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Die Erfindung betrifft eine Speichervorrichtung der Tabak verarbeitenden Industrie, die ausgebildet und eingerichtet ist, als Blöcke ausgebildete, in Verpackungsmaterial eingebrachte Gruppen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, zwischenzulagern.
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Die Erfindung betrifft ferner eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie zum Fördern, Sortieren und Verpacken von stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie. In unterschiedlichen Industriebereichen werden Vorrichtungen zum Fördern von stabförmigen Artikeln von einer Eingabestation an eine Ausgabestation verwendet, 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 oder Block zusammengefasst sind, sind Lücken auf der Fördervorrichtung unerwünscht, da sie das Befüllen der Verpackungen erschweren oder verzögern.
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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.
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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.
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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.
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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, wobei sowohl die Fülltrommel als auch das Transportelement mit der Übergabetrommel in Wirkverbindung bringbar ist.
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Bei der Produktion von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie ist ein kontinuierlicher Fluss der Produkte bis zum verpackten Endprodukt sinnvoll. Um Unterbrechungen zu vermeiden, wird häufig mit Zwischenspeichern gearbeitet, beispielsweise Schragen, die zeitweise mit in Verpackungsmaterial eingebrachten stabförmigen Artikel befüllt werden können oder direkt mit stabförmigen Artikeln befüllt werden können.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Speichervorrichtung anzugeben sowie eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie anzugeben, mittels dessen ein effizienter und sicherer Fluss der Materialien bei der Herstellung von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie bis hin zum verpackten Produkt ermöglicht ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Speichervorrichtung der Tabak verarbeitenden Industrie, die ausgebildet und eingerichtet ist, als Blöcke ausgebildet, in Verpackungsmaterial eingebrachte Gruppen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, zwischenzulagern, umfassend wenigstens einen Kanal, in die die Blöcke linear hintereinander einbringbar sind, wobei der wenigstens eine Kanal abschüssig ausgebildet ist, so dass die Blöcke bis zu einem Anschlag der Speichervorrichtung rutschen.
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Durch die erfindungsgemäße Speichervorrichtung können effizient Blöcke aus stabförmigen Artikeln, die in ein Verpackungsmaterial eingebracht sind, beispielsweise einem Innerliner, zwischengelagert werden, um diese insbesondere weiter verpacken zu können. Vorzugsweise ist der wenigstens eine Kanal als Rutsche ausgebildet. Vorzugsweise umfasst die Speichervorrichtung einen Speicher, der als First In - First Out ausgebildet ist. Ein derartiger FIFO-Speicher sorgt dafür, dass die zuerst eingebrachten Blöcke auch als erstes wieder ausgegeben werden können.
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Als Block wird im Rahmen der Erfindung eine zusammengefasste Mehrzahl von stabförmigen Artikeln, die in einem Verpackungsmaterial, beispielsweise einem Innerliner, beispielsweise aus einem Papier, eingebracht sind, verstanden. Die stabförmigen Artikel sind vorzugsweise in dem Block parallel zueinander angeordnet. Insbesondere können die stabförmigen Artikel in dem Block in einer Lage, zwei Lagen oder drei Lagen angeordnet sein. Ein Block kann im Rahmen der Erfindung zwei Lagen mit, insbesondere einer gleichen Anzahl von, stabförmigen Artikeln, beispielsweise zwei Lagen mit jeweils 3, 4, 5, 6. 7. 8 oder 9 stabförmigen Artikeln, aufweisen. Ein Block kann im Rahmen der Erfindung drei Lagen stabförmiger Artikel aufweisen, wobei insbesondere eine Lage eine andere Anzahl stabförmiger Artikel aufweisen kann, als die anderen zwei Lagen, beispielsweise ein Artikel mehr oder weniger. Ein Block kann beispielsweise drei Lagen mit 7, 6 und 7 stabförmigen Artikeln oder drei Lagen mit 6, 7, 6 stabförmigen Artikeln oder eine andere Kombination aufweisen. Vorzugsweise sind die Lagen queraxial zueinander versetzt oder genau übereinanderliegend. Bei drei Lagen können auch 5, 6, 5 oder 6, 5, 6 stabförmige Artikel vorgesehen sein, oder eine andere Anzahl.
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Vorzugsweise ist zur Abgabe der Blöcke der Anschlag aus dem wenigstens einen Kanal entfernbar. Beispielsweise kann der Anschlag herausziehbar sein oder umklappbar oder verschwenkbar. Das Entfernen des Anschlags aus dem wenigstens einen Kanal kann automatisiert und/oder motorisiert geschehen. Beispielsweise kann eine Nut entlang des Kanals vorgesehen sein, in der der Anschlag bewegbar ist. Beispielsweise kann der Anschlag in diese Nut umgeklappt oder verschwenkt werden. In diesem Fall ist der Kanal frei von Hindernissen für die Blöcke, so dass diese ausgegeben werden können.
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Vorzugsweise ist eine Walze, insbesondere vorzugsweise mit Nocken vorgesehen, die zur Abgabe von Blöcken mit den Blöcken zusammenwirkt. Hierdurch können gezielt Blöcke aus einem Kanal entnommen werden. Vorzugsweise erstreckt sich die Walze über mehrere parallel angeordnete Kanäle und vorzugsweise in Flucht zueinander angeordnete Kanäle, so dass mit der Bewegung einer Walze, insbesondere gleichzeitig, mehrere Blöcke aus der Speichervorrichtung entnehmbar sind.
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Vorzugsweise ist der Anschlag in dem wenigstens einen Kanal linear bewegbar ausgebildet. Vorzugsweise ist die Bewegung entlang des Kanals, d.h. einer Längsachse des Kanals. Hierdurch kann zum einen eine schonende Behandlung der Blöcke vorgenommen werden und zum anderen auch ein Speichervolumen eingestellt werden. Beim Befüllen eines Kanals mit Blöcken kann der Anschlag kontinuierlich oder zumindest abschnittsweise kontinuierlich in Richtung des Ausgangs mit einer vorgebbaren Geschwindigkeit gefördert werden, um ein sanftes Abbremsen der Blöcke in dem Kanal vorzusehen.
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Vorzugsweise sind mehrere Kanäle vorgesehen, die insbesondere parallel zueinander angeordnet sind. Hierdurch erhöht sich das Speichervolumen des Speichers der Speichervorrichtung.
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Die Speichervorrichtung umfasst vorzugsweise ein Speichermodul und einen Speicher.
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Vorzugsweise ist ein Einführselektor vorgesehen, mittels dessen die Blöcke in einen Kanaleingang des Speichers einbringbar sind, wobei der Einführselektor so in der Höhe oder seitlich verschwenkbar ist, dass dessen Ausgang mit einem vorgebbaren oder auswählbaren Kanaleingang eines Kanals in Wirkverbindung gebracht werden kann oder hiermit fluchtend ist. Hierzu weist der Einführselektor vorzugsweise eine Schwenkachse auf. Der Einführselektor kann vorzugsweise auch als 3D-SpeicherSchacht-Selektor bezeichnet werden.
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Vorzugsweise weist jeder Kanal einen Kanaleingang auf.
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Wenn vorzugsweise in der Höhe benachbarte Kanaleingänge relativ zu der Längsachse eines Kanals versetzt zueinander, insbesondere kreisabschnittsförmig versetzt zueinander, angeordnet sind, ist die Übergabe der Blöcke in verschiedene Kanäle, insbesondere verschieden hoch liegende Kanäle, sicher möglich. Der Radius des Kreisabschnitts entspricht hierbei vorzugsweise dem Abstand der Schwenkachse des Einführselektors zu den Kanaleingängen. Die Schwenkachse ist vorzugsweise eine erste Schwenkachse.
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Vorzugsweise sind seitlich benachbarte Kanaleingänge relativ zu der Längsachse eines Kanals zueinander versetzt, insbesondere kreisabschnittsförmig versetzt zueinander, angeordnet. Auch hierdurch ist die Übergabe der Blöcke in verschiedene Kanäle, insbesondere verschiedene nebeneinanderliegende Kanäle, sicher möglich. Der Radius des Kreisabschnitts entspricht hierbei vorzugsweise dem Abstand der Schwenkachse des Einführselektors zu den Kanaleingängen.
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Der Einführselektor weist vorzugsweise eine zweite Schwenkachse auf, die senkrecht zu der ersten Schwenkachse ist. Der Abstand der Kanaleingänge, die seitlich zueinander versetzt angeordnet sind zu der zweiten Schwenkachse, entspricht dem Radius des Kreisabschnitts. Auch hierdurch wird eine sichere Übergabe der Blöcke in die Kanaleingänge ermöglicht.
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Vorzugsweise weist die Speichervorrichtung eine Ausschubvorrichtung auf, mittels dessen jeweils ein Block aus einem Kanal oder jeweils ein Block aus mehreren Kanälen abgefördert wird oder werden. Es ist vorzugsweise jeweils ein Ausschubelement der Ausschubvorrichtung je Kanal vorgesehen, wobei vorzugsweise die Anschlagvorrichtung auch als Ausschubelement dienen kann. Beispielsweise kann die Anschlagsvorrichtung auf einem Förderband angeordnet sein, das durch den Kanal läuft und zunächst dazu dient, Blöcke, die in den Kanal eingebracht werden, abzubremsen und das Speichervolumen einzustellen, um dann zum Abgeben der Blöcke aus dem Kanal die Blöcke beispielsweise von der Eingangsseite des jeweiligen Kanals anzuschieben.
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Die Ausschubvorrichtung kann beispielsweise eine Nockenwalze oder eine Walze mit Nocken sein. Es kann je Kanal eine Walze mit Nocken vorgesehen sein oder für mehrere Kanäle eine Nockenwalze oder Walze mit Nocken vorgesehen sein.
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Vorzugsweise ist stromaufwärts der Speichervorrichtung eine Staustrecke vorgesehen, die geförderte Blöcke staut, um so mögliche Lücken von Blöcken auszugleichen.
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Es ist ferner vorzugsweise eine Beschleunigungsvorrichtung vorgesehen, die ausgebildet und eingerichtet ist, Blöcke beschleunigt in den jeweiligen Kanaleingang oder in Richtung des Kanaleingangs abzugeben. Hierdurch ist es insbesondere möglich, verschiedene Steigungen eines Abgabeorgans des Einführselektors, die durch unterschiedliche Höhen der Kanaleingänge erzeugt werden, zu kompensieren.
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Ferner vorzugsweise ist eine Aufwärtstransportvorrichtung vorgesehen, die stromaufwärts des Einführselektors angeordnet ist und die ausgebildet und eingerichtet ist, Blöcke aufwärts zu fördern und in den Einführselektor abzugeben. Hierdurch wird ein stabiler Transport der Blöcke zum Einführselektor ermöglicht und insbesondere ermöglicht, dass die Schwerkraft ausgenutzt werden kann, um den Speicher der Speichervorrichtung sicher zu füllen.
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Die Aufwärtstransportvorrichtung weist beispielsweise ein Transportband auf, das mit Stegen versehen ist, um an die Blöcke anliegen können. Es kann auch vorgesehen sein, das Transportband mit Saugluft zu beaufschlagen, damit die Blöcke an dem Transportband halten. Es kann ergänzend ein parallel zu dem Transportband laufendes weiteres Transportband vorgesehen sein, um eine Art Aufwärtsschacht zwischen den beiden Transportbändern für die Blöcke zu ermöglichen, so dass die Blöcke ganz sicher aufwärts transportiert werden und in den Einführselektor übergeben werden können.
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Der Einführselektor weist vorzugsweise als Abgabeorgan eine Förderrutsche auf, die verschwenkbar ausgestaltet ist und fluchtend mit den Kanaleingängen der Kanäle des Speichers ausgerichtet werden kann.
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Vorzugsweise wird in einem Packmodul ein Innerliner mit stabförmigen Produkten beispielsweise Heat-Not-Burn-Sticks befüllt und mit Leim versiegelt. Die in dem Innerliner eingebrachten stabförmigen Artikel werden dann als Blöcke auf ein Transportband, insbesondere mit Stegen, einer Aufwärtstransportvorrichtung übergeben. Die Aufwärtstransportvorrichtung wiederum transportiert die Blöcke auf eine Höhe von vorzugsweise zwischen 2m und 4m, insbesondere 3m. Damit verlassen die Blöcke den üblichen Bauraum eines Multisegmentmakers, beispielsweise zum Herstellen von Heat-Not-Burn Produkten oder von Filterzigaretten oder von Multisegmentfiltern. Oben werden die Blöcke an einen Einführselektor übergeben. Dieser hat die Aufgabe, die Blöcke auf Speicherschächte, die im Rahmen der Erfindung auch Kanäle des Speichers bezeichnet werden, zu verteilen. Ist ein Kanal voll, schaltet der Einführselektor auf den nächsten Kanal um. Dabei wird darauf geachtet, dass ein FIFO-Prinzip gewahrt bleibt. Die Steigung der Kanäle ist so ausgewählt, dass die Blöcke durch die Schwerkraft nachrutschen. Eine mögliche Staubildung kann durch eine Klopfeinrichtung verhindert werden, die an dem Speicher angebracht ist. Anschließend werden die Blöcke unten aus dem Speicher entnommen und einem Packer bereitgestellt.
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Es kann auch vorgesehen sein, an Stelle dessen, dass zunächst ein Kanal vollgefüllt wird, um dann einen weiteren Kanal vollzubefüllen, den Einführselektor so zu steuern oder zu schalten, dass die Kanäle möglichst gleichmäßig gefüllt werden. Insbesondere in diesen Fall könnte eine sich an den Speicher anschließende Packvorrichtung so betrieben werden, dass dort parallelisiert Blöcke verarbeitet werden können. Beispielsweise können zwei oder drei Blöcke gleichzeitig aus dem Speicher, d.h. aus zwei oder drei Kanälen entnommen werden, um diese so zu verarbeiten, dass diese gemeinsam in einer Verpackung verpackt werden. Es sind dann zwei oder drei Blöcke in der Verpackung beispielsweise nebeneinander angeordnet. Die Anzahl der Blöcke je Verpackung kann auch vier, fünf oder sechs sein oder noch höher sein.
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Der Einführselektor muss sich auch nicht unmittelbar an die Aufwärtstransportvorrichtung anschließen, sondern kann etwas weiter entfernt angeordnet sein. Es ist dann eine Transportstrecke für die Blöcke bis zu dem Einführselektor vorgesehen. Beispielsweise kann ein Abstand von einem Meter bis 20 Metern vorgesehen sein.
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Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie zum Fördern, Sortieren und Verpacken von stabförmigen Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie umfassend
- eine erste Fördervorrichtung, die ausgebildet und eingerichtet ist, einen ersten einlagigen Massenstrom von stabförmigen Artikeln queraxial zu fördern und einen zweiten einlagigen Massenstrom von stabförmigen Artikeln queraxial zu fördern,
- wobei eine zweite Fördervorrichtung vorgesehen ist, die den ersten und den zweiten Massenstrom so fördert, dass im ersten Massenstrom bis auf eine vorgebbare Anzahl von n queraxial hintereinander angeordneten Leerstellen ein ununterbrochener Strom von queraxial geförderten stabförmigen Artikeln mit einer Anzahl von a x n Artikeln vorgesehen ist,
- und in einem zweiten Massenstrom bis auf eine vorgebbare Anzahl von m queraxial hintereinander angeordneten Leerstellen ein ununterbrochener Strom queraxial geförderter stabförmiger Artikel mit einer Anzahl von b x m Artikeln vorgesehen ist oder falls m = n-1 ist ein ununterbrochener Strom queraxial geförderter stabförmiger Artikel mit jeweils einer Leerstelle mit einer Anzahl von b x m Artikeln vorgesehen ist, wobei insbesondere m=n oder der Betrag von m-n = 1 ist und/oder a = b ist,
- wobei eine Packvorrichtung vorgesehen ist, die einen zweilagigen Stapel aus n und m stabförmigen Artikeln in ein Verpackungsmaterial einbringt, wobei eine Speichervorrichtung mit einem Speicher vorgesehen ist, die die in das Verpackungsmaterial eingebrachten Artikel als Blöcke speichert.
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Durch die erfindungsgemäße Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie können sehr effizientensicher Blöcke aus einem Verpackungsmaterial, vorzugsweise einem Innerliner und einer vorgebbaren Anzahl von n und m stabförmigen Artikeln, beispielsweise Heat-Not-Burn Produkte, zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere vorzugsweise schließt sich an diese Maschine eine Verpackungsmaschine an, die die zwischengespeicherten Blöcke weiter verpackt.
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Hierbei sind n, m, a und b natürliche Zahlen. Beispielsweise ist n zwischen 4 und 12, insbesondere 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 oder 12. Beispielsweise ist m zwischen 3 und 13, insbesondere 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder 13. Hierbei können m und n gleich sein oder unterschiedlich zueinander. m und n sind vorzugsweise vorgebbar. Die Zahlen a und b hängen insbesondere von dem Fertigungsprozess der stabförmigen Artikel ab. Je weniger Ausschuss produziert wird, um so längere Abfolgen queraxial geförderter stabförmiger Artikel ohne Lücken ist möglich, so dass a und b groß sein können. A und b sind insbesondere größer oder gleich 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 usw. Vorzugsweise sind a und b gleich groß.
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Vorzugsweise umfasst die Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie eine vorstehend offenbarte und erfindungsgemäße bzw. bevorzugte Speichervorrichtung. Vorzugsweise ist das Verpackungsmaterial ein Innerliner. Vorzugsweise ist stromabwärts der Speichervorrichtung eine Verpackungsmaschine vorgesehen, wobei die Blöcke aus dem Speicher der Speichervorrichtung in die Verpackungsmaschine übergeben werden oder übergebbar sind und vorzugsweise dort mit einem Verpackungsmaterial verpackbar sind.
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Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben, mittels deren stabförmige Artikel effizient und schonend gefördert und sortiert werden, so dass ressourcenschonend und sicher eine Verpackung der stabförmigen Artikel ermöglicht wird.
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Eine Ausführungsform ist 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.
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Für den Fall, dass die stabförmigen Artikel in dem ersten einlagigen Massenstrom und die stabförmigen Artikel in dem zweiten einlagigen Massenstrom als Doppelstöcke oder Mehrfachstöcke ausgebildet sind, kann es sinnvoll sein, die stabförmigen Artikel von einem der beiden einlagigen Massenströme um 180° zu wenden. Das Wenden kann vor dem eben genannten Verfahren geschehen oder danach.
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Durch das Verfahren kann die Summe der geförderten stabförmigen Artikel der beiden Massenströme vergleichmäßigt werden. Vorzugsweise verlaufen die erste Bahn und die zweite Bahn parallel zueinander.
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Vorzugsweise laufen der erste Massenstrom und der zweite Massenstrom auf zueinander parallelen Bahnen.
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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 längsaxialen 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.
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Eine Ausführungsform ist ein 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.
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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.
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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.
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Vorzugsweise werden die auswählbaren stabförmigen Artikel in Leerstellen verschoben. Unter Leerstelle wird im Rahmen der Erfindung auch eine Lücke verstanden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Eine Ausführungsform einer 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 Geschwindigkeit 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.
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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.
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Eine Ausführungsform ist 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.
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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.
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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.
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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.
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Vorzugsweise ist der muldenfreie Bereich auf zwischen 1/3 und 2/3 des Umfangs der ersten Sortiertrommel vorgesehen.
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Es können auch mehrere muldenfreie Bereiche bei der Sortiertrommel vorgesehen sein, insbesondere bei der ersten Sortiertrommel. Die Sortiertrommel oder die erste Sortiertrommel kann so ausgestaltet sein, dass z.B. über den Umfang von 90° Mulden vorgesehen sind, sich dann ein muldenfreier Bereich von 90° anschließt, sich dann wieder ein Bereich mit Mulden über 90° anschließt und dann wieder ein muldenfreier Bereich von 90° vorliegt. Die Bereiche der Mulden, wobei es sich hier ja um zwei mit Mulden versehene Bereiche handelt, können sich auch über einen Abschnitt von 40° bis 90°, insbesondere 50° bis 80°, erstrecken. Die muldenfreien Bereiche sind dann dementsprechend an einem größeren Abschnitt des Umfangs vorgesehen.
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In einer Ausführungsform 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.
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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.
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Vorzugsweise weist die Basistrommel eine ungerade Anzahl von Aufnahmemulden auf. Die Transfertrommel weist vorzugsweise eine gerade oder ungerade Anzahl von Aufnahmemulden auf.
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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.
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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.
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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 Transfertrommel. Auch hier wird die deterministische Zuordnung aufgehoben.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Eine Ausführungsform umfasst 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.
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Vorzugsweise ist eine Steuervorrichtung vorgesehen, die Steuersignale zum Förderorgan sendet, so dass stabförmige Artikel von einer Bahn auf die andere Bahn verschoben werden.
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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.
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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.
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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.
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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 Detektieren 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.
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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.
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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.
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Gemäß einer Ausgestaltung ist 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.
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Eine Ausführungsform umfasst 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Vorzugsweise weist die Basistrommel einen Muldenabstand auf, der dem Muldenabstand der Transfertrommel entspricht.
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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.
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Vorzugsweise weist die Basistrommel eine ungerade Muldenanzahl auf. Die anderen Trommeln können eine gerade Anzahl von Mulden oder Aufnahmemulden aufweisen.
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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.
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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.
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Im Rahmen dieser Anmeldung sind Mulden insbesondere Aufnahmemulden, wobei stabförmige Artikel vorzugsweise mit Saugluft in den Mulden gehalten werden.
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Eine Ausführungsform ist 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.
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Vorzugsweise ist der Krümmungsradius der nach außen gebogenen Seiten größer als der Radius der Packtrommel, insbesondere mindestens doppelt so groß.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Es kann auch sinnvoll sein, dem Aufwärtstransport zugeförderte Blöcke vor dem Aufwärtstransport um eine Achse quer zur Förderrichtung oder um eine Achse längs zur Förderrichtung um 90° zu drehen. Dies kann vorteilhaft sein, wenn bestimmte Seitenverhältnisse der Höhe zur Breite bei den Blöcken gegeben sind. So kann beispielsweise einem Verkanten beim Weitertransport vorgebeugt werden. Zudem kann auch eine andere Orientierung der Blöcke zur Weiterverarbeitung günstiger sein, beispielsweise ein Verdrehen um 90° in der Längsachse, die mit der Förderrichtung übereinstimmt.
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Der Einführselektor kann, wie schon erwähnt, beabstandet zu dem Ausgang der Aufwärtstransportvorrichtung sein. Insbesondere ist dieses dann bevorzugt, wenn zunächst die gefertigten Blöcke bis zu einem Packer bzw. einer Packvorrichtung transportiert werden sollen. Dies geschieht vorzugsweise in einem Überkopftransport der Blöcke. Die Speichervorrichtung kann dann direkt oberhalb der Packvorrichtung positioniert werden.
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Vorzugsweise kann die Speichervorrichtung auch so angeordnet werden, dass die Kanäle vertikal, insbesondere senkrecht zur Horizontalen angeordnet sind. Die Speichervorrichtung kann dann beispielsweise als eine Art kleiner Kompensator mit beispielsweise 30.000 stabförmigen Artikeln bis 100.000 stabförmigen Artikeln, insbesondere 50.000 bis 70.000 stabförmigen Artikeln ausgebildet sein. Bei einer kleineren Speichervorrichtung, die in der Höhe keine zu große Ausdehnung hat, beispielsweise bis zu einem Meter, insbesondere vorzugsweise bis zu 70 cm, insbesondere vorzugsweise bis zu 50 cm, ist bevorzugter Weise eine senkrechte Ausführung zur Horizontalen der Kanäle der Speichervorrichtung möglich.
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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.
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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 Fördervorrichtung in einer ersten Ausgestaltung,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung zweier Massenströme und eines Defragmentiermoduls,
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung einer Sortiervorrichtung in einer Ausgestaltung,
- 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 Packprozesses,
- Fig. 8
- eine schematische dreidimensionale Darstellung eines Ausschnitts aus einer Packtrommel,
- Fig. 9
- eine weitere schematische dreidimensionale Darstellung eines Teils einer Packtrommel,
- Fig. 10
- eine schematische dreidimensionale Darstellung einer Sortiervorrichtung,
- Fig. 11
- die Ausführungsform der Fig. 10 in einer anderen schematischen dreidimensionalen Darstellung, nämlich aus einer anderen Perspektive,
- Fig. 12
- eine weitere schematische dreidimensionale Darstellung einer Ausführungsform einer Sortiervorrichtung,
- Fig. 13
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie,
- Fig. 14
- eine schematische dreidimensionale Darstellung einer erfindungsgemäßen Speichervorrichtung in einer ersten Ausgestaltung,
- Fig. 15
- eine schematische dreidimensionale Ausschnittdarstellung aus Fig. 14 aus einer anderen Perspektive,
- Fig. 16
- eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform aus Fig. 14 in einer ersten Schwenkstellung des Einführselektors,
- Fig. 17
- eine schematische Ansicht gemäß Fig. 16, allerdings in einer anderen Schwenkstellung des Einführselektors, und
- Fig. 18
- eine schematische dreidimensionale Darstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Speichervorrichtung.
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Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit "insbesondere" oder "vorzugsweise" gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
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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.
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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.
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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).
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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.
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Anschließend werden die Zigarettensets in ein Packmodul 14 in Blöcke überführt, die in Behältnisse, wie beispielsweise eine Zigarettenverpackung, eingebracht werden.
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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.
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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 Verfügung gestellt wird und aus dem Magazin die einzelnen Artikel bzw. Produkte entnommen werden, um Fehlstellen aufzufüllen.
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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 befüllt werden kann oder, falls Fehlstellen vorhanden sind, überhaupt nicht befüllt wird.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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 6π, 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.
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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.
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Fig. 3 zeigt schematisch eine Sortiervorrichtung 25. Die Sortiervorrichtung 25 schließt sich in Fig. 2 an die Ausgleichstrommel 24 an.
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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 oder 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.
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Die beiden Massenströme 21 und 22 werden in Förderrichtung 15 auf die Basistrommel 40 übergeben, und zwar mit einem Abstand von 6π. Die Basistrommel 40 weist eine ungerade Anzahl von Aufnahmemulden auf, die in einem Abstand von 3π, also dem halben Abstand der zugeförderten stabförmigen Artikel, angeordnet sind.
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Am Ausgang der Basistrommel werden die stabförmigen Produkte in den beiden Massenströmen 21 und 22 wieder mit einem Abstand von 6π 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.
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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.
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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 oder der Sortiertrommeln allerdings eine weitere Bewegung überlagert werden, so dass ein Muldenversatz von bis zu +/- zehn Mulden erzeugt werden kann.
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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.
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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.
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Es können auch drei Sortiertrommeln je Massenstrom vorgesehen sein.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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52 zeigt eine Basisdrehzahl, die bei einer Transfertrommel 41 die gleichgroß 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.
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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.
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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 3π 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.
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Zudem sollte sichergestellt werden, dass an den offenen Mulden, die belegt sind, immer ausreichend Vakuum anliegt, um die Produkte sicher zu halten.
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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 6π auf 3π verringert. Hierfür kann beispielsweise eine Abbremstrommel verwendet werden oder eine Staffeltrommel mit verschwenkbaren Aufnahmemulden.
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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.
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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 61b 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.
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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, 61b 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.
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Die sich anschließende zweite Trommel aus den Trommelbestandteilen 61a und 61b ist schon mit Ecken versehen, also tendiert zu einer Polygonalität. 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 61b an die Trommel 60 mit dem Bestandteil 60a und 60b grenzt, die Trommel 61 etwas langsamer bewegt wird.
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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.
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Vorzugsweise ist die variable Drehzahl eine Sinusfunktion.
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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.
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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.
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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.
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Fig. 7 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Packtrommel quasi im Betrieb, und zwar in dreidimensionaler schematischer Darstellung.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Die Oberführung 71 und die Stößel 72 bewegen sich während der Drehung der Trommel axial und schieben so die Artikel in die Behältnisse ein.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Der Massenstrom 21, 22 stromabwärts der Übergabetrommel 49 ist mit einem Abstand der stabförmigen Artikel von 6pi beispielsweise vorgesehen.
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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.
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Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, die an sich wie in Fig. 1 eine Fördervorrichtung 10 aufweist, die einen Filteransetzer 11, in Förderrichtung 15 daran anschließend eine Prüfvorrichtung 12, dann ein Defragmentiermodul 13 und ein Packmodul 14 aufweist. Insoweit entspricht die Vorrichtung gemäß Fig. 13 den Ausführungsbeispielen, die vorstehend beschrieben worden sind. In dem Packmodul 14 werden mehrere stabförmige Artikel der Tabak verarbeitenden Industrie vorzugsweise zweilagig in einen Innerliner eingeschlagen, der vorzugsweise auch verklebt wird, so dass ein Block aus Innerliner und stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, beispielsweise Heat-Not-Burn Produkten, zur Verfügung gestellt wird. Hieran schließt sich in Förderrichtung 15 eine Speichervorrichtung umfassend ein Speichermodul 100 und ein Speicher 101 an. Diese Speichervorrichtung umfassend das Speichermodul 100 und den Speicher 101 ist in den folgenden Figuren näher erläutert.
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In Fig. 14 ist schematisch in einer dreidimensionalen Darstellung eine derartige Speichervorrichtung umfassend ein Speichermodul 100 mit einem Speicher 101 dargestellt. Das Speichermodul 100 erhält von einem nicht dargestellten Packmodul Blöcke, die in Förderrichtung 15 gefördert werden. Es ist vorzugsweise hier eine Staustrecke vorgesehen, um etwaige Fehlstellen von Blöcken zu beseitigen.
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Die Blöcke 70 werden über ein Förderband 113, das um eine Rolle 120 und eine weitere Rolle 119 umgelenkt ist, in einen aufwärtsführenden Kanal, d.h. eine Aufwärtstransportvorrichtung 109, gefördert. Die Aufwärtstransporteinrichtung sieht hierzu zwei Förderbänder 112 und 113 vor, wobei wenigstens ein Förderband mit Anschlägen oder anderen mechanischen Mitteln versehen sein kann, um die Blöcke 70 sicher zu transportieren. Wenigstens eines der Förderbänder 112 oder 113 kann auch mit Saugluft ausgestaltet sein. Das Förderband 112 läuft über Rollen 114 und 121. Die Blöcke 70 werden hierdurch nach oben in Richtung eines Einführselektors 104 gefördert, von wo aus die Blöcke auf eine Rutsche des Einführselektors oder ein als Förderbahn 117 ausgebildetes Förderorgan des Einführselektors 104 abgegeben werden. Bei der Abgabe kann auch eine Beschleunigungsvorrichtung vorgesehen sein, um etwaige unterschiedliche Steigungen in der Förderbahn 117 zu kompensieren. Beispielsweise können die Blöcke 70 stärker beschleunigt werden, wenn die Förderbahn 117 weniger steil ist, als in einem Zustand, in der die Förderbahn 117 steiler ist.
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Die Förderbahn 117 und die damit in Beziehung stehenden Elemente werden in Bezug auf die Fig. 15 näher erläutert.
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Die Blöcke 70 werden über die Förderbahn 117 zu dem Speicher 101 gefördert. Der Speicher 101 weist mehrere Kanäle 102 auf, die wenigstens abschnittsweise parallel zueinander angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind 21 × 3 Kanäle dargestellt, wovon 11 Kanäle mit Blöcken 70 befüllt sind. Es ist bei dem Speicher 101 nicht nur zu erkennen, dass die Kanäle 102 parallel zueinander ausgerichtet sind, sondern, dass diese am Anfang, d.h. beim Eingang, aufeinander zulaufend sind, nämlich in Richtung einer Schwenkachse des Einführselektors.
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Die Schwenkachse im Hinblick auf die Höhe ist in diesem Ausführungsbeispiel identisch mit der Drehachse der Rolle 114. Die Schwenkachse im Hinblick auf die seitliche Ausrichtung des Einführselektors 104 kann auch dort angeordnet sein, ist allerdings senkrecht zu der die Höhe betreffende Schwenkachse. Es kann allerdings auch eine Schwenkachse vorgesehen sein, die an dem Ort des Verlassens der Kreisbahn durch die Blöcke in die Förderbahn 117 gegeben ist, d.h. die Schwenkachse im Hinblick auf das seitliche Verschwenken kann bei der Tangente des um die Rolle 114 gelenkte Förderband 112 vorgesehen sein.
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Fig. 15 zeigt einen schematischen Ausschnitt der Ausführungsform aus Fig. 14 in einer anderen perspektivischen Darstellung. Die Kanaleingänge 105 sind hier besser dargestellt. Diese sind in Wirkverbindung mit dem Ausgang 106 des Einführselektors 104. Der Ausgang 106 des Einführselektors 104 kann gemäß des Doppelpfeils 110 seitlich verschwenkt werden, um einen anderen seitlich benachbarten Kanal mit Blöcken 70 zu befüllen. Das seitliche Verschwenken ist durch die Begrenzungswände 116 beschränkt.
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Die Förderbahn 117 weist seitliche Leitvorrichtungen 115 auf, damit die Blöcke 70 nicht aus der Förderbahn 117 herausfliegen können. Um in der Höhe einen anderen Kanaleingang auszuwählen, ist der Doppelpfeil 111 zum Verschwenken in der Höhe dargestellt. Es ist also möglich, Blöcke in jeden Kanal des Speichers 101 einzuführen. Es ist zudem, was in den Figuren 14 und 18 besser zu erkennen ist, ein Anschlag 103 vorgesehen, der in dem jeweiligen Kanal vorzugsweise längs des jeweiligen Kanals verschiebbar ist, um zum einen die Aufnahmekapazität des jeweiligen Kanals 102 einzustellen und zum anderen die eingeschobenen Blöcke sanft abzubremsen. Hierzu bewegt sich der Anschlag 103 mit den eingeschobenen Blöcken von rechts oben nach links unten.
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In Fig. 15 ist eine Ausschubvorrichtung 107 sehr schematisch dargestellt, die dafür sorgt, dass die Blöcke aus dem Kanal ausgeschoben werden, um diese beispielsweise an eine sich anschließende nicht dargestellte Packvorrichtung abzugeben.
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Die Figuren 16 und 17 zeigen schematisch in einer Seitenansicht einen Ausschnitt aus der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung umfassend das Speichermodul 100 und den Speicher 101. Es sind verschiedene Höheneinstellungen des Einführselektors 104 dargestellt. In Fig. 16 ist ein Kanal in etwa der Mitte eingestellt, so dass die Blöcke dort in diesem Kanal eingebracht werden können und in Fig. 17 ein weiter untenliegender Kanal mit dem Einführselektor 104 eingestellt. Durch die unterschiedlichen Steigungen ergeben sich unterschiedliche Zuführgeschwindigkeiten der Blöcke 70. Diese unterschiedlichen Zuführgeschwindigkeiten können dadurch kompensiert werden, dass eine Beschleunigungsvorrichtung die Blöcke 70 auf die Förderbahn 117 abgeben kann, beispielsweise müsste in Fig. 16 eine höhere Beschleunigung vorgesehen sein als in Fig. 17. In der Konstellation der Fig. 17 werden bevorzugterweise die Blöcke nicht beschleunigt. Es kann auch alternativ die Förderbahn 117 mit einem umlaufenden Förderband versehen sein, das eine rutschhemmende Auflage hat oder Begrenzungsstege aufweist, so dass die Blöcke 70 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit zu den Ausgängen 106 und damit die Kanaleingänge 105 verbracht werden können.
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Fig. 18 zeigt sehr schematisch eine erfindungsgemäße Speichervorrichtung mit einem Speichermodul 110 und einem Speicher 101, wobei hier einige Elemente der besseren Veranschaulichung wegen weggelassen worden sind. In diesem Ausführungsbeispiel ist in dem Speicher 101 in jedem Kanal, der in der Fig. 18 sichtbar ist, ein Anschlag 103 gezeigt, die jeweils an unterschiedlichen Stellen bzw. teilweise unterschiedlichen Stellen angeordnet sind.
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Durch die Erfindung ist eine sehr effiziente und produktschonende Verpackung von stabförmigen Artikeln, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie, möglich.
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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
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- 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
- 100
- Speichermodul
- 101
- Speicher
- 102
- Kanal
- 103
- Anschlag
- 104
- Einführselektor
- 105
- Kanaleingang
- 106
- Ausgang
- 107
- Ausschubvorrichtung
- 108
- Beschleunigungsvorrichtung
- 109
- Aufwärtstransportvorrichtung
- 110
- seitlich verschwenken
- 111
- verschwenken in der Höhe
- 112
- Förderband
- 113
- Förderband
- 114
- Rolle
- 115
- Leitvorrichtung
- 116
- Begrenzungswand
- 117
- Förderbahn
- 118
- Rolle
- 119
- Rolle
- 120
- Rolle
- r1
- erster Radius
- r2
- zweiter Radius