schussdruck, der auch innerhalb der nachfolgenden Druckkammer 20 bzw. Hauptkammer 21 herrscht, entspricht. Das Druckniveau innerhalb der Druckkammer 20 ist höher als der Atmosphärendruck.
  • Über Lichtschranken oder andere geeignete und übliche Überwachungselemente wird das Niveau der Artikel 14 im Entnahmebereich überwacht. Wenn im Entnahmebereich zu wenig Artikel 14 liegen, wenn also ein Unterniveau festgestellt und gemeldet wird, wird die Druckschleuse 22 zur Druckkammer 20 hin geöffnet, so dass die Artikel 14 in die Druckkammer 21 gelangen. Wenn die Druckkammer 20 entleert ist, wird die Druckschleuse 22 wieder geschlossen und der Atmosphärendruck wird wieder hergestellt. Die Druckschleuse 22 ist dann zur erneuten Aufnahme weiterer Artikel 14 aus dem Magazin 15 oder aus der Portionierkammer 26 bereit. Innerhalb der Druckkammer 20 werden die Artikel 14 mit Hilfe der Abstreifrolle 51 der Trommel 12 zugeführt. Durch Rotation der Trommel 12 werden die Artikel 14 vom Entnahmebereich bzw. der Aufnahmezone ZAuf innerhalb der Druckkammer 20 dem einlagigen Stauschacht 18 zugeführt. Durch das Element 35 zum Auskämmen werden die Artikel 14 aus den Mulden 13 gelöst und in den Stauschacht 18 gefördert. Innerhalb des Stauschachtes 18 werden die Artikel 14 nach unten in Richtung der Ausblaszone 16 geführt. Das Halteelement 30 führt die Artikel 14 und hält sie gleichzeitig, um zu verhindern, dass die Artikel 14 ungeordnet und ungesteuert in die Ausblaszone 16 gelangen.
  • Innerhalb der gesamten Druckkammer 20 herrscht ein Druck, der über den Zugang 23, also den so genannten Förderleitungseingangsdruck, aufgebaut wird. Der Druck innerhalb der Druckkammer 20 entspricht dem Transportdruck bzw. Schussdruck. Der Druck innerhalb der Druckkammer 20 kann nur über den Ausgang der Ausblaszone 16 in die Förderleitung entweichen, so dass innerhalb der Ausblaszone 16 und der anschließenden Förderleitung eine konstante Strömung aufgebaut wird, die für den Transport der Artikel 14 aus der Ausblaszone 16 heraus und durch die Förderleitung erforderlich ist. Die Strömung weist einen so genannten Arbeitsdruck auf, der zum Abschießen und Fördern der Artikel 14 aus der Ausblaszone 16 durch die Förderleitung bis zur Empfangsstation ausreicht. Zur Erhöhung der Transportgeschwindigkeit innerhalb der Ausblaszone 16 und insbesondere in der Förderleitung kann die Strömungsgeschwindigkeit durch eine Düse am Lufteintritt, also im Bereich des Zugangs 23 vergrößert werden. Die Halteleiste 33 hält die Artikel 14 fest, bis ein nachfolgender Artikel 14 den an der Halteleiste 33 liegenden Artikel 14 in die Ausblaszone 16 schiebt. Hierbei wird die Elastizität der Artikel 14 genutzt, die wie eine Feder wirkt. Durch die kontinuierliche Strömung in der Ausblaszone 16 werden die Artikel 14 einzeln in die Förderleitung transportiert. Mit anderen Worten wird der jeweils letzte bzw. unterste in dem Stauschacht 18 befindliche Artikel 14 in Kombination mit dem durch die nachrückenden Artikel 14 gebildeten Förderdruck getaktet durch das Halteelement 30 freigegeben und fällt in die Ausblaszone 16, aus der der Artikel 14 durch die herrschende, auf Arbeitsdruck befindliche Strömung mitgerissen und aus der Ausblaszone 16 in die Förderleitung gefördert wird.
  • Mögliche Leckverluste innerhalb der Druckkammer 20 können durch den zusätzlichen Zugang 24 ausgeglichen werden. Durch die sequenzielle Freigabe der Artikel 14 in die Ausblaszone 16 ist eine Lückenbildung zwischen den Artikeln 14 möglich. Die Größe der Lücke kann variiert werden, beispielsweise durch Vergrößerung der Muldenabstände in der Trommel 12. In einem Störungsfall kann die Trommel 12 über den zusätzlichen Schacht 37 automatisch leer gefahren werden. Sollte eine automatische Entleerung bzw. Reinigung der Trommel 12 nicht möglich sein, kann alternativ auch eine Handöffnung der Druckkammer 20 möglich sein. Zum Reinigen, Instandhalten, Einstellen und zu anderen Zwecken kann das Führungselement 29 auch von der Trommel 12 weg nach unten bewegt bzw. gefahren werden, so dass die Zugänglichkeit zur dem Bereich der Trommel 12 und/oder des Stauschachtes 18 verbessert ist. Auch können die Druckverhältnisse innerhalb der Vorrichtung 10 variieren.
  • Das oben beschriebene Verfahren wurde anhand einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 beschrieben. Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind nicht immer alle der genannten Verfahrensschritte erforderlich. Selbstverständlich kann das Verfahren auch in vereinfachter Weise, also z.B. ohne das Zwischenspeichern in der Portionierkammer 26, ausgeführt werden. Das "Schleusen" kann entsprechend der jeweiligen Ausführungsform auf verschiedene Weise ausgeführt werden.
  • Die Erzeugung einer Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer 21 und dem Innenraum 56 der Trommel 12 wird im Folgenden anhand der unterschiedlichen Anordnungen 61 erläutert:
    • Bei der Variante gemäß Figur 16 wird der Versorgungsdruck PV mittels der Druckluftversorgung 65 über die Versorgungsleitung 68 nur über den Zugang 23 in die Druckkammer 20 eingeleitet, und zwar im Bereich der Ausblaszone 16. Im Bereich der Ausblaszone 16 herrscht daher ein Druck PA, der etwa dem Versorgungsdruck PV und damit dem Druck P1 entspricht. Über die Förderleitung 57, die sich an die Ausblaszone 16 anschließt, kann es zu einem leichten Druckverlust kommen. Über den Spalt 67 zwischen der Trommel 12 und der Gehäusewand 64 der Sendereinheit erfolgt ein Druckausgleich zwischen der Ausblaszone 16 und der Hauptkammer 21, so dass in der Hauptkammer 21 der Druckkammer 20 ein Druck PH herrscht, der etwa dem Druck PA entspricht. Die Hauptkammer 21 ist über die Öffnungen 55 mit dem Innenraum 56 der Trommel 12 verbunden, und zwar in dem Segment, mit dem die Trommel 12 in die Hauptkammer 21 ragt. Dadurch, dass ausgangsseitig der Trommel 12 die Pumpe 62 angeordnet ist, die aus der Trommel 12 bzw. deren Innenraum 56 Luft absaugt, reduziert sich der Druck PT innerhalb der Trommel 12 gegenüber dem Druck PH in der Hauptkammer 21, wobei PT stets größer als der Atmosphärendruck PAtmos ist. Durch die Pumpe 62 wird eine Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer 21 und dem Innenraum 56 der Trommel 12 erzeugt. Die Pumpe 62 gibt die aus der Trommel 12 angesaugte Luft wahlweise über ein Druckregelventil an die Umgebung ab oder speist diese über den Zugang 24 oder an anderer Stelle in die Hauptkammer 21 , um darin den Druck PH aufrechtzuerhalten.
  • Bei der Variante gemäß Figur 17 wird die Druckluft mit dem Versorgungsdruck PV zunächst über die Versorgungsleitung 68 in den Düsenkörper 66 geleitet und von dem Düsenkörper 66 über den Zugang 23 in die Ausblaszone 16 geführt, so dass im Bereich der Ausblaszone 16 der Druck PA herrscht, welcher geringer als der Versorgungsdruck PV ist, da der Druck PA über die Förderleitung 57 abfällt. Der Bereich der Ausblaszone 16 steht über den Spalt 67 zwischen der Trommel 12 und der Gehäusewand 64 der Sendereinheit 11 mit der Hauptkammer 21 in Verbindung. Der Düsenkörper 66, der mit der Trommel 12 verbunden ist, entzieht dem Innenraum 56 der Trommel 12 aufgrund des Luftstroms mit dem Druck PV sowie der Düsenform (Venturidüse) Luft, so dass der Druck PT innerhalb der Trommel 12 geringer ist als der Druck PH in der Hauptkammer 21, die über die Öffnungen 55 mit dem Innenraum 56 der Trommel 12 verbunden ist. Dadurch, dass die Hauptkammer 21 nur über die Ausblaszone 16 mit Druckluft versorgt wird, ist der Druck PH geringer als der Druck PA in der Ausblaszone 16.
  • Die Ausführung der Anordnung 61 gemäß der Figur 18 erzeugt die Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer 21 und dem Innenraum 56 der Trommel 12 dadurch, dass sowohl die Hauptkammer 21 als auch die Ausblaszone 16 direkt über die Zugänge 23 bzw. 24 mit dem Versorgungsdruck PV beaufschlagt werden und durch ein Druckgefälle zwischen der Versorgungsleitung 68 und der Ausblaszone 16 und weiter zur Förderleitung 57 wird durch eine direkte Beaufschlagung der Hauptkammer 21 mit dem Versorgungsdruck PV ein Druckgefälle zur Trommel 12 erzeugt. Bei einer entsprechenden Ausbildung der Luftkanäle innerhalb der Ausblaszone 16 kann das Ejektorprinzip zusätzlich zur Bildung einer Druckdifferenz beitragen. In einer alternativen Ausgestaltung der Schaltung gemäß Figur 18 wird die Luft aus der Trommel 12 bzw. deren Innenraum 56 über die Austrittsleitung 60 (optional mit einem Rückschlagventil 69) und/oder über die Austrittsleitung 60a (optional mit einem nicht dargestellten Druckregelventil mit Abluftöffnung) abgeleitet.
  • Sollte das mit der Ausführungsform gemäß der Figur 18 erzeugte Druckgefälle nicht ausreichen, besteht die Möglichkeit (siehe Figur 19), zusätzlich zur Beaufschlagung sowohl der Ausblaszone 16 als auch der Hauptkammer 21 mit dem Versorgungsdruck PV vor der Ausblaszone 16 den Düsenkörper 66 anzuordnen. In diesem Fall ist die Austrittsleitung 60 (optional mit Rückschlagventil 69) aus der Trommel 12 wiederum an den Düsenkörper 66 angeschlossen.
  • Durch die Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer 21 und dem Innenraum 56 der Trommel 12, unabhängig davon, wie diese Druckdifferenz erzeugt wird, entsteht ohne Unterdruck ein Saugeffekt an den Öffnungen 55, der bewirkt, dass die Artikel 14 zuverlässig in den Mulden 13 der Trommel 12 gehalten werden.

Claims (21)

  1. Vorrichtung (10) zum Überführen stabförmiger Artikel (14) der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin (15) in eine Förderleitung, umfassend eine Sendereinheit (11), die eine rotierend antreibbare Trommel (12) mit Mulden (13) zum Aufnehmen und queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel (14) von einem Magazin in den Bereich einer Ausblaszone (16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (12) und die Ausblaszone (16) über einen Stauschacht (18) zum queraxialen Fördern der Artikel (14) von der Trommel (12) zur Ausblaszone (16) miteinander verbunden sind und die aus der Trommel (12) und dem Stauschacht (18) gebildete Fördereinheit (19) in einer als Druckkammer (20) ausgebildeten Hauptkammer (21) angeordnet ist, und dass in Förderrichtung F der Artikel (14) aus dem Magazin vor der Hauptkammer (21) eine Druckschleuse (22) zum Aufnehmen und Zwischenspeichern der Artikel (14) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkammer (20) ein erster Zugang (23) zum Aufbauen eines Druckniveaus innerhalb der Druckkammer (20) und zum Zuführen der Transportluft in die Ausblaszone (16) zugeordnet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Zugang (23) dem Ausgang für die Artikel (14) aus der Ausblaszone (16) gegenüber liegt.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkammer (20) ein zweiter Zugang (24) zugeordnet ist, der in Förderrichtung F der Artikel (14) vor der Trommel (12) in die Druckkammer (20) mündet.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckschleuse (22) ein separater Zugang (25) zum Aufbauen und Abbauen eines Druckniveaus zugeordnet ist.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Magazin (15) und der Druckschleuse (22) eine Portionierkammer (26) angeordnet ist.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkammer (20) als einzige freie Öffnung den Ausgang der Ausblaszone (16) zu der sich anschließenden Förderleitung aufweist.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stauschacht (18) zum Halten und getakteten Weitergeben der Artikel (14) in die Ausblaszone (16) ausgebildet und eingerichtet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stauschacht (18) ein Fördermittel zum aktiven Fördern der Artikel (14) aus dem Stauschacht (18) in die Ausblaszone (16) zugeordnet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trommel (12) ein Element (35) zum radialen Auskämmen der Artikel (14) aus der Trommel (12) in den Stauschacht (18) zugeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Trommel (12) als Hohltrommel ausgebildet ist, bei der die Mulden (13) über Öffnungen (55) mit dem Innenraum (56) der Trommel (12) verbunden sind, und dass der Druckkammer (20) eine Anordnung (61) zum Erzeugen einer Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer (21) und dem Innenraum (56) der Trommel (12) zugeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Hauptkammer (21) ein höherer Druck herrscht als in dem Innenraum (56) der Trommel (12), wobei der Druck innerhalb des Innenraums (56) der Trommel (12) höher als der Atmosphärendruck ist, und insbesondere mehr als 1 bar über dem Atmosphärendruck liegt.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (61) wahlweise eine Pumpe (62 und/oder einen Düsenkörper (66) umfasst.
  14. Verfahren zum Überführen stabförmiger Artikel (14) der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin (15) in eine Förderleitung mit den Schritten:
    - Aufnehmen der Artikel (14) in eine mit Mulden (13) versehene Trommel (12),
    - Rotieren der Trommel (12), so dass die Artikel queraxial aus dem Bereich des Magazins (15) in den Bereich einer Ausblaszone (16) gefördert werden,
    - Abgeben der Artikel (14) in die Ausblaszone (16) und Fördern der Artikel (14) aus der Ausblaszone (16) heraus in die Förderleitung,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Artikel (14) über eine Druckschleuse (22) einer als Druckkammer (20) ausgebildeten Hauptkammer (21) zugeführt werden, wobei die Artikel (14) innerhalb der Druckkammer (20) queraxial über einen Stauschacht (18) aus der Trommel (12) zur Ausblaszone (16) gefördert werden.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Druckschleuse (22) innerhalb der Druckkammer (20) ein gleichbleibendes Druckniveau gehalten wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Artikel (14) radial aus der Trommel (12) ausgekämmt und dem Stauschacht (18) zugeführt werden.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Artikel (14) taktweise aus dem Stauschacht (18) in einen konstanten Förderstrom in die Ausblaszone (16) eingeleitet und von dem Förderstrom mitgerissen werden.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckniveau innerhalb der Druckkammer (20) sowohl die Transportluft als auch die Schussluft für die Artikel (14) bereitstellt.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Druckkammer (20) eine Druckdifferenz zwischen der Hauptkammer (21) und einem Innenraum (56) der Trommel (12) erzeugt wird, derart, dass das Aufnehmen der Artikel (14) in die Mulden (13) unterstützt wird und nachfolgend die Artikel (14) an der Trommel (12) gehalten werden.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruck mittels einer Pumpe (62) und/oder einem Düsenkörper (66) erzeugt wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche Drücke innerhalb der Druckkammer (20) und insbesondere auch der Druck PT im Innenraum (56) der Trommel (12) auf einem Niveau gehalten werden, das über dem Atmosphärendruck, und insbesondere mehr als 1 bar über dem Atmosphärendruck liegt.
EP11155729.4A 2010-02-25 2011-02-24 Vorrichtung und Verfahren zum Überführen stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin in eine Förderleitung Active EP2361517B1 (de)

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