EP4565082A1 - Verpackung von stabförmigen produkten der tabak verarbeitenden industrie - Google Patents

Verpackung von stabförmigen produkten der tabak verarbeitenden industrie

Info

Publication number
EP4565082A1
EP4565082A1 EP23786043.2A EP23786043A EP4565082A1 EP 4565082 A1 EP4565082 A1 EP 4565082A1 EP 23786043 A EP23786043 A EP 23786043A EP 4565082 A1 EP4565082 A1 EP 4565082A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rod
drum
shaped articles
mass flow
sorting
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.)
Pending
Application number
EP23786043.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Florian Hartmann
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 EP4565082A1 publication Critical patent/EP4565082A1/de
Pending 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
    • A24C5/32—Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • 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
    • A24C5/33—Catching or ordering devices
    • A24C5/333—Catching or ordering devices for combining several rows into one
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B19/00—Packaging rod-shaped or tubular articles susceptible to damage by abrasion or pressure, e.g. cigarettes, cigars, macaroni, spaghetti, drinking straws or welding electrodes
    • B65B19/02—Packaging cigarettes
    • B65B19/04—Arranging, feeding, or orientating the cigarettes
    • B65B19/10—Arranging cigarettes in layers each comprising a predetermined number
    • 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
    • A24C5/47—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 method for conveying a first single-layer mass flow formed from rod-shaped articles, in particular from the tobacco processing industry, wherein the rod-shaped articles are conveyed on a conveying device in a direction which is transverse to a longitudinal axis of the rod-shaped articles, whereby the first mass flow is formed.
  • the invention further relates to a conveying device for conveying a first single-layer mass flow formed from rod-shaped articles, in particular from the tobacco processing industry, and a second single-layer mass flow formed from rod-shaped articles, in particular from the tobacco processing industry, wherein the rod-shaped articles in the mass flows are each conveyed transversely axially in a path.
  • the invention further relates to a conveying device, wherein a sorting device is provided which comprises a base drum, a transfer drum and a sorting drum, wherein the base drum has receiving troughs for receiving at least one web of rod-shaped articles in a single-layer mass flow, wherein the receiving troughs are arranged parallel to a rotation axis of the base drum, wherein the transfer drum is designed to transfer rod-shaped articles from the base drum to the sorting drum and to transfer rod-shaped articles from the sorting drum to the base drum.
  • a sorting device which comprises a base drum, a transfer drum and a sorting drum, wherein the base drum has receiving troughs for receiving at least one web of rod-shaped articles in a single-layer mass flow, wherein the receiving troughs are arranged parallel to a rotation axis of the base drum, wherein the transfer drum is designed to transfer rod-shaped articles from the base drum to the sorting drum and to transfer rod-shaped articles from the sorting drum to the base drum.
  • the invention also relates to a conveyor device in which a packaging device is provided, which is arranged in particular downstream of the base drum, wherein the packaging device is designed to form blocks from a first set of n consecutive rod-shaped articles and a second set of m consecutive rod-shaped articles, wherein n and m are integers which are > 5.
  • Such methods and devices are used in various industrial sectors to convey rod-shaped articles from an input station to an output station, whereby the articles should preferably arrive in the area of the output station in a complete and gap-free batch.
  • cigarettes are produced in a production machine as the input station and transported in a continuous product or mass flow to the area of the transport device. The mass flow is transferred from the transport device or conveyor device to a packaging machine as the output station. Since each package can and should hold a defined number of articles that are combined into a batch or block, gaps on the conveyor device are undesirable since they make filling the packages more difficult or delay it.
  • a disordered multi-layer mass flow can be transported to the packaging machine by means of a conveyor, whereby the articles are separated again before packaging.
  • multi-layer mass flows have the disadvantage that the Quality of the items decreases.
  • the separation of items before packaging is very susceptible to disruption.
  • US 5,366,064 A discloses a device in which several receiving and/or transfer drums and a filling drum are provided.
  • a transport element from a receiving drum and a filling drum.
  • Articles are ejected from the filling drum into a storage shaft.
  • a receiving drum arranged behind the storage shaft guides the ejected articles to a transfer drum.
  • the articles lie in receptacles on the transfer drum, from which they are mechanically ejected for return/transfer to the transport element.
  • a transport device for transporting a single-layer mass flow formed from rod-shaped articles from an input station to an output station, comprising a transport element with troughs for receiving the articles transversely to the transport direction, wherein the transport element is associated with a device for compensating gaps on the transport element, wherein the device comprises a filling drum and a transfer drum, where- where both the filling drum and the transport element can be brought into operative connection with the transfer drum.
  • This object is achieved by a method for conveying a first single-layer mass flow formed from rod-shaped articles, in particular from the tobacco processing industry, wherein the rod-shaped articles are conveyed on a conveyor device in a direction that is transverse to a longitudinal axis of the rod-shaped articles, whereby the first mass flow is formed, wherein the method is further developed in that further rod-shaped articles, in particular from the tobacco processing industry, are conveyed on the conveyor device in a direction that is transverse to a longitudinal axis of the rod-shaped articles, whereby a second single-layer mass flow is formed, wherein the first mass flow is conveyed on a first track on the conveyor device and the second mass flow is conveyed on a second track, wherein individual selectable rod-shaped articles are shifted or displaced from one track to the other track.
  • the method according to the invention makes it possible to equalize the sum of the rod-shaped articles conveyed in the two mass flows.
  • the first track and the second track run parallel to one another.
  • the first mass flow and the second mass flow run on paths parallel to each other.
  • the shifting or relocation of the individual selectable rod-shaped articles from one lane to the other lane while maintaining the orientation of the rod-shaped articles is preferably possible in both directions.
  • the displacement or relocation preferably takes place in a longitudinal-axial direction, i.e. in the direction of the longitudinal axis of the rod-shaped article to be displaced or relocated, in particular in a receiving trough of a conveyor element in which the rod-shaped article is conveyed transversely axially. It is possible to displace or relocate a rod-shaped article from the first track to the second track or vice versa, in the receiving trough.
  • a method according to the invention for conveying two single-layer mass flows formed from rod-shaped articles, in particular from the tobacco processing industry, provides the following method steps:
  • the rod-shaped articles are displaced longitudinally axially, in particular preferably in a trough or receiving trough of the conveyor device.
  • the rod-shaped articles are arranged longitudinally axially one behind the other in the troughs, whereby an article of the first mass flow and an article of the second mass flow can be arranged in the same trough.
  • an article is provided in one mass flow and there is an empty space or a gap in the same trough of the conveyor device. It can also be provided that there are empty spaces in the two mass flows at the same point, i.e. in particular in the same trough of the conveyor device.
  • the conveyor device can be designed as a balancing drum. The balancing of the two mass flows can also take place on a balancing conveyor belt, whereby the conveyor belt has receiving troughs for the rod-shaped articles of the two mass flows.
  • the selectable rod-shaped articles are moved into empty spaces.
  • empty space is also understood to mean a gap.
  • the sum of the rod-shaped articles conveyed by the two mass flows is balanced out by the shifting.
  • the sum of the articles in one lane and the sum of the articles in the other lane are formed and by shifting or relocating the articles from one lane to the other lane, it is ensured that the sums are as equal as possible.
  • the sum of the rod-shaped articles conveyed by the respective mass flows is balanced out.
  • the sum is formed over a predeterminable period of time and/or a predeterminable number of consecutive pickups for the rod-shaped articles.
  • the gaps in the mass flows are created by excluding faulty rod-shaped articles, which have been eliminated in advance, in particular by inspecting properties of the rod-shaped articles and establishing that the respective inspected rod-shaped articles do not meet the desired standards. This creates the gaps or voids in the mass flows.
  • one set from the first mass flow and the second Set formed from the second mass flow can be formed with a higher probability into a complete block for filling into a container, for example an inner liner of a cigarette pack. This means that significantly fewer rod-shaped articles are rejected during packaging.
  • the rod-shaped articles in the two mass flows are monitored and counted and, if a limit value of a different number of rod-shaped articles in the two mass flows is exceeded, the rod-shaped articles are shifted.
  • a limit value can be two rod-shaped articles or three rod-shaped articles or just one rod-shaped article.
  • image recognition of the mass flows is carried out, namely across several rod-shaped articles of each mass flow, in order to enable more precise balancing.
  • mechanical recognition for example via a button
  • optical recognition for example via a light barrier
  • capacitive measurement and/or measurement with microwaves of the rod-shaped articles can be carried out in order to enable reliable balancing.
  • the sorting device has a base drum which receives a first mass flow and a second mass flow of rod-shaped articles.
  • receiving troughs are provided in which one article of the first mass flow and one article of the second mass flow can be arranged one behind the other in a longitudinal axial direction.
  • Sorting drums are provided which move rod-shaped products from a mass flow in such a way that a further transverse axial movement is superimposed in order to enable a trough offset of this rod-shaped article on the base drum.
  • a sorting drum or the sorting drums have a trough-free area which serves to provide the respective sorting drum with a different weight at the moment in which the trough-free area is opposite a transfer drum. speed than the transfer drum. This allows a transverse axial offset of the rod-shaped articles held in the troughs of the sorting drum in the transverse axial direction to be achieved.
  • the sorting device is memory-free.
  • no storage chute is required, so that continuous operation of the sorting device is possible, which significantly increases reliability and process speed.
  • the object is further achieved by a method for conveying a first single-layer mass flow formed from rod-shaped articles, in particular from the tobacco processing industry, wherein the rod-shaped articles are conveyed on a conveying device in a direction which is transverse to a longitudinal axis of the rod-shaped articles, whereby the first mass flow is formed, wherein the rod-shaped articles of the first mass flow are re-sorted by means of a sorting device such that a predeterminable number of consecutive gaps are provided in the first mass flow and a predeterminable number of rod-shaped articles which follow one another without gaps, wherein for this purpose a rotational movement of a first sorting drum is controlled such that it temporarily has a different peripheral speed than a transfer drum which can be brought into operative connection with the first sorting drum.
  • a superimposed speed is added to a basic speed, which is not constant, i.e. variable and preferably adapted to the conditions. This results in a temporarily different peripheral speed of the first sorting drum compared to the transfer drum.
  • the transfer drum is preferably operated at a constant peripheral speed, which essentially corresponds to the conveying speed of the first mass flow.
  • a rod-shaped article removed from a receiving trough of the transfer drum by the first sorting drum can be or is deposited in another trough of the transfer drum.
  • a trough offset that can be from -10 to +10 troughs, in particular the trough offset is up to -8 to +8 troughs, further preferably up to -6 to +6 troughs, further preferably up to -4 to +4 troughs.
  • the invention in particular eliminates a deterministic assignment of a trough of the transfer drum to a trough of the sorting drum.
  • the peripheral speed of the first sorting drum substantially corresponds to the peripheral speed of the transfer drum.
  • a trough-free area is provided on the circumference of the first sorting drum, wherein in particular the peripheral speed of the first sorting drum deviates from the peripheral speed of the transfer drum when the trough-free area borders on the transfer drum.
  • the trough-free area is approximately 180°, i.e. half the circumference of the first sorting drum.
  • the trough-free area is provided at between 1/3 and 2/3 of the circumference of the first sorting drum.
  • a sorting drum has an area with troughs and an area without troughs over the circumference of the sorting drum, the trough-free area extending over between 1/3 and 2/3 of the circumference of the sorting drum, the radius of the sorting drum being smaller in the trough-free area than in the area with troughs.
  • the trough-free area preferably extends over between 4/10 and 6/10, in particular over 1/2, of the circumference of the sorting drum.
  • the first mass flow is guided over a base drum, wherein the mass flow is conveyed for more than one complete revolution on the base drum, wherein in particular the transfer drum has a trough spacing that is as large as the trough spacing on the base drum, wherein in particular the spacing of the rod-shaped articles conveyed to the base drum is twice as large as the trough spacing on the base drum.
  • the base drum preferably has an odd number of receiving cavities.
  • the transfer drum preferably has an even or odd number of receiving cavities.
  • the rod-shaped articles of the second mass flow are re-sorted by means of the sorting device in such a way that a predeterminable number of consecutive gaps are provided in the second mass flow and a predeterminable number of consecutive rod-shaped articles, wherein a second sorting drum is provided for this purpose, which has the same functionality as the first sorting drum as described above and receives and releases rod-shaped articles of the second mass flow.
  • Re-sorting by means of the sorting device makes it possible to form sets of rod-shaped articles without gaps, which can later be pushed into containers so that a complete number of rod-shaped articles end up in the containers.
  • an empty block is formed, i.e. the number of empty spaces or gaps is provided in succession in the first and second mass flows that would allow a container to be completely unfilled.
  • the container used can then simply be disposed of, so that no rod-shaped article needs to be disposed of or simply no container is provided, so that no container that is empty would have to be disposed of.
  • a rod-shaped article taken from a receiving trough of the transfer drum by the second sorting drum can be deposited in another receiving trough of the transfer drum.
  • the trough offset can be designed in the same way as when the first sorting drum works together with the transfer drum.
  • the deterministic assignment is canceled.
  • the peripheral speed of the second sorting drum substantially corresponds to the peripheral speed of the transfer drum.
  • a trough-free region is provided on the circumference of the second sorting drum, wherein in particular the peripheral speed of the second sorting drum deviates from the peripheral speed of the transfer drum when the trough-free region borders on the transfer drum.
  • the second mass flow is preferably guided over a base drum, wherein the second mass flow is conveyed for more than one complete revolution on the base drum, wherein in particular the transfer drum has a trough spacing which is as large as the trough spacing on the base drum, wherein in particular the spacing of the rod-shaped articles fed to the base drum is twice as large as the trough spacing of the base drum.
  • the base drum is thus preferably designed such that the first and second mass flows can be conveyed.
  • the receiving troughs of the base drum preferably have a length that is at least twice as long as the rod-shaped articles.
  • a first set of n consecutive rod-shaped articles is formed from the first mass flow and a second set of m consecutive rod-shaped articles, where n and m are whole numbers, is formed from the second mass flow as a block on a packing drum, wherein in particular the sets are arranged in a transverse axial alignment or in a substantially transverse axial alignment on the packing drum, m and n can be the same or different and lie in a range between 5 and 14.
  • the sets are arranged and/or conveyed in an increasingly aligned manner in the transverse axial direction on the way to the packing drum.
  • the rod-shaped articles of the sets are increasingly arranged one behind the other in a longitudinal axial direction and in a transverse axial direction, so that subsequent transfer into a container, which is preferably rectangular in cross-section, is simplified.
  • the packing drum rotates at a speed which is a constant base speed over which a variable speed is superimposed. This enables the provision of edges between the sets and a faster rotation at the moment the edges are opposite to an adjacent drum.
  • the sets of a block are arranged on two levels spaced apart from one another before being inserted into a container.
  • the first set is preferably on a first level and the second set on a second level, with the two levels essentially having a distance that is approximately equal to the diameter of a rod-shaped article or is slightly smaller.
  • the levels have different distances from the axis of rotation of the packing drum.
  • a block can be completely empty.
  • no container is provided in which the empty Block would be inserted.
  • This container which would not be filled, can be removed from the feeder beforehand and later fed to the packing drum.
  • a cycle that feeds containers towards the packing drum can be suspended.
  • the second set is first pushed longitudinally over the first set and then the block from both sets is pushed into the container.
  • the container is a package, an inner liner or a chamber of a chamber belt. If the container is a package, this only needs to be closed and the package can be conveyed further. If the container is an inner liner, this filled inner liner is then pushed into a package or a package is folded or formed around the inner liner. If the container is a chamber of a chamber belt, the contents of the chamber belt are then pushed into a package or an inner liner.
  • the object is further achieved by a conveying device for conveying a first single-layer mass flow formed from rod-shaped articles, in particular from the tobacco processing industry, and a second single-layer mass flow formed from rod-shaped articles, in particular from the tobacco processing industry, wherein the rod-shaped articles in the mass flows are each conveyed transversely axially in a path which is further developed in that a conveying element with receiving troughs is provided which is designed to shift or displace selected or selectable rod-shaped articles from one path to the other path.
  • a control device which sends control signals to the conveyor member so that rod-shaped articles are moved from one track to the other track.
  • a sensor system is provided which detects empty spaces and/or areas of the web or webs occupied by rod-shaped articles. The sensor system can enable optical detection, microwave measurement, capacitive measurement and/or mechanical detection.
  • the conveying member has receiving troughs, wherein a rod-shaped article of the first mass flow and a rod-shaped article of the second mass flow can be received in a receiving trough, wherein a rod-shaped article of the first mass flow and a rod-shaped article of the second mass flow are arranged or can be received in a receiving trough longitudinally one behind the other, wherein there is an empty space in the receiving trough for displacing a rod-shaped article into the path into which the rod-shaped article is to be displaced.
  • the displacement is carried out by means of a compressed air blast.
  • a plunger could also provide displacement.
  • a compressed air nozzle is provided which is stationary and always generates a compressed air blast at the moment in which a rod-shaped article in the receiving recess moves past the compressed air nozzle and is to be displaced.
  • a monitoring device which detects or monitors the rod-shaped articles in the tracks, whereby the total of the rod-shaped articles conveyed by the two mass flows is balanced by shifting the rod-shaped articles between the tracks.
  • the monitoring device can count the number of articles in the tracks or the mass flows when detecting or monitoring.
  • the monitoring device can be equipped with a photocell or a camera. If a camera is provided, image processing is used to determine which receiving troughs are occupied by rod-shaped articles and where there are empty spaces.
  • the monitoring device detects the rod-shaped articles and empty spaces in the two mass flows, particularly upstream of the conveyor element on which the displacement of the rod-shaped articles takes place.
  • the conveying element can also be designed as a compensating drum.
  • the conveying element can be designed as a conveyor belt provided with receiving troughs on which elements are provided for moving rod-shaped articles.
  • a testing device is arranged upstream of the conveyor element, wherein the testing device tests at least one property of the rod-shaped articles being conveyed and removes faulty articles from the respective mass flow.
  • faulty means a rod-shaped article that does not correspond to a predeterminable standard or is outside of predeterminable tolerances.
  • a cigarette as a rod-shaped article could have an incorrect degree of ventilation or have a head end from which too much tobacco has trickled out during transport or filling.
  • the object is further achieved by a conveying device for a first single-layer mass flow formed from rod-shaped articles, in particular from the tobacco processing industry, and a second single-layer mass flow formed from rod-shaped articles, in particular from the tobacco processing industry, wherein the rod-shaped articles in the mass flows are conveyed transversely axially in one path each, wherein a sorting device is provided by means of which rod-shaped articles from one of the mass flows or both mass flows are or can be displaced transversely axially to a predeterminable number of receiving troughs.
  • a conveying device which is further developed in that a sorting device is provided which comprises a base drum, a transfer drum and a sorting drum, wherein the base drum has receiving troughs for receiving at least one Web of rod-shaped articles in a single-layer mass flow, wherein the receiving troughs are arranged parallel to a rotation axis of the base drum, wherein the transfer drum is designed to transfer rod-shaped articles from the base drum to the sorting drum and to transfer rod-shaped articles from the sorting drum to the base drum, which is further developed in that a control device is provided which controls the peripheral speed of the sorting drum in such a way that the peripheral speed of the sorting drum is temporarily changed compared to the peripheral speed of the transfer drum.
  • the control is carried out in such a way that the removal of a rod-shaped article from the transfer drum and the delivery of the rod-shaped article onto the transfer drum takes place with a predeterminable trough offset.
  • the trough offset is preferably between -10 and +10, in particular up to -8 to +8, in particular up to -6 to +6, in particular up to -5 to +5, further in particular up to -4 to +4 and further in particular up to -3 to +3 or up to -2 to +2.
  • the control device is further designed or arranged such that when removing from the transfer drum and when placing on the transfer drum, the transfer drum and the sorting drum have the same or have essentially the same peripheral speed.
  • the removal or delivery of rod-shaped articles is assisted by a blast of compressed air, in particular in such a way that the rod-shaped article is released from the receiving trough in the transfer drum or the sorting drum not only by terminating the suction air supply, but by a blast of compressed air from the receiving trough.
  • the sorting drum preferably has an area around its circumference in which troughs are provided and an area which is trough-free, the trough-free area having a smaller outer radius than the area in which troughs are provided. This makes it possible to provide very efficient and trouble-free rotation with different peripheral speeds of the transfer drum and the sorting drum, particularly when the trough-free area borders on the transfer drum.
  • the outer radius corresponds to the distance of the outer circumference from the axis of rotation.
  • the base drum has a trough spacing that corresponds to the trough spacing of the transfer drum.
  • the trough spacing of the base drum is half the size of the trough spacing of a conveyor unit that delivers the mass flow or mass flows to the base drum. This means that only every second trough of the base drum is filled by the mass flow or mass flows from the conveyor unit that delivers the rod-shaped articles to the base drum.
  • the base drum has an odd number of troughs.
  • the other drums can have an even number of troughs or receiving troughs.
  • At least one sorting drum in particular two sorting drums, is provided for each mass flow.
  • the sorting drums can be provided with rotation axes that are offset transversely to one another or can also have the same rotation axis.
  • the depth of a sorting drum is half or approximately half the depth of the transfer drum.
  • the transfer drum can accommodate rod-shaped articles from two mass flows, whereas each sorting drum can accommodate rod-shaped articles from one mass flow.
  • the base drum and the transfer drum have troughs that have a length that allows space for two rod-shaped articles arranged one behind the other.
  • the sorting drum has shorter troughs or receiving troughs.
  • troughs are in particular receiving troughs, wherein rod-shaped articles are preferably held in the troughs by suction air.
  • the object is achieved by a conveyor device in which a packaging device is provided, which is arranged in particular downstream of the base drum, wherein the packaging device is designed to form blocks from a first set of n consecutive rod-shaped articles and a second set of m consecutive rod-shaped articles, where n and m are integers that are > 5, wherein the packaging device has a packing drum that is designed as a polygon in cross section, wherein the polygon has corners and between the corners has sides that are straight or curved outwards, and wherein the sides have n or m troughs arranged next to one another for receiving a set of rod-shaped articles.
  • the conveyor device has the above features of the conveyor device according to the invention and further developed, which is described above.
  • the radius of curvature of the outwardly bent sides is larger than the radius of the packing drum, in particular at least twice as big.
  • the packing drum has two different diameters so that a set of n consecutive rod-shaped articles is arranged on a different level than a set of m consecutive rod-shaped articles.
  • the packing drum has two different diameters so that a set of n consecutive receiving troughs for rod-shaped articles is arranged on a different level than a set of m consecutive receiving troughs for rod-shaped articles.
  • the packing drum preferably has a front area and a rear area, the front area being the area adjacent to a member by means of which containers for receiving rod-shaped articles can be conveyed out of the packing drum.
  • the member for conveying the containers can also be part of the packing drum.
  • the front area of the packing drum preferably has a smaller diameter than the rear area of the packing drum. This can result in the different levels for the sets of rod-shaped articles.
  • the packaging device preferably has conveyor drums which are arranged upstream of the packing drum and whose cross sections become more polygonal the closer they are arranged to the packing drum. This makes it possible to provide a safe transfer of rod-shaped articles in the conveyor run from one conveyor drum to the next conveyor drum up to the packing drum. This is particularly possible when the packing drum rotates at a speed which has a constant base speed over which a variable speed is superimposed.
  • an insertion device which is designed to push the second set of rod-shaped articles over the first set of rod-shaped articles and to place the two sets as a block into a container.
  • the insertion device preferably has an upper guide so that the rod-shaped articles from the second set, which are preferably arranged on an upper level, do not fall out, since at the moment the rod-shaped articles are pushed, the suction air from the receiving troughs is preferably switched off.
  • the insertion device has plungers that are designed to move the rod-shaped articles.
  • the plungers are preferably designed such that one rod-shaped article from the first set and one rod-shaped article from the second set can be moved simultaneously with one plunger or even two rod-shaped articles from the first set and two rod-shaped articles from the second set can be moved simultaneously.
  • a guide plate is preferably provided which can be inserted into a container and ensures that the cross-section is tapered in the direction of the insertion movement of the container.
  • the guide plate is temporarily partially inserted into the respective container and preferably protrudes beyond it.
  • the guide plate preferably protrudes horizontally and/or vertically beyond the opening of the container.
  • Embodiments of the invention may fulfill individual features or a combination of several features.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a conveying device according to the invention
  • Fig. 2 a schematic representation of two mass flows and a defragmentation module
  • Fig. 3 is a schematic representation of a sorting device according to the invention.
  • Fig. 4 is a schematic representation of the interaction of a sorting drum according to the invention with a transfer drum
  • Fig. 5 is a schematic representation of the rotational speeds of the respective drums over time
  • Fig. 6 a schematic representation of a drum run to a packing drum as well as the packing drum with schematic representations of the speeds over time
  • Fig. 7 is a schematic three-dimensional representation of a packing process according to the invention.
  • Fig. 8 is a schematic three-dimensional representation of a section of a packing drum according to the invention.
  • Fig. 9 is a further schematic three-dimensional representation of a part of a packing drum according to the invention.
  • Fig. 10 is a schematic three-dimensional representation of a sorting device according to the invention.
  • FIG. 11 the embodiment of Fig. 10 in another schematic see three-dimensional representation, namely from a different perspective and
  • Fig. 12 is a further schematic three-dimensional representation of an embodiment of a sorting device according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic of a conveying device 10 according to the invention.
  • Rod-shaped articles are conveyed transversely axially in the conveying direction 15.
  • filters for example, are attached to tobacco rods in a filter applicator 11.
  • a filter of twice the length of use is placed between two tobacco rods and wrapped in a tipping paper, and then cut in the middle to form two filter cigarettes.
  • the rod-shaped articles can alternatively be heat-not-burn products.
  • the conveying device can be a combiner or a multi-segment maker in which the various segments are put together.
  • the properties of the filter cigarettes are checked and, if these properties do not correspond to the predeterminable properties, they are rejected.
  • the rod-shaped articles 30 arranged in the two mass flows 21, 22 are rearranged in such a way that complete sets of, in this example, ten cigarettes are formed, namely a first set 32 and a second set 33 (see again Fig. 2).
  • the gaps 31 are controlled in such a way that a complete set of gaps is formed in the form of a first empty set 34 and a second empty set 35.
  • the cigarette sets are then transferred into a packing module 14 in blocks, which are then placed into containers, such as a cigarette pack.
  • the aim is not to fully fill all troughs, but rather to skillfully sort the rod-shaped articles in order to ensure that a package or container can always be completely filled or, if there are gaps, is not filled at all.
  • an input sample or sample of rod-shaped articles is taken in a first mass flow and/or a second mass flow and divided into sets.
  • a set contains all the rod-shaped articles that are present in one layer of a block that is required to fill a packet.
  • the pattern can, for example, be the sequence of rod-shaped products and gaps arranged one behind the other in a cross-axial manner.
  • a set can have ten rod-shaped products, a block two sets and thus a packet twenty rod-shaped articles. It is important that the sets and also the blocks are completely filled.
  • the subsequent process can then be designed in such a way that a cycle and thus the filling of a packet can be skipped and otherwise the packets are always fully filled.
  • a defragmentation module 13 is shown schematically in Fig. 2.
  • Fig. 2 shows schematically a defragmentation module 13 into which a first mass flow 21 of rod-shaped articles 30 and a second mass flow 22 of rod-shaped articles 30 are introduced in the conveying direction 15.
  • the first mass flow 21 is conveyed on a first path 26 transversely axially to the rod-shaped articles 30 and the second mass flow 22 is accordingly conveyed in a second path 27 transversely axially to the rod-shaped articles 30.
  • the rod-shaped articles have been discharged by the testing device 12, so that gaps 31 have formed in the two mass flows of rod-shaped articles 30.
  • the rod-shaped articles here are filter cigarettes that come from the filter applicator 13 or are still being conveyed in the filter applicator 13.
  • the second mass flow 22 must first be turned from its orientation in the receiving troughs.
  • a turning device 23 which can be designed as a cone turner.
  • the distance between the rod-shaped articles 30 is 6TT, i.e. a distance of approximately 18.8 mm.
  • a compensating drum 24 which has troughs that are slightly longer than twice the length of the rod-shaped articles 30.
  • rod-shaped articles 30 can be selectively exchanged between the lanes. If there is an empty trough on one lane, this can be filled with a rod-shaped article from the other lane if there is a rod-shaped article at this point.
  • Such a displacement of the rod-shaped products can be achieved using compressed air or suction air.
  • the primary goal here is to ensure that on average there are the same number of rod-shaped articles on both lanes.
  • a sorting device 25 which is described in more detail below and ensures that complete sets 32 and 33 of rod-shaped articles are arranged in the mass flows and, if necessary, complete empty sets 34 and 35. These sets can then packaged efficiently and in a way that conserves resources.
  • Fig. 3 shows schematically a sorting device 25.
  • the sorting device 25 is connected to the compensating drum 24 in Fig. 2.
  • the sorting device 25 At the entrance of the sorting device 25 there are two mass flows 21, 22 which are conveyed in two tracks 26, 27, whereby the mass flows in total have approximately the same number of rod-shaped products.
  • the sorting device 25 now ensures that the gaps or the missing rod-shaped articles and the rod-shaped articles are sorted or put together in such a way that connected sets of rod-shaped articles 30 and connected sets of gaps are formed.
  • the two mass flows 21 and 22 are transferred to the base drum 40 in the conveying direction 15, specifically at a distance of 6TT.
  • the base drum 40 has an odd number of receiving troughs, which are arranged at a distance of 3TT, i.e. half the distance of the rod-shaped articles being conveyed.
  • the rod-shaped products are discharged again in the two mass flows 21 and 22 at a distance of 6TT. Due to the smaller trough spacing on the base drum and the odd number of receiving troughs, the rod-shaped articles 30 run over two circuits on the base drum.
  • a transfer drum 41 and a sorting drum 43 or 44 are provided for each mass flow 21, 22.
  • the sorting device has two or more sorting drums 43, 44, 45, 46, which are only equipped with troughs on 180° of the circumference.
  • the sorting drums rotate synchronously with the machine speed and/or to the transfer drum 41 and the base drum 40.
  • the movement of the sorting drum or sorting drums can be superimposed by a further movement, so that a trough offset of up to +/- ten troughs can be generated.
  • the sorting drums can pick up rod-shaped articles and also release them again.
  • the control system or the control system algorithm can find a solution to create a desired pattern in the mass flows 21 and 22.
  • each sorting drum 43, 45 and 44, 46 are provided for each mass flow 21, 22. Since the rod-shaped articles essentially run two rounds over the base drum 40, each sorting drum can act on the article flow twice. Together with the compensating drum 24 (see Fig. 2), which shifts articles between the article runs if necessary, it will be possible in most cases to find a solution for shifting rod-shaped articles so that complete sets of rod-shaped articles 30 and complete sets of empty spaces can be provided in the mass flows 21 and 22 discharged from the base drum 40. If this is not possible or the computing time exceeds twice the circulation time on the base drum, an emergency discharge of individual rod-shaped articles is carried out. This is preferably done by the sorting drums 45 and 46, which are indicated by the arrows at the top left in Fig. 3.
  • Three sorting drums can also be provided per mass flow.
  • FIG. 3 Some rod-shaped articles are shown schematically in some of the receiving troughs of the sorting drums 43 to 46. For the sake of better clarity, not all of the receiving troughs in the sorting drums are shown here and no troughs are shown in the transfer drums 41 and 42 or the base drum 40. These also have troughs, of course.
  • rod-shaped items are not handed over.
  • a transfer can be achieved, for example, by deliberately interrupting the vacuum supply to a receiving trough, namely the receiving trough in which the rod-shaped article to be transferred is held.
  • the transfer can be supported by a targeted compressed air pulse, which can be triggered, for example, by a quick-acting valve.
  • the compressed air pulse can be directed through a suction air opening to which the suction air for holding the rod-shaped article is otherwise applied.
  • the sorting drums 43, 44, 45, 46 are accelerated or decelerated during the time in which the troughs are not engaged and then the synchronous peripheral speed to the transfer drum 41 or 42 is restored. This is shown schematically in Figs. 4 and 5.
  • Fig. 4 schematically shows the transfer drum 41 with receiving troughs 47 and the sorting drum 43, in which in this embodiment all receiving troughs are occupied with a rod-shaped article 30.
  • a base speed which, for a transfer drum 41, ensures the same large as the sorting drum 43, for example, can be 125 revolutions per minute.
  • the circumferences of the two drums are different, so that the speed must be adjusted accordingly so that the base speed of the respective drum is selected so that the peripheral speed of the two drums is the same.
  • a speed 50 is also shown for a positive trough offset, in which the speed is increased over a period of time, and 51 is the speed for a negative trough offset, in which the speed is reduced for a certain period of time.
  • r1 is the first radius of the sorting drum 44 to an area in which no troughs are provided and r2 is the second radius to an area in which troughs are provided. r2 is preferably larger than r1.
  • the method and also the software of the control device must generate an ordered pattern from a known but undefined input pattern, as shown in Fig. 2 on the right or in Fig. 3 on the right, as shown in Fig. 3 on the left.
  • the influencing parameters for finding a solution consist of the number of sorting drums, the jump width of a trough offset of -10 to +10 troughs or other predeterminable maximum trough jump widths. It must be taken into account that the receiving troughs in the transfer drum and in the respective sorting drum can be, for example, 3TT, i.e. half as large as on the conveyor elements that convey the rod-shaped articles to the base drum.
  • Selected products can be picked up and delivered, combinations of the sorting drums can be made with one another and products can be picked up and removed in both the first and second cycles of the base drum.
  • the compensating drum can be controlled so that less trough offset needs to be generated. In addition, it should be ensured that there is always sufficient vacuum in the open troughs that are occupied to keep the products safe.
  • a packaging device which ensures that the respective sets 32 and 33 are brought together as a block and can be delivered into a container.
  • the pitch i.e. the distance between the rod-shaped products
  • the pitch is first reduced again in order to enable block formation, which enables the rod-shaped articles to be packed relatively closely.
  • the pitch is reduced from 6TT to 3TT.
  • a braking drum or a staggered drum with pivoting receiving troughs can be used.
  • the sets of rod-shaped articles in this embodiment ten rod-shaped articles each, are then brought to a level in order to then insert them into packages or a container.
  • a drum run can be provided, as shown for example in Fig. 6.
  • three drums 60a, 61a and 62a are shown, which become increasingly polygonal in the conveying direction 15.
  • the diameter of the drums 60b, 61 b and 62b larger than the corresponding diameter of the drums 60a, 61a and 62a.
  • This automatically arranges the first set 32 of rod-shaped articles 30 on a different level than the second set 33 of rod-shaped articles 30.
  • the first mass flow 21 is conveyed cross-axially via the drum parts 60a, 61a and 62a and the second mass flow 22 is conveyed cross-axially via the drum parts 60b, 61 b and 62b.
  • the first drum made up of the two drum components 60a and 60b is still round as usual.
  • the speed shown on the very left in Fig. 6 below, in which the speed is shown over time, is marked with 52 and is a constant base speed or a speed that is adapted to the speed of the manufacturing machine and/or packaging machine.
  • the adjoining second drum made up of drum components 61a and 61b already has corners, so it tends towards polygonality.
  • trough sets 63a and 63b are shown, each of which has seven troughs and an edge 64 between them.
  • the sets formed in the embodiment according to Fig. 6 therefore have seven rod-shaped articles.
  • This drum is already controlled at a varied speed superimposed on the base speed 52, so that for the moment when the corners of the drum 61 with components 61a and 61b border on the drum 60 with components 60a and 60b, the drum 61 is moved somewhat more slowly.
  • the last drum namely packing drum 62 made up of components 62a and 62b, is already completely polygonal with corners 64 and sets 63a and 63b, each with seven receiving troughs, each arranged in one plane.
  • the speed at which the packing drum 62 is driven is also provided with a base speed 52, onto which a variable speed is superimposed, whereby in this embodiment the variable speed is greater than in the middle drum 61.
  • the variable speed serves to move the edges 64 past the adjacent drum 61 more quickly.
  • the variable speed is a sine function.
  • Figure 6 shows sets of 7 receiving troughs. The invention is explained below again with sets of 10 receiving troughs and 10 rod-shaped articles.
  • containers should be filled using a packing drum 62.
  • the rod-shaped articles 30 in two levels of a predetermined number of articles, for example seven or ten.
  • the rod-shaped articles are transferred from a curved surface to a surface that is as flat as possible, as shown in Fig. 6.
  • the shape of the drums can be changed piece by piece using three or more drums. The number of drums required depends on the permissible deviation from the ideal transfer and the diameter of the drums.
  • Fig. 7 shows schematically a packing drum according to the invention in operation, in a three-dimensional schematic representation.
  • Rod-shaped articles 30 are fed in the conveying direction 15 from a drum (not shown) in two tracks, preferably at different levels.
  • the rod-shaped products 30 are received in a first set 32 and a second set 33 on the packing drum 62.
  • a cover in the form of an overhead guide 71 is provided for each block of two sets, which ensures that the rod-shaped articles 30 do not fly away when they are pushed over one another and the suction air in the troughs is terminated.
  • the containers 73 are also guided over the drum 62.
  • the rod-shaped articles 30 are filled with the products via rams 72, which are guided, for example, over curves. This allows the sets 32, 33 to be pushed safely into the containers 73.
  • an upper guide 71 moves together with the rams 72 in the direction of the containers 73.
  • the movement of the rams is preferably parallel to the axis of rotation of the packing drum 62.
  • the second set 33 is first pushed over the first set 32 and then both sets are pushed into the container 73.
  • the filled containers 73, into which a block 70 from the two sets 32 and 33 has been inserted, are then fed into the further product run.
  • the container 73 can be, for example, an inner liner of a cigarette pack.
  • the blocks 70 can also be incorporated into chamber bands.
  • Fig. 8 shows a schematic and three-dimensional view of part of a packing drum 62 according to the invention.
  • a first set 32 and a second set 33 of rod-shaped articles are shown here.
  • the different levels of the receiving troughs 74 are clearly shown.
  • Recesses are provided between the receiving troughs 74 through which the plungers 72 can pass.
  • Each plunger 72 can move a total of four rod-shaped articles, namely two rod-shaped articles of the second set 33 and two rod-shaped articles of the first set 32.
  • Fig. 9 shows a schematic view of another partial representation of a packing drum 62 according to the invention.
  • this representation shows a guide device 75 which can be temporarily introduced into a container 73 and ensures that the rod-shaped articles 30, in particular of the second set 33, can be safely pushed into the container 73.
  • part 62a of the packing drum and part 62b of the packing drum are shown again for the sake of better illustration. It is easy to see that the diameters of these two parts 62a and 62b of the packing drum 62 are different. This makes it possible to have different levels for the sets.
  • the upper guide 71 and the plungers 72 move axially during the rotation of the drum and thus push the articles into the containers.
  • the guide device 75 which can be designed as a guide plate, ensures that the articles are neatly inserted or introduced into the container, for example an inner liner.
  • the guide device 75 can be pivoted or pushed into the container 73. It would also be conceivable for the guide device 75 to be designed to rotate in a fixed position with the packing drum 62 and for the containers 73 to move axially by a small amount, for example a few millimeters, towards the guide device 75.
  • the guide device 75 Before the filled container 73 leaves the packing drum 62, the guide device 75 should have left the container 73 or the container 73 should have been pivoted away again or moved linearly away from the guide device 75.
  • Fig. 10 shows a schematic three-dimensional representation of another embodiment of a sorting device 25.
  • Two parallel mass flows in the form of a first mass flow 21 and a second mass flow 22 are fed to a transfer drum 48 in the conveying direction 15.
  • the transverse axial product distance is, for example, 6 pi.
  • An undefined but known input pattern of the mass flows 21 and 22 is preferably provided, with an approximate balance of rod-shaped products in the first mass flow 21 and in the second mass flow 22. There is thus a front product run or mass flow 22 and a rear product run or mass flow 21 in Fig. 10.
  • the transfer drum 48 has receiving troughs that receive the rod-shaped products of the first mass flow 21 and the second mass flow 22. On the transfer drum 48, only every second receiving trough is filled, so that the distance there is also 6 pi. The products are transferred to the base drum 40.
  • the base drum 40 has an odd number of troughs, so that the products usually circulate twice around the base drum 40.
  • the products themselves are arranged at a distance of 3 pi, i.e. at half the distance that previously existed in the first mass flow 21 and the second mass flow 22.
  • rod-shaped articles from the first mass flow 21 and the second mass flow 22, in particular selectively, selected or predetermined, are removed from the transfer drum 41 and from there delivered to the sorting drum 43 or 44 and also picked up again from there and returned to the base drum 40.
  • the sorting drum 43 is provided for the first mass flow 21 and the sorting drum 44 for the second Mass flow 22.
  • the sorting drums 43 and 45 are thus arranged axially offset from one another.
  • the sorting drum 44 is intended for the front product run and the sorting drum 43 for the rear product run.
  • a similar configuration is provided slightly downstream of the base drum 40 with a transfer drum 42, which removes products from the first mass flow 21 and the second mass flow 22 and delivers them to the sorting drum 46 for products from the first mass flow and to the sorting drum 45 for products from the second mass flow.
  • a trough offset of up to +/- 10 troughs of the products held in the troughs can be generated.
  • the trough spacing here is also 3pi.
  • the rod-shaped articles offset transversely in this way are returned to the transfer drums and from there to the base drum.
  • Fig. 11 shows schematically in a different perspective the embodiment according to the invention from Fig. 10.
  • the axial offset of the sorting drums 43, 44, 45 and 46 is clearly visible.
  • Fig. 12 shows a three-dimensional schematic representation of another embodiment of a sorting device 25.
  • the sorting drums 43, 44, 45 and 46 are not arranged transversely axially offset from one another as in Fig. 10, but are arranged on a coaxial axis of rotation. Otherwise, the coaxially arranged sorting drums 43 and 44 or 45 and 46 can be rotated separately from one another, but on the same axis. This enables a more compact design.
  • the other functionalities are in principle the same as in the embodiment of Figs. 10 and 11.
  • the invention enables very efficient and product-friendly packaging of rod-shaped articles, especially in the tobacco processing industry.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung, mittels dessen einlagige Massenströme stabförmiger Artikel (30), insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, unmittelbar nach der Herstellung, insbesondere in einem Filteransetzer (11), so gefördert und sortiert werden, dass diese in einer Verpackungsvorrichtung ohne Zwischenlagerung in Blöcken verpackt werden können.

Description

Verpackung von stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern von einem ersten, aus stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten einlagigen Massenstrom, wobei die stabförmigen Artikel in einer Richtung, die quer zu einer Längsachse der stabförmigen Artikel ist, auf einer Fördervorrichtung gefördert werden, wodurch sich der erste Massenstrom bildet.
Die Erfindung betrifft ferner eine Fördervorrichtung zum Fördern von einem aus stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten ersten einlagigen Massenstrom und einem aus stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten zweiten einlagigen Massenstrom, wobei die stabförmigen Artikel in den Massenströmen queraxial jeweils in einer Bahn gefördert werden.
Die Erfindung betrifft ferner eine Fördervorrichtung, wobei eine Sortiervorrichtung vorgesehen ist, die eine Basistrommel, eine Transfertrommel und eine Sortiertrommel umfasst, wobei die Basistrommel Aufnahmemulden zur Aufnahme wenigstens einer Bahn stabförmiger Artikel in einem einlagigen Massenstrom aufweist, wobei die Aufnahmemulden parallel zu einer Drehachse der Basistrommel angeordnet sind, wobei die Transfertrommel zur Übergabe von stabförmigen Artikeln von der Basistrommel zu der Sortiertrommel und zur Übergabe von stabförmigen Artikeln von der Sortiertrommel zur Basistrommel ausgebildet ist.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Fördervorrichtung, bei der eine Verpackungsvorrichtung vorgesehen ist, die insbesondere stromabwärts der Basistrommel angeordnet ist, wobei die Verpackungsvorrichtung ausgebildet ist, Blöcke aus einem ersten Set von n aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln und einem zweiten Set von m aufeinanderfolgen stabförmigen Artikeln zu bilden, wobei n und m ganze Zahlen sind, die > 5 sind.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen dienen in unterschiedlichen Industriebereichen zum Fördern von stabförmigen Artikeln von einer Eingabestation an eine Ausgabestation, wobei die Artikel im Bereich der Ausgabestation vorzugsweise in einem vollständigen und lückenlosen Los ankommen sollten. In der Tabak verarbeitenden Industrie werden beispielsweise Zigaretten in einer Produktionsmaschine als Eingabestation hergestellt und in einem kontinuierlichen Produkt- oder Massenstrom in den Bereich der Transportvorrichtung transportiert. Von der Transportvorrichtung oder Fördervorrichtung wird der Massenstrom an eine Verpackungsmaschine als Ausgabestation übergeben. Da jede Verpackung eine definierte Anzahl von Artikeln aufnehmen kann und soll, die zu einem Los o- der Block zusammengefasst sind, sind Lücken auf der Fördervorrichtung unerwünscht, da sie das Befüllen der Verpackungen erschweren oder verzögern.
Zur Vermeidung von Lücken auf der Fördervorrichtung unmittelbar vor der Verpackungsmaschine kann ein ungeordneter mehrlagiger Massenstrom mittels einer Fördervorrichtung zur Verpackungsmaschine transportiert werden, wobei die Artikel vor dem Verpacken wieder vereinzelt werden. Solche mehrlagigen Massenströme haben jedoch den Nachteil, dass die Qualität der Artikel abnimmt. Des Weiteren ist die Vereinzelung von Artikeln vor dem Verpacken sehr störanfällig.
Daher sind weitere Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mittels denen ein einlagiger geordneter Massenstrom gefördert werden kann. Der Massenstrom kann jedoch aus unterschiedlichen Gründen Lücken aufweisen. Beispielhaft können Artikel, in diesem Beispiel Zigaretten, einzeln oder in Gruppen als Probe entnommen oder bei entsprechender Qualitätsüberwachung aufgrund negativer Prüfergebnis ausgeschleust werden. Des Weiteren kann eine Funktionsstörung, insbesondere der Eingabestation, zu Fehlstellen in den Mulden von Transportelementen oder Lücken im einlagigen Massenstrom führen. Es sind daher verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt, mittels denen die beschriebenen Fehlstellen oder Lücken geschlossen oder ausgeglichen werden können.
Aus der US 5,366,064 A ist eine Vorrichtung bekannt, bei der mehrere Übernahme- und/oder Übergabetrommeln sowie eine Fülltrommel vorgesehen sind. Im Falle einer Lücke im Massenstrom werden mehrere Artikel von einem Transportelement von einer Übernahmetrommel und einer Fülltrommel zugeführt. Von der Fülltrommel werden Artikel in einen Speicherschacht abgeworfen. Eine hinter dem Speicherschacht angeordnete Übernahmetrommel führt die ausgeschleusten Artikel an eine Übergabetrommel. Auf der Übergabetrommel liegen die Artikel in Aufnahmen, aus denen sie zur Rückgabe/Übergabe an das Transportelement mechanisch ausgestoßen werden.
Aus der DE 10 2005 034 245 A1 ist eine Transportvorrichtung zum Transportieren eines aus stabförmigen Artikeln gebildeten einlagigen Massenstroms von einer Eingabestation an eine Ausgabestation bekannt, umfassend ein Transportelement mit Mulden zur Aufnahme der Artikel quer zur Transportrichtung, wobei dem Transportelement eine Einrichtung zum Ausgleich von Lücken auf dem Transportelement zugeordnet ist, wobei die Einrichtung eine Fülltrommel und eine Übergabetrommel umfasst, wo- bei sowohl die Fülltrommel als auch das Transportelement mit der Übergabetrommel in Wirkverbindung bringbar ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mittels deren stabförmige Artikel effizient und schonend gefördert und sortiert werden, so dass ressourcenschonend und sicher eine Verpackung der stabförmigen Artikel ermöglicht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Fördern von einem ersten aus stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten einlagigen Massenstrom, wobei die stabförmigen Artikel in einer Richtung, die quer zu einer Längsachse der stabförmigen Artikel ist, auf einer Fördervorrichtung gefördert werden, wodurch sich der erste Massenstrom bildet, wobei das Verfahren dadurch weitergebildet ist, dass weitere stabförmige Artikel, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, in einer Richtung, die quer zu einer Längsachse der stabförmigen Artikel ist, auf der Fördervorrichtung gefördert werden, wodurch sich ein zweiter einlagiger Massenstrom bildet, wobei auf der Fördervorrichtung der erste Massenstrom auf einer ersten Bahn gefördert wird und der zweite Massenstrom auf einer zweiten Bahn gefördert wird, wobei einzelne auswählbare stabförmige Artikel von einer Bahn auf die andere Bahn verschoben oder versetzt werden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann die Summe der geförderten stabförmigen Artikel der beiden Massenströme vergleichmäßigt werden. Vorzugsweise verlaufen die erste Bahn und die zweite Bahn parallel zueinander.
Vorzugsweise laufen der erste Massenstrom und der zweite Massenstrom auf zueinander parallelen Bahnen.
Vorzugsweise geschieht das Verschieben oder Versetzen der einzelnen auswählbaren stabförmigen Artikel von einer Bahn auf die andere Bahn unter Beibehaltung der Orientierung der stabförmigen Artikel. Das Verschieben oder Versetzen ist in beide Richtungen vorzugsweise möglich. Das Verschieben oder Versetzen geschieht vorzugsweise in einer längs- axialen Richtung, also in Richtung der Längsachse des zu verschiebenden oder versetzenden stabförmigen Artikels, insbesondere in einer Aufnahmemulde eines Förderorgans, in der der stabförmige Artikel queraxial gefördert wird. Es ist möglich, einen stabförmigen Artikel aus der ersten Bahn in die zweite Bahn oder anders herum zu versetzen oder zu verschieben, und zwar in der Aufnahmemulde.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Fördern von zwei aus stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten einlagigen Massenströmen sieht die folgenden Verfahrensschritte vor:
Fördern der stabförmigen Artikel in einer Richtung, die quer zu einer Längsachse der stabförmigen Artikel ist, auf einer Fördervorrichtung, wobei auf der Fördervorrichtung die Massenströme auf jeweils einer Bahn gefördert werden, die parallel zueinander verlaufen,
- wobei einzelne auswählbare stabförmige Artikel von einer Bahn auf die andere Bahn verschoben werden.
Vorzugsweise werden die stabförmigen Artikel längsaxial verschoben, und zwar insbesondere vorzugsweise in einer Mulde oder Aufnahmemulde der Fördervorrichtung. Insbesondere sind die stabförmigen Artikel in den Mulden längsaxial hintereinander angeordnet, wobei ein Artikel des ersten Massenstroms und ein Artikel des zweiten Massenstroms in einer gleichen Mulde angeordnet sein kann. Es gibt auch eine Kombination, bei der in dem einen Massenstrom ein Artikel vorgesehen ist und in der gleichen Mulde der Fördervorrichtung eine Leerstelle oder eine Lücke vorliegt. Es kann auch vorgesehen sein, dass in den beiden Massenströmen an der gleichen Stelle, also insbesondere der gleichen Mulde der Fördervorrichtung jeweils Leerstellen vorliegen. Die Fördervorrichtung kann als Ausgleichstrommel ausgebildet sein. Das Ausgleichen der beiden Massenströme kann auch auf einem Ausgleichsförderband geschehen, wobei das Förderband Aufnahmemulden für die stabförmigen Artikel der beiden Massenströme aufweist.
Vorzugsweise werden die auswählbaren stabförmigen Artikel in Leerstellen verschoben. Unter Leerstelle wird im Rahmen der Erfindung auch eine Lücke verstanden.
Vorzugsweise wird durch das Verschieben die Summe der durch die zwei Massenströme geförderten stabförmigen Artikel ausgeglichen. Hierzu werden insbesondere die Summe der Artikel in einer Bahn und die Summe der Artikel in der anderen Bahn gebildet und durch Verschieben oder Versetzen der Artikel von einer Bahn auf die andere Bahn dafür gesorgt, dass die Summen möglichst gleich groß sind. Vorzugsweise wird die Summe der durch die jeweiligen Massenströme geförderten stabförmigen Artikel ausgeglichen. Vorzugsweise wird die Summe über einen vorgebbaren Zeitraum und/oder eine vorgebbare Anzahl von aufeinanderfolgenden Aufnahmen für die stabförmigen Artikel gebildet.
Vorzugsweise entsteht wenigstens ein Teil der Leerstellen in den Massenströmen durch Ausschluss von fehlerhaften stabförmigen Artikeln, die insbesondere durch eine Inspektion von Eigenschaften der stabförmigen Artikel unter Feststellung, dass die jeweiligen inspizierten stabförmigen Artikel nicht den gewünschten Normen entsprechen, im Vorwege ausgeschleust worden sind. Hierdurch entstehen die Leerstellen oder Lücken in den Massenströmen.
Durch Ausgleich der Summe der durch den ersten Massenstrom geförderten stabförmigen Artikel und der Summe der stabförmigen Artikel, die durch den zweiten Massenstrom gefördert werden, wird es ermöglicht, dass die später zu Blöcken zusammengesetzten Sets aus stabförmigen Artikeln, wobei das eine Set aus dem ersten Massenstrom und das zweite Set aus dem zweiten Massenstrom gebildet wird, mit einer höheren Wahrscheinlichkeit zu einem vollständigen Block für eine Einfüllung in ein Behältnis, beispielsweise ein Innerliner einer Zigarettenverpackung, gebildet werden kann. Es werden somit deutlich weniger stabförmige Artikel bei der Verpackung ausgeschleust.
Vorzugsweise werden die stabförmigen Artikel in den zwei Massenströmen überwacht und gezählt und bei Überschreiten eines Grenzwertes einer unterschiedlichen Anzahl von stabförmigen Artikeln in den zwei Massenströmen ein Verschieben von stabförmigen Artikeln vorgenommen. Beispielsweise kann ein Grenzwert zwei stabförmige Artikel oder drei stabförmige Artikel oder nur ein stabförmiger Artikel sein.
Vorzugsweise wird eine Bilderkennung der Massenströme durchgeführt, und zwar über mehrere stabförmige Artikel jedes Massenstroms, um einen genaueren Ausgleich zu ermöglichen. Anstelle einer Bilderkennung kann eine mechanische Erkennung, beispielsweise über einen Taster, eine optische Erkennung, beispielsweise über eine Lichtschranke, eine kapazitive Messung und/oder eine Messung mit Mikrowellen der stabförmigen Artikel erfolgen, um einen sicheren Ausgleich zu ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Sortiervorrichtung weist eine Basistrommel auf, die einen ersten Massenstrom und einen zweiten Massenstrom von stabförmigen Artikeln aufnimmt. Hierzu sind Aufnahmemulden vorgesehen, in die jeweils ein Artikel des ersten Massenstroms und des zweiten Massenstroms längsaxial hintereinander angeordnet werden können. Es sind Sortiertrommeln vorgesehen, die stabförmige Produkte aus einem Massenstrom so bewegen, dass eine weitere queraxiale Bewegung überlagert ist, um einen Muldenversatz dieses stabförmigen Artikels auf der Basistrommel zu ermöglichen. Hierzu weist eine Sortiertrommel oder weisen die Sortiertrommeln einen muldenfreien Bereich auf, der dazu dient, die jeweilige Sortiertrommel in dem Moment, in der der muldenfreie Bereich gegenüberliegend zu einer Transfertrommel ist, mit einer anderen Ge- schwindigkeit zu drehen oder zu rotieren, als die Transfertrommel. Hierdurch kann ein queraxialer Versatz der in den Mulden der Sortiertrommel aufgenommenen stabförmigen Artikel in queraxialer Richtung erzielt werden.
Vorzugsweise ist die Sortiervorrichtung speicherfrei. Insbesondere wird kein Stauschacht benötigt, so dass ein kontinuierlicher Betrieb der Sortiervorrichtung ermöglicht wird, was die Zuverlässigkeit sowie die Prozessgeschwindigkeit deutlich erhöht.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Fördern von einem ersten aus stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten einlagigen Massenstrom, wobei die stabförmigen Artikel in einer Richtung, die quer zu einer Längsachse der stabförmigen Artikel ist, auf einer Fördervorrichtung gefördert werden, wodurch sich der erste Massenstrom bildet, wobei die stabförmigen Artikel des ersten Massenstroms mittels einer Sortiervorrichtung so umsortiert werden, dass eine vorgebbare Anzahl von aufeinanderfolgenden Lücken in dem ersten Massenstrom und eine vorgebbare Anzahl von ohne Lücken aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln vorgesehen sind, wobei hierzu eine Rotationsbewegung einer ersten Sortiertrommel so gesteuert wird, dass diese zeitweise eine andere Umfangsgeschwindigkeit als eine mit der ersten Sortiertrommel in Wirkverbindung bringbare Transfertrommel aufweist.
Um die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Sortiertrommel zu verändern, wird einer Grunddrehzahl eine überlagerte Drehzahl, die nicht konstant ist, also variabel und vorzugsweise an die Gegebenheiten angepasst wird, hinzugefügt. Hierdurch ergibt sich eine zeitweise andere Umfangsgeschwindigkeit der ersten Sortiertrommel im Vergleich zur Transfertrommel. Die Transfertrommel wird hierbei vorzugsweise mit einer konstanten Umfangsgeschwindigkeit betrieben, die im Wesentlichen der Fördergeschwindigkeit des ersten Massenstroms entspricht. Vorzugsweise ist oder wird ein aus einer Aufnahmemulde der Transfertrommel durch die erste Sortiertrommel abgenommener stabförmiger Artikel in eine andere Mulde der Transfertrommel ablegbar oder abgelegt. Hierdurch ergibt sich insbesondere ein Muldenversatz, der von -10 bis + 10 Mulden betragen kann, insbesondere beträgt der Muldenversatz bis zu -8 bis +8 Mulden, ferner vorzugsweise bis zu -6 bis +6 Mulden, ferner vorzugsweise bis zu -4 bis +4 Mulden. Durch die Erfindung wird insbesondere eine deterministische Zuordnung einer Mulde der Transfertrommel zu einer Mulde der Sortiertrommel aufgehoben.
Vorzugsweise entspricht bei der Abnahme und/oder Abgabe von stabförmigen Produkten von der Transfertrommel und/oder auf die Transfertrommel die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Sortiertrommel im Wesentlichen der Umfangsgeschwindigkeit der Transfertrommel.
Vorzugsweise ist am Umfang der ersten Sortiertrommel ein muldenfreier Bereich vorgesehen, wobei insbesondere die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Sortiertrommel dann von der Umfangsgeschwindigkeit der Transfertrommel abweicht, wenn der muldenfreie Bereich an die Transfertrommel grenzt. Vorzugsweise ist der muldenfreie Bereich in etwa 180°, d.h. die Hälfte des Umfangs der ersten Sortiertrommel.
Vorzugsweise ist der muldenfreie Bereich auf zwischen 1/3 und 2/3 des Umfangs der ersten Sortiertrommel vorgesehen.
Erfindungsgemäß weist eine Sortiertrommel über den Umfang der Sortiertrommel einen Bereich mit Mulden und einen Bereich ohne Mulden auf, wobei sich der muldenfreie Bereich über zwischen 1/3 und 2/3 des Umfangs der Sortiertrommel erstreckt, wobei der Radius der Sortiertrommel im muldenfreien Bereich kleiner ist als im Bereich mit Mulden. Vorzugsweise erstreckt sich der muldenfreie Bereich über zwischen 4/10 bis 6/10, insbesondere über 1/2, des Umfangs der Sortiertrommel. Vorzugsweise wird der erste Massenstrom über eine Basistrommel geführt, wobei der Massenstrom mehr als eine ganze Umdrehung auf der Basistrommel gefördert wird, wobei insbesondere die Transfertrommel einen Muldenabstand aufweist, der so groß ist wie der Muldenabstand auf der Basistrommel, wobei insbesondere der Abstand der der Basistrommel zugeförderten stabförmigen Artikel doppelt so groß ist wie der Muldenabstand auf der Basistrommel. Hierdurch wird es möglich, dass die stabförmigen Artikel auf der Basistrommel fast zwei Umläufe durchführen, so dass diese mindestens zweifach auf der Basistrommel manipuliert oder abgenommen und/oder aufgelegt werden können.
Vorzugsweise weist die Basistrommel eine ungerade Anzahl von Aufnahmemulden auf. Die Transfertrommel weist vorzugsweise eine gerade oder ungerade Anzahl von Aufnahmemulden auf.
Insbesondere werden die stabförmigen Artikel des zweiten Massenstroms mittels der Sortiervorrichtung so umsortiert, dass eine vorgebbare Anzahl von aufeinanderfolgenden Lücken in dem zweiten Massenstrom und eine vorgebbare Anzahl von aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln vorgesehen sind, wobei hierzu eine zweite Sortiertrommel vorgesehen ist, die die gleiche Funktionalität wie die erste Sortiertrommel wie vorstehend beschrieben aufweist und stabförmige Artikel des zweiten Massenstroms aufnimmt und abgibt. Durch das Umsortieren mittels der Sortiervorrichtung wird es ermöglicht, dass Sets von stabförmigen Artikeln ohne Lücken gebildet werden, die später in Behältnisse geschoben werden können, so dass eine vollständige Anzahl von stabförmigen Artikeln in die Behältnisse gelangt.
Wenn in den Massenströmen nicht genügend stabförmige Artikel vorhanden sind, wird ein Leerblock gebildet, d.h. die Anzahl von Leerstellen bzw. Lücken aufeinanderfolgend im ersten und zweiten Massenstrom vorgesehen, die eine vollständige Nichtbefüllung eines Behältnisses ermöglichen würde. Für diesen Fall kann dann das verwendete Behältnis schlicht entsorgt werden, so dass kein stabförmiger Artikel entsorgt werden muss oder es wird schlicht kein Behältnis zur Verfügung gestellt, so dass auch kein Behältnis, das leer wäre, entsorgt werden müsste.
Vorzugsweise ist ein aus einer Aufnahmemulde der Transfertrommel durch die zweite Sortiertrommel abgenommener stabförmiger Artikel in eine andere Aufnahmemulde der Transfertrommel ablegbar. Auch hier kann der Muldenversatz so ausgebildet sein wie bei der Zusammenarbeit der ersten Sortiertrommel mit der Tranfertrommel. Auch hier wird die deterministische Zuordnung aufgehoben.
Vorzugsweise entspricht bei der Abnahme und/oder Abgabe von stabförmigen Artikeln von der Transfertrommel und/oder auf die Transfertrommel die Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Sortiertrommel im Wesentlichen der Umfangsgeschwindigkeit der Transfertrommel.
Vorzugsweise ist am Umfang der zweiten Sortiertrommel ein muldenfreier Bereich vorgesehen, wobei insbesondere die Umfangsgeschwindigkeit der zweiten Sortiertrommel dann von der Umfangsgeschwindigkeit der Transfertrommel abweicht, wenn der muldenfreie Bereich an die Transfertrommel grenzt.
Ferner vorzugsweise wird der zweite Massenstrom über eine Basistrommel geführt, wobei der zweite Massenstrom mehr als eine ganze Umdrehung auf der Basistrommel gefördert wird, wobei insbesondere die Transfertrommel einen Muldenabstand aufweist, der so groß ist wie der Muldenabstand auf der Basistrommel, wobei insbesondere der Abstand der der Basistrommel zugeführten stabförmigen Artikel doppelt so groß ist wie der Muldenabstand der Basistrommel.
Die Basistrommel ist somit vorzugsweise so ausgebildet, dass der erste und der zweite Massenstrom gefördert werden kann. Hierzu weisen die Aufnahmemulden der Basistrommel vorzugsweise eine Länge auf, die mindestens doppelt so lang ist wie die stabförmigen Artikel. Vorzugsweise werden aus dem ersten Massenstrom ein erstes Set von n aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln und aus dem zweiten Massenstrom ein zweites Set von m aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln, wobei n und m ganze Zahlen sind, auf einer Packtrommel als Block gebildet, wobei insbesondere die Sets in einer queraxialen Flucht oder in einer im Wesentlichen queraxialen Flucht auf der Packtrommel angeordnet werden, m und n können hierbei gleich sein oder unterschiedlich sein und in einem Bereich zwischen 5 und 14 liegen. Beispielsweise kann m = 10 sein und n auch gleich 10 sein. Mit diesem Beispiel (Anzahl m, n = 10) werden die Ausführungsbeispiele im Wesentlichen erläutert.
Vorzugsweise werden die Sets auf dem Weg zur Packtrommel in queraxialer Richtung zunehmend fluchtend angeordnet und/oder gefördert. Hierdurch werden die stabförmigen Artikel der Sets zunehmend längsaxial hintereinander queraxial in einer Flucht hintereinander angeordnet, so dass eine spätere Übergabe in ein Behältnis, das vorzugsweise im Querschnitt rechteckig ausgebildet ist, vereinfacht wird.
Vorzugsweise rotiert die Packtrommel mit einer Drehzahl, die eine konstante Basisdrehzahl ist, über der eine variable Drehzahl überlagert ist. Dies ermöglicht das Vorsehen von Kanten zwischen den Sets und eine schnellere Rotation in dem Moment, in dem die Kanten gegenüberliegend sind zu einer benachbarten Trommel.
Vorzugsweise sind die Sets eines Blocks vor dem Einschieben in ein Behältnis auf zwei voneinander beabstandeten Ebenen zueinander angeordnet. Hierbei liegt bevorzugt das erste Set auf einer ersten Ebene und das zweite Set auf einer zweiten Ebene, wobei die beiden Ebenen im Wesentlichen einen Abstand aufweisen, der in etwa dem Durchmesser eines stabförmigen Artikels entspricht oder etwas kleiner ist. Die Ebenen haben hierbei unterschiedliche Abstände zur Drehachse der Packtrommel.
Vorzugsweise kann ein Block vollständig leer sein. Es wird hierdurch vorzugsweise auch kein Behältnis zur Verfügung gestellt, in das der leere Block eingeschoben werden würde. Dieses Behältnis, das nicht befüllt werden würde, kann vorher aus der Zuführung entfernt werden und später zu der Packtrommel zugefördert werden. Alternativ kann auch ein Takt, der Behältnisse in Richtung der Packtrommel zu fördert, ausgesetzt werden.
Vorzugsweise wird zum Einschieben eines Blocks in ein Behältnis zunächst das zweite Set längsaxial über das erste Set geschoben und anschließend der Block aus beiden Sets in das Behältnis geschoben.
Vorzugsweise ist das Behältnis eine Packung, ein Innerliner oder eine Kammer eines Kammerbandes. Für den Fall, dass das Behältnis eine Packung ist, muss diese nur noch verschlossen werden und die Packung kann weiter gefördert werden. Für den Fall, dass es sich bei dem Behältnis um einen Innerliner handelt, wird dieser befüllte Innerliner anschließend in eine Packung geschoben oder eine Packung um den Innerliner gefaltet oder gebildet. Für den Fall, dass das Behältnis eine Kammer eines Kammerbandes ist, wird anschließend der Inhalt des Kammerbandes in eine Packung oder einen Innerliner verschoben.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Fördervorrichtung zum Fördern von einem aus stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten ersten einlagigen Massenstrom und einem aus stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten zweiten einlagigen Massenstrom, wobei die stabförmigen Artikel in den Massenströmen queraxial jeweils in einer Bahn gefördert werden, die dadurch weitergebildet ist, dass ein Förderorgan mit Aufnahmemulden vorgesehen ist, das ausgebildet ist, ausgewählte oder auswählbare stabförmige Artikel von einer Bahn auf die andere Bahn zu verschieben oder zu versetzen.
Vorzugsweise ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, die Steuersignale zum Förderorgan sendet, so dass stabförmige Artikel von einer Bahn auf die andere Bahn verschoben werden. Vorzugsweise ist eine Sensorik vorgesehen, die Leerstellen und/oder mit stabförmigen Artikeln besetzte Stellen der Bahn oder Bahnen erkennt. Die Sensorik kann eine optische Erkennung, eine Mikrowellenmessung, eine kapazitive Messung und/oder eine mechanische Erkennung ermöglichen.
Vorzugsweise weist das Förderorgan Aufnahmemulden auf, wobei in einer Aufnahmemulde jeweils ein stabförmiger Artikel des ersten Massenstroms und ein stabförmiger Artikel des zweiten Massenstroms aufnehmbar sind, wobei jeweils ein stabförmiger Artikel des ersten Massenstroms und ein stabförmiger Artikel des zweiten Massenstroms in einer Aufnahmemulde längsaxial hintereinander angeordnet sind oder aufnehmbar sind, wobei zum Verschieben eines stabförmigen Artikels in der Aufnahmemulde in die Bahn, in die der stabförmige Artikel zu verschieben ist, eine Leerstelle vorliegt.
Vorzugsweise geschieht das Verschieben mittels eines Druckluftstoßes. Alternativ könnte auch ein Stößel für ein Verschieben sorgen. Vorzugsweise ist allerdings eine Druckluftdüse vorgesehen, die stationär vorgesehen ist und immer in dem Moment einen Druckluftstoß erzeugt, in dem ein stabförmiger Artikel in der Aufnahmemulde an der Druckluftdüse sich vorbeibewegt und verschoben werden soll.
Vorzugsweise ist eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen, die die stabförmigen Artikel in den Bahnen detektiert oder überwacht, wobei durch das Verschieben der stabförmigen Artikel zwischen den Bahnen die Summe der durch die zwei Massenströme geförderten stabförmigen Artikel ausgeglichen wird. Die Überwachungsvorrichtung kann beim Defekteren oder Überwachen die Anzahl der Artikel in den Bahnen oder den Massenströmen zählen. Beispielsweise kann die Überwachungsvorrichtung mit einer Fotozelle ausgestattet sein oder einer Kamera. Im Falle, dass eine Kamera vorgesehen ist, wird mittels einer Bildbearbeitung festgestellt, welche Aufnahmemulden mit stabförmigen Artikeln belegt sind und wo Leerstellen vorliegen. Die Überwachungsvorrichtung detektiert die stabförmigen Artikel und Leerstellen in den beiden Massenströmen insbesondere stromaufwärts des Förderorgans, auf dem das Verschieben der stabförmigen Artikel stattfindet.
Das Förderorgan kann auch als Ausgleichstrommel ausgebildet sein. Alternativ kann das Förderorgan als mit Aufnahmemulden versehenes Förderband ausgestaltet sein, auf dem Organe zum Verschieben von stabförmigen Artikeln vorgesehen sind.
Vorzugsweise ist stromaufwärts des Förderorgans eine Prüfvorrichtung angeordnet ist, wobei die Prüfvorrichtung wenigstens eine Eigenschaft der geförderten stabförmigen Artikel prüft und fehlerhafte Artikel aus dem jeweiligen Massenstrom ausschleust. Fehlerhaft bedeutet in diesem Zusammenhang ein stabförmiger Artikel, der nicht einer vorgebbaren Norm entspricht oder außerhalb vorgebbarer Toleranzen liegt. Beispielsweise könnte eine Zigarette als stabförmiger Artikel einen falschen Ventilationsgrad aufweisen oder ein Kopfende aufweisen, aus dem zu viel Tabak beim Transport bzw. bei der Befüllung herausgerieselt ist.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Fördervorrichtung von einem aus stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten ersten einlagigen Massenstrom und einem aus stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten zweiten einlagigen Massenstrom, wobei die stabförmigen Artikel in den Massenströmen queraxial in jeweils einer Bahn gefördert werden, wobei eine Sortiervorrichtung vorgesehen ist, mittels der stabförmige Artikel aus einem der Massenströme oder beiden Massenströmen eine vorgebbare Anzahl von Aufnahmemulden queraxial versetzt werden oder versetzbar sind.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Fördervorrichtung, die dadurch weitergebildet ist, dass eine Sortiervorrichtung vorgesehen ist, die eine Basistrommel, eine Transfertrommel und eine Sortiertrommel umfasst, wobei die Basistrommel Aufnahmemulden zur Aufnahme wenigstens einer Bahn stabförmiger Artikel in einem einlagigen Massenstrom aufweist, wobei die Aufnahmemulden parallel zu einer Drehachse der Basistrommel angeordnet sind, wobei die Transfertrommel zur Übergabe von stabförmigen Artikeln von der Basistrommel zu der Sortiertrommel und zur Übergabe von stabförmigen Artikeln von der Sortiertrommel zur Basistrommel ausgebildet ist, die dadurch weitergebildet ist, dass eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die die Umfangsgeschwindigkeit der Sortiertrommel derart steuert, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Sortiertrommel gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der Transfertrommel zeitweise verändert wird.
Durch Verändern der Umfangsgeschwindigkeit der Sortiertrommel gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der Transfertrommel wird es erfindungsgemäß ermöglicht, eine deterministische Zuordnung von Aufnahmemulden in der Sortiertrommel zur Transfertrommel aufzuheben.
Es ist somit möglich, in der Transfertrommel aufgenommene stabförmige Artikel um eine vorgebbare Anzahl von Mulden zu versetzen. Hierdurch wird es möglich, die in der Basistrommel geförderten stabförmigen Artikel so anzuordnen, dass eine vorgebbare Anzahl von stabförmigen Artikeln ohne Lücke nacheinander von der Basistrommel auf ein nachfolgendes Förderorgan abgegeben werden.
Vorzugsweise geschieht die Steuerung derart, dass die Abnahme eines stabförmigen Artikels von der Transfertrommel und die Abgabe des stabförmigen Artikels auf die Transfertrommel mit einem vorgebbaren Muldenversatz erfolgt. Der Muldenversatz ist hierbei vorzugsweise zwischen -10 und +10, insbesondere bis zu -8 bis +8, insbesondere bis zu -6 bis +6, insbesondere bis zu -5 bis +5, ferner insbesondere bis zu -4 bis +4 und weiter insbesondere bis zu -3 bis +3 oder bis zu -2 bis +2.
Die Steuervorrichtung ist ferner so ausgebildet oder eingerichtet, dass beim Abnehmen von der Transfertrommel und beim Abgeben auf die Transfertrommel die Transfertrommel und die Sortiertrommel eine gleiche oder im Wesentlichen gleiche Umfangsgeschwindigkeit aufweisen.
Vorzugsweise wird die Abnahme oder Abgabe von stabförmigen Artikeln durch einen Druckluftstoß unterstützt, insbesondere dergestalt, dass der stabförmige Artikel aus der Aufnahmemulde in der Transfertrommel oder der Sortiertrommel nicht nur durch Beenden der Saugluftzufuhr, sondern durch einen Druckluftstoß aus der Aufnahmemulde abgegeben wird.
Vorzugsweise weist die Sortiertrommel über den Umfang einen Bereich auf, in dem Mulden vorgesehen sind, und einen Bereich, der muldenfrei ist, wobei der muldenfreie Bereich einen kleineren Außenradius aufweist als der Bereich, in dem Mulden vorgesehen sind. Hierdurch kann eine sehr effiziente und störungsfreie Rotation mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Transfertrommel und der Sortiertrommel vorgesehen sein, und zwar insbesondere dann, wenn der muldenfreie Bereich an die Transfertrommel grenzt. Der Außenradius entspricht dem Abstand des Außenumfangs zur Rotationsache.
Vorzugsweise weist die Basistrommel einen Muldenabstand auf, der dem Muldenabstand der Transfertrommel entspricht.
Vorzugsweise ist der Muldenabstand der Basistrommel halb so groß wie der Muldenabstand einer den Massenstrom oder die Massenströme auf die Basistrommel abgebende Fördereinheit. Es wird also von dem Massenstrom oder den Massenströmen nur jede zweite Mulde der Basistrommel von der die stabförmigen Artikel auf die Basistrommel abgebenden Fördereinheit befüllt.
Vorzugsweise weist die Basistrommel eine ungerade Muldenanzahl auf. Die anderen Trommeln können eine gerade Anzahl von Mulden oder Aufnahmemulden aufweisen.
Insbesondere ist für jeden Massenstrom wenigstens eine Sortiertrommel, insbesondere zwei Sortiertrommeln, vorgesehen. Die Sortiertrommeln können hierbei mit zueinander queraxial versetzten Rotationsachsen vorgesehen sein oder auch die gleiche Rotationsachse haben. Insbesondere ist die Tiefe einer Sortiertrommel halb so groß oder in etwa halb so groß wie die Tiefe der Transfertrommel. In diesem Fall kann die Transfertrommel stabförmige Artikel von zwei Massenströmen aufnehmen, wohingegen jede Sortiertrommel stabförmige Artikel von jeweils einem Massenstrom aufnehmen kann.
Vorzugsweise weisen die Basistrommel und die Transfertrommel Mulden auf, die eine Länge aufweisen, die Platz für zwei hintereinander angeordnete stabförmige Artikel ermöglichen. Insbesondere hat die Sortiertrommel kürzere Mulden oder Aufnahmemulden.
Im Rahmen dieser Anmeldung sind Mulden insbesondere Aufnahmemulden, wobei stabförmige Artikel vorzugsweise mit Saugluft in den Mulden gehalten werden.
Ferner wird die Aufgabe gelöst durch eine Fördervorrichtung, bei der eine Verpackungsvorrichtung vorgesehen ist, die insbesondere stromabwärts der Basistrommel angeordnet ist, wobei die Verpackungsvorrichtung ausgebildet ist, Blöcke aus einem ersten Set von n aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln und einem zweiten Set von m aufeinanderfolgen stabförmigen Artikeln zu bilden, wobei n und m ganze Zahlen sind, die > 5 sind, wobei die Verpackungsvorrichtung eine Packtrommel aufweist, die im Querschnitt als Polygon ausgebildet ist, wobei das Polygon Ecken aufweist und zwischen den Ecken Seiten aufweist, die gerade sind oder nach außen gebogen, und wobei die Seiten n oder m nebeneinander angeordnete Mulden zur Aufnahme eines Sets von stabförmigen Artikeln aufweisen. Insbesondere weist die Fördervorrichtung die vorstehenden Merkmale der erfindungsgemäßen und weitergebildeten Fördervorrichtung auf, die vorstehend beschrieben ist.
Vorzugsweise ist der Krümmungsradius der nach außen gebogenen Seiten größer als der Radius der Packtrommel, insbesondere mindestens doppelt so groß.
Vorzugsweise weist die Packtrommel zwei verschiedene Durchmesser auf, so dass ein Set von n aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln auf einer anderen Ebene angeordnet ist als ein Set von m aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln. Vorzugsweise weist die Packtrommel zwei verschiedene Durchmesser auf, so dass ein Set von n aufeinanderfolgenden Aufnahmemulden für stabförmige Artikel auf einer anderen Ebene angeordnet ist als ein Set von m aufeinanderfolgenden Aufnahmemulden für stabförmige Artikel.
Die Packtrommel weist vorzugsweise einen vorderen Bereich und einen hinteren Bereich auf, wobei der vordere Bereich der Bereich ist, der an ein Organ angrenzt, mittels dessen Behältnisse zur Aufnahme von stabförmigen Artikeln aus der Packtrommel förderbar sind. Das Organ zur Förderung der Behältnisse kann auch Bestandteil der Packtrommel sein. Vorzugsweise hat der vordere Bereich der Packtrommel einen geringeren Durchmesser als der hintere Bereich der Packtrommel. Hierdurch können sich die verschiedenen Ebenen für die Sets von stabförmigen Artikeln ergeben.
Insbesondere vorzugsweise weist die Verpackungsvorrichtung Fördertrommeln auf, die stromaufwärts der Packtrommel angeordnet sind und deren Querschnitte polygonaler werden, je näher sie an der Packtrommel angeordnet sind. Hierdurch ist es möglich, eine sichere Übergabe von stabförmigen Artikeln im Förderlauf von einer Fördertrommel auf die nächste Fördertrommel bis zur Packtrommel vorzusehen. Dies ist insbesondere dann gut möglich, wenn die Packtrommel mit einer Drehzahl rotiert, die eine konstante Basisdrehzahl aufweist, über der eine variable Drehzahl überlagert ist.
Vorzugsweise ist eine Einschubvorrichtung vorgesehen, die ausgebildet ist, das zweite Set stabförmiger Artikel über das erste Set stabförmiger Artikel zu schieben und die beiden Sets als Block in ein Behältnis zu schieben. Ferner vorzugsweise weist die Einschubvorrichtung eine Oberführung auf, so dass die stabförmigen Artikel aus dem zweiten Set, die vorzugsweise auf einer oberen Ebene angeordnet sind, nicht herausfallen, da in dem Moment, in dem die stabförmigen Artikel verschoben werden, vorzugsweise die Saugluft dort aus den Aufnahmemulden abgeschaltet wird.
Vorzugsweise weist die Einschubvorrichtung Stößel auf, die ausgebildet sind, die stabförmigen Artikel zu verschieben. Die Stößel sind vorzugsweise so ausgebildet, dass ein stabförmiger Artikel aus dem ersten Set und ein stabförmiger Artikel aus dem zweiten Set mit einem Stößel gleichzeitig verschoben werden können oder sogar zwei stabförmige Artikel des ersten Sets und zwei stabförmige Artikel des zweiten Sets gleichzeitig verschoben werden können.
Ferner vorzugsweise ist ein Leitblech vorgesehen, das in ein Behältnis einschiebbar ist und zur Verjüngung des Querschnitts in Richtung der Einschubbewegung des Behältnisses sorgt. Das Leitblech wird zeitweise in das jeweilige Behältnis teilweise eingeführt und ragt über dieses vorzugsweise hinaus. Vorzugsweise ragt das Leitblech horizontal und/oder vertikal über die Öffnung des Behältnisses hinaus.
Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Fördervorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Darstellung zweier Massenströme und eines Defragmentiermoduls,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Zusammenwirkens einer erfindungsgemäßen Sortiertrommel mit einer Transfertrommel,
Fig. 5 eine schematische Darstellung der Drehzahlen der jeweiligen Trommeln über der Zeit,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Trommellaufs zu einer Packtrommel sowie die Packtrommel mit schematischen Darstellungen der Drehzahlen über der Zeit,
Fig. 7 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Packprozesses,
Fig. 8 eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Ausschnitts aus einer erfindungsgemäßen Packtrommel,
Fig. 9 eine weitere schematische dreidimensionale Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Packtrommel,
Fig. 10 eine schematische dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Sortiervorrichtung,
Fig. 11 die Ausführungsform der Fig. 10 in einer anderen schemati- sehen dreidimensionalen Darstellung, nämlich aus einer anderen Perspektive und
Fig. 12 eine weitere schematische dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Sortiervorrichtung.
Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Fördervorrichtung 10. Es werden stabförmige Artikel queraxial in Förderrichtung 15 gefördert. Zunächst werden in einem Filteransetzer 11 beispielsweise Filter an Tabakstöcke angelegt. Typischerweise wird ein Filter doppelter Gebrauchslänge zwischen zwei Tabakstöcke gelegt und mit einem Belagpapier umwickelt, um anschließend in der Mitte geschnitten zu werden, so dass sich zwei Filterzigaretten ergeben. Bei den stabförmigen Artikeln kann es sich alternativ auch um Heat-not-Burn-Produkte handeln. Die Fördervorrichtung kann ein Combiner oder ein Multisegmentmaker sein, in der die verschiedenen Segmente zusammengesetzt werden.
In der Prüfvorrichtung 12 werden Eigenschaften der Filterzigaretten überprüft und, falls diese Eigenschaften nicht den vorgebbaren Eigenschaften entsprechen, ausgeschleust. Hierdurch ergeben sich ein erster Massenstrom 21 und ein zweiter Massenstrom 22 von stabförmigen Artikeln, hier in diesem Beispiel Filterzigaretten 30, die in dem queraxial geförderten Massenstrom strömen oder gefördert werden und Lücken 31 aufweisen (siehe hierzu beispielsweise Fig. 2). In einem Defragmentiermodul 13, das nachfolgend näher beschrieben wird, werden die in den beiden Massenströmen 21 , 22 angeordneten stabförmigen Artikel 30 so umsortiert, dass vollständige Sets von, in diesem Beispiel, zehn Zigaretten gebildet werden, nämlich ein erstes Set 32 und ein zweites Set 33 (siehe wieder Fig. 2). Die Lücken 31 werden hierbei so gesteuert, dass ein vollständiges Set von Lücken in Form eines ersten leeren Sets 34 und eines zweiten leeren Sets 35 gebildet werden.
Anschließend werden die Zigarettensets in ein Packmodul 14 in Blöcke überführt, die in Behältnisse, wie beispielsweise eine Zigarettenverpackung, eingebracht werden.
Um Unterschiede in der Produktionsgeschwindigkeit zwischen Zigarettenherstellmaschinen und Zigarettenverpackungsmaschinen ausgleichen zu können, werden bisher Logistikkomponenten verwendet, die Produkte in Massenströmen, die mehrere Lagen aufweisen, speichern und damit die Geschwindigkeitsunterschiede kompensieren. Der Nachteil ist hierbei, dass die Produkte losgelassen werden, also nicht mehr definiert beispielsweise in Aufnahmemulden gehalten werden, sondern in losen Massenströmen transportiert werden und somit ein Risiko von Querfliegen und Produktbeschädigungen existiert. Es ist somit bevorzugt, wenn Zigarettenverpackungen direkt in der Zigarettenherstellung befüllt werden können, denn derartige Päckchen bzw. Zigarettenpackungen können deutlich leichter gespeichert werden. Hierzu ist es sehr bevorzugt, wenn die korrekte Anzahl an Zigaretten zur Verfügung steht, um eine Zigarettenpackung zu befüllen. Fehlbelegungen in Aufnahmemulden in Förderorganen, die beispielsweise durch Auswürfe entstanden sind, dürfen also nicht mehr existieren.
Dieses Problem wurde bisher so gelöst, dass die Zigarettenherstellung mit Übergeschwindigkeit fährt, also mehr Zigaretten hergestellt werden als verpackt werden und zumindest die überschüssigen Zigaretten, wenn nicht sogar alle Zigaretten, einem Magazin von Einzelprodukten zur Ver- fügung gestellt wird und aus dem Magazin die einzelnen Artikel bzw. Produkte entnommen werden, um Fehlstellen aufzufüllen.
Gemäß der Erfindung ist das Ziel nicht die Vollbelegung aller Mulden, sondern ein geschicktes Sortieren der stabförmigen Artikel, um dafür zu sorgen, dass eine Verpackung oder ein Behältnis immer vollständig befällt werden kann oder, falls Fehlstellen vorhanden sind, überhaupt nicht befüllt wird.
Hierzu wird ein Eingangsmuster oder Muster von stabförmigen Artikeln in einem ersten Massenstrom und/oder einem zweiten Massenstrom aufgenommen und in Sets aufgeteilt. Ein Set beinhaltet hierbei alle stabförmigen Artikel, die in einer Lage eines Blocks, der zum Befüllen eines Päckchens benötigt wird, vorliegt. Das Muster kann beispielsweise die Abfolge von queraxial hintereinanderliegenden stabförmigen Produkten und Lücken sein. Ein Set kann beispielsweise zehn stabförmige Produkte aufweisen, ein Block zwei Sets und damit ein Päckchen zwanzig stabförmige Artikel. Hierbei ist es wichtig, dass die Sets und auch die Blöcke vollständig befüllt sind. Der Nachfolgeprozess kann dann so ausgestaltet sein, dass ein Takt und damit das Befüllen eines Päckchens ausgelassen werden kann und ansonsten die Päckchen immer voll befüllt werden. Um diesen Lösungsansatz besser nachvollziehen zu können, ist in Fig. 2 schematisch ein Defragmentiermodul 13 dargestellt.
Wenn das aufgenommene Muster beispielsweise an der gleichen Stelle der beiden Massenströme jeweils 30 stabförmige Artikel aufweist, können ohne Umsortierung 3 Packungen aus stabförmigen Artikeln aus jeweils zwei Sets von 10 Artikeln gebildet werden. Wenn in einem Massenstrom ein stabförmiger Artikel fehlt sollte diese Leerstelle mit einem Artikel aufgefüllt werden. Dieser Artikel fehlt dann an einer anderen Stelle, sodass nach 10 Auffüllungen in einem Massenstrom ein leeres Set von 10 Lücken oder Leerstellen nacheinander gebildet werden kann. Wenn mehrere Artikel fehlen, kann schneller ein leeres Set gebildet werden. Fig. 2 zeigt schematisch ein Defragmentiermodul 13, in das in Förderrichtung 15 ein erster Massenstrom 21 stabförmiger Artikel 30 und ein zweiter Massenstrom 22 stabförmiger Artikel 30 eingebracht werden. Der erste Massenstrom 21 wird auf einer ersten Bahn 26 queraxial zu den stabförmigen Artikeln 30 gefördert und der zweite Massenstrom 22 wird demgemäß in einer zweiten Bahn 27 queraxial zu den stabförmigen Artikeln 30 gefördert.
Durch die Prüfvorrichtung 12 sind einige stabförmige Artikel ausgeschleust worden, so dass sich Lücken 31 in den beiden Massenströmen stabförmiger Artikel 30 gebildet haben. Bei den stabförmigen Artikeln handelt es sich hier um Filterzigaretten, die aus dem Filteransetzer 13 kommen oder noch im Filteransetzer 13 gefördert werden.
Zunächst ist in diesem Fall der zweite Massenstrom 22 von der Orientierung in den Aufnahmemulden zu wenden. Hierzu dient eine Wendevorrichtung 23, die als Kegelwender ausgebildet sein kann. Der Abstand der stabförmigen Artikel 30 ist in diesem Ausführungsbeispiel 6TT, also ein Abstand von ca. 18,8 mm. Nach der Wendevorrichtung 23 schließt sich in Förderrichtung 15 eine Ausgleichstrommel 24 an, die Mulden aufweist, die etwas länger als die doppelte Länge der stabförmigen Artikel 30 sind. In der Ausgleichstrommel 24 können selektiv stabförmige Artikel 30 zwischen den Bahnen ausgetauscht werden. Wenn sich auf der einen Bahn eine leere Mulde befindet, kann diese mit einem stabförmigen Artikel aus der anderen Bahn befüllt werden, sollte sich an dieser Stelle ein stabförmiger Artikel befinden. Ein solches Verschieben der stabförmigen Produkte kann mittels Druckluft oder Saugluft realisiert werden. Das vorrangige Ziel ist es hierbei, dafür zu sorgen, dass sich im Mittel auf beiden Bahnen gleichviele stabförmige Artikel befinden.
Es schließt sich dann eine Sortiervorrichtung 25 an, die im Folgenden näher beschrieben wird und dafür sorgt, dass vollständige Sets 32 und 33 von stabförmigen Artikeln in den Massenströmen angeordnet werden und gegebenenfalls vollständige leere Sets 34 und 35. Diese Sets können dann effizient und Ressourcen schonend verpackt werden.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Sortiervorrichtung 25. Die Sortiervorrichtung 25 schließt sich in Fig. 2 an die Ausgleichstrommel 24 an.
Am Eingang der Sortiervorrichtung 25 sind zwei Massenströme 21 , 22, die in zwei Bahnen 26, 27 gefördert werden, wobei die Massenströme in der Summe ungefähr die gleiche Anzahl an stabförmigen Produkten aufweist. Die Sortiervorrichtung 25 sorgt nun dafür, dass die Lücken bzw. die fehlenden stabförmigen Artikel und die stabförmigen Artikel so sortiert o- der zusammengestellt werden, dass sich zusammenhängende Sets aus stabförmigen Artikeln 30 und zusammenhängende Sets aus Lücken ergeben. In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um zehn stabförmige Artikel als Set bzw. zehn Lücken als Set.
Die beiden Massenströme 21 und 22 werden in Förderrichtung 15 auf die Basistrommel 40 übergeben, und zwar mit einem Abstand von 6TT. Die Basistrommel 40 weist eine ungerade Anzahl von Aufnahmemulden auf, die in einem Abstand von 3TT, also dem halben Abstand der zugeförderten stabförmigen Artikel, angeordnet sind.
Am Ausgang der Basistrommel werden die stabförmigen Produkte in den beiden Massenströmen 21 und 22 wieder mit einem Abstand von 6TT abgegeben. Durch den kleineren Muldenabstand auf der Basistrommel und die ungerade Anzahl der Aufnahmemulden laufen die stabförmigen Artikel 30 über zwei Umläufe auf der Basistrommel.
Um ein Umsortieren zu ermöglichen, ist eine Transfertrommel 41 und für jeden Massenstrom 21 , 22 eine Sortiertrommel 43 bzw. 44 vorgesehen. Es gibt bei der Sortiervorrichtung zwei oder mehr Sortiertrommeln 43, 44, 45, 46, die nur auf 180° des Umfangs mit Mulden ausgestattet sind.
Die Sortiertrommeln drehen sich synchron zur Maschinengeschwindigkeit und/oder zur Transfertrommel 41 und zur Basistrommel 40. Auf dem Bereich, auf dem keine Mulden vorgesehen sind bzw. in dem Moment, wo die Sortiertrommeln 43 bis 46 mit dem muldenfreien Bereich an die Transfertrommel 41 , 42 angrenzen, kann der Bewegung der Sortiertrommel o- der der Sortiertrommeln allerdings eine weitere Bewegung überlagert werden, so dass ein Muldenversatz von bis zu +/- zehn Mulden erzeugt werden kann.
Die Sortiertrommeln können stabförmige Artikel aufnehmen und auch wieder abgeben. Durch Kombination der vorhandenen Parameter ist es der Steuerung bzw. mittels des Algorithmus der Steuerung möglich, eine Lösung zu finden, um ein gewünschtes Muster in den Massenströmen 21 und 22 zu erzeugen.
In der konkreten Ausgestaltung der Fig. 3 sind zwei Sortiertrommeln 43, 45 und 44, 46 je Massenstrom 21 , 22 vorgesehen. Da die stabförmigen Artikel im Wesentlichen zwei Runden über die Basistrommel 40 laufen, kann jede Sortiertrommel zweimal auf den Artikelfluss einwirken. Zusammen mit der Ausgleichstrommel 24 (siehe Fig. 2), die bei Bedarf Artikel zwischen den Artikelläufen verschiebt, wird es in den meisten Fällen möglich sein, eine Lösung des Versetzens von stabförmigen Artikeln zu finden, so dass vollständige Sets von stabförmigen Artikeln 30 und vollständige Sets von Leerstellen in den von der Basistrommel 40 abgegebenen Massenströmen 21 und 22 vorgesehen werden können. Falls dies nicht möglich ist oder die Rechenzeit die doppelte Umlaufzeit auf der Basistrommel übersteigt, wird ein Notabwurf einzelner stabförmiger Artikel durchgeführt. Dies geschieht vorzugsweise durch die Sortiertrommeln 45 und 46, die durch die Pfeile oben links in der Fig. 3 angedeutet sind.
Es können auch drei Sortiertrommeln je Massenstrom vorgesehen sein.
Es findet eine selektive Übergabe von stabförmigen Artikeln von der Basistrommel auf die Transfertrommel und von der Transfertrommel auf die Sortiertrommel und in die entgegengesetzte Richtung statt. In Fig. 3 sind einige stabförmige Artikel schematisch in einigen Aufnahmemulden der Sortiertrommeln 43 bis 46 dargestellt. Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind hier nicht alle Aufnahmemulden in den Sortiertrommeln gezeigt und in den Transfertrommeln 41 und 42 sowie die Basistrommel 40 sind auch keine Mulden dargestellt. Diese weisen natürlich auch Mulden auf.
Es kann auch sein, dass stabförmige Artikel nicht übergeben werden.
Eine Übergabe kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass gezielt die Vakuumzufuhr zu einer Aufnahmemulde unterbrochen wird, und zwar zu der Aufnahmemulde, in der der stabförmige Artikel gehalten wird, der übergeben werden soll. Unterstützt kann die Abgabe durch einen gezielten Druckluftimpuls, der beispielsweise durch ein Schnellschaltventil ausgelöst werden kann. Der Druckluftimpuls kann durch eine Saugluftöffnung geleitet werden, an der sonst die Saugluft zum Halten des stabförmigen Artikels anliegt.
Damit ein Muldenversatz ermöglicht wird bzw. eine Umsortierung der stabförmigen Artikel in den Massenströmen 21 , 22, werden die Sortiertrommeln 43, 44, 45, 46 in der Zeit, in der die Mulden nicht im Eingriff sind, beschleunigt oder verzögert und anschließend die synchrone Umfangsgeschwindigkeit zur Transfertrommel 41 bzw. 42 wiederhergestellt. Dies ist schematisch in den Fig. 4 und 5 dargestellt.
In Fig. 4 sind schematisch die Transfertrommel 41 mit Aufnahmemulden 47 gezeigt und die Sortiertrommel 43, in der in diesem Ausführungsbeispiel alle Aufnahmemulden mit einem stabförmigen Artikel 30 belegt sind.
In Fig. 5 ist jeweils die Drehzahl bzw. die Umfangsgeschwindigkeit über der Zeit aufgetragen, und zwar im oberen Diagramm die Drehzahl bzw. die Umfangsgeschwindigkeit der Sortiertrommel 43 und in dem unteren Diagramm die der Transfertrommel 41.
52 zeigt eine Basisdrehzahl, die bei einer Transfertrommel 41 die gleich- groß wäre wie die Sortiertrommel 43 beispielsweise bei 125 Umdrehungen pro Minute liegen kann. In der Fig. 4 sind die Umfänge der beiden Trommeln allerdings unterschiedlich groß, so dass die Drehzahl entsprechend so angepasst werden muss, dass die Basisdrehzahl der jeweiligen Trommel so ausgewählt ist, dass die Umfangsgeschwindigkeit der beiden Trommeln gleich ist. Im oberen Diagramm der Fig. 5 ist zudem eine Drehzahl 50 für einen positiven Muldenversatz gezeigt, bei der also die Drehzahl über einen Zeitabschnitt erhöht wird und mit 51 die Drehzahl für einen negativen Muldenversatz, bei der die Drehzahl also für eine gewisse Zeit verringert wird.
In Fig. 3 sind noch die verschiedenen Radien r1 und r2 gezeigt. r1 ist der erste Radius der Sortiertrommel 44 zu einem Bereich, in dem keine Mulden vorgesehen sind und r2 der zweite Radius zu einem Bereich, in dem Mulden vorgesehen sind. r2 ist vorzugsweise größer als r1.
Das Verfahren und auch die Software der Steuervorrichtung muss aus einem bekannten aber Undefinierten Eingangsmuster, wie dieses in Fig. 2 rechts gezeigt ist oder in Fig. 3 rechts gezeigt ist, ein geordnetes Muster erzeugen, wie dieses in Fig. 3 links gezeigt ist. Die Einflussparameter zur Auffindung einer Lösung bestehen in der Anzahl der Sortiertrommeln der Sprungweite eines Muldenversatzes von -10 bis +10 Mulden oder andere vorgebbare maximale Muldensprungweiten. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Aufnahmemulden in der Transfertrommel und in der jeweiligen Sortiertrommel beispielsweise 3TT sein kann, also halb so groß wie auf den Förderorganen sind, die die stabförmigen Artikel zur Basistrommel hinfördern. Es können ausgewählte Produkte aufgenommen und abgegeben werden, es können Kombinationen der Sortiertrommeln miteinander vorgenommen werden und sowohl im ersten Umlauf als auch im zweiten Umlauf der Basistrommel Produkte ab- und aufgenommen werden. Zudem kann auch in Abhängigkeit der Eingangsmuster die Ausgleichstrommel so gesteuert werden, dass weniger Muldenversatz erzeugt werden muss. Zudem sollte sichergestellt werden, dass an den offenen Mulden, die belegt sind, immer ausreichend Vakuum anliegt, um die Produkte sicher zu halten.
Um die aus Fig. 3 abgegebenen Massenströme 21 und 22 nun verpacken zu können, ist eine Verpackungsvorrichtung vorgesehen, die dafür sorgt, dass die jeweiligen Sets 32 und 33 als Block zusammengeführt werden und in ein Behältnis abgegeben werden können. Hierzu wird zunächst die Teilung, d.h. der Abstand der stabförmigen Produkte, wieder reduziert, um eine Blockbildung zu ermöglichen, die eine relativ enge Packung der stabförmigen Artikel ermöglicht. Beispielsweise wird die Teilung von 6TT auf 3TT verringert. Hierfür kann beispielsweise eine Abbremstrommel verwendet werden oder eine Staffeltrommel mit verschwenkbaren Aufnahmemulden.
Anschließend werden die Sets von stabförmigen Artikeln, in diesem Ausführungsbeispiel von jeweils zehn stabförmigen Artikeln, auf jeweils eine Ebene gebracht, um sie anschließend in Päckchen oder ein Behältnis einzuschieben. Um die Sets auf eine Ebene zu bringen kann ein Trommellauf vorgesehen sein wie beispielsweise in Fig. 6 dargestellt. Im oberen Bereich sind drei Trommeln 60a, 61a und 62a gezeigt, die in Förderrichtung 15 zusehends polygonaler werden.
Die jeweiligen Trommeln bestehen an sich aus den in Fig. 6 gezeigten jeweils übereinander dargestellten zwei Trommeln, nämlich eine Trommel, die die dargestellten Trommeln oder Trommelteile 60a und 60b enthält. Diese beiden Trommeln 60a und 60b sind auf einer gleichen Achse oder einer parallel versetzten Achse angeordnet, was hier in Fig. 6 allerdings getrennt gezeigt ist. Entsprechend ist eine weitere Trommel 61a und 61 b vorgesehen, die auch auf einer gemeinsamen Achse rotiert und eine Packtrommel 62, die die Trommeln oder Trommelteile 62a und 62b umfasst, die auch auf einer gemeinsamen Achse rotieren.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Trommeln 60b, 61 b und 62b größer als der zugehörige Durchmesser der Trommeln 60a, 61a und 62a. Hierdurch werden automatisch das erste Set 32 von stabförmigen Artikeln 30 auf einer anderen Ebene angeordnet als das zweite Set 33 von stabförmigen Artikeln 30. Über die Trommelteile 60a, 61a und 62a wird nämlich der erste Massenstrom 21 queraxial gefördert und über die Trommelteile 60b, 61 b und 62b wird der zweite Massenstrom 22 queraxial gefördert. Die erste Trommel aus den beiden Trommelbestandteilen 60a und 60b ist noch wie üblich rund. Die Drehzahl, die unten in Fig. 6 ganz links gezeigt wird, in der die Drehzahl über der Zeit dargestellt ist, ist mit 52 gekennzeichnet und ist eine konstante Basisdrehzahl bzw. eine Drehzahl, die an die Geschwindigkeit der Herstellmaschine und/oder Verpackungsmaschine angepasst ist.
Die sich anschließende zweite Trommel aus den Trommelbestandteilen 61a und 61 b ist schon mit Ecken versehen, also tendiert zu einer Polygo- nalität. Dort sind Muldensets 63a und 63b gezeigt, die jeweils sieben Mulden aufweisen und dazwischen eine Kante 64. Die Sets, die in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 gebildet werden, weisen also sieben stabförmige Artikel auf. Diese Trommel wird schon mit einer über die Basisdrehzahl 52 überlagerten variierten Drehzahl angesteuert, so dass für den Moment, wo die Ecken der Trommel 61 mit dem Bestandteil 61a und 61 b an die Trommel 60 mit dem Bestandteil 60a und 60b grenzt, die Trommel 61 etwas langsamer bewegt wird.
Die letzte Trommel, nämlich Packtrommel 62 aus den Bestandteilen 62a und 62b, ist schon vollständig polygonal ausgebildet mit Ecken 64 und Sets 63a bzw. 63b mit jeweils sieben Aufnahmemulden, die jeweils in einer Ebene angeordnet sind. Hier ist die Drehzahl, mit der die Packtrommel 62 angetrieben wird, auch mit einer Basisdrehzahl 52 versehen, auf die eine variable Drehzahl überlagert ist, wobei in diesem Ausführungsbeispiel die variable Drehzahl größer ist als in der mittleren Trommel 61. Auch hier dient die variable Drehzahl dazu, die Kanten 64 schneller an der benachbarten Trommel 61 vorbeizubewegen. Vorzugsweise ist die variable Drehzahl eine Sinusfunktion.
In Figur 6 sind Sets aus 7 Aufnahmemulden gezeigt. Es wird im Folgenden wieder mit Sets von 10 Aufnahmemulden und 10 stabförmigen Artikeln die Erfindung erläutert.
Um in einem späteren Prozess eine Befüllung von Behältnissen mit stabförmigen Artikeln 30 aus zwei Sets stabförmiger Artikel zu ermöglichen, ist es notwendig, dass ein Set auf einem größeren Durchmesser läuft als das andere Set. Dies kann durch ein radiales Anheben des Sets, das oberhalb von dem anderen Set verlaufen soll, geschehen, und zwar gesteuert über eine Kurve. Alternativ können, wie in Fig. 6 dargestellt, verschieden große Durchmesser der Trommeln oder Trommelteile für die jeweiligen Sets vorgesehen sein.
Für eine erhöhte Prozesssicherheit ist die Befüllung von Behältnissen mittels einer Packtrommel 62 vorzusehen. Dazu ist es sinnvoll, die stabförmigen Artikel 30 in zwei Ebenen einer vorbestimmten Anzahl Artikel, beispielsweise sieben Stück oder zehn Stück, vorzusehen. Hierzu ist vorgesehen, die stabförmigen Artikel von einer gebogenen Mantelfläche auf eine möglichst ebene Fläche zu überführen, wie in Fig. 6 gezeigt ist. Zudem ist es zweckmäßig, die stabförmigen Produkte bereits möglichst dicht zusammenzuschieben. Hierzu kann über drei oder mehr Trommeln Stück für Stück die Form der Trommeln verändert werden. Von der zulässigen Abweichung zur idealen Übergabe und vom Durchmesser der Trommeln hängt die Anzahl der benötigten Trommeln ab. Zudem ist das Erzeugen von Lücken zwischen den einzelnen Sets, was durch die Zwischenkanten 64, die in Fig. 6 dargestellt sind, ermöglicht wird, sinnvoll, um eine sichere Verpackung zu ermöglichen. Auch diese Lücken können sukzessive vergrößert werden und/oder der Geometrie angepasst werden.
Fig. 7 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Packtrommel quasi im Betrieb, und zwar in dreidimensionaler schematischer Darstellung. Stabförmige Artikel 30 werden in Förderrichtung 15 von einer nicht dargestellten Trommel in zwei Bahnen bevorzugt schon auf verschiedenen Ebenen zugeführt. Die stabförmigen Produkte 30 werden in einem ersten Set 32 und einem zweiten Set 33 auf der Packtrommel 62 aufgenommen.
Auf der Packtrommel 62 ist für jeden Block aus zwei Sets eine Abdeckung in Form einer Oberführung 71 vorgesehen, die dafür sorgt, dass die stabförmigen Artikel 30 beim übereinander Schieben und Beenden der Saugluft in den Mulden nicht wegfliegen.
Die Behältnisse 73 werden auch über die Trommel 62 geführt. Während der Umdrehung der Trommel 62 werden die stabförmigen Artikel 30 über beispielsweise über Kurven geführte Stößel 72 mit den Produkten gefüllt. Hierdurch kann ein sicheres Einschieben der Sets 32, 33 in die Behältnisse 73 erfolgen. Hierzu fährt eine Oberführung 71 zusammen mit den Stößeln 72 in Richtung der Behältnisse 73. Die Bewegung der Stößel ist hierbei vorzugsweise parallel zur Drehachse der Packtrommel 62.
Hierdurch wird zunächst das zweite Set 33 über das erste Set 32 geschoben und anschließend beide Sets in das Behältnis 73. Die gefüllten Behältnisse 73, in die ein Block 70 aus den beiden Sets 32 und 33 eingeführt worden sind, werden dann in den weiteren Produktlauf gegeben.
Das Behältnis 73 kann hier beispielsweise ein Innerliner einer Zigarettenpackung sein. Alternativ können die Blöcke 70 auch in Kammerbänder eingebracht sein.
Fig. 8 zeigt schematisch und dreidimensional einen Teil einer erfindungsgemäßen Packtrommel 62. Es sind hier der Einfachheit halber nur ein erstes Set 32 und ein zweites Set 33 von stabförmigen Artikeln dargestellt. Es sind gut die unterschiedlichen Ebenen der Aufnahmemulden 74 gezeigt. Zwischen den Aufnahmemulden 74 sind Aussparungen vorgesehen, durch die die Stößel 72 gelangen können. Jeder Stößel 72 kann hier insgesamt vier stabförmige Artikel verschieben, nämlich zwei stabförmige Artikel des zweiten Sets 33 und zwei stabförmige Artikel des ersten Sets 32.
Fig. 9 zeigt schematisch eine weitere Teildarstellung einer erfindungsgemäßen Packtrommel 62. In dieser Darstellung ist zusätzlich zu den bisherigen Darstellungen eine Leitvorrichtung 75 gezeigt, die zeitweise in ein Behältnis 73 eingebracht werden kann und dafür sorgt, dass die stabförmigen Artikel 30, insbesondere des zweiten Sets 33, sicher in das Behältnis 73 hineingeschoben werden können. Hier ist auch noch einmal der besseren Darstellbarkeit wegen der Teil 62a der Packtrommel und der Teil 62b der Packtrommel gezeigt. Es ist gut zu erkennen, dass die Durchmesser dieser beiden Teile 62a und 62b der Packtrommel 62 unterschiedlich groß sind. Hierdurch können die verschiedenen Ebenen für die Sets ermöglicht werden.
Die Oberführung 71 und die Stößel 72 bewegen sich während der Drehung der Trommel axial und schieben so die Artikel in die Behältnisse ein.
Die Leitvorrichtung 75, die als Leitblech ausgebildet sein kann, sorgt dafür, dass die Artikel sauber in das Behältnis, beispielsweise einen Innerliner, einschnäbeln oder eingeführt werden. Die Leitvorrichtung 75 kann in das Behältnis 73 geschwenkt oder geschoben werden. Es wäre auch denkbar, dass die Leitvorrichtung 75 mit der Packtrommel 62 ortsfest rotierend ausgebildet ist und die Behältnisse 73 sich um einen geringen Betrag, beispielsweise wenige Millimeter, axial bewegen, und zwar auf die Leitvorrichtung 75 zu.
Bevor das gefüllte Behältnis 73 die Packtrommel 62 verlässt, sollte die Leitvorrichtung 75 das Behältnis 73 verlassen haben oder das Behältnis 73 wieder weggeschwenkt oder linear von der Leitvorrichtung 75 wegbewegt worden sein.
Für den Fall, dass leere Sets vorliegen, kann auch vorgesehen sein, dass kein Behältnis 73 zugeführt wird. Die Oberführung 71 und die Stößel 72 können sich dann trotzdem wie üblich bewegen, diese können auf Kurven geführt sein.
Fig. 10 zeigt eine schematische dreidimensionale Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Sortiervorrichtung 25. Es werden zwei parallele Massenströme in Form eines ersten Massenstroms 21 und eines zweiten Massenstroms 22 in Förderrichtung 15 einer Übergabetrommel 48 zugeführt. Der queraxiale Produktabstand beträgt beispielsweise 6 pi. Es ist vorzugsweise ein Undefiniertes aber bekanntes Eingangsmuster der Massenströme 21 und 22 vorgesehen, wobei ein ungefähres Gleichgewicht an stabförmigen Produkten im ersten Massenstrom 21 und im zweiten Massenstrom 22 vorgesehen ist. Es gibt somit einen vorderen Produktlauf bzw. Massenstrom 22 und einen in der Fig. 10 hinteren Produktlauf bzw. Massenstrom 21.
Die Übergabetrommel 48 weist Aufnahmemulden auf, die die stabförmigen Produkte des ersten Massenstroms 21 und des zweiten Massenstroms 22 aufnehmen. Auf der Übergabetrommel 48 ist nur jede zweite Aufnahmemulde befüllt, so dass dort auch der Abstand 6 pi beträgt. Die Produkte werden auf die Basistrommel 40 übergeben. Die Basistrommel 40 hat eine ungerade Muldenzahl, so dass die Produkte üblicherweise zwei Umläufe der Basistrommel 40 umlaufen. Die Produkte selbst sind in einem Abstand von 3 pi angeordnet, also mit der Hälfte des Abstandes, die vorher in dem ersten Massenstrom 21 und dem zweiten Massenstrom 22 vorlag.
Um einen Muldenversatz von stabförmigen Artikeln, die auf der Basistrommel 40 angeordnet sind, zu ermöglichen, werden stabförmige Artikel aus dem ersten Massenstrom 21 und dem zweiten Massenstrom 22, insbesondere wahlweise, ausgewählt oder vorbestimmt, von der Transfertrommel 41 abgenommen und von dort auf die Sortiertrommel 43 oder 44 abgegeben und auch wieder von dort aufgenommen und wieder zurückgegeben an die Basistrommel 40. Die Sortiertrommel 43 ist für den ersten Massenstrom 21 vorgesehen und die Sortiertrommel 44 für den zweiten Massenstrom 22. Die Sortiertrommeln 43 und 45 sind somit axial versetzt zueinander angeordnet. Die Sortiertrommel 44 ist für den vorderen Produktlauf vorgesehen und die Sortiertrommel 43 für den hinteren Produktlauf. Eine ähnliche Konstellation ist etwas stromabwärts der Basistrommel 40 vorgesehen mit einer Transfertrommel 42, die Produkte aus dem ersten Massenstrom 21 und dem zweiten Massenstrom 22 entnimmt und auf die Sortiertrommel 46 für Produkte aus dem ersten Massenstrom und auf die Sortiertrommel 45 für Produkte aus dem zweiten Massenstrom abgibt.
Dadurch, dass die Sortiertrommeln 43, 44, 45 und 46 in dem Moment, in dem der muldenfreie Bereich gegenüberliegend ist zur Transfertrommel, dann beschleunigt oder verlangsamt gedreht werden können, kann ein Muldenversatz der Produkte, die in den Mulden aufgenommen sind, von bis zu +/- 10 Mulden erzeugt werden. Der Muldenabstand beträgt hier auch 3pi. Die so vorbestimmt queraxial versetzten stabförmigen Artikel werden wieder an die Transfertrommeln und von dort auf die Basistrommel abgegeben.
Durch Verwendung der Sortiervorrichtung 25 werden aus zwei unregelmäßigen Massenströmen zwei regelmäßige Massenströme mit vordefinierten größeren Produktabständen bzw. einer größeren Lücke von Produkten erzeugt. Die so gleichmäßiger ausgebildeten Massenströme von stabförmigen Produkten werden über die Übergabetrommel 49 in Förderrichtung 15 abgegeben.
Fig. 11 zeigt schematisch in einer anderen Perspektive die erfindungsgemäße Ausführungsform aus Fig. 10. Hier ist der axiale Versatz der Sortiertrommeln 43, 44, 45 und 46 gut erkennbar.
Der Massenstrom 21 , 22 stromabwärts der Übergabetrommel 49 ist mit einem Abstand der stabförmigen Artikel von 6pi beispielsweise vorgesehen. In Fig. 12 ist eine dreidimensionale schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Sortiervorrichtung 25 gezeigt. Die Sortiertrommeln 43, 44, 45 und 46 sind nicht wie in Fig. 10 queraxial versetzt zueinander angeordnet, sondern auf einer koaxialen Drehachse angeordnet. Ansonsten sind die jeweils koaxial angeordneten Sortiertrommeln 43 und 44 bzw. 45 und 46 getrennt voneinander drehbar, allerdings auf der gleichen Achse. Hierdurch ist eine kompaktere Bauweise möglich. Die weiteren Funktionalitäten sind im Prinzip wie in der Ausführungsform der Fig. 10 und 11 .
Durch die Erfindung ist eine sehr effiziente und produktschonende Verpackung von stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, möglich.
Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
Bezugszeichenliste
10 Fördervorrichtung
11 Filteransetzer 12 Prüfvorrichtung
13 Defragmentiermodul
14 Packmodul
15 Förderrichtung
21 erster Massenstrom 22 zweiter Massenstrom
23 Wendevorrichtung
24 Ausgleichstrommel
25 Sortiervorrichtung
26 erste Bahn 27 zweite Bahn
30 stabförmiger Artikel
31 Lücke
32 erstes Set von stabförmigen Artikeln
33 zweites Set von stabförmigen Artikeln 34 erstes leeres Set
35 zweites leeres Set
40 Basistrommel
41 , 42 Transfertrommel
43 - 46 Sortiertrommel 47 Aufnahmemulde
48 Übergabetrommel
49 Übergabetrommel
50 Drehzahl für positiven Muldenversatz
51 Drehzahl für negativen Muldenversatz 52 Basisdrehzahl
60, 60a, 60b Fördertrommel
61 , 61a, 61b Fördertrommel
62, 62a, 62b Packtrommel
63a, 63b Muldenset 64 Zwischenkante
65 Verpackungsvorrichtung
70 Block
71 Oberführung 72 Stößel
73 Behältnis
74 Mulde
75 Leitvorrichtung r1 erster Radius r2 zweiter Radius

Claims

Verpackung von stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie Patentansprüche
1. Verfahren zum Fördern von einem ersten aus stabförmigen Artikeln (30), insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten einlagigen Massenstrom (21), wobei die stabförmigen Artikel (30) in einer Richtung, die quer zu einer Längsachse der stabförmigen Artikel (30) ist, auf einer Fördervorrichtung (10) gefördert werden, wodurch sich der erste Massenstrom (21) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass weitere stabförmige Artikel (30), insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, in einer Richtung, die quer zu einer Längsachse der stabförmigen Artikel (30) ist, auf der Fördervorrichtung (10) gefördert werden, wodurch sich ein zweiter einlagiger Massenstrom (22) bildet, wobei auf der Fördervorrichtung (10) der erste Massenstrom (21) auf einer ersten Bahn (26) gefördert wird und der zweite Massenstrom (22) auf einer zweiten Bahn gefördert wird, wobei einzelne auswählbare stabförmige Artikel (30) von einer Bahn auf die andere Bahn verschoben oder versetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die auswählbaren stabförmigen Artikel (30) in Leerstellen (31) verschoben werden. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Verschieben die Summe der durch die zwei Massenströme (21 , 22) geförderten stabförmigen Artikel (30) ausgeglichen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Leerstellen (31) in den Massenströmen (21 , 22) durch Ausschleusen von fehlerhaften stabförmigen Artikeln (30) entsteht. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Artikel (30) in den zwei Massenströmen (21 , 22) überwacht und gezählt werden und bei Überschreiten eines Grenzwertes einer unterschiedlichen Anzahl von stabförmigen Artikeln (30) in den zwei Massenströmen (21 , 22) ein Verschieben von stabförmigen Artikeln (30) vorgenommen wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Artikel (30) des ersten Massenstroms (21) mittels einer Sortiervorrichtung (25) so umsortiert werden, dass eine vorgebbare Anzahl von aufeinanderfolgenden Lücken (31) in dem ersten Massenstrom (21) und eine vorgebbare Anzahl von ohne Lücken (31) aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln (30) vorgesehen sind, wobei hierzu eine Rotationsbewegung einer ersten Sortiertrommel (43) so gesteuert wird, dass diese zeitweise eine andere Umfangsgeschwindigkeit als eine mit der ersten Sortiertrommel (43) in Wirkverbindung bringbare Transfertrommel (41 , 42) aufweist. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein aus einer Aufnahmemulde (47) der Transfertrommel (41 , 42) durch die erste Sortiertrommel (43) abgenommener stabförmiger Artikel (30) in eine andere Aufnahmemulde (47) der Transfertrommel (41 , 42) ablegbar ist oder abgelegt wird. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Abnahme und/oder Abgabe von stabförmigen Produkten (30) von der Transfertrommel (41 , 42) und/oder auf die Transfertrommel (41 , 42) die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Sortiertrommel (43) im Wesentlichen der Umfangsgeschwindigkeit der Transfertrommel (41 , 42) entspricht. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang der ersten Sortiertrommel (43) ein muldenfreier Bereich vorgesehen ist, wobei insbesondere die Umfangsgeschwindigkeit der ersten Sortiertrommel (43) dann von der Umfangsgeschwindigkeit der Transfertrommel (41 , 42) abweicht, wenn der muldenfreie Bereich an die Transfertrommel (41 , 42) grenzt. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Massenstrom (21) über eine Basistrommel (40) geführt wird, wobei der Massenstrom (21) mehr als eine ganze Umdrehung auf der Basistrommel (40) gefördert wird, wobei insbesondere die Transfertrommel (41 , 42) einen Muldenabstand aufweist, der so groß ist wie der Muldenabstand auf der Basistrommel (40), wobei insbesondere der Abstand der der Basistrommel (40) zugeförderten stabförmigen Artikel (30) doppelt so groß ist wie der Muldenabstand auf der Basistrommel (40). Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die stabförmigen Artikel (30) des zweiten Massenstroms (22) mittels der Sortiervorrichtung (25) so umsortiert werden, dass eine vorgebbare Anzahl von aufeinanderfolgenden Lücken (31) in dem zweiten Massenstrom (22) und eine vorgebbare Anzahl von aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln (30) vorge- sehen sind, wobei hierzu eine zweite Sortiertrommel (44) vorgesehen ist, die die gleiche Funktionalität wie die erste Sortiertrommel (43) gemäß der Ansprüche 6 bis 10 aufweist und stabförmige Artikel (30) des zweiten Massenstroms (22) aufnimmt und abgibt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass aus dem ersten Massenstrom (21) ein erstes Set (32) von n aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln (30) und aus dem zweiten Massenstrom (22) ein zweites Set (33) von m aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln (30), wobei n und m ganze Zahlen sind, auf einer Packtrommel (62, 62a, 62b) als Block (70) gebildet werden, wobei insbesondere die Sets in einer queraxialen Flucht oder in einer im Wesentlichen queraxialen Flucht auf der Packtrommel (62, 62a, 62b) angeordnet werden. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Sets auf dem Weg zur Packtrommel (62, 62a, 62b) in queraxialer Richtung zunehmend fluchtend angeordnet und/oder gefördert werden. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Packtrommel (62, 62a, 62b) mit einer Drehzahl rotiert, die eine konstante Basisdrehzahl (52) ist, über der eine variable Drehzahl überlagert ist. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sets eines Blocks (70) vor dem Einschieben in ein Behältnis (73) auf zwei voneinander beabstandeten Ebenen zueinander angeordnet sind. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Block (70) vollständig leer sein kann. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einschieben eines Blocks (70) in ein Behältnis (73) zunächst das Set des zweiten Massenstroms (22) längsaxial über das Set des ersten Massenstroms (21) geschoben wird und anschließend der Block (70) aus beiden Sets in das Behältnis (73) geschoben wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (73) eine Packung, ein Innerliner oder ein Kammerband ist. Fördervorrichtung (10) zum Fördern von einem aus stabförmigen Artikeln (30), insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten ersten einlagigen Massenstrom (21) und einem aus stabförmigen Artikeln (30), insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, gebildeten zweiten einlagigen Massenstrom (22), wobei die stabförmigen Artikel (30) in den Massenströmen (21 , 22) queraxial jeweils in einer Bahn gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein Förderorgan (24) mit Aufnahmemulden (47) vorgesehen ist, das ausgebildet ist, ausgewählte oder auswählbare stabförmige Artikel (30) von einer Bahn auf die andere Bahn zu verschieben oder zu versetzen. Fördervorrichtung (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderorgan (24) Aufnahmemulden (47) aufweist, wobei in einer Aufnahmemulde (47) jeweils ein stabförmiger Artikel (30) des ersten Massenstroms (21) und ein stabförmiger Artikel (30) des zweiten Massenstroms (22) aufnehmbar sind, wobei jeweils ein stabförmiger Artikel (30) des ersten Massenstroms (21) und ein stabförmiger Artikel (30) des zweiten Massenstroms (22) in einer Aufnahmemulde (47) längsaxial hintereinander angeordnet sind oder aufnehmbar sind, wobei zum Verschieben eines stabförmigen Artikels (30) in der Aufnahmemulde (47) in die Bahn, in die der stabförmige Artikel (30) zu verschieben ist, eine Leerstelle vorliegt. Fördervorrichtung (10) nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschieben mittels eines Druckluftstoßes geschieht. Fördervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen ist, die die stabförmigen Artikel (30) in den Bahnen detek- tiert oder überwacht, wobei durch das Verschieben der stabförmigen Artikel (30) zwischen den Bahnen die Summe der durch die zwei Massenströme (21 , 22) geförderten stabförmigen Artikel ausgeglichen wird. Fördervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine Prüfvorrichtung (12) stromaufwärts des Förderorgans (24) angeordnet ist, die wenigstens eine Eigenschaft der geförderten stabförmigen Artikel prüft und fehlerhafte Artikel aus dem jeweiligen Massenstrom (21 , 22) ausschleust. Fördervorrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sortiervorrichtung (25) vorgesehen ist, die eine Basistrommel (40), eine Tranfertrom- mel (41) und eine Sortiertrommel (43 - 46) umfasst, wobei die Basistrommel (40) Aufnahmemulden (47) zur Aufnahme wenigstens einer Bahn stabförmiger Artikel (30) in einem einlagigen Massenstrom aufweist, wobei die Aufnahmemulden (47) parallel zu einer Drehachse der Basistrommel (40) angeordnet sind, wobei die Transfertrommel (41 , 42) zur Übergabe von stabförmigen Artikeln (30) von der Basistrommel (40) zu der Sortiertrommel (43 - 46) und zur Übergabe von stabförmigen Artikeln (30) von der Sortiertrom- mel (43 - 46) zur Basistrommel (40) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die die Umfangsgeschwindigkeit der Sortiertrommel (43 - 46) derart steuert, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Sortiertrommel (43 - 46) gegenüber der Umfangsgeschwindigkeit der Transfertrommel (41 , 42) zeitweise verändert wird. Fördervorrichtung (10) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung derart geschieht, dass die Abnahme eines stabförmigen Artikels (30) von der Transfertrommel (41 , 42) und die Abgabe des stabförmigen Artikels (30) auf die Transfertrommel (41 , 42) mit einem vorgebbaren Muldenversatz erfolgt. Fördervorrichtung (10) nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Sortiertrommel (43 - 46) über den Umfang einen Bereich aufweist, in dem Mulden vorgesehen sind, und einen Bereich aufweist, der muldenfrei ist, wobei der muldenfreie Bereich einen kleineren Außenradius aufweist als der Bereich, in dem Mulden vorgesehen sind. Fördervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Basistrommel (40) einen Muldenabstand aufweist, der dem Muldenabstand der Tranfertrommel (41) entspricht. Fördervorrichtung (10) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Muldenabstand der Basistrommel (40) halb so groß ist wie der Muldenabstand einer den Massenstrom (21 , 22) oder die Massenströme (21 , 22) auf die Basistrommel (40) abgebenden Fördereinheit. Fördervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Basistrommel (40) eine ungerade Muldenanzahl aufweist. Fördervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Massenstrom (21 , 22) wenigstens eine Sortiertrommel (43 - 46), insbesondere zwei Sortiertrommeln (43 - 46), vorgesehen sind. Fördervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Basistrommel (40) und die Transfertrommel (41) Mulden aufweisen, die eine Länge aufweisen, die Platz für zwei hintereinander angeordnete stabförmige Artikel (30) ermöglichen. Fördervorrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 19 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Verpackungsvorrichtung vorgesehen ist, die insbesondere stromabwärts der Basistrommel (40) angeordnet ist, wobei die Verpackungsvorrichtung ausgebildet ist, Blöcke aus einem ersten Set (32) von n aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln (30) und einem zweiten Set (33) von m aufeinanderfolgen stabförmigen Artikeln (30) zu bilden, wobei n und m ganze Zahlen sind, die > 5 sind, wobei die Verpackungsvorrichtung eine Packtrommel (62, 62a, 62b) aufweist, die im Querschnitt als Polygon ausgebildet ist, wobei das Polygon Ecken (64) aufweist und zwischen den Ecken (64) Seiten aufweist, die gerade sind oder nach außen gebogen, und wobei die Seiten n oder m nebeneinander angeordnete Mulden zur Aufnahme eines Sets von stabförmigen Artikeln aufweisen. Fördervorrichtung (10) nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Packtrommel (62, 62a, 62b) zwei verschiedene Durchmesser aufweist, so dass ein Set (32) von n aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln (30) auf einer anderen Ebene angeordnet ist als ein Set (32) von m aufeinanderfolgenden stabförmigen Artikeln (30). Fördervorrichtung (10) nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Verpackungsvorrichtung Fördertrommeln aufweist, die stromaufwärts der Packtrommel (62, 62a, 62b) angeordnet sind und deren Querschnitte polygonaler werden, je näher sie an der Packtrommel (62, 62a, 62b) angeordnet sind. Fördervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Packtrommel (62, 62a, 62b) mit einer Drehzahl rotiert, die eine konstante Drehzahl ist, über der eine variable Drehzahl überlagert ist. Fördervorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einschubvorrichtung (71 , 72) vorgesehen ist, die ausgebildet ist, das zweite Set (33) stabförmiger Artikel (30) über das erste Set (33) stabförmiger Artikel (30) zu schieben und die beiden Sets als Block (70) in ein Behältnis (73) zu schieben. Fördervorrichtung (10) nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschubvorrichtung (71 , 72) eine Oberführung (71) aufweist.
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