JP2009007169A - トレー式排出機器と複数の配送モジュールを備えた配送機器との間における、たばこ処理産業の物品から成る移送フローの制御方法 - Google Patents

トレー式排出機器と複数の配送モジュールを備えた配送機器との間における、たばこ処理産業の物品から成る移送フローの制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】マガジンへの均一な供給を保障して、充填量をほぼ一定とする方法と、その方法を実施するための装置を提案する。
【解決手段】一つの部屋18,19内のその時々の充填量に依存するのに追加して、部屋18,19に割り当てられた全ての配送モジュール21の個別的な配送能力(P1,P2,...Pn)の合計として計算される全体的な配送能力(Ptotal)にも依存して、トレー式排出機器12に割り当てられた各移送部品17の運搬速度を制御することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、少なくとも一つのトレー式排出機器と物品から成る大量フローを移送するための移送部品を介して各トレー式排出機器と接続された少なくとも一つの配送機器との間における、たばこ処理産業の物品から成る移送フローの制御方法であって、この配送機器が、物品を収納するように構成された少なくとも一つの部屋を備えており、各部屋は、互いに独立して動作する、物品を後続の装置に配送するための少なくとも二つの配送モジュールを備えており、各配送モジュールは、個別的な配送能力(P1 ,P2 ,... Pn )を有し、監視部品を用いて、配送機器内の充填量を監視する工程と、配送機器内のその時々の充填量に応じて移送部品の運搬速度とそのため(物品/分を単位とする)移送量を制御する信号を各トレー式排出機器に送信する工程と、運搬速度を所望の充填量に適合させる工程とを有する方法に関する。更に、本発明は、少なくとも一つのトレー式排出機器と少なくとも一つの配送機器とを備えた、たばこ処理産業の棒状の物品を後続の装置に転送するための装置であって、この配送機器が、物品を収容するように構成された少なくとも一つの部屋を備えており、各部屋は、少なくとも二つの配送モジュールに割り当てられており、各トレー式排出機器と配送機器とが、移送部品を介して互いに接続されるとともに、それぞれ移送部品を制御するための制御部を備えている装置に関する。
そのような方法及び装置は、特に、たばこ処理産業で用いられている。その場合有利には、棒状の物品、例えば、フィルターの棒状体やそれと同等の物などが処理される。特に、これらの物品は、多くの場合コンテナ、所謂トレー内に、或いはその他の手法で貯蔵又は一時的に保管されている。次に、配送機器に供給された物品は、そこから、有利には、圧縮空気によって後続の装置に送り出される。そのために、配送機器は、少なくとも二つの、有利には、多数の配送モジュールを備えており、それらを用いて、個別的な配送能力に応じて、物品を搬送している。ここで、この配送機器に物品を供給するために、物品をトレー又はそれと同等の物からトレー式排出機器に転送し、物品から成る大量フローをトレー式排出機器から移送部品を介して配送機器に運搬している。この大量フローは、配送機器のマガジンへの入口の領域に流入している。有利には、マガジン内に配置された監視部品は、マガジン内のその時々の充填レベルを検出する。監視部品によって得られた情報にもとづき、移送部品の運搬速度とそのため物品の移送量を制御している。
実際には、それは、通常信号交換を二つの信号によって実現し、それらの信号を用いて、移送部品に関する相異なる三つの状態だけ、即ち、例えば、a)運搬する物品の無い状態、b)運搬する物品が100%である状態、c)運搬する物品が100%を上回る状態を表すことができることを意味する。しかし、この方法は、配送機器のマガジンへの不規則な供給しか実現することができず、マガジン内の充填量が変化してしまうという欠点を有する。言い換えると、配送機器のマガジンには、物品が巡回的にしか供給されず、マガジンへの充填は、専らマガジンの充填状態に依存している。移送部品を交互に作動、停止させると、受入れる装置への物品フローを中断させてしまうと同時に、所謂のろのろした動作となってしまう。本出願人の特許文献1は、独立請求項1と19の上位概念の特徴を有する貯蔵装置及びそれに対応する方法を記載している。そこに図示されている装置は、配送機器内に収納空間を備えており、その充填状態は、検知手段によって監視されている。検知手段の情報にもとづき、物品を供給する補給機器を作動又は停止させている。配送機器の貯蔵コンテナが二つの部屋を備えている、同じく本出願人が提出した特許文献2から、同様の装置を読み取ることができる。各部屋には、一つの補給手段が合流している。各補給手段を介して部屋に供給された物品は、各部屋に割り当てられた出口シャフトを介して搬出されている。特許文献3により、受入れる装置の充填状態に依存して、その装置への物品の供給を制御する信号伝送方式が周知である。一つの時間間隔の間移送フローを中断し、その後一つの時間間隔の間再び作動させることによって、移送量を制御している。
ドイツ特許公開第3333859号明細書 ドイツ特許公開第3611707号明細書 ドイツ特許第3538660号明細書
以上のことから、本発明の課題は、マガジンへの均一な供給を保証して、充填量をほぼ一定とする方法を提案することである。更に、本発明の課題は、その方法を実施するための装置を提案することである。
この第一の課題は、冒頭で述べた工程を有する方法において、一つの部屋内のその時々の充填量に依存するのに追加して、部屋に割り当てられた全ての配送モジュールの個別的な配送能力(P1 ,P2 ,... Pn )の合計として計算される全体的な配送能力(Ptotal )にも依存して、トレー式排出機器に割り当てられた各移送部品の運搬速度を制御することによって解決される。そうすることによって、配送モジュールのその時々の個別的な配送能力がそれぞれ分かっていれば、配送機器のマガジン内の充填量と組み合わせて、一定の充填量を実現することが、驚くほど簡単かつ正確な手法で達成される。配送モジュールによる常に最新の搬出量を移送フローの制御時に考慮しているので、マガジン又は個々の部屋の中の物品のレベル、即ち、充填量が常に一定となるように、移送部品を制御することが可能である。
本発明の目的に適う改善構成は、移送部品の運搬速度を連続的に制御するものと規定する。この「連続的」とは、その時々の必要量を照会する周期が移送部品の反応時間よりも短いことであると解釈する。言い換えると、その時々の必要量の照会は、確かに巡回的に行われるが、移送部品は、物品をトレー式排出機器から配送機器に連続的に運搬することとなる。そうすることによって、その時々の物品の必要量をそれぞれ擬似的にオンラインで検出し、それに対応してフィードバックすることが可能となる。
有利には、信号伝送は、妨害に対して特に強く、かつ長い距離に渡っても安定した伝送が可能なパルス幅変調によって行われる。
本発明の有利な方法は、パルス幅が移送量の関数であることを特徴とする。言い換えると、信号の長さが、移送すべき物品の実際の値に関する情報を与える。具体的には、それは、例えば、100〜299msの長さの信号が5000物品/分の量に該当することを意味することができる。言い換えると、信号は、物品が必要であるとの情報を含むだけでなく、具体的に必要な量に関する情報を並行的に提供する。そうすることによって、マガジン内のレベルをほぼ一定に保つことが可能となる。
有利には、パルス幅を移送量に対して逆比例する形で設定する。短い信号は、大きな量(多くの物品/分)に対応し、長い信号は、小さい量(少ない物品/分)に対応する。そうすることによって、物品の必要量が大きい場合に、非常に速い情報(短い信号)を提供する一方、必要量が小さい場合に、ゆっくりした情報(長い信号)を送出することを保証している。
また、この第二の課題は、冒頭で述べた特徴を有する装置において、配送機器の制御部が、部屋に割り当てられた全ての配送モジュールの個別的な配送能力から全体的な配送能力(Ptotal )を計算するための累算器を備えていることによって解決される。このような装置によって得られる利点は、既に前述した方法と関連して言及されており、繰り返しを避けるために、当該の記載を参照されたい。
本発明の更に別の有利な、或いは目的に適った改善構成は、従属請求項及び本明細書から明らかとなる。
添付図面にもとづき、本発明による方法及び装置を詳しく説明する。
以下に述べる方法とそれに対応する装置は、トレー式排出機器から配送機器までのフィルターの棒状体から成る移送フローを制御する役割を果たしている。当然のことながら、この方法を用いて、それ以外の物品及びそれ以外の装置、機器、機械等の間の移送フローを制御することも可能である。
図1には、第一の装置10の一部が模式的に図示されている。この装置10には、二つのトレー式排出機器12から物品13を供給される配送機器11の全体が含まれる。この装置10に対しては、別途以下で述べる方法の原理が特に有効かつ効果的である。簡単化のために、トレー式排出機器12の中の一つだけを図示している。配送機器11は、例えば、分離壁34又はそれと同等の物によって仕切られたマガジン14を備えており、そのマガジンの両側には、物品13から成る大量フローのための入口15が設けられている。当然のことながら、この装置10は、配送機器11とトレー式排出機器12とだけから構成することも可能である。その他の実施構成は、二つ以上の配送機器11に供給する単一のトレー式排出機器12を備える。配送機器11は、仕切られていないマガジン14を備えることもできる。各配送機器11は、移送部品17を介して、それと対応するトレー式排出機器12と接続されている。有利には、ベルトコンベヤとして構成された移送部品17は、それと対応する配送機器11のマガジン14に大量フロー16を移送/運搬する役割を果たす。
マガジン14内には、複数の監視部品が配置されている。マガジン14の各部屋18,19の中には、有利には、三つの監視部品B1,B2及びB3が配置されている。当然のことながら、監視部品B1,B2,B3の数は、それらの位置と同様に変更することが可能である。有利には、二つの監視部品B1及びB2が、マガジン14又はマガジン14の各部屋18,19の中の物品13のレベルを監視するように構成、設置されている。言い換えると、部品B1とB2は、マガジン14内の充填状態を監視している。監視部品B1,B2は、例えば、レベルを感知するレバー20によって起動される近接スイッチとして構成することができる。当然のことながら、監視部品B1とB2は、光学素子として、或いはそれ以外の通常の手法で構成することも可能である。同じことが、入口15の領域でレベルを監視する監視部品B3にも言える。
配送機器11は、複数の配送モジュール21を備えており、それらのモジュールは、通常マガジン14内に配置されている。配送モジュール21の数は、少なくとも二台、有利には、十台である。しかし、配送モジュール21の数は、それ以外の任意の数とすることもできる。特に、所謂仕切られたマガジン14では、配送モジュール21と部屋18,19との割り当てが変更可能であると規定される。仕切られていないマガジン14の場合、全ての配送モジュール12が単一の部屋に割当てられる。図示した例では、各部屋18,19が配送モジュール21に割り当てられている。単なる例として、部屋18が三つの配送モジュール21に割り当てられ、部屋19が七つの配送モジュール21に割り当てられる。配送モジュール21を用いて、マガジン14から物品を搬出して、有利には、圧縮空気により、後続の受入れステーションに送り出す。配送モジュール21は、部屋18,19の中においても、それぞれ互いに独立して動作する。それは、各配送モジュール21が個別的な配送能力を持つことができることをも意味し、その配送能力は、通常0〜1500物品/分である。しかし、それ以外の配送能力も同じく可能である。各配送能力は、任意選択により、操作員によって、或いは対応する受入れステーションからの信号配線を介して設定される。配送能力を設定する有利な方法は、冒頭に挙げた特許文献3に記載されている。
トレー式排出機器12は、通常の手法により構成されており、そのため詳細な記載は不要である。各トレー式排出機器12に割り当てられた移送部品17は、モーター22によって、巡回する形で駆動されている。トレー式排出機器12には、制御部23が割り当てられており、その制御部を用いて、特に、モーター22を制御することが可能である。言い換えると、制御部23は、有利には、移送部品17の運搬速度を制御する役割を果たしている。配送機器11も、制御部24を割り当てられており、その制御部は、配線25を介して、或いは無線によって、制御部23と作用連携又は通信するために接続されている。配送機器11の制御部24には、監視部品B1,B2,B3以外に、配送モジュール21も接続されている。
以下においては、簡単化のために、部屋19の信号処理に関する制御部24の制御部分について述べる。部屋18に関する制御部分は、それが存在する場合同様に構成される。配送機器11の制御部24には、全体的な配送能力Ptotal 、即ち、配送機器11からのその時々の搬出量を計算するために、部屋19の配送モジュール21の個別的な配送能力P1 〜Pn をそれぞれ加算する累算器26が配備されている。具体的には、図示した例において、配送能力P4 〜P10が合算されている。更に、制御部24は、複数の、有利には、二つの切換器27,28を備えており、それらを用いて、監視部品B1,B2,B3に応じて、相異なる信号配線間での相互の切り換えを行うことが可能である。(正負の符号に応じた加算又は減算によって)差を計算するための更に別の累算器29及び単位量(例えば、物品/分=A/分)を信号に変換するための変換器30も、同じく制御部24の構成要素である。トレー式排出機器12の制御部23には、信号を単位量(例えば、物品/分)に変換するための変換器31、(正負の符号に応じた加算又は減算によって)差を計算するための累算器32及び単位量(例えば、物品/分)を別の単位量(例えば、回転/分=U/分)に変換するための更に別の変換器33が配備されている。
以下においては、図2にもとづき本発明による方法を詳しく述べる。装置10に後続する装置が動作している間、配送モジュール21の配送ドラムは、絶えず変化する、配送モジュール21毎に異なる量の物品13をマガジン14から搬出する。累算器26は、個別的な配送能力P1 〜Pn 、この場合部屋18に関するP1 〜P3 と部屋19に関するP4 〜P10とを加算して、部屋18,19に関する(例えば、物品/分を単位とする)全体的な配送能力Ptotal を算出する。配送機器11が単一の部屋しか備えていない場合、全ての配送モジュール21の配送能力が合算される。このように配送機器11が二つの部屋18,19を備えている場合、各部屋18,19に関して、互いに独立した部屋毎の全体的な配送能力が得られる。このような各部屋18,19に関して算出された量/合計は、監視部品B2とB3の状態に対応した充填量に依存して補正される。この補正は、有利には、マガジン14内の充填量を常時監視している監視部品B2,B3に依存して、全体的な配送能力Ptotal を補正係数K2 又はK3 と乗算することによって行われる。この場合監視部品B2は、監視部品B1によって監視されている最大充填量を下回る所定の充填量を監視している。監視部品B3は、入口15の領域における充填量を監視している。それに代わって、累算器26によって算出された量/合計に対して加算又は減算を行って、更に別の合計とすることもできる。このような乗算又は加算/減算によって得られた合計は、合計S2 である。
具体的には、それは、全体的な配送能力Ptotal が所定の値だけ増大されることを意味する。言い換えると、合計S2 は、基本的に全体的な配送能力Ptotal よりも大きい。しかし、二つの監視部品B2又はB3の中の一つが監視している充填状態に到達したことを示す場合、切換器27が切り換わって、以下の通り、全体的な配送能力Ptotal が所定の補正値だけ低減され、その結果合計S2 は、全体的な配送能力Ptotal よりも小さくなる。次に、合計S2 は、累算器29に転送される。監視部品B1が、マガジン14内での最大充填量に到達していることを示す場合、切換器28が切り換わって、合計S2 は、選択的に、合計S2 よりも明らかに小さい合計S3 と置き換えられるか、或いは減算係数R1 と乗算されて、この乗算によって、同じく合計S3 が得られることとなる。
累算器29は、切換器28の位置に応じて、直前に算出した移送量N1 を含めて、合計S2 又はS3 を処理する。言い換えると、累算器29は、加算又は減算によって、(物品/分を単位とする)最後に算出した移送量N1 と(同じく物品/分を単位とする)合計S2 又はS3 によって表されるその時々の新しい移送量との間の差を計算する。その結果得られた差の値(A/分)は、変換器30によって、第一の信号配線25上の信号に変換される。別の信号配線25には、差の値又はそれに対応する信号の符号が正であるか、或いは負であるか、即ち、新しい移送量を増大すべきか、或いは減少すべきかを表す信号が伝送される。この差の値から計算された信号の長さは、差の値の大きさ、即ち、移送すべき量の大きさを表している。言い換えると、信号伝送がパルス幅変調によって行われ、その場合パルス幅が移送量の関数となっている。既に前述した通り、パルス幅は、逆比例する形で設定される。それは、短い信号が大きな移送量を表す一方、長い信号が小さい移送量を表すことを意味する。
信号配線25は、配送機器11の制御部24からトレー式排出機器12の制御部23への遷移部分を構成している。制御部23は、信号配線25を介して伝送される信号を評価する。この評価には、先ず信号の単位量(A/分)を表す合計S4 への変換が含まれる。この一方の合計S4 と、二回以上前の計算サイクルにおいて、即ち、時間的に少なくとも移送量N1 の前に算出された移送量N2 とから、累算器29は、加算又は減算によって、合計S5 で表される差を計算する。この場合、合計S5 は、その時々に必要な移送量を表す。合計S5 は、又もや変換器33によって、(例えば、回転/分=U/分を単位とする)制御量Fに変換される。この場合、制御量Fは、モーター22を制御するための制御量である。モーター22を制御することによって、移送部品17の運搬速度を制御している。速い運搬速度は、大きな移送量又は移送能力を意味する。遅い運搬速度は、小さい移送量又は移送能力を意味する。言い換えると、移送部品17の速度は、実際に必要な量の物品13だけを供給し、それによって、配送機器11への物品13の連続的な供給を保証するように制御される。
本発明によるトレー式排出機器と移送部品を介してトレー式排出機器と接続された配送機器とを備えた装置の模式図 一方のトレー式排出機器と他方の配送機器の互いに接続された制御部の模式的な接続図
符号の説明
10 本発明による装置
11 配送機器
12 トレー式排出機器
13 物品
14 マガジン
15 入口
16 大量フロー
17 移送部品
18 部屋
19 部屋
20 レバー
21 配送モジュール
22 モーター
23 制御部
24 制御部
25 信号配線
26 累算器
27 切換器
28 切換器
29 累算器
30 変換器
31 変換器
32 累算器
33 変換器
34 分離壁
B1,B2,B3 監視部品
F 制御量
2 ,K3 補正係数
1 ,N2 移送量
1 〜P10 配送能力
total 全体的な配送能力
1 減算係数
2 〜S5 合計

Claims (23)

  1. 少なくとも一つのトレー式排出機器(12)と物品(13)から成る大量フロー(16)を移送するための移送部品(17)を介して各トレー式排出機器(12)と接続された少なくとも一つの配送機器(11)との間における、たばこ処理産業の物品(13)から成る移送フローの制御方法であって、この配送機器(11)が、物品(13)を収納するように構成された少なくとも一つの部屋(18,19)を備えており、各部屋(18,19)は、互いに独立して動作する、物品(13)を後続の装置に配送するための少なくとも二つの配送モジュール(21)を備えており、各配送モジュール(21)は、個別的な配送能力(P1 ,P2 ,... Pn )を有し、
    監視部品(B1,B2,B3)を用いて、配送機器(11)内の充填量を監視する工程と、
    配送機器(11)内のその時々の充填量に応じて移送部品(17)の運搬速度とそのため(物品/分を単位とする)移送量を制御する信号を各トレー式排出機器(12)に送信する工程と、
    運搬速度を所望の充填量に適合させる工程と、
    を有する方法において、
    一つの部屋(18,19)内のその時々の充填量に依存するのに追加して、部屋(18,19)に割り当てられた全ての配送モジュール(21)の個別的な配送能力(P1 ,P2 ,... Pn )の合計として計算される全体的な配送能力(Ptotal )にも依存して、トレー式排出機器(12)に割り当てられた各移送部品(17)の運搬速度を制御することを特徴とする方法。
  2. 移送部品(17)の運搬速度を連続的に制御することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  3. 二つの監視部品(B1,B2)によって、配送機器(11)内の二つの相異なる位置における充填量を検出し、監視部品(B1)は、配送機器(11)が完全に充填された場合の最大充填量を監視し、監視部品(B2)は、その最大充填量を下回る所定の充填量を監視することを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
  4. 更に別の監視部品(B3)によって、配送機器(11)への物品(13)の入口(15)の領域における充填量を監視することを特徴とする請求項1から3までのいずれか一つに記載の方法。
  5. 全体的な配送能力(Ptotal )に係数を乗算して、合計(S2 )を計算することを特徴とする請求項1から4までのいずれか一つに記載の方法。
  6. 監視部品(B2,B3)の状態に対応する充填量に依存して、その時々に算出された全体的な配送能力(Ptotal )を補正することを特徴とする請求項1から5までのいずれか一つに記載の方法。
  7. 全体的な配送能力(Ptotal )は、基本的に所定の補正係数によって増大され、監視部品(B2,B3)によって監視している充填量に到達した場合にのみ、所定の係数によって低減されることを特徴とする請求項5又は6に記載の方法。
  8. 監視部品(B1)が最大充填量を示している場合、中間的な合計(S2 )に減算係数を乗算して、合計(S3 )を算出することを特徴とする請求項1から7までのいずれか一つに記載の方法。
  9. 未だ最大充填量に到達していない場合、合計(S2 )の値を減算係数と乗算すること無く転送することを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 一方における合計(S2 ,S3 )と他方における1回前の計算サイクルで算出した移送量(N1 )との間の差の値を計算することを特徴とする請求項8又は9に記載の方法。
  11. 信号配線(25)、データ配線、無線又はそれらと同等の手段を用いて、配送機器(11)からトレー式排出機器(12)に伝送する信号を、当該の(物品/分を単位とする)差の値から生成することを特徴とする請求項10に記載の方法。
  12. 当該の差の値から生成した信号に追加して、その信号が正又は負であることを表す信号を伝送することを特徴とする請求項11に記載の方法。
  13. 当該の信号の伝送をパルス幅変調によって行うことを特徴とする請求項11又は12に記載の方法。
  14. 当該のパルス幅が移送量の関数であることを特徴とする請求項13に記載の方法。
  15. 当該のパルス幅を移送量に逆比例する形で設定することを特徴とする請求項14に記載の方法。
  16. 当該の差の値及び正負の符号を表す信号を絶対的な移送量を表す合計(S4 )に更に変換することを特徴とする請求項12から15までのいずれか一つに記載の方法。
  17. 合計(S4 )と二回前の計算サイクルで算出した移送量(N2 )とから、合計(S5 )を計算することを特徴とする請求項16に記載の方法。
  18. 合計(S5 )を、移送部品(17)を駆動するための(回転/分を単位とする)制御量(F)に変換することを特徴とする請求項17に記載の方法。
  19. 少なくとも一つのトレー式排出機器(12)と少なくとも一つの配送機器(11)とを備えた、たばこ処理産業の棒状の物品(13)を後続の装置に転送するための装置であって、この配送機器(11)が、物品(13)を収容するように構成された少なくとも一つの部屋(18,19)を備えており、各部屋(18,19)は、少なくとも二つの配送モジュール(21)に割り当てられており、各トレー式排出機器(12)と配送機器(11)とが、移送部品(17)を介して互いに接続されるとともに、それぞれ各移送部品(17)を制御するための制御部(23,24)を備えている装置において、
    配送機器(11)の制御部(24)が、部屋(18,19)に割り当てられた全ての配送モジュール(21)の個別的な配送能力(P1 ,P2 ,... Pn )から全体的な配送能力(Ptotal )を計算するための累算器(26)を備えていることを特徴とする装置。
  20. 配送機器(11)の制御部(24)が、信号の流れる方向に向かって、少なくとも一つの第一の切換器(27)と、第二の切換器(28)と、累算器(29)と、変換器(30)とを更に備えていることを特徴とする請求項19に記載の装置。
  21. トレー式排出機器(12)の制御部(23)が、信号の流れる方向に向かって、少なくとも一つの変換器(31)と、累算器(32)と、更に別の変換器(33)とを備えていることを特徴とする請求項19又は20に記載の装置。
  22. 二つのトレー式排出機器(12)が、配送機器(11)の互いに対向する側に配置された形で配備されていることを特徴とする請求項19から21までのいずれか一つに記載の装置。
  23. 一つのトレー式排出機器(12)が、少なくとも二つの配送機器(11)と接続されていることを特徴とする請求項19から21までのいずれか一つに記載の装置。
JP2008165251A 2007-06-26 2008-06-25 トレー式排出機器と複数の配送モジュールを備えた配送機器との間における、たばこ処理産業の物品から成る移送フローの制御方法 Expired - Fee Related JP5527948B2 (ja)

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