EP4512256A1 - Vorrichtung zum handhaben stabförmiger artikel sowie verfahren zur erstbefüllung solcher vorrichtungen - Google Patents

Vorrichtung zum handhaben stabförmiger artikel sowie verfahren zur erstbefüllung solcher vorrichtungen Download PDF

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EP4512256A1
EP4512256A1 EP24194228.3A EP24194228A EP4512256A1 EP 4512256 A1 EP4512256 A1 EP 4512256A1 EP 24194228 A EP24194228 A EP 24194228A EP 4512256 A1 EP4512256 A1 EP 4512256A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
receiving space
articles
closing element
receiving
Prior art date
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Pending
Application number
EP24194228.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Fabian Wentzel
Michael Haul
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
Koerber Technologies 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 Koerber Technologies GmbH filed Critical Koerber Technologies GmbH
Publication of EP4512256A1 publication Critical patent/EP4512256A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A24C5/47—Attaching filters or mouthpieces to cigars or cigarettes, e.g. inserting filters into cigarettes or their mouthpieces
    • A24C5/478—Transport means for filter- or cigarette-rods in view of their assembling

Definitions

  • the invention relates to a device designed and configured for handling, in particular for transporting and/or storing, rod-shaped articles of the tobacco processing industry, comprising a receiving space as a receiving storage for receiving rod-shaped articles, at least one module as a feeding device for feeding the articles into the receiving space, a channel-like shaft adjoining the receiving space with a rear wall, a front wall and two side walls for storing and/or transporting the articles from the receiving space to a device arranged downstream of the shaft in the transport direction T of the articles.
  • the invention further relates to a method for the automatic initial filling of shafts of a device for handling, in particular for transporting and/or storing, rod-shaped articles of the tobacco processing industry, comprising the steps of: feeding articles by means of a feed device into a receiving space of the device for handling the articles, transporting the article stream flowing into the receiving space through a shaft of the device from the receiving space to a device downstream of the shaft, wherein the article stream is initially held back in the transition area from the receiving space into the shaft, and this article stream is then lowered downwards in a controlled manner to the downstream device.
  • Such devices and methods are used in the tobacco processing industry for various purposes when rod-shaped articles, as an intermediate product or as a final product, are transported, for example, from a first manufacturing or processing or treatment station to a subsequent manufacturing or processing or treatment or packaging station and, if necessary, also stored on the way there.
  • Examples of such devices can be, for example, so-called drop shafts or corresponding shafts in a horizontal storage facility.
  • lines for feeding individual rod-shaped articles, for example filters, filter rods in single or multiple usage lengths or the like, into the area of a receiving module serve as a feeding device.
  • the receiving modules are used to guide the articles, particularly after a format change, for which the drop shaft must be completely emptied, into the receiving space for initial filling, from which they flow via the vertically directed shaft towards and up to the device arranged downstream of the shaft. A distance of up to 150 cm or more must be overcome in the vertical direction.
  • a belt conveyor serves as a feed device to convey a multi-layered mass flow made up of articles essentially horizontally into the area of the receiving space, from which the articles flow via the vertically aligned shaft towards and up to the device downstream of the shaft.
  • a distance of up to 150 cm or more must be overcome in the vertical direction.
  • the known devices have the common disadvantage that, for example, during or after a format change, a so-called brand change process, for which the device must be completely empty or completely emptied, an initial filling can only be carried out semi-automatically.
  • the empty device or the empty shaft is initially filled, the articles must flow through a shaft that is at least partially essentially vertical, which would lead to unwanted cross-flying or the like in the event of a free fall over the entire distance.
  • manual aids such as a pig are used in the prior art, which run ahead of the article flow and are gradually guided in the transport direction from the receiving space to the end of the shaft.
  • the pig or a comparable element running along the shaft is located in the area of the transition from the receiving space to the shaft. Due to articles flowing in and/or an active drive, the pig moves as if it were a brake block in front of the article flow flowing into the shaft towards the end of the shaft in the area of the downstream device. As soon as the initial filling is completely finished, i.e. a complete and continuous article flow has been formed between the receiving space and the downstream device, the pig must be removed from the shaft. This solution is therefore only semi-automatic and costs time and personnel.
  • the invention is therefore based on the object of creating a simple and reliable device by means of which a fully automatic initial filling of the shaft can be carried out.
  • the invention is also based on the object of proposing a corresponding method.
  • the channel-like shaft has an at least essentially vertical orientation and at least one closing element that can be opened and closed is arranged in the area of the shaft, by means of which the shaft can be divided into at least two separate shaft sections. Due to the vertical orientation, essentially because shafts with a slight inclination are also included, the articles fall into the drop shaft in the transport direction T by gravity alone.
  • the or each closing element in the closed position initially stops the flow of articles, so that the free fall is stopped over a greater distance.
  • the articles fall at most from the receiving space into the first shaft section divided by the closing element.
  • After the closing element has been opened, the flow of articles falls into the shaft section below in a next step.
  • the division of the shaft into at least two shaft sections therefore means that the flow of articles always only has to cover short distances in a continuous manner.
  • the device according to the invention thus ensures fully automatic initial filling without the occurrence of cross-flyers.
  • the shaft can be divided by means of movable closing elements into more than two, preferably three to nine, shaft sections arranged one below the other, whereby in particular two or three or more than three shaft sections have essentially the same storage volume for articles.
  • the shaft has a predetermined total height of, for example, 100cm to 180cm. The total height depends on how many shaft sections are necessary to achieve a fall height at which cross-flying items can be avoided.
  • the height of the shaft sections i.e. the extent of each shaft section in the transport direction T, which basically determines the fall height of the articles from the receiving space or the shaft section above it, is, for example, 40mm or 30mm or 20mm or 10mm.
  • the total height of the shaft and the selected height of the shaft sections determine the number of shaft sections and therefore the number of locking elements.
  • the shaft sections can have different dimensions in height in the transport direction T, but preferably all shaft sections are the same height and have the same storage volume for articles.
  • the shaft height, the height of the shaft sections and their design can of course also vary.
  • each closing element is designed and set up as a linearly movable sword.
  • these pull swords are sufficiently stable to at least temporarily stop the flow of articles.
  • these (pull) swords can also be moved quickly and precisely in a linear manner back and forth. Swords can be moved quickly and jerkily without having a negative effect on the flow of articles lying on them. This ensures that the shaft is opened in portions or in stages and that the shaft and thus the flow of articles is released in a controlled manner during initial filling in a safe and reliable manner.
  • the closing elements can also be designed alternatively, for example as a folding sword, namely as a one-piece folding sword or a multi-piece, in particular two-piece folding sword.
  • the or each folding sword or folding sword element can be pivotally mounted, for example, on the side walls of the shaft.
  • the sword as a pull sword or folding sword, other single or multi-part locking plates, flaps or the like can also be used.
  • slots in the area of the rear wall of the shaft, and in the area of the slots the locking elements are arranged for dividing the shaft into individual shaft sections through the slot in the rear wall from a waiting or release position to a closed position and for releasing the shaft or shaft section from the closed position to the waiting or release position.
  • the swords as locking elements are arranged through the Slots in the rear wall.
  • the direction of movement of the swords is preferably horizontal.
  • slots or other breakthroughs and/or openings can also be formed in the front wall and/or one or both side walls.
  • the shaft comprises a partition wall in the vertical direction, by means of which the shaft space is divided into two shaft sections arranged next to one another.
  • the partition wall can extend over part of the height of the shaft or over the entire height of the shaft.
  • several partition walls can also be provided.
  • Each partition wall can, for example, be a flat, continuous wall.
  • Guide elements for the flow of articles can also be arranged in the area of the partition wall and/or on the side walls of the shaft.
  • each closing element has a slot which, in terms of dimensions transverse to the transport direction T, essentially corresponds to the thickness of the partition wall dividing the shaft in the vertical direction.
  • the width of the slot in the blade as a closing element is slightly larger than the thickness of the partition wall in order to ideally ensure contact-free and friction-free movement of the closing elements relative to the partition wall.
  • the closing element can be completely closed for a shaft without a partition wall.
  • two separate closing elements/blades can also be provided, which are guided on both sides of the partition wall.
  • each closing element is assigned at least one drive, in particular a pneumatic drive, which is designed and set up to move the closing element from a waiting or release position for the shaft into a closed position to form the shaft sections and back.
  • a pneumatic drive comprises, among other things, a base body surrounding a compressed air cylinder or forming a compressed air cylinder, as well as a pneumatically driven guide rod and means for generating the compressed air, valves and lines.
  • other drive means can also be used, such as stepper motors or the like.
  • each closing element is connected to a guide body that is guided linearly on the drive, in particular the pneumatic drive. More precisely, the guide body is guided on the base body, whereby the guide body is operatively connected to the guide rod. By moving the guide rod, the guide body is moved, which in turn moves the closing element.
  • the closing element and the guide body can be made up of several parts and connected to one another. Preferably, however, they are formed as one piece.
  • the receiving space can be divided into at least two space sections arranged one above the other by means of a separating element.
  • the receiving space is preferably divided into two space sections.
  • the receiving space can also be divided into more than two space sections arranged one above the other.
  • the separating elements can be moved through slots from a closed position to a release position and back, similar to swords, and can also be driven by means of pneumatic drives or alternative drive concepts. Pivoting flaps or the like can also be used as dividers of the receiving space.
  • An advantageous further development of the device is characterized in that the section of the receiving space closest to the shaft in the transport direction T is separated from the shaft by a closing element.
  • all separating and closing elements can be automatically moved into a closed position for an initial filling of the device and can be automatically moved sequentially in the transport direction T from top to bottom into a waiting or release position for filling the shaft.
  • all separating and closing elements are initially in their closed position.
  • the closing elements initially prevent the flow of articles into the vertically directed shaft, so that articles can build up in the receiving space. Only when a certain amount of articles has accumulated in the receiving space are the closing elements gradually moved from top to bottom. opened to transport the article flow towards the device downstream of the shaft.
  • At least two, preferably three, receiving modules are arranged in the area of the receiving space as a feed device, wherein the separating element is designed and set up to separate the section of the receiving space that is assigned to the first receiving module from the or each section that is assigned to the second and each further receiving module.
  • the receiving modules can be supplied with articles via lines or the like. The articles enter the receiving space via the receiving modules. It is freely selectable whether the first, lowest receiving module is the first to lead articles into the receiving space and/or another receiving module above it or several or all receiving modules lead articles into the receiving space at the same time.
  • a conveying element e.g. a conveyor belt for transporting a multi-layer mass flow of articles, can be arranged in the area of the receiving space as a feed element for horizontally feeding the articles to and into the receiving space.
  • At least one detection element for detecting the filling level is arranged in the area of the receiving space, such that the first closing element in the transport direction T and all other closing elements are only opened when an additional article volume formed from articles, detected by the detection means, has formed in the receiving space, which essentially corresponds to the receiving volume of the next shaft section to be filled in order to form a closed article flow, and the articles fall onto the closing element following in the transport direction T after the opening of the first or subsequent closing element.
  • the or each detection element can be used for For example, they may include mechanical and/or electronic components, such as a fill level sensor, a deflectable fill level flap with a contact element or the like.
  • several detection means can be arranged at different positions within the receiving space, preferably at different heights, preferably in each space section, spaced apart one above the other.
  • a preferred development of the device is characterized in that it further comprises a control device which is designed and configured to control the separating and/or closing elements on the basis of the fill level of the receiving space.
  • the control device is connected at least to the detection elements and drives, in particular pneumatic drives, for the separating and closing elements.
  • the drives, in particular pneumatic drives, of the separating or closing elements are controlled depending on the fill level of the receiving space or individual sections of the receiving space.
  • the separating element prefferably be arranged at a distance of 100 mm to 150 mm, preferably about 120 mm, from the first closing element in the transport direction T in the transition area between the receiving space and the shaft.
  • the flow of articles can be transported reliably and free of cross-flying items in the transport direction, first from room section to room section and then from shaft section to shaft section, which preferably have comparable drop heights.
  • each separating element and each closing element is designed and arranged to be stationary on a housing of the receiving space and/or on the shaft with respect to the transport direction T of the articles and is designed and arranged to be movable only transversely to the transport direction T. If only closing elements are present, they are then always in the same position along the shaft, only optionally in the closed or waiting or release position, i.e. always arranged at the same height.
  • stationary does not explicitly exclude the closing elements - the same also applies to the separating elements - for opening and closing the shaft and parts of the receiving space, being designed to be movable either transversely to the transport direction T or pivotable about a fixed pivot point.
  • the object is further achieved by a method with the steps mentioned at the beginning in that at least one closing element is initially closed in the area of the shaft in order to stop the flow of articles and collect them in the receiving space, and that the or each closing element is opened when a defined filling level of the receiving space is reached in order to lower the flow of articles in a controlled manner.
  • the method according to the invention enables fully automatic initial filling of vertically directed shafts, ultimately independent of the type and area of application of the device.
  • blades arranged one behind the other in the transport direction T are initially all held as closing elements in a closed position blocking the shaft and, in order to release one shaft section at a time, are pulled out from top to bottom in a defined sequence to the rear through a rear wall of the shaft into a release position that releases a shaft section.
  • each blade is pulled quickly and jerkily from the closed position to the rear into the release position, so that the article flow is guided into the shaft section by section and step by step from top to bottom in defined steps and intervals, or falls deeper into the shaft, until a continuous article flow is formed from the receiving area to the downstream device.
  • the fast and jerky describes the principle of the tablecloth, which is pulled away from under the parts lying on it without the parts being pulled away with it. This expresses the fact that a fast and jerky movement of the blades means that the articles do not fall/trickle individually into the next shaft section, but rather the article flow is transported in blocks.
  • the closing elements are controlled to release the shaft sections via a level sensor in the receiving space.
  • the first closing element in the transport direction T and all other Closing elements are only opened when an additional article volume, formed from articles and detected by a detection means, has formed in the receiving space, which, in order to form a closed article flow, essentially corresponds to the receiving volume of the next shaft section to be filled, and the articles fall onto the closing element following in the transport direction T after the opening of the first or subsequent closing element.
  • the fill level in the receiving space which is reduced by the opening of the first closing element, is expediently increased again by further feeding articles into the receiving space until the detection means again triggers the opening of a subsequent closing element, this process being repeated until all closing elements are opened.
  • the articles fall in portions of approximately 100 to 150 mm, preferably 120 mm, from top to bottom as a result of the sequential opening of the closing elements, to form a continuous flow of articles in the shaft from shaft section to shaft section, until the last shaft section before the subsequent device is filled.
  • the low fall height of the articles or the article flow which is also achieved in the receiving space when the articles fall onto the first closing element in the transition area from the receiving space to the shaft, or when the articles fall from one space section to the next space section, ensures particularly reliable and trouble-free automatic initial filling.
  • the article stock that forms in the receiving area due to the articles being fed in is at least partially covered from above.
  • a short chainmail shirt or similar prevents the articles being fed into the receiving area from flying sideways.
  • a particularly preferred development of the method is characterized in that it is carried out with a device according to one or more of claims 1 to 16.
  • the device shown in the drawing is used for transporting and/or storing rod-shaped articles of the tobacco processing industry, on the one hand between a filter manufacturing machine and a filter attachment machine and, on the other hand, between a so-called maker for producing cigarettes and a so-called packer for packing the cigarettes.
  • the device according to the invention can also be used for transporting and/or storing other articles within any device with a vertically oriented shaft.
  • the device 10 shown in the drawing is designed for transporting and/or storing rod-shaped articles 11 of the tobacco processing industry and comprises a receiving space 12 as a receiving storage for receiving rod-shaped articles 11, at least one module as a feeding device 13 for feeding the articles 11 into the receiving space 12, a channel-like shaft 14 adjoining the receiving space 12 with a rear wall 15, a front wall (not explicitly shown for the sake of better clarity) and two side walls 16, 17 for storing and/or transporting the articles 11 from the receiving space 12 to a device (not shown) arranged downstream of the shaft 14 in the transport direction T of the articles 11.
  • This device 10 is characterized according to the invention in that the channel-like shaft 14 has an at least substantially vertical orientation and in the region of the shaft 14 at least one closing element 18 that can be opened and closed is arranged, by means of which the shaft 14 can be divided into at least two separate shaft sections 14.1, 14.2.
  • the vertically directed shaft 14 can be divided by means of movable closing elements 18 into more than two, preferably three to nine, shaft sections 14.1 to 14.n arranged one below the other.
  • Seven shaft sections 14.1 to 14.7 are provided, which are arranged one above the other and separated from one another by closing elements 18.
  • a further closing element 18 is arranged in the transition area between the receiving space 12 and the shaft 14.
  • Each closing element 18 is designed and set up as a linearly movable sword 19.
  • Each sword 19 is a simple, rigid plate.
  • the support surface of each plate can be continuous, for example in the transition area between the receiving space 12 and the shaft 14, in which the plate virtually blocks the shaft from above.
  • the support surface of each plate can also be interrupted, as explained below.
  • Slots 20 are formed in the area of the rear wall 15 of the shaft 14.
  • the closing elements 18 for dividing the shaft 14 into individual shaft sections 14.1 to 14.7 can be moved through the slot 20 in the rear wall 15 from a waiting or release position (see e.g. Figure 7 ) into a closed position (see e.g. Figure 5 ) and for releasing the shaft 14 or shaft section 14.1 to 14.7 from the closed position into the waiting or release position.
  • the closing elements 18 can be controlled sequentially.
  • the shaft 14 comprises a partition wall 21 in the vertical direction, by means of which the shaft space 22 is divided into two shaft space sections 22.1, 22.2 arranged next to one another.
  • the size of the two shaft space sections 22.1, 22.2 is approximately the same, since the partition wall 21 runs approximately in the middle.
  • Guide elements 23 protruding into the shaft space section 22.1, 22.2 are arranged on both sides of the partition wall 21.
  • guide elements 24 are also arranged or formed on the side walls 16, 17 on the inner sides facing the shaft space sections 22.2, 22.2.
  • each closing element 18 Due to the partition wall 21, in the embodiment shown it is necessary for each closing element 18 to have a slot 25 which, with regard to the dimensions transverse to the transport direction T, essentially corresponds to the thickness of the partition wall 21 dividing the shaft 14 in the vertical direction.
  • the plate forming the sword 19 is slotted in the middle, the width of the slot 25 being wider than the thickness of the partition wall 21, so that the sword 19 can be moved from the closed position to the release position and back without contact with the partition wall 21.
  • each closing element 18 is assigned at least one pneumatic drive 26, which is designed and configured to move the closing element 18 from the waiting or release position for the shaft 14 into the closed position to form the shaft sections 14.1 to 14.7 and back.
  • the pneumatic drive 26 comprises, among other things, a base body 27.
  • the base body 27 can surround a compressed air cylinder or form one.
  • the pressure cylinder is operatively connected to a guide rod 28.
  • the closing element 18 is movably arranged on or on the base body 27.
  • Each closing element 18 is connected to a guide body 28, which is guided linearly on the pneumatic drive 26 or the base body 27.
  • the guide body 28 is operatively connected to a guide rod 29, which is guided in the base body 27 and is operatively connected to the compressed air cylinder.
  • the guide body 28 By moving the pneumatic cylinder and thus the guide rod 29, the guide body 28 is moved, which in turn moves the closing element 18.
  • the closing element 18 and the guide body 28 are formed as one piece.
  • the pneumatic cylinder is shown in the retracted position in which the closing element 18 is in the closed position.
  • the Figure 5 shows all closing elements 18 in the closed position at the beginning of the initial filling, since no closing element 18 is moved out to the rear through the rear wall 15.
  • the pneumatic cylinder is shown in the extended position in which the locking element 18 is in the release position.
  • the Figure 7 shows all locking elements 18 in the release position at the end of the initial filling, since all locking elements 18 have been moved backwards through the rear wall 15.
  • the receiving space 12 is also divided by means of a separating element 30 into at least two space sections 12.1 and 12.2 arranged one above the other.
  • the separating element 30 is designed in a similar way to the closing element 18 and can also be moved from a closed position to a release position and back by means of a pneumatic drive 26.
  • the space section 12.1 of the receiving space 12 closest to the shaft 14 in the transport direction T is separated from the shaft 14 by a further closing element 18.
  • all separating and closing elements 18, 30 can be automatically moved into a closed position and can be sequentially moved from top to bottom in the transport direction T to a waiting or release position for filling the shaft 14.
  • the starting position of the device 10 is shown. All locking elements 18 are in the closed position.
  • the shaft 14 is empty.
  • the separating element 30 in the receiving space 12 can be in the starting position either in the closed position (as shown) or in the release position.
  • a device 10 is shown in which at least two, preferably three, receiving modules 31.1 to 31.3 are arranged as a feed device 13 in the area of the receiving space 12, wherein the separating element 30 is designed and configured to separate the spatial section 12.1 of the receiving space 12, which is assigned to the first receiving module 31.1, from the or each spatial section 12.2, which is assigned to the second and each further receiving module 31.2, 31.3.
  • Each receiving module 31.1 to 31.3 can be supplied with articles 11 via lines 32.
  • the articles 11 can be guided into the receiving space 12, optionally into the space section 12.1 and/or into the space section 12.2, by means of a receiving module 31.1 or via several receiving modules 31.1 and/or 31.2 and/or 31.3, where they change the fill level of the receiving space 12.
  • the articles 12 flowing into the receiving space 12 and changing the fill level are at least temporarily covered by a flexible chain mail 33 or the like.
  • each separating element 30 and in particular each closing element 18 is designed and arranged to be stationary in relation to the transport direction T of the articles 11 on a housing of the receiving space 12 and/or on the shaft 14 and only designed and arranged to be movable transversely to the transport direction T.
  • the distances between the separating elements 30 among themselves and to the closing element 18 as well as the distances between the closing elements 18 among themselves are preferably equal and amount to approximately 100 mm to 150 mm, and preferably approximately 120 mm.
  • the detection means 36 comprises an optical level sensor 37.
  • a mechanical flap element 38 is provided as a detection means 36, which is operatively connected to a contact switch.
  • the device 10 further comprises a control device (not explicitly shown) which is designed and configured to control the separating and/or closing elements 18, 30 on the basis of the fill level of the receiving space 12. For this purpose, both the detection means 36 and all pneumatic drives 26 of the closing and separating elements 18, 30 are connected to the control device.
  • the invention further relates to a method for the automatic initial filling of shafts of a device for handling, in particular for transporting and/or storing, rod-shaped articles of the tobacco processing industry.
  • the initial filling begins.
  • articles 11 are first fed by means of a feed device 13 into a receiving space 12 of the device 10 for handling the articles 11, optionally as individual articles 11 or as a single-layer or multi-layer mass flow formed from articles 11.
  • the article flow formed by the articles 11 is then transported through a shaft 14 of the device 10 from the receiving space 12 to a device downstream of the shaft 14, with the article flow initially being held back in the transition area from the receiving space 12 to the shaft 14, and this article flow is then lowered downwards in a controlled manner to the device downstream of the shaft.
  • This method is characterized according to the invention in that in the area of the shaft 14 at least one closing element 18 is initially closed in order to
  • This method provides for an automatic initial filling of the device 10, since the filling of the receiving space 12 and the shaft 14 is fully automatic and controlled without any intervention by an operator.
  • the shaft 14 is so high that a free fall of the article flow from the receiving space 12 to the device downstream of the shaft is difficult or impossible without cross-flying
  • several swords 19 arranged one behind the other in the transport direction T are initially all held in a closed position blocking the shaft 14 (see as the starting point of the initial filling Figures 8 and 16 ).
  • the receiving space 12 is filled with articles 11.
  • the receiving space 12 can initially be filled up to a maximum of a predetermined filling level (see e.g.
  • each closing element 18 is pulled out from top to bottom in a defined sequence to the rear through a rear wall 15 of the shaft 14 into a release position that releases a shaft section 14.1 to 14.n in order to release a shaft section 14.1 to 14.n.
  • the articles 11 fall in portions or as an article stream by approximately 100 to 150 mm, preferably by 120 mm, to form a continuous article stream in the shaft 14 from shaft section 14.1 to shaft section 14.2 to 14.7, until the last shaft section 14.7 in front of the subsequent device is filled.
  • This sequence of steps ensures that the article stream is transported evenly and free of cross-flyers from the receiving space 12 to the subsequent device.
  • the article supply formed by the supplied articles 11 in the receiving space 12 is at least partially covered from above by a chain mail 33 or the like.
  • the method is particularly preferably carried out with a device 10 according to one or more of claims 1 to 16.

Landscapes

  • Feeding Of Articles To Conveyors (AREA)
  • Discharge Of Articles From Conveyors (AREA)
  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10), ausgebildet und eingerichtet zum Handhaben, insbesondere zum Transportieren und/oder Speichern, stabförmiger Artikel (11) der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend einen Aufnahmeraum (12) als Empfangsspeicher zum Aufnehmen stabförmiger Artikel (11), mindestens ein Modul als Zuführeinrichtung (13) zum Zuführen der Artikel (11) in den Aufnahmeraum (12), einen sich an den Aufnahmeraum (12) anschließenden kanalartigen Schacht (14) mit einer Rückwand (15), einer Vorderwand und zwei Seitenwänden (16, 17) zum Speichern und/oder zum Transportieren der Artikel (11) aus dem Aufnahmeraum (12) an eine in Transportrichtung T der Artikel (11) dem Schacht (14) nachgeordnete Vorrichtung, die sich dadurch auszeichnet, dass der kanalartige Schacht (14) eine mindestens im Wesentlichen vertikale Ausrichtung aufweist und im Bereich des Schachtes (14) mindestens ein zu öffnendes und zu schließendes Schließelement (18) angeordnet ist, mittels dem der Schacht (14) in mindestens zwei getrennte Schachtabschnitte (14.1, 14.2) unterteilbar ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Erstbefüllung einer solchen Vorrichtung (10).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ausgebildet und eingerichtet zum Handhaben, insbesondere zum Transportieren und/oder Speichern, stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend einen Aufnahmeraum als Empfangsspeicher zum Aufnehmen stabförmiger Artikel, mindestens ein Modul als Zuführeinrichtung zum Zuführen der Artikel in den Aufnahmeraum, einen sich an den Aufnahmeraum anschließenden kanalartigen Schacht mit einer Rückwand, einer Vorderwand und zwei Seitenwänden zum Speichern und/oder zum Transportieren der Artikel aus dem Aufnahmeraum an eine in Transportrichtung T der Artikel dem Schacht nachgeordnete Vorrichtung.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur automatischen Erstbefüllung von Schächten einer Vorrichtung zum Handhaben, insbesondere zum Transportieren und/oder Speicher, stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend die Schritte: Zuführen von Artikeln mittels einer Zuführeinrichtung in einen Aufnahmeraum der Vorrichtung zum Handhaben der Artikel, Transportieren des in den Aufnahmeraum strömenden Artikelstroms durch einen Schacht der Vorrichtung vom Aufnahmeraum an eine dem Schacht nachgeordnete Vorrichtung, wobei der Artikelstrom zunächst im Übergangsbereich vom Aufnahmerum in den Schacht aufgehalten wird, und dieser Artikelstrom dann kontrolliert nach unten bis zur nachgeordneten Vorrichtung abgesenkt wird.
  • Solche Vorrichtungen und Verfahren kommen in der tabakverarbeitenden Industrie zu unterschiedlichen Zwecken zur Anwendung, wenn stabförmige Artikel, als Zwischenprodukt oder als Endprodukt, zum Beispiel von einer ersten Herstellungs- oder Verarbeitungs- oder Bearbeitungsstation an eine nachgeordnete Herstellungs- oder Verarbeitungs- oder Bearbeitungs- oder Verpackungsstation transportiert und auf dem Weg dorthin ggf. auch gespeichert werden. Beispiele für solche Vorrichtungen können zum Beispiel so genannte Fallschächte oder entsprechende Schächte in einem Horizontalspeicher sein. Am Beispiel der Fallschächte dienen z.B. Leitungen zum Zuführen einzelner stabförmiger Artikel, zum Beispiel Filter, Filterstäbe in einfacher oder mehrfacher Gebrauchslänge oder dergleichen, in den Bereich eines Empfangsmoduls als Zuführeinrichtung. Mittels der Empfangsmodule werden die Artikel, insbesondere nach einem Formatwechsel, für den der Fallschacht vollständig entleert sein muss, für die Erstbefüllung in den Aufnahmeraum geführt, aus dem sie über den vertikal gerichteten Schacht in Richtung und bis zu der dem Schacht nachgeordneten Vorrichtung strömen. Dabei ist eine Distanz von bis zu 150 cm oder mehr in vertikaler Richtung zu überwinden.
  • Am Beispiel der Horizontalspeicher, die z.B. einen so genannten Maker zum Herstellen von Zigaretten mit einem so genannten Packer zum Verpacken der Zigaretten verbinden, verfährt der Horizontalspeicher beim Leerlaufen seine Seitenwände aufeinander zu, so dass sich der im Wesentlichen vertikal ausgerichtete Schacht ergibt. Bei der Erstbefüllung dient z.B. ein Bandförderer als Zuführeinrichtung dazu, einen mehrlagigen aus Artikeln gebildeten Massenstrom im Wesentlichen horizontal in den Bereich des Aufnahmeraums zu fördern, aus dem die Artikel über den vertikal gerichteten Schacht in Richtung und bis zu der dem Schacht nachgeordneten Vorrichtung strömen. Auch dabei ist eine Distanz von bis zu 150 cm oder mehr in vertikaler Richtung zu überwinden.
  • Die bekannten Vorrichtungen weisen den gemeinsamen Nachteil auf, dass zum Beispiel bei bzw. nach einem Formatwechsel, einem so genannten Brand Change Prozess, für den die Vorrichtung vollständig leerlaufen muss bzw. vollständig entleert sein muss, eine Erstbefüllung nur halbautomatisch ausgeführt werden kann. Bei der Erstbefüllung der leeren Vorrichtung bzw. des leeren Schachtes müssen die Artikel einen mindestens abschnittsweise im Wesentlichen vertikal gerichteten Schacht durchströmen, was bei einem freien Fall über die gesamte Distanz zu unerwünschten Querfliegern oder dergleichen führen würde. Um diese Querflieger zu verhindern und bei der Erstbefüllung einen gleichmäßigen und kontinuierlichen Artikelstrom zu erzeugen, werden im Stand der Technik manuelle Hilfsmittel, wie z.B. ein Molch, eingesetzt, die dem Artikelstrom vorauslaufen und nach und nach in Transportrichtung ausgehend vom Aufnahmeraum bis zum Ende des Schachtes geführt werden. Zu Beginn der Erstbefüllung befindet sich der Molch oder ein vergleichbares, innerhalb des Schachtes mitlaufendes Element im Bereich des Übergangs vom Aufnahmeraum zum Schacht. Durch nachströmende Artikel und/oder einen aktiven Antrieb bewegt sich der Molch quasi als Bremsklotz vor dem in den Schacht strömenden Artikelstrom in Richtung des Endes des Schachtes im Bereich der nachgeordneten Vorrichtung. Sobald die Erstbefüllung vollständig abgeschlossen ist, also ein vollständiger und kontinuierlicher Artikelstrom zwischen dem Aufnahmeraum und der nachgeordneten Vorrichtung gebildet ist, muss der Molch aus dem Schacht entfernt werden. Diese Lösung ist entsprechend nur halbautomatisch und kostet Zeit und Personalaufwand.
  • Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine einfache und zuverlässige Vorrichtung zu schaffen, mittels der eine vollautomatische Erstbefüllung des Schachtes realisierbar ist. Der Erfindung liegt des Weiteren die Aufgabe zugrunde, ein entsprechendes Verfahren vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der kanalartige Schacht eine mindestens im Wesentlichen vertikale Ausrichtung aufweist und im Bereich des Schachtes mindestens ein zu öffnendes und zu schließendes Schließelement angeordnet ist, mittels dem der Schacht in mindestens zwei getrennte Schachtabschnitte unterteilbar ist. Durch die vertikale Ausrichtung, im Wesentlichen deshalb, weil auch Schächte mit einer leichten Schrägstellung mit umfasst sind, fallen die Artikel allein durch die Schwerkraft in Transportrichtung T in den Fallschacht. Durch das oder jedes Schließelement in der Schließstellung wird der Artikelstrom zunächst aufgehalten, so dass der freie Fall über eine größere Distanz aufgehalten wird. Die Artikel fallen maximal aus dem Aufnahmeraum in den ersten durch das Schließelement abgeteilten Schachtabschnitt. Nach dem Öffnen des Schließelementes fällt der Artikelstrom in einem nächsten Schritt in den darunterliegenden Schachtabschnitt. Die Unterteilung des Schachtes in mindestens zwei Schachtabschnitte führt demnach dazu, dass der Artikelstrom stets zusammenhängend nur geringe Distanzen überwinden muss. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet somit eine vollautomatische Erstbefüllung ohne das Auftreten von Querfliegern.
  • Vorteilhafterweise ist der Schacht mittels bewegbaren Schließelementen in mehr als zwei, vorzugsweise drei bis neun, untereinander angeordnete Schachtabschnitte unterteilbar, wobei insbesondere zwei oder drei oder mehr als drei Schachtabschnitte im Wesentlichen das gleiche Aufnahmevolumen für Artikel aufweisen. Der Schacht hat eine vorbestimmte Gesamthöhe von zum Beispiel 100cm bis 180cm. Von der Gesamthöhe hängt ab, wie viele Schachtabschnitte notwendig sind, um noch eine Fallhöhe zu erreichen, bei der Querflieger vermieden werden können. Die Höhe der Schachtabschnitte, also die Ausdehnung jedes Schachtabschnitts in Transportrichtung T, die ja quasi die Fallhöhe der Artikel aus dem Aufnahmeraum bzw. dem jeweils darüberliegenden Schachtabschnitt bestimmt, beträgt zum Beispiel 40mm oder 30 mm oder 20mm oder 10mm. Aus der Gesamthöhe des Schachtes und der gewählten Höhe der Schachtabschnitte ergibt sich die Anzahl der Schachtabschnitte und damit der Schließelemente. Die Schachtabschnitte können in der Höhe in Transportrichtung T unterschiedliche Abmessungen aufweisen, bevorzugt sind jedoch alle Schachtabschnitte in der Höhe gleich ausgebildet und weisen das gleiche Aufnahmevolumen für Artikel auf. Die Schachthöhe, die Höhe der Schachtabschnitte sowie deren Ausbildung können selbstverständlich auch variieren.
  • Eine besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schließelement als linear bewegbares Schwert ausgebildet und eingerichtet ist. Diese Zugschwerter sind zum einen ausreichend stabil, um den Artikelstrom zumindest zweitweise aufzuhalten. Zum anderen lassen sich diese (Zug-)Schwerter auch schnell und präzise linear hin und her bewegen. Schwerter können schnell und ruckartig bewegt werden, ohne negative Auswirkungen auf den darauf liegenden Artikelstrom zu haben. Dadurch ist das portionsweise bzw. schrittweise Öffnen des Schachtes und damit kontrollierte Freigeben des Schachtes und damit des Artikelstroms bei der Erstbefüllung sicher und zuverlässig gewährleistet. Anstelle der (Zug-)Schwerter können die Schließelemente auch alternativ, zum Beispiel als Klappschwert, ausgebildet sein, und zwar als einteiliges Klappschwert oder mehrteiliges, insbesondere zweiteiliges Klappschwert. Das oder jedes Klappschwert oder Klappschwertelement kann schwenkbar z.B. an den Seitenwänden des Schachtes gelagert sein. Anstelle des Schwertes als Zugschwert oder Klappschwert können auch andere ein- oder mehrteilige Schließbleche, Klappen oder dergleichen eingesetzt werden.
  • Zweckmäßigerweise sind im Bereich der Rückwand des Schachtes Schlitze ausgebildet, und im Bereich der Schlitze die Schließelemente zum Unterteilen des Schachtes in einzelne Schachtabschnitte durch den Schlitz in der Rückwand aus einer Warte- bzw. Freigabestellung in eine Schließstellung und zum Freigeben des Schachtes bzw. Schachtabschnittes aus der Schließstellung in die Warte- bzw. Freigabestellung angeordnet. Die Schwerter als Schließelemente sind durch die Schlitze in der Rückwand geführt. Die Bewegungsrichtung der Schwerter ist bevorzugt horizontal. Optional können Schlitze oder andere Durchbrüche und/oder Öffnungen z.B. auch in der Vorderwand und/oder einer oder beiden Seitenwänden ausgebildet sein.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung umfasst der Schacht in vertikaler Richtung eine Trennwand, mittels der der Schachtraum in zwei nebeneinander angeordnete Schachtabschnitte unterteilt ist. Die Trennwand kann sich über einen Teil der Höhe des Schachtes oder über die gesamte Schachthöhe erstrecken. Optional können auch mehrere Trennwände vorgesehen sein. Jede Trennwand kann zum Beispiel eine flache durchgehende Wand sein. Im Bereich der Trennwand und/oder an den Seitenwänden des Schachtes können auch Leitelemente für den Artikelstrom angeordnet sein.
  • Vorzugsweise weist jedes Schließelement einen Schlitz auf, der bezüglich der Abmessungen quer zur Transportrichtung T im Wesentlichen der Dicke der den Schacht in vertikaler Richtung teilenden Trennwand entspricht. Die Breite des Schlitzes im Schwert als Schließelement ist geringfügig größer als die Dicke der Trennwand, um idealerweise ein berührungsloses und reibungsfreies Bewegen der Schließelemente relativ zur Trennwand zu gewährleisten. Das Schließelement kann für einen Schacht ohne Trennwand durchgehend geschlossen sein. Für einen vertikal geteilten Schacht können neben dem geschlitzten Schließelement auch zwei separate Schließelemente/Schwerter vorgesehen sein, die zu beiden Seiten der Trennwand geführt sind.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform ist jedem Schließelement jeweils mindestens ein Antrieb, insbesondere ein Pneumatikantrieb, zugeordnet, der zum Bewegen des Schließelementes aus einer Warte- bzw. Freigabestellung für den Schacht in eine Schließstellung zum Bilden der Schachtabschnitte und zurück ausgebildet und eingerichtet ist. Mit dieser Ausführungsform ist das schnelle Freigeben und Schließen der jeweiligen Schachtabschnitte sicher und präzise sichergestellt. Der Pneumatikantrieb umfasst u.a. einen einen Druckluftzylinder umgebenden bzw. einen Druckluftzylinder bildenden Grundkörper sowie ein pneumatisch angetriebenes Führungsgestänge sowie Mittel zum Erzeugen der Druckluft, Ventile und Leitungen. Anstelle des Pneumatikantriebs können auch andere Antriebsmittel eingesetzt werden, wie z.B. Schrittmotore oder dergleichen.
  • Vorzugsweise ist jedes Schließelement mit einem Führungskörper verbunden, der linear auf dem Antrieb, insbesondere dem Pneumatikantrieb, geführt ist. Genauer ist der Führungskörper auf dem Grundkörper geführt, wobei der Führungskörper mit dem Führungsgestänge in Wirkverbindung steht. Durch Bewegen des Führungsgestänges wird der Führungskörper bewegt, der wiederum das Schließelement bewegt. Das Schließelement und der Führungskörper können mehrteilig und miteinander verbunden sein. Vorzugsweise sind sie jedoch einstückig ausgebildet.
  • In einer bevorzugten Weiterbildung der Vorrichtung ist der Aufnahmeraum mittels eines Trennelementes in mindestens zwei übereinander angeordnete Raumabschnitte unterteilbar. Vorzugsweise ist der Aufnahmeraum in zwei Raumabschnitte unterteilt. Optional kann der Aufnahmeraum auch in mehr als zwei übereinander angeordnete Raumabschnitte unterteilt sein. Die Trennelemente sind vergleichbar den Schwertern durch Schlitze aus einer Schließstellung in eine Freigabestellung und zurück bewegbar und ebenfalls mittels Pneumatikantrieben oder alternativen Antriebskonzepten antreibbar. Ebenso können auch Schwenkklappen oder dergleichen als Teiler des Aufnahmeraums eingesetzt werden
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der in Transportrichtung T dem Schacht nächstliegende Raumabschnitt des Aufnahmeraums durch ein Schließelement vom Schacht getrennt ist. Dadurch kann vor dem schrittweisen Befüllen des Schachtes zunächst eine vorgegebene Menge an Artikeln im Aufnahmeraum angesammelt werden, bevor ein kontinuierlicher Artikelstrom abschnittsweise vertikal nach unten in den Schacht geführt wird.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind für eine Erstbefüllung der Vorrichtung alle Trenn- und Schließelemente automatisch in eine Schließstellung bewegbar und in Transportrichtung T von oben nach unten zum Befüllen des Schachtes sequenziell automatisch in eine Warte- bzw. Freigabestellung bewegbar. Nach einem Formatwechsel und dem vollständigen Leerfahren der Vorrichtung, also für jede Art der Erstbefüllung, stehen zunächst alle Trenn- und Schließelement in ihrer Schließstellung. Die Schließelemente verhindern zunächst das Strömen der Artikel in den vertikal gerichteten Schacht, so dass sich Artikel im Aufnahmeraum aufbauen können. Erst, wenn eine bestimmte Menge an Artikeln im Aufnahmeraum angesammelt ist, werden die Schließelemente von oben nach unten nach und nach geöffnet, um den Artikelstrom in Richtung der dem Schacht nachgeordneten Vorrichtung zu transportieren.
  • In einer Ausführungsform sind im Bereich des Aufnahmeraums mindestens zwei, vorzugsweise drei, Empfangsmodule als Zuführeinrichtung angeordnet, wobei das Trennelement ausgebildet und eingerichtet ist, den Abschnitt des Aufnahmeraums, der dem ersten Empfangsmodul zugeordnet ist, von dem oder jedem Abschnitt zu trennen, der dem zweiten und jedem weiteren Empfangsmodul zugeordnet ist. Die Empfangsmodule sind über Leitungen oder dergleichen mit Artikeln versorgbar. Über die Empfangsmodule gelangen die Artikel in den Aufnahmeraum. Dabei ist frei wählbar, ob zunächst das erste, unterste Empfangsmodul als erstes Artikel in den Aufnahmeraum führt und/oder ein anderes, darüber liegendes Empfangsmodul oder mehrere oder alle Empfangsmodule gleichzeitig Artikel in den Aufnahmeraum führen. Für den Fall, dass der Aufnahmeraum ungeteilt ist, wird eine Befüllung des Aufnahmeraums von unten nach oben nach oben bevorzugt, wobei die Artikel auf dem im Übergangsbereich vom Aufnahmeraum zum Schacht in Schließstellung stehenden Schließelement liegen bleiben. Sicherungsmittel, wie zum Beispiel ein kurzes Kettenhemd, verhindern Querflieger bei den in den Aufnahmeraum strömenden Artikeln. Für den Fall, dass der Aufnahmeraum geteilt ist, können Artikel auch erst in einen oberen Raumabschnitt des Aufnahmeraums transportiert und gesammelt werden, derart, dass die Artikel zunächst auf dem Trennelement liegen bleiben. Andere Befülloptionen des Aufnahmeraums und/oder des Schachtes sind ebenfalls möglich. In anderen Ausführungsformen der Vorrichtung kann im Bereich des Aufnahmeraums zum Beispiel auch ein Förderelement, z.B. ein Förderband zum Transportieren eines mehrlagigen Massenstroms aus Artikeln, als Zuführelement zum horizontalen Zuführen der Artikel an und in den Aufnahmeraum angeordnet sein.
  • Vorteilhafterweise ist im Bereich des Aufnahmeraums mindestens ein Detektionselement zum Detektieren des Füllstandes angeordnet, derart, dass das in Transportrichtung T erste Schließelement und alle weiteren Schließelemente jeweils erst geöffnet werden, wenn sich in dem Aufnahmeraum ein vom Detektionsmittel detektiertes, aus Artikeln gebildetes zusätzliches Artikelvolumen gebildet hat, das zur Bildung eines geschlossenen Artikelstroms im Wesentlichen dem Aufnahmevoulmen des nächsten zu befüllenden Schachtabschnitts entspricht, und die Artikel nach dem Öffnen des ersten bzw. nachfolgenden Schließelementes auf das in Transportrichtung T nachfolgende Schließelement fallen. Das oder jedes Detektionselement kann zum Beispiel mechanische und/oder elektronische Bauelemente umfassen, wie z.B. einen Füllstandsensor, eine auslenkbare Füllstandklappe mit Kontaktelement oder dergleichen. Optional können an unterschiedlichen Positionen innerhalb des Aufnahmeraums, vorzugsweise in unterschiedlichen Höhen, mehrere Detektionsmittel, vorzugsweise in jedem Raumabschnitt, beabstandet übereinander angeordnet sein.
  • Eine bevorzugte Weiterbildung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Steuerungseinrichtung umfasst, die zum Steuern der Trenn- und/oder Schließelemente auf der Basis des Füllstands des Aufnahmeraums ausgebildet und eingerichtet ist. Dazu ist die Steuerungseinrichtung mindestens mit den Detektionselementen und Antrieben, insbesondere Pneumatikantrieben, für die Trenn- und Schließelemente verbunden. In Abhängigkeit des Füllstands des Aufnahmeraums oder einzelner Raumabschnitte des Aufnahmeraums werden die Antriebe, insbesondere Pneumatikantriebe, der Trenn- oder Schließelemente angesteuert.
  • Besonders vorteilhaft ist das Trennelement in einem Abstand von 100mm bis 150mm, vorzugsweise etwa 120mm, zum in Transportrichtung T ersten Schließelement im Übergangsbereich zwischen dem Aufnahmeraum und dem Schacht angeordnet. Mit dieser Fallhöhe kann der Artikelstrom zuverlässig und frei von Querfliegern in Transportrichtung zunächst von Raumabschnitt zu Raumabschnitt und anschließend von Schachtabschnitt zu Schachtabschnitt, die vorzugsweise vergleichbare Fallhöhen aufweisen, transportiert werden.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass jedes Trennelement und jedes Schließelement in Bezug auf die Transportrichtung T der Artikel ortsfest an einem Gehäuse des Aufnahmeraums und/oder am Schacht ausgebildet und eingerichtet und lediglich quer zur Transportrichtung T bewegbar ausgebildet und eingerichtet ist. Wenn nur Schließelemente vorhanden sind, sind die dann entlang des Schachtes immer an derselben Position, lediglich wahlweise in Schließ- oder Warte- bzw. Freigabeposition, also immer auf derselben Höhe angeordnet. Ortsfest schließt aber explizit nicht aus, dass die Schließelemente, Entsprechendes gilt im Übrigen auch für die Trennelemente, zum Öffnen und Schließen von Schacht und Teilen des Aufnahmeraums, entweder quer zur Transportrichtung T bewegbar oder aber schwenkbar um einen festen Drehpunkt ausgebildet sind.
  • Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren mit den eingangs genannten Schritten dadurch gelöst, dass im Bereich des Schachtes mindestens ein Schließelement zunächst geschlossen wird, um den Artikelstrom aufzuhalten und im Aufnahmeraum zu sammeln, und dass das oder jedes Schließelement beim Erreichen eines definierten Füllstands des Aufnahmeraums zum kontrollierten Absenken des Artikelstroms geöffnet wird. Wie bereits im Zusammenhang mit der Vorrichtung beschrieben, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren eine vollautomatische Erstbefüllung von vertikal gerichteten Schächten, letztlich unabhängig von der Art und dem Einsatzgebiet der Vorrichtung.
  • Vorzugsweise werden mehrere in Transportrichtung T hintereinander angeordnete Schwerter als Schließelemente zunächst alle in einer den Schacht versperrenden Schließstellung gehalten und zum Freigeben jeweils eines Schachtabschnittes von oben nach unten in definierter Reihenfolge nach hinten durch eine Rückwand des Schachtes in eine einen Schachtabschnitt freigebende Freigabestellung herausgezogen. Dadurch kann ein kontinuierlicher Artikelstrom über eine lange Distanz im Zuge einer Erstbefüllung des Schachtes zuverlässig und frei von Querfliegern automatisch vom Aufnahmeraum, in den die Artikel über beliebige Zuführeinrichtungen zugeführt werden, bis zu der dem Schacht nachgeordneten Vorrichtung transportiert werden.
  • Besonders vorteilhaft wird jedes Schwert schnell und ruckartig aus der Schließstellung nach hinten in die Freigabestellung herausgezogen, so dass der Artikelstrom abschnittsweise und schrittweise von oben nach unten in definierten Schritten und Abständen in den Schacht geführt wird bzw. tiefer in den Schacht fällt, bis ein durchgängiger Artikelstrom vom Aufnahmeraum bis zur nachgeordneten Vorrichtung gebildet ist. Das schnelle und ruckartige beschreibt das Prinzip der Tischdecke, die unter den Teilen, die auf ihr draufliegen, weggezogen wird, ohne dass die Teile mit weggezogen werden. Damit wird zum Ausdruck gebracht, dass eine schnelle und ruckartige Bewegung der Schwerter dazu führt, dass die Artikel nicht einzeln in den nächsten Schachtabschnitt fallen/rieseln, sondern der Artikelstrom quasi blockartig transportiert wird.
  • Vorteilhafterweise erfolgt das Ansteuern der Schließelemente zum Freigeben der Schachtabschnitte über eine Füllstandabfrage im Aufnahmeraum. Besonders bevorzugt werden das in Transportrichtung T erste Schließelement und alle weiteren Schließelemente jeweils erst geöffnet, wenn sich in dem Aufnahmeraum ein von einem Detektionsmittel detektiertes, aus Artikeln gebildetes zusätzliches Artikelvolumen gebildet hat, das zur Bildung eines geschlossenen Artikelstroms im Wesentlichen dem Aufnahmevoulmen des nächsten zu befüllenden Schachtabschnitts entspricht, und die Artikel nach dem Öffnen des ersten bzw. nachfolgenden Schließelementes auf das in Transportrichtung T nachfolgende Schließelement fallen. Zweckmäßigerweise wird der sich durch das Öffnen des ersten Schließelementes reduzierende Füllstand im Aufnahmeraum durch weiteres Zuführen von Artikeln in den Aufnahmeraum wieder erhöht, bis das Detektionsmittel erneut das Öffnen eines nachfolgenden Schließelementes auslöst, wobei dieser Vorgang wiederholt wird, bis alle Schließelemente geöffnet sind. Die sich aus den vorgenannten Schritten ergebenden Vorteile wurden bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben, weshalb zur Vermeidung von Wiederholungen auf die entsprechenden Passagen verwiesen wird.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung fallen die Artikel durch das sequenzielle Öffnen der Schließelemente von oben nach unten portionsweise jeweils etwa um 100 bis 150mm, vorzugsweise um 120mm, zur Bildung eines kontinuierlichen Artikelstroms im Schacht von Schachtabschnitt zu Schachtabschnitt, bis der letzte vor der nachfolgenden Vorrichtung liegende Schachtabschnitt befüllt ist. Die geringe Fallhöhe der Artikel bzw. des Artikelstroms, die auch im Aufnahmeraum erzielt wird, wenn die Artikel auf das erste Schließelement im Übergangsbereich von Aufnahmeraum zu Schacht fallen, oder wenn die Artikel von einem Raumabschnitt zum nächsten Raumabschnitt fallen, gewährleistet eine besonders zuverlässige und störungsfreie automatische Erstbefüllung.
  • Besonders vorteilhaft wird der durch sich durch die zugeführten Artikel im Aufnahmeraum bildende Artikelvorrat von oben mindestens teilweise abgedeckt. Ein kurzes Kettenhemd oder dergleichen verhindert bei den in den Aufnahmeraum zugeführten Artikeln so genannte Querflieger.
  • Eine besonders bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 ausgeführt wird.
  • Weitere zweckmäßige und/oder vorteilhafte Merkmale und Weiterbildungen zur Vorrichtung sowie zum Verfahren für die Erstbefüllung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung. Besonders bevorzugte Ausführungsformen sowie das Verfahren werden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit vertikalem Fallschacht zu Beginn einer Erstbefüllung,
    Fig. 2
    eine vergrößerte Darstellung des Schachtes mit mehreren Schließelementen in Schließstellung,
    Fig. 3
    eine weiter vergrößerte Darstellung zweier Schachtabschnitte,
    Fig. 4
    eine Einzeldarstellung eines Schwertes als Schließelement mit einem Pneumatikantrieb, wobei der Pneumatikantrieb in eingefahrenem Zustand, also der Schließposition des Schließelementes, dargestellt ist,
    Fig. 5
    eine Rückansicht der Vorrichtung mit mehreren Schließelementen in Schließstellung,
    Fig. 6
    eine Einzeldarstellung eines Schwertes als Schließelement mit einem Pneumatikantrieb, wobei der Pneumatikantrieb in ausgefahrenem Zustand, also der Freigabeposition des Schließelementes, dargestellt ist,
    Fig. 7
    eine Rückansicht der Vorrichtung mit mehreren Schließelementen in Freigabestellung,
    Fig. 8
    die Vorrichtung gemäß Figur 1 mit einem teilweise gefüllten Aufnahmeraum,
    Fig. 9
    die Vorrichtung gemäß Figur 8 mit einem weiter gefüllten Aufnahmeraum, wobei die Artikel auf einem Trennelement in einem oberen Raumabschnitt liegen,
    Fig. 10
    die Vorrichtung gemäß Figur 9 mit einem weiter gefüllten Aufnahmeraum, wobei die Artikel auf einem Schließelement im Übergang zum Schacht liegen,
    Fig. 11
    die Vorrichtung gemäß Figur 10 mit einem weiter gefüllten Aufnahmeraum, wobei die Artikel den Aufnahmeraum füllen und eine definierte Füllhöhe überschreiten,
    Fig. 12
    die Vorrichtung gemäß Figur 11 mit einem weiter gefüllten Aufnahmeraum, wobei die Artikel auf einem Schließelement innerhalb des Schachtes liegen,
    Fig. 13
    die Vorrichtung gemäß Figur 12 mit einem weiter gefüllten Aufnahmeraum, wobei die Artikel auf einem in Transportrichtung T weiter unten liegenden Schließelement liegen,
    Fig. 14
    die Vorrichtung gemäß Figur 13 mit einem weiter gefüllten Aufnahmeraum, wobei die Artikel auf einem in Transportrichtung T untersten Schließelement liegen, derart, dass sich ein geschlossener Artikelstrom vom Aufnahmeraum bis zu einer dem Schacht nachgeordneten Vorrichtung erstreckt,
    Fig. 15
    eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit vertikalem Fallschacht zu Beginn einer Erstbefüllung,
    Fig. 16
    die Vorrichtung gemäß Figur 15 mit einem Horizontalförderer zum Zuführen der Artikel in den Aufnahmeraum,
    Fig. 17
    die Vorrichtung gemäß Figur 16 mit einem gefüllten Aufnahmeraum, wobei die Artikel auf einem Schließelement im Übergangsbereich zum Schacht liegen,
    Fig. 18
    die Vorrichtung gemäß Figur 17 mit einem weiter gefüllten Aufnahmeraum, wobei die Artikel auf einem Schließelement innerhalb des Schachtes liegen,
    Fig. 19
    die Vorrichtung gemäß Figur 18 mit einem weiter gefüllten Aufnahmeraum, wobei die Artikel auf einem in Transportrichtung T untersten Schließelement liegen, derart, dass sich ein geschlossener Artikelstrom vom Aufnahmeraum bis zu einer dem Schacht nachgeordneten Vorrichtung erstreckt, und
    Fig. 20
    die Vorrichtung gemäß Figur 19 im Normalbetrieb, bei dem sich ein geschlossener Artikelstrom vom Aufnahmeraum bis zu einer dem Schacht nachgeordneten Vorrichtung erstreckt, wobei mindestens eine Seitenwand des Schachtes zur Vergrößerung des Aufnahmevolumens des Schachtes bewegbar ausgebildet ist.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung dient zum Transportieren und/oder Speichern stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie zum einen zwischen einer Filterherstellungsmaschine und einer Filteransetzmaschine und zum anderen zwischen einem so genannten Maker zur Herstellung von Zigaretten und einem so genannten Packer zum Verpacken der Zigaretten. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zum Transportieren und/oder Speichern anderer Artikel innerhalb jeder Vorrichtung mit einem vertikal ausgerichteten Schacht eingesetzt werden.
  • Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung 10 ist zum Transportieren und/oder Speichern stabförmiger Artikel 11 der tabakverarbeitenden Industrie ausgebildet und umfasst einen Aufnahmeraum 12 als Empfangsspeicher zum Aufnehmen stabförmiger Artikel 11, mindestens ein Modul als Zuführeinrichtung 13 zum Zuführen der Artikel 11 in den Aufnahmeraum 12, einen sich an den Aufnahmeraum 12 anschließenden kanalartigen Schacht 14 mit einer Rückwand 15, einer der besseren Übersicht halber nicht explizit dargestellten Vorderwand und zwei Seitenwänden 16, 17 zum Speichern und/oder zum Transportieren der Artikel 11 aus dem Aufnahmeraum 12 an eine in Transportrichtung T der Artikel 11 dem Schacht 14 nachgeordnete (nicht dargestellte) Vorrichtung.
  • Diese Vorrichtung 10 zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass der kanalartige Schacht 14 eine mindestens im Wesentlichen vertikale Ausrichtung aufweist und im Bereich des Schachtes 14 mindestens ein zu öffnendes und zu schließendes Schließelement 18 angeordnet ist, mittels dem der Schacht 14 in mindestens zwei getrennte Schachtabschnitte 14.1, 14.2 unterteilbar ist.
  • Die im Folgenden beschriebenen Merkmale und Weiterbildungen stellen für sich betrachtet oder in Kombination miteinander bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung 10 dar. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass Merkmale, die in den Ansprüchen und/oder der Beschreibung und/oder der Zeichnung zusammengefasst oder in einer gemeinsamen Ausführungsform beschrieben sind, auch funktional eigenständig die weiter oben beschriebene Vorrichtung 10 weiterbilden können.
  • Der vertikal gerichtete Schacht 14 ist mittels bewegbaren Schließelementen 18 in mehr als zwei, vorzugsweise drei bis neun, untereinander angeordnete Schachtabschnitte 14.1 bis 14.n unterteilbar. In der konkreten Ausführungsform gemäß Figur 1 sind sieben Schachtabschnitte 14.1 bis 14.7 vorgesehen, die übereinander angeordnet und durch Schließelemente 18 voneinander getrennt sind. Im Übergangsbereich zwischen dem Aufnahmeraum 12 und dem Schacht 14 ist ein weiteres Schließelement 18 angeordnet. Jedes Schließelement 18 ist als linear bewegbares Schwert 19 ausgebildet und eingerichtet. Jedes Schwert 19 ist eine einfache, biegesteife Platte. Die Auflagefläche jeder Platte kann durchgängig ausgebildet sein, wie zum Beispiel im Übergangsbereich zwischen Aufnahmeraum 12 und Schacht 14, in der die Platte quasi den Schacht von oben versperrt. Die Auflagefläche jeder Platte kann aber auch unterbrochen ausgebildet sein, wie weiter untenstehend erläutert wird. Im Bereich der Rückwand 15 des Schachtes 14 sind Schlitze 20 ausgebildet. Im Bereich der Schlitze 20 sind die Schließelemente 18 zum Unterteilen des Schachtes 14 in einzelne Schachtabschnitte 14.1 bis 14.7 durch den Schlitz 20 in der Rückwand 15 aus einer Warte- bzw. Freigabestellung (siehe z.B. Figur 7) in eine Schließstellung (siehe z.B. Figur 5) und zum Freigeben des Schachtes 14 bzw. Schachtabschnittes 14.1 bis 14.7 aus der Schließstellung in die Warte- bzw. Freigabestellung angeordnet sind. Die Schließelemente 18 sind sequenziell ansteuerbar.
  • Der Schacht 14 umfasst in vertikaler Richtung eine Trennwand 21, mittels der der Schachtraum 22 in zwei nebeneinander angeordnete Schachtraumabschnitte 22.1, 22.2 unterteilt ist. Die Größe der beiden Schachtraumabschnitte 22.1, 22.2 ist etwa gleich, da die Trennwand 21 etwa mittig verläuft. An der Trennwand 21 sind zu beiden Seiten in den Schachtraumabschnitt 22.1, 22.2 ragende Leitelemente 23 angeordnet. Zusätzlich sind an den Seitenwänden 16, 17 auf den den Schachtraumabschnitten 22.2, 22.2 zugewandten Innenseiten ebenfalls Leitelemente 24 angeordnet oder ausgebildet. Durch die Trennwand 21 ist es in der dargestellten Ausführungsform notwendig, dass jedes Schließelement 18 einen Schlitz 25 aufweist, der bezüglich der Abmessungen quer zur Transportrichtung T im Wesentlichen der Dicke der den Schacht 14 in vertikaler Richtung teilenden Trennwand 21 entspricht. Die das Schwert 19 bildende Platte ist mittig geschlitzt, wobei die Breite des Schlitzes 25 breiter ist als die Dicke der Trennwand 21, so dass das Schwert 19 kontaktlos zur Trennwand 21 aus der Schließstellung in die Freigabestellung und zurückbewegt werden kann.
  • In der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 10 ist jedem Schließelement 18 jeweils mindestens ein Pneumatikantrieb 26 zugeordnet, der zum Bewegen des Schließelementes 18 aus der Warte- bzw. Freigabestellung für den Schacht 14 in die Schließstellung zum Bilden der Schachtabschnitte 14.1 bis 14.7 und zurück ausgebildet und eingerichtet ist. Der Pneumatikantrieb 26 umfasst u.a. einen Grundkörper 27. Der Grundkörper 27 kann einen Druckluftzylinder umgeben oder diesen bilden. Der Druckzylinder ist mit einem Führungsgestänge 28 in Wirkverbindung. An bzw. auf dem Grundkörper 27 ist das Schließelement 18 bewegbar angeordnet. Jedes Schließelement 18 mit einem Führungskörper 28 verbunden, der linear auf dem Pneumatikantrieb 26 bzw. dem Grundkörper 27 geführt ist. Der Führungskörper 28 steht mit einem Führungsgestänge 29, das im Grundkörper 27 geführt ist und mit dem Druckluftzylinder in Wirkverbindung steht, in Wirkverbindung. Durch Bewegen des Druckluftzylinders und damit des Führungsgestänges 29 wird der Führungskörper 28 bewegt, der wiederum das Schließelement 18 bewegt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind das das Schließelement 18 und der Führungskörper 28 einteilig ausgebildet. In der Figur 4 ist der Druckluftzylinder in der eingefahrenen Position gezeigt, in der sich das Schließelement 18 in der Schließstellung befindet. Die Figur 5 zeigt alle Schließelemente 18 zu Beginn der Erstbefüllung in der Schließposition, da kein Schließelement 18 nach hinten durch die Rückwand 15 herausbewegt ist. In der Figur 6 ist der Druckluftzylinder in der ausgefahrenen Position gezeigt, in der sich das Schließelement 18 in der Freigabestellung befindet. Die Figur 7 zeigt alle Schließelemente 18 am Ende der Erstbefüllung in der Freigabeposition, da alle Schließelemente 18 nach hinten durch die Rückwand 15 herausbewegt sind.
  • Nicht nur der Schacht 14 ist in mehrere Schachtabschnitte 14.1 bis 14.7 unterteilt. In der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 10 ist auch der Aufnahmeraum 12 mittels eines Trennelementes 30 in mindestens zwei übereinander angeordnete Raumabschnitte 12.1 und 12.2 unterteilt. Das Trennelement 30 ist vergleichbar zum Schließelement 18 ausgebildet und ebenfalls mittels eines Pneumatikantriebs 26 aus einer Schließstellung in eine Freigabestellung und zurückbewegbar. Der in Transportrichtung T dem Schacht 14 nächstliegende Raumabschnitt 12.1 des Aufnahmeraums 12 ist durch ein weiteres Schließelement 18 vom Schacht 14 getrennt. Für eine Erstbefüllung der Vorrichtung 10 sind alle Trenn- und Schließelemente 18, 30 automatisch in eine Schließstellung bewegbar und in Transportrichtung T von oben nach unten zum Befüllen des Schachtes 14 sequenziell automatisch in eine Warte- bzw. Freigabestellung bewegbar sind. In der Figur 8 ist die Ausgangsposition der Vorrichtung 10 dargestellt. Alle Schließelemente 18 befinden sich in der Schließstellung. Der Schacht 14 ist leer. Das Trennelement 30 im Aufnahmeraum 12 kann in der Ausgangsposition wahlweise in der Schließstellung (wie dargestellt) oder in der Freigabestellung stehen.
  • In der Figurenfolge 1 bis 14 ist eine Vorrichtung 10 gezeigt, bei der im Bereich des Aufnahmeraums 12 mindestens zwei, vorzugsweise drei, Empfangsmodule 31.1 bis 31.3 als Zuführeinrichtung 13 angeordnet sind, wobei das Trennelement 30 ausgebildet und eingerichtet ist, den Raumabschnitt 12.1 des Aufnahmeraums 12, der dem ersten Empfangsmodul 31.1 zugeordnet ist, von dem oder jedem Raumabschnitt 12.2 zu trennen, der dem zweiten und jedem weiteren Empfangsmodul 31.2, 31.3 zugeordnet ist. Jedes Empfangsmodul 31.1 bis 31.3 ist über Leitungen 32 mit Artikeln 11 versorgbar. Die Artikel 11 können mittels eines Empfangsmoduls 31.1 oder über mehrere Empfangsmodule 31.1 und/oder 31.2 und/oder 31.3 in den Aufnahmeraum 12, wahlweise in den Raumabschnitt 12.1 und/oder in den Raumabschnitt 12.2, geführt werden, wo sie den Füllstand des Aufnahmeraums 12 verändern. Die in den Aufnahmeraum 12 strömenden und den Füllstand verändernden Artikel 12 werden durch ein flexibles Kettenhemd 33 oder dergleichen zumindest temporär abgedeckt.
  • In der Figurenfolge 15 bis 20 ist eine Vorrichtung 10 gezeigt, bei der die Zuführeinrichtung 13 ein horizontal gerichtetes Förderband 34 ist, mittels dem die Artikel 11 als mehrlagiger Massenstrom 35 in Richtung des und in den Aufnahmeraum 12 zugeführt werden. In der Figur 16 ist die Ausgangsposition der Vorrichtung 10 dargestellt. Alle Schließelemente 18 befinden sich in der Schließstellung. Der Schacht 14 ist leer.
  • In beiden Ausführungsformen sind insbesondere die dem Schacht 14 zugeordneten Schließelemente 18 sequenziell aus der Schließstellung (siehe insbesondere Figuren 8 und 16) in die Freigabestellung (siehe insbesondere die Figuren 9 bis 14 bzw. 17 bis 20) zu bewegen. Jedes Trennelement 30 und insbesondere jedes Schließelement 18 ist in Bezug auf die Transportrichtung T der Artikel 11 ortsfest an einem Gehäuse des Aufnahmeraums 12 und/oder am Schacht 14 ausgebildet und eingerichtet und lediglich quer zur Transportrichtung T bewegbar ausgebildet und eingerichtet. Die Abstände zwischen den Trennelementen 30 untereinander sowie zum Schließelement 18 sowie die Abstände zwischen den Schließelementen 18 untereinander sind bevorzugt gleich und betragen etwa 100mm bis 150mm, und vorzugsweise etwa 120mm.
  • Im Bereich des Aufnahmeraums 12 ist in beiden Ausführungsformen mindestens ein Detektionselement 36 zum Detektieren des Füllstandes angeordnet. In der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 14 umfasst das Detektionsmittel 36 einen optischen Füllstandsensor 37. In der Ausführungsform gemäß den Figuren 15 bis 20 ist ein mechanisches Klappenelement 38 als Detektionsmittel 36 vorgesehen, das mit einem Kontaktschalter in Wirkverbindung steht. Die Vorrichtung 10 umfasst weiterhin eine nicht explizit dargestellte Steuerungseinrichtung, die zum Steuern der Trenn- und/oder Schließelemente 18, 30 auf der Basis des Füllstands des Aufnahmeraums 12 ausgebildet und eingerichtet ist. Dazu sind sowohl die Detektionsmittel 36 als auch sämtliche Pneumatikantriebe 26 der Schließ- und Trennelemente 18, 30 mit der Steuerungseinrichtung verbunden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur automatischen Erstbefüllung von Schächten einer Vorrichtung zum Handhaben, insbesondere zum Transportieren und/oder Speicher, stabförmiger Artikel der tabakverarbeitenden Industrie.
  • Bei einer erstmaligen Inbetriebnahme der Vorrichtung 10 oder wenn die Vorrichtung 10 zu einem Formatwechsel vollständig leergefahren ist, sich also im Aufnahmeraum 12 und im Schacht 14 keine Artikel 11 mehr befinden, beginnt die Erstbefüllung. Dazu werden zunächst Artikel 11 mittels einer Zuführeinrichtung 13 in einen Aufnahmeraum 12 der Vorrichtung 10 zum Handhaben der Artikel 11 zugeführt, wahlweise als einzelne Artikel 11 oder als aus Artikeln 11 gebildeter einlagiger oder mehrlagiger Massenstrom. Der durch die Artikel 11 gebildete Artikelstrom wird dann durch einen Schacht 14 der Vorrichtung 10 vom Aufnahmeraum 12 an eine dem Schacht 14 nachgeordnete Vorrichtung transportiert, wobei der Artikelstrom zunächst im Übergangsbereich vom Aufnahmerum 12 in den Schacht 14 aufgehalten wird, und dieser Artikelstrom dann kontrolliert nach unten bis zu der dem Schacht nachgeordneten Vorrichtung abgesenkt wird.
  • Dieses Verfahren zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass im Bereich des Schachtes 14 mindestens ein Schließelement 18 zunächst geschlossen wird, um den
  • Artikelstrom aufzuhalten und im Aufnahmeraum 12 zu sammeln, und dass das oder jedes Schließelement 18 beim Erreichen eines definierten Füllstands des Aufnahmeraums 12 zum kontrollierten Absenken des Artikelstroms geöffnet wird.
  • Mit diesem Verfahren erfolgt eine automatische Erstbefüllung der Vorrichtung 10, da das Befüllen des Aufnahmeraums 12 und des Schachtes 14 ohne jeden Eingriff einer Bedienperson vollautomatisch und kontrolliert erfolgt. Für den Fall, dass im Schacht 14 größere Distanzen zu überwinden sind, der Schacht 14 also eine so große Höhe aufweist, dass ein freier Fall des Artikelstroms aus dem Aufnahmeraum 12 an die dem Schacht nachgeordnete Vorrichtung nur schwer oder gar nicht ohne Querflieger zu realisieren ist, sind mehrere in Transportrichtung T hintereinander angeordnete Schwerter 19 als Schließelemente 18 zunächst alle in einer den Schacht 14 versperrenden Schließstellung gehalten (siehe als Ausgangspunkt der Erstbefüllung Figuren 8 und 16). Zunächst wird der Aufnahmeraum 12 mit Artikeln 11 gefüllt. Der Aufnahmeraum 12 kann zunächst maximal bis zu einem vorgegebenen Füllstand gefüllt werden (siehe z.B. Figur 17) oder erst zu einem Teil, indem ein Raumabschnitt 12.2 mit Artikeln 11 gefüllt wird (siehe z.B. Figur 9), und erst nach dem Bewegen eines den Aufnahmeraum 12 teilenden Trennelementes 30 aus einer Schließstellung in eine Freigabestellung eine vollständige Füllung des Aufnahmeraums 12, indem die Raumabschnitte 12.1 und 12.2 mit Artikeln 11 gefüllt werden (siehe z.B. Figur 10). Wenn die Artikel 11 im Aufnahmeraum 12 eine definierte Füllhöhe erreicht haben, wird jedes Schließelement 18 zum Freigeben jeweils eines Schachtabschnittes14.1 bis 14.7 von oben nach unten in definierter Reihenfolge nach hinten durch eine Rückwand 15 des Schachtes 14 in eine einen Schachtabschnitt 14.1 bis 14.n freigebende Freigabestellung herausgezogen. Zunächst wird nur das dem Aufnahmeraum 12 in Transportrichtung T des Artikelstroms nächstliegende Schließelement 18 geöffnet, so dass der Artikelstrom in den Schachtabschnitt 14.1 fällt (siehe z.B. Figur 12). Dann wird der Aufnahmeraum 12 weiter aufgefüllt, bis erneut eine definierte Füllhöhe erreicht wird. Dann wird das in Transportrichtung T nächstliegende Schließelement 18 geöffnet, so dass der Artikelstrom in den Schachtabschnitt 14.2 fällt. Dieses Vorgehen wird wiederholt, bis alle Schachtabschnitte 14.1 bis 14.n, im Beispiel bis 14.7, gefüllt sind, derart, dass ein durchgängiger Artikelstrom vom Aufnahmeraum 12 bis zu der dem Schacht nachgeordneten Vorrichtung gebildet ist (siehe z.B. Figuren 14 und 19).
  • Zum Öffnen eines Schachtabschnitts 14.1 bis 14.7 wird jedes Schwert 19 schnell und ruckartig aus der Schließstellung nach hinten in die Freigabestellung herausgezogen, so dass der Artikelstrom abschnittsweise und schrittweise von oben nach unten in den Schacht 14 geführt wird, bis der durchgängige Artikelstrom vom Aufnahmeraum 12 bis zur nachgeordneten Vorrichtung gebildet ist. Das Ansteuern der Schließelemente 18, aber auch des Trennelementes 30, zum Freigeben der Raumabschnitte 12.1 und 12.2 des Aufnahmeraums 12 und der Schachtabschnitte 14.1 bis 14.7 erfolgt über eine Füllstandabfrage im Aufnahmeraum 12. Entsprechend wird das in Transportrichtung T erste Schließelement 18 erst geöffnet wird, wenn der Aufnahmeraum 12 bis zu einem untersten den Füllstand detektierenden Detektionsmittel 36 gefüllt ist. Durch das Öffnen fallen die Artikel 11 auf das in Transportrichtung T nachfolgende Schließelement 18. Der sich durch das Öffnen des ersten Schließelementes 18 reduzierende Füllstand im Aufnahmeraum 12 wird durch weiteres Zuführen von Artikeln 11 in den Aufnahmeraum 12 wieder erhöht, bis das Detektionsmittel 36 erneut das Öffnen eines nachfolgenden Schließelementes 18 auslöst, wobei dieser Vorgang wiederholt wird, bis alle Schließelemente 18 geöffnet sind.
  • Durch das sequenzielle Öffnen der Schließelemente 18 von oben nach unten fallen die Artikel 11 portionsweise bzw. als Artikelstrom jeweils etwa um 100 bis 150mm, vorzugsweise um 120mm, zur Bildung eines kontinuierlichen Artikelstroms im Schacht 14 von Schachtabschnitt 14.1 zu Schachtabschnitt 14.2 bis 14.7, bis der letzte vor der nachfolgenden Vorrichtung liegende Schachtabschnitt 14.7 befüllt ist. Mit dieser Schrittfolge wird erreicht, dass der Artikelstrom gleichmäßig und frei von Querfliegern aus dem Aufnahmeraum 12 bis zur nachgeordneten Vorrichtung transportiert wird. Um auch das Auftreten von Querfliegern im Aufnahmeraum 12 zu verhindern, wird der sich durch die zugeführten Artikel 11 im Aufnahmeraum 12 bildende Artikelvorrat von oben mindestens teilweise durch ein Kettenhemd 33 oder dergleichen abgedeckt.
  • Besonders bevorzugt wird das Verfahren mit einer Vorrichtung 10 nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 ausgeführt.

Claims (25)

  1. Vorrichtung (10), ausgebildet und eingerichtet zum Handhaben, insbesondere zum Transportieren und/oder Speichern, stabförmiger Artikel (11) der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend einen Aufnahmeraum (12) als Empfangsspeicher zum Aufnehmen stabförmiger Artikel (11), mindestens ein Modul als Zuführeinrichtung (13) zum Zuführen der Artikel (11) in den Aufnahmeraum (12), einen sich an den Aufnahmeraum (12) anschließenden kanalartigen Schacht (14) mit einer Rückwand (15), einer Vorderwand und zwei Seitenwänden (16, 17) zum Speichern und/oder zum Transportieren der Artikel (11) aus dem Aufnahmeraum (12) an eine in Transportrichtung T der Artikel (11) dem Schacht (14) nachgeordnete Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der kanalartige Schacht (14) eine mindestens im Wesentlichen vertikale Ausrichtung aufweist und im Bereich des Schachtes (14) mindestens ein zu öffnendes und zu schließendes Schließelement (18) angeordnet ist, mittels dem der Schacht (14) in mindestens zwei getrennte Schachtabschnitte (14.1, 14.2) unterteilbar ist.
  2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht (14) mittels bewegbaren Schließelementen (18) in mehr als zwei, vorzugsweise drei bis neun, untereinander angeordnete Schachtabschnitte (14.1 bis 14.n) unterteilbar ist, wobei insbesondere zwei oder drei oder mehr als drei Schachtabschnitte (14.1 bis 14.n) im Wesentlichen das gleiche Aufnahmevolumen für Artikel (11) aufweisen.
  3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schließelement (18) als linear bewegbares Schwert (19) ausgebildet und eingerichtet ist.
  4. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Rückwand (15) des Schachtes (14) Schlitze (20) ausgebildet sind, und im Bereich der Schlitze (20) die Schließelemente (18) zum Unterteilen des Schachtes (14) in einzelne Schachtabschnitte (14.1 bis 14.n) durch den Schlitz (20) in der Rückwand (15) aus einer Warte- bzw. Freigabestellung in eine Schließstellung und zum Freigeben des Schachtes (14) bzw. Schachtabschnittes (14.1, 14.2) aus der Schließstellung in die Warte- bzw. Freigabestellung angeordnet sind.
  5. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht (20) in vertikaler Richtung eine Trennwand (21) umfasst, mittels der der Schachtraum (22) in zwei nebeneinander angeordnete Schachtraumabschnitte (22.1, 22.2) unterteilt ist.
  6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schließelement (18) einen Schlitz (25) aufweist, der bezüglich der Abmessungen quer zur Transportrichtung T im Wesentlichen der Dicke der den Schacht (14) in vertikaler Richtung teilenden Trennwand (21) entspricht.
  7. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Schließelement (18) jeweils mindestens ein Antrieb, insbesondere ein Pneumatikantrieb (26), zugeordnet ist, der zum Bewegen des Schließelementes (18) aus einer Warte- bzw. Freigabestellung für den Schacht (14) in eine Schließstellung zum Bilden der Schachtabschnitte (14.1 bis 14.n) und zurück ausgebildet und eingerichtet ist.
  8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schließelement (18) mit einem Führungskörper (28) verbunden ist, der linear auf dem Antrieb, insbesondere dem Pneumatikantrieb (26), geführt ist.
  9. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (12) mittels eines Trennelementes (30) in mindestens zwei übereinander angeordnete Raumabschnitte (12.1, 12.2) unterteilbar ist.
  10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in Transportrichtung T dem Schacht (12) nächstliegende Raumabschnitt (12.1) des Aufnahmeraums (12) durch ein Schließelement (18) vom Schacht (14) getrennt ist.
  11. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Erstbefüllung der Vorrichtung (10) alle Trenn- und Schließelemente (18, 30) automatisch in eine Schließstellung bewegbar und in Transportrichtung T von oben nach unten zum Befüllen des Schachtes (14) sequenziell automatisch in eine Warte- bzw. Freigabestellung bewegbar sind.
  12. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Aufnahmeraums (12) mindestens zwei, vorzugsweise drei, Empfangsmodule (31.1 bis 31.3) als Zuführeinrichtung (13) angeordnet sind, wobei das Trennelement (30) ausgebildet und eingerichtet ist, den Raumabschnitt (12.1) des Aufnahmeraums (12), der dem ersten Empfangsmodul (31.1) zugeordnet ist, von dem oder jedem Raumabschnitt (12.2) zu trennen, der dem zweiten und jedem weiteren Empfangsmodul (31.2, 31.3) zugeordnet ist.
  13. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Aufnahmeraums (12) mindestens ein Detektionselement (36) zum Detektieren des Füllstandes angeordnet ist, derart, dass insbesondere das in Transportrichtung T erste Schließelement (18) und alle weiteren Schließelemente (18) jeweils erst geöffnet werden, wenn sich in dem Aufnahmeraum (12) ein vom Detektionsmittel (36) detektiertes, aus Artikeln (11) gebildetes zusätzliches Artikelvolumen gebildet hat, das zur Bildung eines geschlossenen Artikelstroms im Wesentlichen dem Aufnahmevoulmen des nächsten zu befüllenden Schachtabschnitts (14.1 bis 14.n) entspricht, und die Artikel (11) nach dem Öffnen des ersten bzw. nachfolgenden Schließelementes (18) auf das in Transportrichtung T nachfolgende Schließelement (18) fallen.
  14. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Steuerungseinrichtung umfasst, die zum Steuern der Trenn- und/oder Schließelemente (18, 30) auf der Basis des Füllstands des Aufnahmeraums (12) ausgebildet und eingerichtet ist.
  15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Trennelement (30) in einem Abstand von 100mm bis 150mm, vorzugsweise etwa 120mm, zum in Transportrichtung T ersten Schließelement im Übergangsbereich zwischen dem Aufnahmeraum (12) und dem Schacht (14) angeordnet ist.
  16. Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Trennelement (30) und jedes Schließelement (18) in Bezug auf die Transportrichtung T der Artikel ortsfest am Schacht (14) ausgebildet und eingerichtet und lediglich quer zur Transportrichtung T bewegbar ausgebildet und eingerichtet ist.
  17. Verfahren zur automatischen Erstbefüllung von Schächten (14) einer Vorrichtung (10) zum Handhaben, insbesondere zum Transportieren und/oder Speicher, stabförmiger Artikel (11) der tabakverarbeitenden Industrie, umfassend die Schritte:
    - Zuführen von Artikeln mittels einer Zuführeinrichtung (13) in einen Aufnahmeraum (12) der Vorrichtung (10) zum Handhaben der Artikel (11),
    - Transportieren des in den Aufnahmeraum (12) strömenden Artikelstroms durch einen Schacht (14) der Vorrichtung (10) vom Aufnahmeraum (12) an eine dem Schacht (14) nachgeordnete Vorrichtung,
    - wobei der Artikelstrom zunächst im Übergangsbereich vom Aufnahmerum (12) in den Schacht (14) aufgehalten wird, und dieser Artikelstrom dann kontrolliert nach unten bis zur nachgeordneten Vorrichtung abgesenkt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Schachtes (14) mindestens ein Schließelement (18) zunächst geschlossen wird, um den Artikelstrom aufzuhalten und im Aufnahmeraum (12) zu sammeln, und dass das oder jedes Schließelement (18) beim Erreichen eines definierten Füllstands des Aufnahmeraums (12) zum kontrollierten Absenken des Artikelstroms geöffnet wird.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Transportrichtung T hintereinander angeordnete Schwerter (19) als Schließelemente (18) zunächst alle in einer den Schacht (14) versperrenden Schließstellung gehalten und zum Freigeben jeweils eines Schachtabschnittes (14.1 bis 14.n) von oben nach unten in definierter Reihenfolge nach hinten durch eine Rückwand (15) des Schachtes (14) in eine einen Schachtabschnitt (14.1 bis 14.n) freigebende Freigabestellung herausgezogen werden.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Schwert (19) schnell und ruckartig aus der Schließstellung nach hinten in die Freigabestellung herausgezogen wird, so dass der Artikelstrom abschnittsweise und schrittweise von oben nach unten in den Schacht (14) geführt wird, bis ein durchgängiger Artikelstrom vom Aufnahmeraum (12) bis zur nachgeordneten Vorrichtung gebildet ist.
  20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern der Schließelemente (18) zum Freigeben der Schachtabschnitte (14.1 bis 14.n) über eine Füllstandabfrage im Aufnahmeraum (12) erfolgt.
  21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das in Transportrichtung T erste Schließelement (18) und alle weiteren Schließelemente (18) jeweils erst geöffnet werden, wenn sich in dem Aufnahmeraum (12) ein vom einem Detektionsmittel (36) detektiertes, aus Artikeln (11) gebildetes zusätzliches Artikelvolumen gebildet hat, das zur Bildung eines geschlossenen Artikelstroms im Wesentlichen dem Aufnahmevoulmen des nächsten zu befüllenden Schachtabschnitts (14.1 bis 14.n) entspricht, , und die Artikel (11) nach dem Öffnen des ersten bzw. nachfolgenden Schließelementes (18) auf das in Transportrichtung T nachfolgende Schließelement (18) fallen.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der sich durch das Öffnen des ersten Schließelementes (18) reduzierende Füllstand im Aufnahmeraum (12) durch weiteres Zuführen von Artikeln (11) in den Aufnahmeraum (12) wieder erhöht wird, bis das Detektionsmittel (36) erneut das Öffnen eines nachfolgenden Schließelementes (18) auslöst, wobei dieser Vorgang wiederholt wird, bis alle Schließelemente (18) geöffnet sind.
  23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass durch das sequenzielle Öffnen der Schließelemente (18) von oben nach unten die Artikel (11) portionsweise jeweils etwa um 100 bis 150mm, vorzugsweise um 120mm, zur Bildung eines kontinuierlichen Artikelstroms im Schacht (14) von Schachtabschnitt (14.1 bis 14.n) zu Schachtabschnitt (14.1 bis 14.n) fallen, bis der letzte vor der nachfolgenden Vorrichtung liegende Schachtabschnitt (14.n) befüllt ist.
  24. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der durch sich durch die zugeführten Artikel (11) im Aufnahmeraum (12) bildende Artikelvorrat von oben mindestens teilweise abgedeckt wird.
  25. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 17 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einer Vorrichtung (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16 ausgeführt wird.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3498022A (en) * 1966-06-07 1970-03-03 Seita Devices for filling storage containers with rod-shaped products and especially cigars
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EP3028585A1 (de) * 2014-12-02 2016-06-08 HAUNI Maschinenbau AG 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

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