EP3028585A1 - Vorrichtung, ausgebildet und eingerichtet zum automatischen und portionsweisen zuführen stabförmiger artikel der tabak verarbeitenden industrie aus einem magazin an eine nachgeordnete einheit sowie überführungsvorrichtung mit einer solchen vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung, ausgebildet und eingerichtet zum automatischen und portionsweisen zuführen stabförmiger artikel der tabak verarbeitenden industrie aus einem magazin an eine nachgeordnete einheit sowie überführungsvorrichtung mit einer solchen vorrichtung Download PDF

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Publication number
EP3028585A1
EP3028585A1 EP14195916.3A EP14195916A EP3028585A1 EP 3028585 A1 EP3028585 A1 EP 3028585A1 EP 14195916 A EP14195916 A EP 14195916A EP 3028585 A1 EP3028585 A1 EP 3028585A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wall
pivot axis
feed channel
flap
article
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.)
Withdrawn
Application number
EP14195916.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fabian Wentzel
Michael Haul
Bernd Hartmann
Alexander Maurer
Sven Kluwe
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 EP14195916.3A priority Critical patent/EP3028585A1/de
Publication of EP3028585A1 publication Critical patent/EP3028585A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • A24C5/35—Adaptations of conveying apparatus for transporting cigarettes from making machine to packaging machine
    • 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, designed and arranged for automatically and portionwise feeding rod-shaped articles of the tobacco processing industry from a magazine to a downstream unit, comprising a wall formed from upwardly and downwardly open feed channel, in which a blocking element is arranged automatically from a closed position, in which the feeding of the articles is prevented to the downstream unit, in a passage position in which the feeding of the articles to the downstream unit is made possible, and is designed to be movable back.
  • the invention further relates to a transfer device for transferring rod-shaped articles of the tobacco processing industry from a magazine into a delivery line
  • a transfer device for transferring rod-shaped articles of the tobacco processing industry from a magazine into a delivery line
  • a transmitter unit comprising a rotatably drivable drum with cavities for receiving and transversely conveying the rod-shaped articles from the magazine into the region of a blow-off zone
  • the drum is arranged in a main chamber of the transmitter unit designed as a pressure chamber, and this pressure chamber is preceded by a device for supplying portions of the rod-shaped articles from the magazine in the feed direction of the articles and then a pressure lock for receiving and temporarily storing the articles.
  • Such devices are used in the tobacco processing industry.
  • articles that are not tobacco-containing, such as filters, filter rods, etc. are also processed explicitly, it happens in different areas of production that mass flows are processed. It can happen that the articles For procedural reasons, it should or must be made available in portions. This may be the case, for example, at certain interfaces between different transport devices and / or machines.
  • the transfer of the rod-shaped articles from a vertical or obliquely directed chute to a conveyor belt or the connection of a magazine of a filter attachment machine to a receiver unit are mentioned at this point.
  • Another application example of such a device is a transfer device with a transmitter unit for rod-shaped articles.
  • the conveyor belt or the magazine of the filter attachment machine form the unit downstream of the magazine.
  • a transfer device or a pressure lock with portioning chamber of the same forms the downstream unit. The portionwise supply of the rod-shaped article prevents overfilling of the pressure lock in the latter case.
  • blocking elements In known devices for supplying the rod-shaped articles in portions, axially or linearly movable swords, separating elements or the like are known as blocking elements.
  • Such a device for supplying portions of the rod-shaped articles is in the DE 10 2010 010 075 B3 in connection with a transfer unit comprising a transmitter unit.
  • a device for portionwise feeding is described, in which the magazine is separated by a blocking element of a portioning chamber as a downstream unit.
  • the blocking element is designed as an axial article lock.
  • the disadvantage is that the rod-shaped articles, for example filter rods, are clamped axially, which can lead to deformations of sensitive articles.
  • there is a risk that individual items are held only minimally, that is just so, by the axial article lock and then solve in the course of the process by itself and despite closed article lock. Falling articles can lead to malfunctions of underlying components.
  • the blocking element in the feed channel serves to ensure that only a certain portion or number of rod-shaped articles can quasi clocked fall into the downstream unit.
  • the locking element pivotable such that it is formed by means of conventional actuating mechanisms from a closed position into a passage position and pivotally back.
  • the invention is therefore based on the object to provide a simple and article-preserving device for portionwise feeding rod-shaped articles from a magazine to a downstream unit.
  • the object continues to be to propose a corresponding transfer device comprising a transmitter unit.
  • the blocking element is formed from at least two separate and a common structural unit forming components, namely a pivotally shaped flap element and on the flap element at its free, the pivot axis S opposite edge K. arranged sealing element.
  • sealing element in this case means that a flow of articles, in particular of individual articles, is prevented.
  • the blocking element formed from the flap element and the sealing element does not form a gapless seal, which fits snugly against the wall of the feed channel.
  • structural unit in the sense of the invention means that the individual components in their functional state are firmly but possibly also releasably connected to one another.
  • the structure of the blocking element of a plurality of separate and thus adaptable to different requirements components that form a common structural unit in their functional state allows in a surprisingly simple and efficient way combining different requirements of the article feeder, with the result of a particularly gentle article feed.
  • the one component namely the flap element
  • one through the article exerted load on the locking element and exercised a support function when closing the locking element and in the closed position.
  • the other component namely the sealing element
  • a protective effect which acts less on the articles and less on the articles can be achieved.
  • the locking surface of the blocking element spanned by the flap element and the sealing element is slightly smaller than the cross section of the feed channel, such that the sealing element is free of contact with the wall of the feed channel in the closed position of the blocking element.
  • the sealing element is indeed contactless to the wall, but the distance between the sealing element and the wall in each case is smaller than the diameter of the rod-shaped article.
  • a particularly preferred embodiment is characterized in that the flap element formed as a support body is made of a hard, rigid material, while the sealing lip formed as a sealing element is made of a material that is softer and more flexible with respect to the material of the flap element.
  • the flap element is preferably formed of a metal that can absorb high forces.
  • the sealing lip is preferably formed of a plastic and on the one hand so hard that they can hold articles, but on the other hand so soft or yielding that articles that are in the closed position of the blocking element between the sealing lip and the wall are not deformed.
  • the sealing element or the sealing lip is made of elastic material, preferably rubber. This is a particularly gentle and yet stable barrier effect in the boundary region between the blocking element and the wall of the feed channel achievable.
  • the flap element is rake-shaped.
  • the pressure on the article when closing the blocking element is further reduced, which supports the article gentle handling or portion-wise feeding.
  • a further preferred embodiment is characterized in that the flap element by means of a pivotal or rotary drive, preferably a pivoting cylinder with the end stop is movable.
  • a pivotal or rotary drive preferably a pivoting cylinder with the end stop is movable.
  • the pivot axis S of the flap element is arranged on a first planar wall of the feed channel and the pivot axis S opposite wall of the feed channel or the pivot axis S opposite section has a radius contour whose radius center corresponds to the pivot axis S of the flap element.
  • transition point in the transition region between a plane portion and the radius contour having portion of the same wall lying transition point of the wall, which represents the bottleneck of the feed channel in the closed position of the blocking element, designed and / or material yieldingly designed and set up.
  • the transition point can also be referred to as a "kink point”.
  • yielding means evasive and / or flexible in the sense of the invention, such that an article clamped between the sealing element and the wall is not deformed. Thus, even the "last" article, which is not allowed to pass through to the downstream unit when closing the blocking element, is gently retained.
  • the pivot axis S of the flap element is arranged in the feed direction of the rod-shaped article above the front edge of the sealing element in its closed position. This ensures that the locking element and in particular the sealing element exerts only an upward movement when closing in order not to compress the volume below the blocking element in the downstream unit.
  • a preferred embodiment is characterized in that the length of the flap element and / or the sealing element for varying the distance between the sealing element and the wall of the feed channel in the closed position of the blocking element is adjustable. As a result, if necessary, an adaptation of the blocking element or the distance between the sealing element and the wall of the feed channel is ensured to different article diameter.
  • a further development according to the invention is characterized in that between the free edge K of the flap element and the wall of the feed channel, on which the pivot axis S is arranged, namely below the pivot axis S, a flexible cover is arranged, which closes the area below the pivot axis S. , This avoids so-called cross-flyers and / or falling out of individual articles from the feed channel.
  • a volume variable compensation volume can be generated at the opposite side of the pivot axis S of the feed channel above the front edge of the sealing element in its closed position.
  • a certain volume of articles in the direction of the magazine is pushed upwards.
  • this change in volume has a negative effect on the articles. Due to the variable volume volume compensation an escape space is created in the at least parts of the volume pushed back can escape without affecting the inflowing mass flow.
  • the device according to the invention is characterized in that the wall of the feed channel is interrupted at the opposite wall of the pivot axis S above the front edge of the sealing element in its closed position and the free and spaced edges of the wall sections are interconnected by a flexible cover. This creates a backup buffer in a simple manner, which increases if necessary and automatically regresses.
  • the device according to the invention can be used in various arrangements and machines in which mass flows formed from rod-shaped articles are processed or these articles are combined in the region of an interface.
  • a device according to the invention is particularly suitable in a transfer device with the features mentioned above, which is characterized in that the device is designed and set up for portionwise feeding of the rod-shaped articles according to one of claims 1 to 14.
  • the resulting advantages have already been explained in connection with the portion-feeding device, and reference is made to the corresponding passages to avoid repetition.
  • an improvement of the article gentle feed is achieved in a surprisingly simple and effective way, since the portionwise provision can be done quickly and reliably and avoiding overfilling the pressure lock. By avoiding overfilling the pressure lock can be closed without the risk of jamming of articles, for example in the region of an upper closing sword.
  • the inventive design allows an article careful feeding the rod-shaped article.
  • a portioning chamber is arranged behind the blocking element of the device for portionwise feeding and before the pressure lock.
  • the portioning chamber is the downstream unit. The article gentle feeding is ensured in the aforementioned constellation particularly reliable.
  • the transfer device comprises a control unit, by means of which the control and / or regulation of the flap element in dependence on the required by the transmitter unit article requirement is executable. This ensures a continuous and reliable supply of the transmitter unit with maximally protected articles.
  • the device shown in the drawing is used for supplying portions of filter rods to a transfer device.
  • the device according to the invention expressly also serves in the same way for supplying in portions other rod-shaped articles, such as e.g. Cigarettes, tobacco rods, filters, multi-segment filters, tobacco filters, etc. to other downstream units.
  • the transfer device shown in the drawing is a Filtromat from the home of the applicant.
  • the device for supplying portions of the rod-shaped articles can also be assigned to other interfaces for connecting different machines or other mass-flow processing machines of the tobacco-processing industry.
  • the apparatus 10 shown in the drawing is designed and arranged for automatically and portionwise feeding rod-shaped articles 11 of the tobacco processing industry from a magazine 12 to a downstream unit 13 and comprises a feed channel 15 formed from walls 14 and open upwards and downwards the, preferably at whose the downstream unit 13 facing the end 16, a blocking element 17 is arranged, which automatically from a closed position (see, eg FIG. 3 ), in which the feeding of the articles 11 to the downstream unit 13 is prevented, in a passage position (see, for example FIG. 2 ), in which the feeding of the articles 11 to the downstream unit 13 is made possible, and is designed to be movable back.
  • the magazine 12 can be any stock, any storage, any production machine, as well as any machine which supplies and / or supplies and masses a mass flow, and the mass flow is a large number, namely items that are not separated and are separately conveyed, for example, in troughs be designated.
  • the arrangement of the blocking element 17 at the downstream of the unit 13 associated end of the feed channel 15 does not exclude that the walls 14 may extend below the blocking element 17 further down in the direction of the downstream unit 13, so that the blocking element 17, for example, centrally in Feed channel 15 is arranged.
  • This device 10 is inventively characterized in that the blocking element 17 is formed from at least two separate and a common structural unit forming components, namely a pivotally shaped flap member 18 and arranged on the flap member 18 at its free, the pivot axis S opposite edge K. Sealing element 19.
  • the flap element 18 is pivotable by means of an actuating mechanism not explicitly shown.
  • the actuating mechanism may be part of the device 10 itself or an associated machine.
  • the walls 14 may close the feed channel 15 completely or at least partially on all sides.
  • the walls 14 are preferably formed at least on the inside smooth surface and made of a metal. Of course, other approved in the food and beverage industry materials for the production of the walls 14 can be used.
  • the pivot axis S of the flap element 18 is preferably arranged laterally on the feed channel 15.
  • the blocking element 17 is in the passage position, as it were, at the wall 14a having the pivot axis S, or optionally even forms part of it.
  • the wall 14a may be formed with the pivot axis S continuous and closed.
  • the wall 14a with the pivot axis S can also be interrupted, so that the wall 14a has an opening 20, such that two wall sections 14a 1 and 14a 2 with their free ends 21, 22 are spaced from one another. In the passage position of the blocking element 17, this covers the opening 20 quasi.
  • the spanned by the flap member 18 and the sealing member 19 locking surface of the locking element 17 is slightly smaller than the cross section of the feed channel 15, such that the sealing element 19 is free from contact with the wall 14 of the feed channel 15.
  • the blocking element 17 can be pivoted back and forth without jamming and without contact to the wall 14 between the end positions.
  • the Distance a between the front edge P of the sealing element 19 and the wall 14 is less than the diameter of the rod-shaped article 11, so that in the closed position of the blocking element 17 no article 11 can slip.
  • the majority of the cross section of the feed channel 15 is locked in the closed position of the blocking element 17 by the flap element 18, while the sealing element 19 only the comparatively small area of the cross section between the front edge K the flap element 17 and the wall 14 for inflowing article 11 blocks.
  • the distance a between the front edge P of the sealing element 19 and the wall 14 in the closed position of the locking element 17 to form a gap is greater than 0.0mm and smaller than the simple diameter of the article 11.
  • the gap size significantly less than the simple diameter of a
  • the gap may be about 0.75 times the diameter of an article 11.
  • the term "about” expresses that it does not depend on the precise adherence to this distance.
  • a distance of, for example, 0.7 or 0.8 times the diameter is also particularly preferred, on the one hand to achieve the secure locking effect and on the other hand to prevent the article damaging terminals of the article 11.
  • a gap with a distance a, which is clearly smaller than the 0.75-fold diameter of an article 11, may also be particularly preferred.
  • the designed as a support body flap member 18 is preferably made of a hard, rigid material, while the seal formed as a sealing lip 19 is made of a material that is softer and more flexible over the material of the flap member 18.
  • the flap element 18 is designed with respect to material selection and dimensioning such that it ensures a reliable support function even at maximum load by the plurality of articles 11 lying thereon. This can also be achieved by suitably hard / rigid plastics or the like.
  • the sealing element 19 is preferably made of rubber. Other elastic, flexible and / or soft, namely in particular flexible materials are also used.
  • the sealing element 19 is fixedly arranged on the flap element 18 in the functional state. Particularly preferred is a releasable attachment, for example, in the case of wear to grant a quick exchange or in case different article diameter for changing the distance a to be able to provide another sealing element 19 with other geometric dimensions.
  • the flap element 18 may be formed as a flat and closed element. Preferably, however, the flap member 18 is rake-shaped. At the front edge K, a groove or the like for receiving the sealing element 19 is formed. As mentioned, the flap element 18, and thus also the sealing element 19, between two end positions movable back and forth. In order to ensure a quick and precise switching, the flap element 18 by means of a pivotal or rotary drive, preferably by means of a pivot cylinder with the end stop movable. Other mechanical and / or electronically controllable components for limiting the pivoting movement are also used.
  • the feed channel 15 is formed from the walls 14.
  • the walls 14 may be formed on all sides the same.
  • the cross section of the feed channel 15 can also be the same throughout. Preferably, however, the cross section above the blocking element 17 is greater than below the blocking element 17. As a result, a kind of funnel effect can be achieved.
  • the pivot axis S of the flap element 18 is arranged on a first planar wall 14a of the feed channel 15.
  • the wall 14b of the feed channel 15 or the section opposite the pivot axis S has at least partially a radius contour whose radius center corresponds to the pivot axis S of the flap element 18.
  • a kind of "kink” is formed, which also represents the bottleneck of the feed channel 15 in the closed position of the locking element 17.
  • the pivot axis S on the wall 14a is preferably arranged above the kink point 23 of the wall 14b.
  • the pivot axis S of the flap element 18 is then arranged in the feed direction of the rod-shaped article 11 above the front edge P of the sealing element 19 in its closed position.
  • the section of the wall 14b having a radius contour
  • the fold forms the mentioned "kink”.
  • In the Closed position of the flap element 18 is the sealing element 19 in the region of the "kink".
  • the wall 14b may, in particular in the region of the kink point 23, preferably give way between a planar section, namely the wall 14b 2 , and the section having the radius contour, namely the wall 14b 1 , which may also be formed as a bent sheet metal, due to the design and / or material be trained and set up to be able to escape the pressure acting on the wall 14b from the inside by the displacement of the article volume when closing the locking element 17.
  • the length of the flap element 18 and / or the sealing element 19 is adjustable to change the distance a between the sealing element 19 and the wall 14 b of the feed channel 15 in the closed position of the blocking element 17.
  • the blocking element 17 may be e.g. be formed telescopically.
  • the position / position of the blocking element 17 or its pivot axis S can be displaced.
  • the sealing element 19 can also be designed to be movable relative to the flap element 18 in the direction of the pivot axis S or away from it.
  • the wall 14 a which is associated with the pivot axis S, have an opening 20.
  • a flexible cover 24 is arranged, which closes the area below the pivot axis S. More specifically, the cover member 24 connects the locking member 17 with the free end 22 of the wall 14 a second
  • the cover member 24 may be a kind of cloth or a chain mail or the like.
  • the cover member 24 may also be a solid, rigid member secured to the flap member 18.
  • the cover member 24 covers the entire opening 20 over the entire width.
  • a volume variable compensation volume 25 can be generated.
  • the equalization volume 25 is provided.
  • the wall 14b of the feed channel 15 is interrupted at the opposite side of the pivot axis S wall 14a above the front edge P of the sealing element 19 in its closed position.
  • the free and spaced edges of the wall sections 14b 1a and 14b 1b are connected to one another by a cover element 28, for example comparable to the cover element 24 in the region of the wall 14a.
  • the cover 28 may be fixed / rigid or flexible.
  • the apparatus 10 can be used in all machines of the tobacco processing industry in which mass flows formed from rod-shaped articles 11 are processed or combined.
  • FIGS. 6 and 7 For example, an embodiment is shown in which a chute 29 leads into the device 10. With the device 10, an automatic switching can be realized in the region of the connection of a receiver 30 to a magazine 31 of a filter attachment machine.
  • FIGS. 8 and 9 the transfer from the chute 29 via the device 10 to a conveyor belt 32 is shown.
  • the FIG. 10 describes an arrangement in which a mass flow of a bias belt 33 is supplied in portions to the conveyor belt 32.
  • FIG. 1 shows the device 10 for automatic and portion-wise feeding of the articles 11 in connection with a transfer device 33.
  • This transfer device 33 known for example as FILTROMAT, for transferring rod-shaped articles 11 of the tobacco processing industry from the magazine 12 into a conveyor line comprises a transmitter unit 34 which has a drum 35 which can be driven in rotation and has recesses for receiving and transversely conveying the rod-shaped articles 11 from the magazine 12 in the region of a blow-off zone 36 includes.
  • the drum 35 can be driven in rotation about the rotation axis R and arranged within a main chamber 38 of the transmitter unit 34 that is designed as a pressure chamber 37.
  • the pressure chamber 37 is starting from the magazine 12 in Feeding direction of the rod-shaped article 11, the device 10 for portionwise feeding of the rod-shaped article 11 and thereafter a pressure lock 39 for receiving and temporarily storing the rod-shaped article 11 upstream.
  • a portioning chamber 40 is arranged downstream of the blocking element 17 of the device 10 for portionwise feeding and upstream of the pressure lock 39.
  • the pressure lock 39 can be closed both to the portioning chamber 40 and to the pressure chamber 37 by a lock element 41.
  • the magazine 12 can be separated by the device 10 from the portioning chamber 40.
  • the transfer device is assigned a control unit.
  • the controller may also be linked to the control of the lock elements 41 and the transmitter unit 34 as a whole.
  • a higher-level control for all functionalities of the transfer device 33 may be provided.
  • the timing or the timing of the movements of blocking element 17 on the one hand and the lock elements 41 on the other hand can be selected so that the lock element 41 of the pressure lock 39 opens when the blocking element 17 begins its movement. As a result, a compression of the article volume above the lock element 41 is effectively prevented.

Landscapes

  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10), ausgebildet und eingerichtet zum automatischen und portionsweisen Zuführen stabförmiger Artikel (11) der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin (12) an eine nachgeordnete Einheit (13), umfassend einen aus Wandungen (14) gebildeten und nach oben und nach unten offenen Zuführkanal (15), in dem ein Sperrelement (17) angeordnet ist, das automatisch aus einer Schließstellung, in der das Zuführen der Artikel (11) an die nachgeordnete Einheit (13) verhindert wird, in eine Durchgangsstellung, in der das Zuführen der Artikel (11) an die nachgeordnete Einheit (13) ermöglicht wird, und zurück bewegbar ausgebildet ist, die sich dadurch auszeichnet, dass das Sperrelement (17) aus mindestens zwei separaten und eine gemeinsame bauliche Einheit bildenden Komponenten gebildet ist, nämlich einem schwenkbar ausgebildeten Klappenelement (18) und einem an dem Klappenelement (18) an seiner freien, der Schwenkachse S gegenüberliegenden Kante K angeordneten Dichtelement (19). Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Überführungsvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ausgebildet und eingerichtet zum automatischen und portionsweisen Zuführen stabförmiger Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin an eine nachgeordnete Einheit, umfassend einen aus Wandungen gebildeten und nach oben und nach unten offenen Zuführkanal, in dem ein Sperrelement angeordnet ist, das automatisch aus einer Schließstellung, in der das Zuführen der Artikel an die nachgeordnete Einheit verhindert wird, in eine Durchgangsstellung, in der das Zuführen der Artikel an die nachgeordnete Einheit ermöglicht wird, und zurück bewegbar ausgebildet ist.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Überführungsvorrichtung 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 dem Magazin in den Bereich einer Ausblaszone umfasst, wobei die Trommel in einer als Druckkammer ausgebildeten Hauptkammer der Sendereinheit angeordnet ist, und dieser Druckkammer ausgehend vom Magazin in Zuführrichtung der Artikel eine Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen der stabförmigen Artikel und daran anschließend eine Druckschleuse zum Aufnehmen und Zwischenspeichern der Artikel vorgeordnet ist.
  • Solche Vorrichtungen kommen in der Tabak verarbeitenden Industrie zum Einsatz. In der Tabak verarbeitenden Industrie, in der neben Zigaretten, Tabakstöcken etc. ausdrücklich auch nicht Tabak enthaltende Artikel, wie z.B. Filter, Filterstäbe etc. verarbeitet werden, kommt es in unterschiedlichen Bereich der Produktion vor, dass Massenströme verarbeitet werden. Dabei kann es vorkommen, dass die Artikel verfahrensbedingt portionsweise zur Verfügung gestellt werden sollen oder müssen. Das kann z.B. an bestimmten Schnittstellen zwischen unterschiedlichen Transporteinrichtungen und/oder Maschinen der Fall sein. Als Beispiel sind an dieser Stelle die Übergabe der stabförmigen Artikel aus einem vertikal oder schräg gerichteten Fallschacht auf ein Transportband oder die Anbindung eines Magazins einer Filteransetzmaschine an eine Empfängereinheit genannt. Ein anderes Anwendungsbeispiel für eine solche Vorrichtung ist eine Überführungsvorrichtung mit einer Sendereinheit für stabförmige Artikel. Im ersten Anwendungsfall bilden das Transportband bzw. das Magazin der Filteransetzmaschine die dem Magazin nachgeordnete Einheit. Im anderen Anwendungsfall bildet eine Überführungsvorrichtung bzw. eine Druckschleuse mit Portionierkammer derselben die nachgeordnete Einheit. Die portionsweise Zuführung der stabförmigen Artikel verhindert im letztgenannten Fall eine Überfüllung der Druckschleuse.
  • Bei bekannten Vorrichtungen zum portionsweisen Zuführen der stabförmigen Artikel sind als Sperrelement axial bzw. linear bewegbare Schwerter, Trennelemente oder dergleichen bekannt. Eine solche Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen der stabförmigen Artikel ist in der DE 10 2010 010 075 B3 im Zusammenhang mit einer eine Sendereinheit umfassenden Überführungsvorrichtung beschrieben. Darin ist beispielsweise eine Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen beschrieben, bei der das Magazin durch ein Sperrelement von einer Portionierkammer als nachgeordnete Einheit getrennt ist. Das Sperrelement ist als axiale Artikelsperre ausgebildet. Der Nachteil besteht darin, dass die stabförmigen Artikel, beispielsweise Filterstäbe, axial eingeklemmt werden, was bei empfindlichen Artikeln zu Deformationen derselben führen kann. Des Weiteren besteht die Gefahr, dass einzelne Artikel nur minimal, also gerade noch so, von der axialen Artikelsperre gehalten werden und sich dann im Laufe des Prozesses von alleine und trotz geschlossener Artikelsperre lösen. Durch die herunterfallenden Artikel kann dies zu Störungen darunterliegender Komponenten führen.
  • Als Magazin, aus dem der Zuführkanal gespeist, also mit einem Massenstrom aus stabförmigen Artikeln versorgt wird, kann jeder Vorrat, jeder Speicher, jede Herstellungsmaschine oder dergleichen dienen. Das Sperrelement im Zuführkanal dient dazu, dass nur eine bestimmte Portion bzw. Anzahl an stabförmigen Artikeln quasi getaktet in die nachgeordnete Einheit fallen kann. Zur Vermeidung der weiter oben im Zusammengang mit den axial bewegbaren Sperrelementen genannten Nachteilen ist es bekannt, das Sperrelement schwenkbar zu gestalten, derart, dass es mittels üblicher Betätigungsmechanismen aus einer Schließstellung in eine Durchgangsstellung und zurück schwenkbar ausgebildet ist. Beim Schließen des Sperrelementes werden die stabförmigen Artikel oberhalb des Sperrelementes nach oben verschoben. Es erfolgt quasi eine Trennung des Massenstroms in eine nächste zur Verarbeitung vorgesehene Portion unterhalb des Sperrelementes und den oberhalb des Sperrelementes angeordneten Massenstrom. Bei den bekannten Sperrelementen, die einstückig ausgebildet sind und sich über den gesamten Querschnitt des Zuführkanals ausdehnen, tritt jedoch weiterhin die bereits bekannte Problematik der Deformation einzelner Artikel auf. Beim Schließen des Sperrelementes werden die sich im Bereich des Sperrelementes befindlichen Artikel zwischen dem Sperrelement und der Wandung des Zuführkanals eingeklemmt.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine einfache und Artikel schonende Vorrichtung zur portionsweisen Zuführung stabförmiger Artikel aus einem Magazin an eine nachgeordnete Einheit zu schaffen. Die Aufgabe besteht weiterhin darin, eine entsprechende Überführungsvorrichtung, umfassend eine Sendereinheit vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Sperrelement aus mindestens zwei separaten und eine gemeinsame bauliche Einheit bildenden Komponenten gebildet ist, nämlich einem schwenkbar ausgebildeten Klappenelement und einem an dem Klappenelement an seiner freien, der Schwenkachse S gegenüberliegenden Kante K angeordneten Dichtelement. Der Begriff "Dichtelement" bedeutet in diesem Fall, dass ein Durchstrom von Artikeln, insbesondere auch einzelner Artikel, verhindert wird. Anders ausgedrückt bildet das aus Klappenelement und Dichtelement gebildete Sperrelement keine spaltlose, eng an der Wandung des Zuführkanals anliegende Dichtung. Der Begriff "bauliche Einheit" bedeutet im Sinne der Erfindung, dass die einzelnen Komponenten in ihrem Funktionszustand fest aber ggf. auch lösbar miteinander verbunden sind. Der Aufbau des Sperrelementes aus mehreren separaten und damit an unterschiedliche Anforderungen anpassbaren Komponenten, die in ihrem Funktionszustand eine gemeinsame bauliche Einheit bilden, ermöglicht auf überraschend einfache und effiziente Weise das Kombinieren unterschiedlicher Anforderungen der Artikelzuführung, mit dem Ergebnis einer besonders Artikel schonenden Zuführung. Mit der einen Komponente, nämlich dem Klappenelement, kann eine durch die Artikel ausgeübte Belastung auf das Sperrelement aufgenommen und eine Stützfunktion beim Schließen des Sperrelementes und in der Schließstellung ausgeübt werden. Mit der anderen Komponente, nämlich dem Dichtelement, kann im besonders für die Artikel sensiblen Bereich zwischen dem Sperrelement und der Wandung des Zuführkanals eine schonende und weniger stark auf die Artikel wirkende Sperrwirkung erzielt werden.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung ist die durch das Klappenelement und das Dichtelement aufgespannte Sperrfläche des Sperrelementes geringfügig kleiner als der Querschnitt des Zuführkanals, derart, dass das Dichtelement in der Schließstellung des Absperrelementes kontaktfrei zur Wandung des Zuführkanals ist. Geringfügig bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Dichtelement zwar berührungslos zur Wandung ist, aber der Abstand zwischen dem Dichtelement und der Wandung in jedem Fall kleiner als der Durchmesser der stabförmigen Artikel ist. Durch das Vermeiden einer bündigen bzw. engen und kontaktbehafteten Anlage des Sperrelementes an der Wandung des Zuführkanals wird das Risiko des Einklemmens der Artikel reduziert.
  • Vorteilhafterweise besteht in der Schließstellung des Sperrelementes ein Spalt zwischen dem Dichtelement und der Wandung des Zuführkanals, der kleiner ist als der Durchmesser eines einzelnen Artikels. Mit dieser Ausbildung des Spaltes ist ein optimales Maß beansprucht, das einerseits wirksam verhindert, dass Artikel in der Schließstellung des Sperrelementes nach unten in Richtung der nachgeordneten Einheit rutschen. Andererseits verhindert dieses Spaltmaß wirkungsvoll das deformierende Einklemmen der Artikel zwischen dem Sperrelement und der Wandung des Zuführkanals.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass das als Stützkörper ausgebildete Klappenelement aus einem harten, steifen Material hergestellt ist, während das als Dichtlippe ausgebildete Dichtelement aus einem Material hergestellt ist, das gegenüber dem Material des Klappenelementes weicher und flexibler ist. Das Klappenelement ist vorzugsweise aus einem Metall ausgebildet, das hohe Kräfte aufnehmen kann. Die Dichtlippe ist vorzugsweise aus einem Kunststoff ausgebildet und einerseits so hart, dass sie zwar Artikel halten kann, anderseits aber so weich bzw. nachgiebig, dass Artikel, die sich in Schließstellung des Sperrelementes zwischen der Dichtlippe und der Wandung befinden, nicht deformiert werden.
  • In einer besonders einfachen und Artikel schonenden Ausführung ist das Dichtelement bzw. die Dichtlippe aus elastischem Material, vorzugsweise Gummi hergestellt. Damit ist eine besonders schonende und dennoch stabile Sperrwirkung im Grenzbereich zwischen dem Sperrelement und der Wandung des Zuführkanals erreichbar.
  • Zweckmäßigerweise ist das Klappenelement rechenförmig ausgebildet. Damit wird der Druck auf die Artikel beim Schließen des Sperrelementes weiter reduziert, was die Artikel schonende Handhabung bzw. portionsweise Zuführung unterstützt.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenelement mittels eines Schwenk- oder Drehantriebs, vorzugsweise eines Schwenkzylinders mit Endanschlag bewegbar ist. Mit dieser Ausführungsform ist das schnelle und präzise Umstellen der Stellung des Sperrelementes realisierbar. Durch die präzise Umstellung zwischen den Stellungen werden die Artikel nicht unnötig belastet, da mit der Anschlagstellung insbesondere der Spalt in der Schließstellung reproduzierbar eingehalten wird.
  • In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist die Schwenkachse S des Klappenelementes an einer ersten planen Wandung des Zuführkanals angeordnet und die der Schwenkachse S gegenüberliegende Wandung des Zuführkanals bzw. der der Schwenkachse S gegenüberliegende Abschnitt weist eine Radiuskontur auf, deren Radiusmittelpunkt der Schwenkachse S des Klappenelementes entspricht. Damit werden die Artikel beim Schließen des Sperrelementes, die nach oben verdrängt werden, tangential an dem Abschnitt mit der Radiuskontur nach oben geschoben, wodurch eine Artikel schonende Verdrängung der Artikel nach oben in Richtung Magazin gewährleistet ist.
  • Vorteilhafterweise ist die im Übergangsbereich zwischen einem planen Abschnitt und dem die Radiuskontur aufweisenden Abschnitt derselben Wandung liegende Übergangsstelle der Wandung, die die Engstelle des Zuführkanals in der Schließstellung des Sperrelementes darstellt, konstruktiv und/oder materialbedingt nachgebend ausgebildet und eingerichtet. Die Übergangsstelle kann auch als "Knickstelle" bezeichnet werden. Der Begriff "nachgebend" bedeutet im Sinne der Erfindung ausweichend und/oder flexibel, derart, dass ein zwischen dem Dichtelemente und der Wandung eingeklemmter Artikel gerade nicht deformiert wird. Damit wird selbst der "letzte" Artikel, der beim Schließen des Sperrelementes gerade nicht mehr an die nachgeordnete Einheit durchgelassen wird, schonend zurückgehalten.
  • Vorzugsweise ist die Schwenkachse S des Klappenelementes in Zuführrichtung der stabförmigen Artikel oberhalb der Vorderkante des Dichtelementes in seiner Schließstellung angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass das Sperrelement und insbesondere das Dichtelement beim Schließen ausschließlich eine Aufwärtsbewegung ausübt, um das Volumen unterhalb des Sperrelementes in der nachgeordneten Einheit nicht zu komprimieren.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Länge des Klappenelementes und/oder des Dichtelementes zur Veränderung des Abstands zwischen dem Dichtelement und der Wandung des Zuführkanals in der Schließstellung des Sperrelementes einstellbar ist. Dadurch ist bei Bedarf eine Anpassung des Sperrelementes bzw. des Abstandes zwischen dem Dichtelement und der Wandung des Zuführkanals an unterschiedliche Artikeldurchmesser gewährleistet.
  • Eine erfindungsgemäße Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der freien Kante K des Klappenelementes und der Wandung des Zuführkanals, an der die Schwenkachse S angeordnet ist, und zwar unterhalb der Schwenkachse S, ein flexibles Abdeckelement angeordnet ist, das den Bereich unterhalb der Schwenkachse S schließt. Damit werden so genannte Querflieger und/oder das Herausfallen einzelner Artikel aus dem Zuführkanal vermieden.
  • Vorteilhafterweise ist an der der Schwenkachse S gegenüberliegenden Wandung des Zuführkanals oberhalb der Vorderkante des Dichtelementes in seiner Schließstellung ein volumenveränderliches Ausgleichsvolumen erzeugbar. Beim Schließen des Sperrelementes wird ein bestimmtes Volumen an Artikeln in Richtung des Magazins nach oben gedrückt. Insbesondere in einem Massenstrom wirkt sich diese Volumenänderung negativ auf die Artikel aus. Durch das volumenveränderliche Ausgleichsvolumen ist ein Ausweichraum geschaffen, in den zumindest Teile des zurückgedrängten Volumens ausweichen können, ohne den nachströmenden Massenstrom zu beeinträchtigen.
  • Besonders bevorzugt zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, dass die Wandung des Zuführkanals an der der Schwenkachse S gegenüberliegenden Wandung oberhalb der Vorderkante des Dichtelementes in seiner Schließstellung unterbrochen ist und die freien und beabstandeten Kanten der Wandungsabschnitte durch ein flexibles Abdeckelement miteinander verbunden sind. Damit ist auf einfache Weise ein Ausweichpuffer geschaffen, der sich bei Bedarf vergrößert und selbständig wieder zurückbildet.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in unterschiedlichen Anordnungen und Maschinen, in denen aus stabförmigen Artikeln gebildete Massenströme verarbeitet oder diese Artikel im Bereich einer Schnittstelle vereinigt werden, einsetzbar. Besonders geeignet ist eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Überführungsvorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen, die sich dadurch auszeichnet, dass die Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen der stabförmigen Artikel nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet und eingerichtet ist. Die sich daraus ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen erläutert, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Passagen verwiesen wird. Gerade im Bereich der Überführungsvorrichtung wird jedoch auf überraschend einfache und effektive Weise eine Verbesserung der Artikel schonenden Zuführung erreicht, da das portionsweise Bereitstellen schnell und zuverlässig und unter Vermeidung einer Überfüllung der Druckschleuse erfolgen kann. Durch das Vermeiden der Überfüllung kann die Druckschleuse ohne die Gefahr des Einklemmens von Artikeln beispielsweise im Bereich eines oberen Schließschwertes geschlossen werden. Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung eine Artikel schonende Zuführung der stabförmigen Artikel.
  • Vorzugsweise ist hinter dem Sperrelement der Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen und vor der Druckschleuse eine Portionierkammer angeordnet. Damit ist in der Überführungsvorrichtung die Portionierkammer die nachgeordnete Einheit. Das Artikel schonende Zuführen ist in der genannten Konstellation besonders zuverlässig gewährleistet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Überführungsvorrichtung eine Steuereinheit, mittels der die Steuerung und/oder Regelung des Klappenelementes in Abhängigkeit des von der Sendereinheit geforderten Artikelbedarfs ausführbar ist. Dadurch ist eine kontinuierliche und zuverlässige Versorgung der Sendereinheit mit maximal geschonten Artikeln gewährleistet.
  • Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Überführungsvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen stabförmiger Artikel,
    Fig. 2
    eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen mit einem Sperrelement in Durchgangsstellung,
    Fig. 3
    die Vorrichtung gemäß Figur 2 mit einem Sperrelement in Schließstellung,
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen mit einem Sperrelement in Durchgangsstellung,
    Fig. 5
    die Vorrichtung gemäß Figur 4 mit einem Sperrelement in Schließstellung,
    Fig. 6
    eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen mit einem Sperrelement in Durchgangsstellung,
    Fig. 7
    die Vorrichtung gemäß Figur 6 mit einem Sperrelement in Schließstellung,
    Fig. 8
    eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen mit einem Sperrelement in Durchgangsstellung,
    Fig. 9
    die Vorrichtung gemäß Figur 8 mit einem Sperrelement in Schließstellung, und
    Fig. 10
    eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen mit einem Sperrelement in Durchgangsstellung.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zum portionsweisen Zuführen von Filterstäben an eine Überführungsvorrichtung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient jedoch ausdrücklich in gleicher Weise auch zum portionsweisen Zuführen anderer stabförmiger Artikel, wie z.B. Zigaretten, Tabakstöcken, Filter, Multisegmentfiltern, Tabakfiltern etc. an andere nachgeordnete Einheiten. Die in der Zeichnung dargestellte Überführungsvorrichtung ist ein Filtromat aus dem Hause der Anmelderin. Die Vorrichtung zum portionsweisen Zuführen der stabförmigen Artikel kann aber auch anderen Schnittstellen zum Anbinden unterschiedlicher Maschinen oder anderen einen Massenstrom verarbeitenden Maschinen der Tabak verarbeitenden Industrie zugeordnet sein.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 10 ist zum automatischen und portionsweisen Zuführen stabförmiger Artikel 11 der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin 12 an eine nachgeordnete Einheit 13 ausgebildet und eingerichtet und umfasst einen aus Wandungen 14 gebildeten und nach oben und nach unten offenen Zuführkanal 15, in dem, vorzugsweise an dessen der nachgeordneten Einheit 13 zugewandten Ende 16, ein Sperrelement 17 angeordnet ist, das automatisch aus einer Schließstellung (siehe z.B. Figur 3), in der das Zuführen der Artikel 11 an die nachgeordnete Einheit 13 verhindert wird, in eine Durchgangsstellung (siehe z.B. Figur 2), in der das Zuführen der Artikel 11 an die nachgeordnete Einheit 13 ermöglicht wird, und zurück bewegbar ausgebildet ist. Als Magazin 12 kann jeder Vorrat, jeder Speicher, jede Herstellungsmaschine sowie jede einen Massenstrom bevorratende und/oder fördernde und/oder produzierende Maschine und dergleichen dienen, wobei als Massenstrom eine große Anzahl, nämlich gerade nicht vereinzelter und separat z.B. in Mulden geförderter Artikel, Artikel bezeichnet werden. Die Anordnung des Sperrelementes 17 an dem der nachgeordneten Einheit 13 zugeordneten Ende des Zuführkanals 15 schließt nicht aus, dass sich die Wandungen 14 auch unterhalb des Sperrelementes 17 weiter nach unten in Richtung der nachgeordneten Einheit 13 erstrecken können, so dass das Sperrelement 17 z.B. mittig im Zuführkanal 15 angeordnet ist.
  • Diese Vorrichtung 10 zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass das Sperrelement 17 aus mindestens zwei separaten und eine gemeinsame bauliche Einheit bildenden Komponenten gebildet ist, nämlich einem schwenkbar ausgebildeten Klappenelement 18 und einem an dem Klappenelement 18 an seiner freien, der Schwenkachse S gegenüberliegenden Kante K angeordneten Dichtelement 19.
  • Die im Folgenden beschriebenen Merkmale und Weiterbildungen stellen für sich betrachtet oder in Kombination miteinander bevorzugte Ausführungsformen dar. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass Merkmale, die in den Ansprüchen und/oder der Beschreibung zusammengefasst oder in einer gemeinsamen Ausführungsform beschrieben sind, auch funktional eigenständig die weiter oben beschriebene Vorrichtung 10 weiterbilden können.
  • Das Klappenelement 18 ist mittels eines nicht explizit dargestellten Betätigungsmechanismus schwenkbar. Der Betätigungsmechanismus kann Bestandteil der Vorrichtung 10 selbst oder einer zugeordneten Maschine sein. Die Wandungen 14 können den Zuführkanal 15 an allen Seiten vollständig oder mindestens teilweise schließen. Die Wandungen 14 sind zumindest innenseitig vorzugsweise glattflächig ausgebildet und aus einem Metall hergestellt. Selbstverständlich können auch andere in der Nahrungs- und Genussmittelindustrie zugelassene Materialien zur Herstellung der Wandungen 14 eingesetzt werden. Die Schwenkachse S des Klappenelementes 18 ist vorzugsweise seitlich am Zuführkanal 15 angeordnet. Damit liegt das Sperrelement 17 in der Durchgangsstellung quasi an der die Schwenkachse S aufweisenden Wandung 14a an bzw. bildet optional sogar einen Teil von ihr. Mit anderen Worten kann die Wandung 14a mit der Schwenkachse S durchgängig und geschlossen ausgebildet sein. Die Wandung 14a mit der Schwenkachse S kann aber auch unterbrochen ausgebildet sein, so dass die Wandung 14a eine Öffnung 20 aufweist, derart, dass zwei Wandungsabschnitte 14a1 und 14a2 mit ihren freien Enden 21, 22 beabstandet zueinander liegen. In der Durchgangsstellung des Sperrelementes 17 deckt dieses die Öffnung 20 quasi ab.
  • Die durch das Klappenelement 18 und das Dichtelement 19 aufgespannte Sperrfläche des Sperrelementes 17 ist geringfügig kleiner als der Querschnitt des Zuführkanals 15, derart, dass das Dichtelement 19 kontaktfrei zur Wandung 14 des Zuführkanals 15 ist. Mit anderen Worten kann das Sperrelement 17 klemmfrei und berührungslos zur Wandung 14 zwischen den Endstellungen hin und her geschwenkt werden. Der Abstand a zwischen der vorderen Kante P des Dichtelementes 19 und der Wandung 14 ist allerdings geringer als der Durchmesser der stabförmigen Artikel 11, so dass in der Schließstellung des Sperrelementes 17 kein Artikel 11 durchrutschen kann. Daher auch der Begriff Dichtelement. Das Klappenelement 18 ist flächenmäßig deutlich größer als das Dichtelement 19. Anders ausgedrückt wird der Großteil des Querschnitts des Zuführkanals 15 in der Schließstellung des Sperrelementes 17 durch das Klappenelement 18 gesperrt, während das Dichtelement 19 lediglich den vergleichsweise kleinen Bereich des Querschnitts zwischen der vorderen Kante K des Klappenelementes 17 und der Wandung 14 für nachströmende Artikel 11 sperrt.
  • Der Abstand a zwischen der vorderen Kante P des Dichtelementes 19 und der Wandung 14 in der Schließstellung des Sperrelementes 17 zur Bildung eines Spaltes ist größer 0,0mm und kleiner dem einfachen Durchmesser der Artikel 11. Bevorzugt entspricht die Spaltgröße deutlich weniger als dem einfachen Durchmesser eines einzelnen der zuzuführenden Artikel 11. In einigen Ausführungsformen kann der Spalt etwa dem 0,75fachen Durchmessers eines Artikels 11 entsprechen. Mit dem Begriff "etwa" wird zum Ausdruck gebracht, dass es nicht auf die präzise Einhaltung dieses Abstandes ankommt. Ein Abstand von beispielsweise des 0,7 oder 0,8-fachen Durchmessers ist auch noch besonders bevorzugt, um einerseits die sichere Sperrwirkung zu erreichen und andererseits das Artikel schädigende Klemmen der Artikel 11 zu verhindern. Auch ein Spalt mit einem Abstand a, der deutlich kleiner ist als der 0,75fache Durchmesser eines Artikels 11, kann besonders bevorzugt sein.
  • Das als Stützkörper ausgebildete Klappenelement 18 ist vorzugsweise aus einem harten, steifen Material hergestellt ist, während das als Dichtlippe ausgebildete Dichtelement 19 aus einem Material hergestellt ist, das gegenüber dem Material des Klappenelementes 18 weicher und flexibler ist. Für das Klappenelement 18 bieten sich metallische Werkstoffe an. Das Klappenelement 18 ist bezüglich Materialauswahl und Dimensionierung derart ausgestaltet, dass es selbst bei maximaler Belastung durch die Vielzahl der darauf liegenden Artikel 11 eine zuverlässige Stützfunktion gewährleistet. Das kann auch durch entsprechend harte/steife Kunststoffe oder dergleichen erreicht werden. Das Dichtelement 19 ist vorzugsweise aus Gummi hergestellt. Andere elastische, nachgiebige und/oder weiche, nämlich insbesondere flexible Materialien sind ebenfalls einsetzbar. Das Dichtelement 19 ist im Funktionszustand fest an dem Klappenelement 18 angeordnet. Besonders bevorzugt ist eine lösbare Befestigung, um z.B. im Falle von Verschleiß einen schnellen Austausch zu gewähren oder im Falle unterschiedlicher Artikeldurchmesser zur Veränderung des Abstands a ein anderes Dichtelement 19 mit anderen geometrischen Abmessungen vorsehen zu können.
  • Das Klappenelement 18 kann als flächiges und geschlossenes Element ausgebildet sein. Vorzugsweise ist das Klappenelement 18 jedoch rechenförmig ausgebildet. An der vorderen Kante K ist eine Nut oder dergleichen zur Aufnahme des Dichtelementes 19 ausgebildet. Wie erwähnt, ist das Klappenelement 18, und damit auch das Dichtelement 19, zwischen zwei Endstellungen hin und her bewegbar. Um ein schnelles und präzises Umschalten zu gewährleisten, ist das Klappenelement 18 mittels eines Schwenk- oder Drehantriebs, vorzugsweise mittels eines Schwenkzylinders mit Endanschlag bewegbar. Andere mechanische und/oder elektronisch steuerbare Komponenten zur Begrenzung der Schwenkbewegung sind aber ebenfalls einsetzbar.
  • Der Zuführkanal 15 wird aus den Wandungen 14 gebildet. Die Wandungen 14 können allseitig gleich ausgebildet sein. Der Querschnitt des Zuführkanals 15 kann ebenfalls durchgängig gleich sein. Bevorzugt ist der Querschnitt oberhalb des Sperrelementes 17 jedoch größer als unterhalb des Sperrelementes 17. Dadurch kann eine Art Trichterwirkung erzielt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform (siehe z.B. Figuren 2 und 3) ist die Schwenkachse S des Klappenelementes 18 an einer ersten planen Wandung 14a des Zuführkanals 15 angeordnet. Die der Schwenkachse S gegenüberliegende Wandung 14b des Zuführkanals 15 bzw. der der Schwenkachse S gegenüberliegende Abschnitt weist dagegen mindestens partiell eine Radiuskontur auf, deren Radiusmittelpunkt der Schwenkachse S des Klappenelementes 18 entspricht. In dem Übergangsbereich zwischen einem planen Abschnitt 14b1 und dem gewölbten Abschnitt 14b2 der Wandung 14b ist eine Art "Knickstelle" gebildet, die gleichzeitig die Engstelle des Zuführkanals 15 in der Schließstellung des Sperrelementes 17 darstellt. Die Schwenkachse S an der Wandung 14a ist vorzugsweise oberhalb der Knickstelle 23 der Wandung 14b angeordnet. In diesem Fall ist dann auch die Schwenkachse S des Klappenelementes 18 in Zuführrichtung der stabförmigen Artikel 11 oberhalb der vorderen Kante P des Dichtelementes 19 in seiner Schließstellung angeordnet. Anstelle des eine Radiuskontur aufweisenden Abschnitts der Wandung 14b kann in anderen Ausführungsformen kann auch ein einfaches gerades, planes und abgekantetes Blech vorgesehen sein. Die Abkantung bildet dabei die erwähnte "Knickstelle". In der Schließstellung des Klappenelementes 18 befindet sich das Dichtelement 19 im Bereich der "Knickstelle".
  • Die Wandung 14b kann insbesondere im Bereich der Knickstelle 23 vorzugsweise zwischen einem planen Abschnitt, nämlich der Wandung 14b2, und dem die Radiuskontur aufweisenden Abschnitt, nämlich der Wandung 14b1, die auch als abgekantetes Blech ausgebildet sein kann, konstruktiv und/oder materialbedingt nachgebend ausgebildet und eingerichtet sein, um dem beim Schließen des Sperrelementes 17 durch den von innen durch das Verdrängen des Artikel-Volumens auf die Wandung 14b wirkenden Druck ausweichen zu können.
  • Die Länge des Klappenelementes 18 und/oder des Dichtelementes 19 ist zur Veränderung des Abstands a zwischen dem Dichtelement 19 und der Wandung 14b des Zuführkanals 15 in der Schließstellung des Sperrelementes 17 einstellbar. Dazu kann das Sperrelement 17 z.B. teleskopisch ausgebildet sein. In anderen Ausführungsformen kann die Lage/Position des Sperrelementes 17 bzw. dessen Schwenkachse S verlagerbar sein. Das Dichtelement 19 kann auch relativ zum Klappenelement 18 in Richtung der Schwenkachse S oder von dieser weg bewegbar ausgebildet sein.
  • Wie weiter oben bereits beschrieben, kann die Wandung 14a, der die Schwenkachse S zugeordnet ist, eine Öffnung 20 aufweisen. Dadurch ist der Zuführkanal 15 mit Ausnahme des sich in Schließstellung befindlichen Sperrelementes 7 in jeder Stellung des Sperrelementes 17 teilweise, nämlich an der Wandung 14a unterhalb der Schwenkachse S, offen ausgebildet. Vorzugsweise ist zwischen der freien Kante K des Klappenelementes 18 und der Wandung 14 des Zuführkanals 15, an der die Schwenkachse S angeordnet ist, und zwar unterhalb der Schwenkachse S, ein flexibles Abdeckelement 24 angeordnet, das den Bereich unterhalb der Schwenkachse S schließt. Genauer verbindet das Abdeckelement 24 das Sperrelement 17 mit dem freien Ende 22 der Wandung 14a2. Das Abdeckelement 24 kann eine Art Tuch oder auch ein Kettenhemd oder dergleichen sein. Das Abdeckelement 24 kann auch ein festes, starres Element sein, das am Klappenelement 18 befestigt ist. Das Abdeckelement 24 deckt die gesamte Öffnung 20 über die ganze Breite ab.
  • In den Ausführungsformen der Vorrichtung 10 gemäß der Figuren 4 bis 10 ist an der der Schwenkachse S gegenüberliegenden Wandung 14b des Zuführkanals 15 oberhalb der Vorderkante P des Dichtelementes 19 in seiner Schließstellung ein volumenveränderliches Ausgleichsvolumen 25 erzeugbar. Konkret ist das Ausgleichsvolumen 25 bereitgestellt. Beim Schließen des Sperrelementes 17 kann ein Teil des Artikel-Volumens 26, das wieder nach oben in Richtung des Magazins 12 gedrückt wird, in das Ausgleichsvolumen 25 fließen. Beim Öffnen des Sperrelementes 17 kann das Artikel-Volumen 26 wieder entleert werden und zusätzlich zu dem HauptVolumen 27 nach unten in Richtung der nachgeordneten Einheit 13 fließen. Besonders bevorzugt ist die Wandung 14b des Zuführkanals 15 an der der Schwenkachse S gegenüberliegenden Wandung 14a oberhalb der Vorderkante P des Dichtelementes 19 in seiner Schließstellung unterbrochen. Die freien und beabstandeten Kanten der Wandungsabschnitte 14b1a und 14b1b sind durch ein Abdeckelement 28, z.B. vergleichbar mit dem Abdeckelement 24 im Bereich der Wandung 14a, miteinander verbunden. Das Abdeckelement 28 kann fest/starr oder flexibel ausgebildet sein.
  • Wie bereits erwähnt, kann die Vorrichtung 10 in allen Maschinen der Tabak verarbeitenden Industrie, in denen aus stabförmigen Artikeln 11 gebildete Massenströme verarbeitet oder zusammengeführt werden, eingesetzt werden. In den Figuren 6 und 7 ist beispielsweise eine Ausführungsform dargestellt, in der ein Fallschacht 29 in die Vorrichtung 10 führt. Mit der Vorrichtung 10 kann im Bereich der Anbindung eines Empfängers 30 an ein Magazin 31 einer Filteransetzmaschine eine automatische Umschaltung realisiert werden. In den Figuren 8 und 9 ist die Übergabe aus dem Fallschacht 29 über die Vorrichtung 10 auf ein Transportband 32 dargestellt. Die Figur 10 beschreibt eine Anordnung, bei der ein Massenstrom von einem Schrägband 33 portionsweise auf das Transportband 32 zugeführt wird.
  • Eine besonders bevorzugte Einsatzmöglichkeit der Vorrichtung 10 ist in der Figur 1 dargestellt, die die Vorrichtung 10 zum automatischen und portionsweisen Zuführen der Artikel 11 im Zusammenhang mit einer Überführungsvorrichtung 33 zeigt. Diese z.B. unter der Bezeichnung FILTROMAT bekannte Überführungseinrichtung 33 zum Überführen stabförmiger Artikel 11 der Tabak verarbeitenden Industrie aus dem Magazin 12 in eine Förderleitung umfasst eine Sendereinheit 34, die eine rotierend antreibbare Trommel 35 mit Mulden zum Aufnehmen und queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel 11 von dem Magazin 12 in den Bereich einer Ausblaszone 36 umfasst. Die Trommel 35 ist um die Rotationsachse R rotierend antreibbar und innerhalb einer als Druckkammer 37 ausgebildeten Hauptkammer 38 der Sendereinheit 34 angeordnet. Der Druckkammer 37 ist ausgehend vom Magazin 12 in Zuführrichtung der stabförmigen Artikel 11 die Vorrichtung 10 zum portionsweisen Zuführen der stabförmigen Artikel 11 und daran anschließend eine Druckschleuse 39 zum Aufnehmen und Zwischenspeichern der stabförmigen Artikel 11 vorgeordnet.
  • Vorzugsweise ist stromabwärts, quasi hinter dem Sperrelement 17 der Vorrichtung 10 zum portionsweisen Zuführen und vor der Druckschleuse 39 eine Portionierkammer 40 angeordnet. Die Druckschleuse 39 ist sowohl zu der Portionierkammer 40 als auch zur Druckkammer 37 durch ein Schleusenelement 41 schließbar. Das Magazin 12 ist durch die Vorrichtung 10 von der Portionierkammer 40 abteilbar. Zum Steuern und/oder Regeln des Sperrelementes 17 bzw. des Klappenelementes 18 in Abhängigkeit des von der Sendereinheit 34 geforderten Artikelbedarfs ist der Überführungsvorrichtung eine Steuereinheit zugeordnet. Die Steuerung kann auch mit der Steuerung der Schleusenelemente 41 sowie der Sendereinheit 34 insgesamt verknüpft sein. Optional kann auch eine übergeordnete Steuerung für alle Funktionalitäten der Überführungsvorrichtung 33 vorgesehen sein.
  • Die zeitliche Abstimmung bzw. das Timing der Bewegungen von Sperrelement 17 einerseits und der Schleusenelemente 41 andererseits kann so gewählt werden, dass sich das Schleusenelement 41 der Druckschleuse 39 öffnet, wenn das Sperrelement 17 mit seiner Bewegung beginnt. Dadurch wird eine Komprimierung des Artikel-Volumens oberhalb des Schleusenelementes 41 wirksam verhindert.

Claims (17)

  1. Vorrichtung (10), ausgebildet und eingerichtet zum automatischen und portionsweisen Zuführen stabförmiger Artikel (11) der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin (12) an eine nachgeordnete Einheit (13), umfassend einen aus Wandungen (14) gebildeten und nach oben und nach unten offenen Zuführkanal (15), in dem ein Sperrelement (17) angeordnet ist, das automatisch aus einer Schließstellung, in der das Zuführen der Artikel (11) an die nachgeordnete Einheit (13) verhindert wird, in eine Durchgangsstellung, in der das Zuführen der Artikel (11) an die nachgeordnete Einheit (13) ermöglicht wird, und zurück bewegbar ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (17) aus mindestens zwei separaten und eine gemeinsame bauliche Einheit bildenden Komponenten gebildet ist, nämlich einem schwenkbar ausgebildeten Klappenelement (18) und einem an dem Klappenelement (18) an seiner freien, der Schwenkachse S gegenüberliegenden Kante K angeordneten Dichtelement (19).
  2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Klappenelement (18) und das Dichtelement (19) aufgespannte Sperrfläche des Sperrelementes (17) geringfügig kleiner ist als der Querschnitt des Zuführkanals (15), derart, dass das Dichtelement (19) in der Schließstellung des Sperrelementes (17) kontaktfrei zur Wandung (14) des Zuführkanals (15) ist.
  3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schließstellung des Sperrelementes (17) ein Spalt zwischen dem Dichtelement (19) und der Wandung (14) des Zuführkanals (15) besteht, der kleiner ist als der Durchmesser eines einzelnen Artikels (11).
  4. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das als Stützkörper ausgebildete Klappenelement (18) aus einem harten, steifen Material hergestellt ist, während das als Dichtlippe ausgebildete Dichtelement (19) aus einem Material hergestellt ist, das gegenüber dem Material des Klappenelementes (18) weicher und flexibler ist.
  5. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (19) aus elastischen Material, vorzugsweise Gummi hergestellt ist.
  6. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenelement (18) rechenförmig ausgebildet ist.
  7. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenelement (18) mittels eines Schwenk- oder Drehantriebs, vorzugsweise eines Schwenkzylinders mit Endanschlag bewegbar ist.
  8. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse S des Klappenelementes (18) an einer ersten planen Wandung (14a) des Zuführkanals (15) angeordnet ist und die der Schwenkachse S gegenüberliegende Wandung (14b) des Zuführkanals (15) bzw. der der Schwenkachse S gegenüberliegende Abschnitt eine Radiuskontur aufweist, deren Radiusmittelpunkt der Schwenkachse S des Klappenelementes (18) entspricht.
  9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der in einem Übergangsbereich zwischen einem planen Abschnitt der Wandung (14b) und dem die Radiuskontur aufweisenden Abschnitt derselben Wandung (14b) liegende Übergangsabschnitt der Wandung (14b), der die Engstelle des Zuführkanals (15) in der Schließstellung des Sperrelementes (17) darstellt, konstruktiv und/oder materialbedingt nachgebend ausgebildet und eingerichtet ist.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkachse S des Klappenelementes (18) in Zuführrichtung der stabförmigen Artikel (11) oberhalb der Vorderkante P des Dichtelementes (19) in seiner Schließstellung angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Klappenelementes (18) und/oder des Dichtelementes (19) zur Veränderung des Abstands a zwischen dem Dichtelement (19) und der Wandung (14b) des Zuführkanals (15) in der Schließstellung des Sperrelementes (17) einstellbar ist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der freien Kante K des Klappenelementes (18) und der Wandung (14a) des Zuführkanals (15), an der die Schwenkachse S angeordnet ist, und zwar unterhalb der Schwenkachse S, ein flexibles Abdeckelement (24) angeordnet ist, das den Bereich unterhalb der Schwenkachse S schließt.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Schwenkachse S gegenüberliegenden Wandung (14b) des Zuführkanals (15) oberhalb der Vorderkante P des Dichtelementes (19) in seiner Schließstellung ein volumenveränderliches Ausgleichsvolumen (25) erzeugbar ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (14b1) des Zuführkanals (15) an der der Schwenkachse S gegenüberliegenden Wandung (14a) oberhalb der Vorderkante P des Dichtelementes (19) in seiner Schließstellung unterbrochen ist und die freien und beabstandeten Kanten der Wandungsabschnitte (14b1a, 14b1b) durch ein flexibles Abdeckelement (28) miteinander verbunden sind.
  15. Überführungsvorrichtung (33) zum Überführen stabförmiger Artikel (11) der Tabak verarbeitenden Industrie aus einem Magazin (12) in eine Förderleitung, umfassend eine Sendereinheit (34), die eine rotierend antreibbare Trommel (35) mit Mulden zum Aufnehmen und queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel (11) von dem Magazin (12) in den Bereich einer Ausblaszone (36) umfasst, wobei die Trommel (35) in einer als Druckkammer (37) ausgebildeten Hauptkammer (38) der Sendereinheit (34) angeordnet ist, und dieser Druckkammer (37) ausgehend vom Magazin (12) in Zuführrichtung der Artikel (11) eine Vorrichtung (10) zum portionsweisen Zuführen der stabförmigen Artikel (11) und daran anschließend eine Druckschleuse (39) zum Aufnehmen und Zwischenspeichern der Artikel (11) vorgeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) zum portionsweisen Zuführen der stabförmigen Artikel (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 14 ausgebildet und eingerichtet ist.
  16. Überführungsvorrichtung (33) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts, quasi hinter dem Sperrelement (17) der Vorrichtung (10) zum portionsweisen Zuführen und vor der Druckschleuse (37) eine Portionierkammer (40) angeordnet ist.
  17. Überführungsvorrichtung (33) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuereinheit umfasst, mittels der die Steuerung und/oder Regelung des Klappenelementes (18) in Abhängigkeit des von der Sendereinheit (34) geforderten Artikelbedarfs ausführbar ist.
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