JP4380915B2 - 棒形状物品用の可変容量式バッファ貯留機 - Google Patents

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、棒形状物品を貯留するのに用いる可変容量式バッファ貯留機を与えることを目的とし、特に製造機から供給されたシガレットを貯留してシガレットをパッキング機等の受け取り機へ送るように設計された貯留機を与えることを目的とする。本貯留機は、これら２つの協働機械の作業速度の差を補償するために使用される。
【０００２】
（背景技術）
シガレットの製造およびパッキングを行う公知の近代的製造ラインは、シガレット製造機もしくは一組のシガレット製造機と、パッキング機もしくは一組のパッキング機とを含み、これら両者の効率の不同一を補償するため、製造ライン内の製造機とパッキング機との間にいろいろの貯留装置を使用する。
【０００３】
諸々の技術的な理由から、最適な貯留装置は当該システム内で、先に到着したものを順に先に排出する（以下、「先入れ先出し式排出」という）ものである。このようなシステムは、最初に到着したものを最後に排出するシステム（先入れ後出し式排出システム）において起きる欠点、すなわちシガレットが長期間貯留機に滞留しうるという欠点を排除する。さらに、作業速度が膨大で効率が１４０００シガレット／分に達するため、ライン内の一台の機械が停止し、もしくは、低速化すると、どうしても大きな容量をもつ補償バッファ貯留装置を使用することが必要である。シガレット製造ラインに割り当てられる領域は有限であるから、無端コンベヤを備えた可変容量の貯留機のみを使用できる。
【０００４】
ドイツ特許DE 4.224.609号に開示されている先入れ先出し式排出システムの可変容量貯留機が知られている。この貯留機は螺旋トラックに沿ってシガレットの多重層流を輸送する輸送装置を含んでいる。この貯留機は、前記螺旋トラックの両端に配置された投入ステーションから排出ステーションに至るように直列に接続された第一輸送セクションおよび第二輸送セクションを含む。これらの第一輸送セクションと第二輸送セクションは偏向装置によって一体に連結されており、この偏向装置が、シガレットが占有する輸送セクション長、つまり貯留機の容量を、適切に変える方向に前記両セクションを駆動する。上記可変貯留機においては、第一セクションが第二セクションとつながる位置で、前記偏向装置によって輸送されるシガレットは前記偏向装置により常時押圧され、その押圧がシガレットを損傷させることがある。
【０００５】
細長いエレメント用の可変容量貯留機、特にシステム内で先入れ先出し式排出で稼働するたばこ製品用の可変容量貯留機のもう一つの構成が、欧州特許出願EP.738.478号に開示されている。上記の貯留機は、細長い物品が輸送される軌跡に沿って直列に配置された投入ステーションと排出ステーションとを有し、また前記投入ステーションと排出ステーションとの間で、これらのエレメント（物品）を輸送するための可変長コンベヤ手段を有する。
【０００６】
上記コンベヤ手段は輸送セクタ内に位置した無端コンベヤを有しており、その輸送セクタ内において、前記細長いエレメントが貯留され、戻りセクタにおいて、無端コンベヤは空になる。両セクタ内における前記コンベヤの長さは可変であり、全コンベヤの長さが一定であるように相互に補い合っている。輸送セクタは投入ステーションと排出ステーションとの間に配置され、戻りセクタは排出ステーションと投入ステーションとの間に配置されている。
【０００７】
さらに、この貯留機は各コンベヤの長さを相互に補い合うように各セクタ内のコンベヤ長を変更する装置を有する。これらのコンベヤ長の変更装置は、前記輸送セクタに接続された第一駆動手段を有し、この第一駆動手段が輸送セクタにおける第一螺旋内のコンベヤ長を所定量変化させて調整し、またコンベヤ長の変更装置は戻りセクタに連結された第二駆動装置を有し、この第二駆動装置が戻りセクタにおける第二螺旋内のコンベヤ長を所定量変化させて調整する。
【０００８】
また、上記輸送セクタの第一螺旋及び戻りセクタの第二螺旋はドラムによって支持されており、各セクタ内の少なくとも一つのドラムがモータにより駆動されて位置を変更することができる。このモータは各セクタ内のコンベヤ長を変更するための前記可変装置の一部をなすものである。第一及び第二螺旋は、各セクタごとに設けた湾曲部の間で等距離に留まり、もしくは、異距離に留まる２つのドラムの適当な組立体を取り巻く。両セクタのコンベヤの螺旋は隣り合って配置され、または、戻りセクタの第二コンベヤの螺旋は輸送セクタの第一螺旋の内側に配置される。
【０００９】
（発明が解決しようとする課題）
この解決法は、シガレット製造機の排出口およびパッキング機の投入口に位置するセンサから信号を受信した後に各セクタ内の螺旋の長さを変化させることができる、両セクションのコンベヤ長を変更する調整手段としてのみならず、機械的装置としても、きわめて複雑なものを要求する。さらに、記載され、図示されている貯留機はコンベヤとドラム間に顕著な摩擦があることに鑑みて実現困難であり、特に輸送セクタ内のコンベヤが最大量の負荷を担っているときは困難である。
【００１０】
（発明の目的）
本発明の目的は、当該システムにおいて先入れ先出し式排出で棒形状物品を貯留する可変容量バッファ貯留機であって、製造機と協働する投入ステーションと受け取り機と協働する排出ステーションとを含む貯留機を提供することにある。
【００１１】
（課題を解決するための手段）
前記ステーションは、投入ステーションから排出ステーションに棒形状エレメントを輸送するための連続的な無端コンベヤと協働するようになっており、前記無端コンベヤの一部は、投入ステーションと排出ステーションとの間の輸送セクタ内に配置され、前記無端ベルトの第二の部分は、戻りセクタ内に配置されており、両方のセクタのコンベヤ長さは、相互に補い合っている。輸送セクタの投入口に、コンベヤの第一駆動手段が設けられ、第一駆動手段は、制御ユニットを介して投入ステーションに設置された充満センサによって制御され、かつ、充満センサに接続されている。
【００１２】
また、輸送セクタの排出口に、コンベヤの第二駆動手段が設けられ、第二駆動手段は、制御ユニットを介して排出ステーションに設置された充満センサによって制御され、かつ、充満センサに接続されている。輸送セクタは、軸上に回動可能に組まれた独立なディスクモジュールを含む、コンベヤ用の２つの同一構造の能動的な支持案内手段及び受動的な支持案内手段を含み、戻りセクタは、軸上に回動可能に組まれた独立なディスクモジュールを含む、コンベヤ用の２つの同一構造の能動的な支持案内手段及び受動的な支持案内手段を含む。輸送セクタの能動的な支持案内手段の軸は、キャリッジによって戻りセクタの能動的な支持案内手段の軸に固定されており、キャリッジは、軸に垂直な平面内で運動できるように貯留機のフレームの水平案内バー上に組まれている。
【００１３】
また、輸送セクタおよび戻りセクタのどちらにおいても、上記ディスクモジュールは、各支持案内手段のディスクモジュールの面が相互に平行となるように、前記支持案内手段の軸に対して角度をなして組み立てられる。輸送セクタ及び戻りセクタのすべての支持案内手段の軸は、一つの鉛直面内に配置されるのが有利である。
【００１４】
貯留機の最大容量稼働時において、輸送セクタの能動的な支持案内手段の軸は、戻りセクタの受動的な支持案内手段の軸と連なり、最小容量時において、輸送セクタの受動的な支持案内手段の軸は、戻りセクタの能動的な支持案内手段の軸と連なる。輸送セクタの支持案内手段の軸は、鉛直面内に配置することができ、この鉛直面は、戻りセクタにおける支持案内手段の軸が定める平面と平行である。支持案内手段が作動する領域における輸送セクタ及び戻りセクタ内のコンベヤの下方に、コンベヤを支持する水平案内バーがフレームに組まれる。
【００１５】
さらに、本貯留機はコンベヤ用の緊張装置（テンション装置）を装備している。投入ステーション及び排出ステーションは、コンベヤの軌跡に対して垂直に配置されるのが有利である。本貯留機のこの構造によって、複数セグメントで構成されたコンベヤ上に、輸送セクタ内の棒形状エレメントを連続的多重層流の形で暫時的に集積することが可能となる。
【００１６】
貯留機の最大容量は、輸送セクタ内の支持案内手段の外側両縁間の距離と、そこに使用されている支持案内手段のディスクモジュールの数と、コンベヤ上のエレメント流の高さとによって定められる。本貯留機は、それ自体、期待される暫時的容量に対応しうるようにされており、容量の変更は、排出ステーション領域、及び、投入ステーション領域におけるコンベヤ速度に差異が生じたときに自動的に行われ、能動的な支持案内手段を担持したままで、前記キャリッジの位置を変化させて、適正なコンベヤ長さを得ることにより、必要とされる容量が維持される。これは、コンベヤと協働する前記能動的な支持案内手段のディスクモジュールに対するコンベヤの作用の結果に他ならない。
【００１７】
投入ステーション領域におけるコンベヤの線速度は、製造機から到来するエレメントの量に依存し、かつ、排出ステーション領域におけるコンベヤの線速度はパッキング機によって受け取られるエレメント量に依存する。これらの線速度は連続的に変化する。投入ステーションおよび排出ステーションがコンベヤの軌跡に対して垂直な位置にあることにより、著しく小さな面積を占める一グループの形になるように、製造ラインを配置することができる。
【００１８】
（発明を実施するための最良の形態）
本発明の目的について、図１の例によって示す。この図１は、輸送セクタの最小容量を決定するキャリッジを具備する貯留機を示す略線図で、個々のエレメントがよりよく見えるようにするために、コンベヤ及び案内バーを一部除去した図である。ただし、コンベヤの一部は、さらに細部を拡大して図示してある。また、輸送セクタ内のコンベヤ上の棒形状エレメントは部分的に示してある。
【００１９】
図１の可変容量貯留機は、シガレット製造機とパッキング機との間の製造ライン内に配置されるシガレット用バッファ貯留機を示す。なお、貯留機は一以上の製造機および一以上のパッキング機と同時的に協働できる。本貯留機を支持しているエレメントは、周囲に位置するフレーム１であり、フレーム１は前後に移動できるキャリッジ３の水平案内バー２を含む。キャリッジ３には上向きにされた鉛直軸４が固定されており、鉛直軸５は下向きにされている。軸４，５は同一平面内にあるが、これらの軸が互いに重なることはない。
【００２０】
軸４，５上にはディスクモジュール６が組まれ、軸４はモジュール６とともに、戻りセクタ９のコンベヤ８の能動的な支持案内手段７を構成し、軸５はモジュール６とともに、輸送セクタ１１のコンベヤ８の能動的な支持案内手段１０を構成する。フレーム１には上向きの鉛直軸１２が固定されており、軸１２上にディスクモジュール６が組まれ、軸１２がモジュール６とともに戻りセクタ９におけるコンベヤ８の受動的な支持案内手段１３を構成する。
【００２１】
フレーム１の反対端には下向きの鉛直軸１４が固定されており、軸１４にディスクモジュール６が組まれ、軸１４がモジュール６とともに輸送セクタ１１におけるコンベヤ８の受動的な支持案内手段１５を構成する。ディスクモジュール６は軸４，５，１２，１４すべてに独立に回動可能に取り付けられ、軸４，５，１２，１４はすべて一平面上にある。軸５および軸１４間の距離が最大となったときのコンベヤ８の能動的な支持案内手段１０の終了位置が輸送セクタ１１の最大容量を決定する。
【００２２】
輸送セクタ１１の開始点には、コンベヤ８の上方に、かつコンベヤ８の軌跡に対して垂直に、投入ステーション１６が置かれており、ステーション１６は製造機（図１に図示してなし）からシガレットを受け取ってコンベヤ８上にシガレットの多重層流を形成する。輸送セクタ１１の終わりに、かつコンベヤ８の軌跡に対して垂直に、堆積したシガレットをコンベヤ８からパッキン機に移送する排出ステーション１７が設けられている。投入ステーション１６と排出ステーション１７との間のコンベヤ８の空間を占める螺旋の長さが本貯留機の一時容量を決定する。
【００２３】
コンベヤ８は一定の長さをもつセグメントベルトを構成する。このセグメントベルトは、同時に、シガレット輸送用ベルトおよび引っ張り用ベルトでもあり、ディスクモジュール６、ローラ１８、および駆動ローラ１９，２０によって軌跡の方向を変更する。コンベヤ８のうちの排出ステーション１７から投入ステーション１６に至る部分が戻りセクタ９を構成し、戻りセクタ９ではコンベヤ８の長さが受動的な支持案内手段１３と能動的な支持案内手段７との間の距離を決定する。
【００２４】
なお、他方、輸送セクタ１１および戻りセクタ９におけるコンベヤ８の長さが相互に長さを補い合う。本貯留機が最大容量をもつとき、輸送セクタ１１の能動的な支持案内手段１０の軸５は戻りセクタ９の受動的な支持案内手段１３の軸１２と連なり、貯留機が最小容量をもつとき、輸送セクタ１１の受動的な支持案内手段１５の軸１４は戻りセクタ９の能動的な支持案内手段７の軸４と連なる。
【００２５】
さらに、本貯留機の容量は、輸送セクタ１１におけるコンベヤ８の層数によって決まるが、この層数は各支持案内手段１０、１５内のディスクモジュール６の数に相応する。ディスクモジュール６を、軸５および軸１４上に角度をなして組むことによって、コンベヤ８を連続層に構成することができ、この組み立てによってコンベヤ８の軌跡のレベルを変更させることができ、ディスクモジュール６の周囲との接触領域に次層への入口ができる。モジュール６の湾曲が上昇セグメントを構成し、上昇セグメントが方向を１８０度変える。各回転ごとの上昇量は隣り合うディスクモジュール６の中心間距離の半分の距離に等しい。コンベヤ８の螺旋の直線部分は水平かつ相互に平行であるが、さらに、支持案内手段１０および支持案内手段１５のディスクモジュール６の面は平行である。
【００２６】
したがって、戻りセクタ９のコンベヤ８の螺旋のレベル数が、各支持案内手段７，１３におけるディスクモジュール６の数を決定し、ディスクモジュール６を、軸４，１２に角度をなして組むことによって、螺旋の随伴的レベルが得られる。この斜めの組み立てによって、コンベヤ８の軌跡が変化し、ディスクモジュール６の周囲との接触領域で次レベルへの引継が起きる。ディスクモジュール６の湾曲が、セグメントの下降および１８０°の方向の変化を構成する。
【００２７】
一回転ごとの下降量は隣接するディスクモジュール６の中心間距離の半分に等しい。コンベヤ８の直線・螺旋セグメントは互に平行であり、支持案内手段７および支持案内手段１３のディスクモジュール６の面は互に平行である。輸送セクタ１１の投入口では、取入れステーション１６の前で、駆動ローラ１９に連結された、コンベヤ８用の第一駆動手段２１があり、駆動手段２１は、制御ユニットを介して投入口ステーション１６に設置された充満センサ２２によって制御され、かつ、前記充満センサ２２に接続されている。また、輸送セクタ１１の排出口では、排出ステーション１７の後に、駆動ローラ２０に連結された第二駆動手段２３があり、駆動手段２３は、制御ユニットを介して排出ステーション１７に設置された充満センサ２４によって制御され、かつ、前記充満センサ２４に接続されている。
【００２８】
コンベヤ８の緩みを除去するため、本装置外の力により押圧される機械的ローラを含む緊張装置２５を使用する。支持案内手段１０、１５が作動する領域内にある輸送セクタ１１の各レベルのコンベヤ８、並びに支持案内手段７，１３が作動する領域における戻りセクタ９の各レベルのコンベヤ８は、フレーム１に対して水平に固定された案内バー２６上に支持される。
【００２９】
本貯留機の作用は以下の通りである。すなわち、製造機から送られるシガレットは投入口１６に送られ、一定の高さをもつ多重層流となってコンベヤ８へ移送される。シガレット送り出し量の変化はすべて充満センサ２２によって検出される。充満センサ２２は屈曲性アームの形に構成されている。このアームの屈曲角の変化が電気信号を発生し、この信号が、適当に処理された後、コンベヤ８の駆動ローラ１９に連結された第一駆動手段２１のモータに供給される電流を決定する基本的パラメータとなる。この信号のパラメータは、到来するシガレット量の時間的変化にモータが追従し、多層シガレット流の高さを一定に維持することができるように、かつコンベヤ８がゼロでない速さで運動し続けるように、選択される。
【００３０】
シガレット製造機の作動が阻まれ、あるいはシガレット供給量が所定の臨界量以下に減少した場合は、駆動手段２１が停止されるとともに、コンベヤ８も駆動ローラ１９に接触する位置で停止される。したがって、排出ステーション１７でシガレットは、コンベヤ８からパッキング機に移送され、排出ステーション１７に設けた屈曲アーム形の充満センサ２４により、受け取られたシガレット量が示される。パッキン機の低速化等によって引き起こされたシガレット受け取り量の変化は、上記アームの屈曲角の変化を生じ、この変化が電気信号を発生し、この電気信号が、適当な処理を経た後、コンベヤ８の駆動ローラ２０に連結された第二駆動手段２３のモータへの印加電圧を決定する基本的パラメータとなる。
【００３１】
この信号のパラメータは、モータがシガレット受け取り量の暫時的変化に追従し、その結果、パッキング機の充填装置内に適正レベルのシガレットが残留するように選択される。パッキング機が作動を阻まれた場合、それと共に駆動手段２３が停止され、コンベヤ８も駆動ローラ２０と接触する位置で停止される。輸送セクタ１１の投入口および排出口におけるコンベヤ８の速度差がキャリッジ３の運動を起こさせ、加えて、その変化は線形である。
【００３２】
製造機から供給されるシガレット量がパッキング機が受け取るシガレット量に等しいときは、キャリッジ３はその位置を変更しない。それ故、パッキング機が正常作業速度で作動しているときにシガレット製造機が止められたときや、駆動ローラ１９が動かなくなったとき、並びに、それに伴って輸送セクタ１１の投入口におけるコンベヤ８が動かなくなったときは、キャリッジ３が受動的な支持案内手段１５の軸１４に向けて自動的に運動されて、輸送セクタ１１内の多層シガレット流を積んだコンベヤ８の螺旋が減少され、同時に、戻りセクタ９におけるコンベヤ８の螺旋が極限点に至るまで増大される。その極限点に至ったとき、製造ラインは自動的にスイッチを切られる。
【００３３】
同様にして、シガレット製造機が正常作業速度で作動しているときにパッキング機が止められるときや、駆動ローラ２０が動かなくなったとき、並びに、それに伴って輸送セクタ１１の排出口においてコンベヤ８が動かなくなったとき、キャリッジ３が受動的な支持案内手段１３の軸１２に向けて移動され、輸送セクタ１１においてシガレットの多重層流を積んだコンベヤ８の螺旋が増大され、それと同時に戻りセクタ９におけるコンベヤ８の螺旋が極限点まで減少される。その極限点に至ったとき、製造ラインは自動的にスイッチを切られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、輸送セクタの最小容量を決定するキャリッジを具備する貯留機を示す略線図であって、個々のエレメントが、よりよく見えるようにするために、コンベヤ及び案内バーを図から一部除去した図である。

Claims (8)

1. 先入れ先出し式の排出を行う棒形状物品用の可変容量バッファ貯留機であって、製造機に連結された投入ステーション（１６）と、受け取り機に連結された排出ステーション（１７）とを備え、前記投入ステーション（１６）および前記排出ステーション（１７）の両方が、前記投入ステーション（１６）から前記排出ステーション（１７）に棒形状物品を運ぶ連続的な無端コンベヤ（８）と協働し、前記無端ベルト（８）の一部が輸送セクタ（１１）にあり、前記無端ベルト（８）の第二の部分が戻りセクタ（９）にあり、前記戻りセクタ（９）および前記輸送セクタ（１１）の両方における前記コンベヤ（８）の長さが相互に補い合うように構成された可変容量バッファ貯留機において、
   前記輸送セクタ（１１）の投入口に、コンベヤ（８）の第一駆動手段（２１）が設けられ、前記第一駆動手段（２１）は、制御ユニットを介して前記投入ステーション（１６）に設置された充満センサ（２２）によって制御され、かつ、前記充満センサ（２２）に接続されており、
   前記輸送セクタ（１１）の排出口に、コンベヤ（７）の第二駆動手段（２３）が設けられ、前記第二駆動手段（２３）は、制御ユニットを介して前記排出ステーション（１７）に設置された充満センサ（２４）によって制御され、かつ、前記充満センサ（２２）に接続されており、
   前記輸送セクタ（１１）は、軸（５，１４）上に回動可能に組まれた独立なディスクモジュール（６）を含む、コンベヤ（８）用の２つの同一構造の能動的な支持案内手段（１０）及び受動的な支持案内手段（１５）を含み、
   前記戻りセクタ（９）は、軸（４，１２）上に回動可能に組まれた独立なディスクモジュール（６）を含む、コンベヤ（８）用の２つの同一構造の能動的な支持案内手段（７）及び受動的な支持案内手段（１３）を含み、
   前記輸送セクタ（１１）の前記能動的な支持案内手段（１０）の軸（５）は、キャリッジ（３）によって前記戻りセクタ（９）の前記能動的な支持案内手段（７）の軸（４）に固定されており、前記キャリッジ（３）は、前記軸（５，４）に垂直な平面内で運動できるように前記貯留機のフレーム（１）の水平案内バー（２）上に組まれている、
   ことを特徴とする可変容量バッファ貯留機。
2. 請求項１に記載の可変容量バッファ貯留機において、前記ディスクモジュール（６）は、前記支持案内手段（７，１０，１３，１５）の軸（４，５，１２，１４）に対して角度をなして組まれており、前記各支持案内手段（７，１２，１３，１５）のディスクモジュール（６）の面は、相互に平行であることを特徴とする可変容量バッファ貯留機。
3. 請求項２に記載の可変容量貯留機において、前記支持案内手段のすべての軸（４，５，１２，１４）は、一つの鉛直面内に配置されていることを特徴とする貯留機。
4. 請求項２に記載の可変容量貯留機において、前記輸送セクタ（１１）における前記支持案内手段（１０，１５）の前記軸（５，１４）は、一つの鉛直面内にあって、前記戻りセクタ（９）における前記支持案内手段（７，１３）の前記軸（４，１２）は、前記一つの鉛直面と平行な一つの鉛直面内にあることを特徴とする可変容量貯留機。
5. 請求項３に記載の可変容量貯留機において、前記貯留機が最大容量で稼働しているときには、前記輸送セクタ（１１）の前記能動的な支持案内手段（１０）の前記軸（５）は、前記戻りセクタ（９）の前記受動的な支持案内手段（１３）の前記軸（１２）に連なり、前記貯留機の最小容量時には、前記輸送セクタ（１１）の前記受動的な支持案内手段（１５）の前記軸（１４）は、前記戻りセクタ（９）の前記能動的な支持案内手段（７）の前記軸（４）に連なることを特徴とする貯留機。
6. 請求項１に記載の可変容量貯留機において、作動領域内の前記輸送セクタ（１１）および前記戻りセクタ（９）の前記コンベヤ（８）の下方で、前記支持案内手段（７，１０，１３，１５）は、前記フレーム（１）に組まれており、前記水平案内バー（２６）は、前記コンベヤ（８）を支持することを特徴とする貯留機。
7. 請求項１に記載の可変容量貯留機であって、前記コンベヤ（８）用の緊張装置（２５）を含むことを特徴とする貯留機。
8. 請求項１に記載の可変容量貯留機において、前記投入ステーション（１６）及び前記排出ステーション（１７）は、前記コンベヤ（８）の軌跡に対して垂直に配置されることを特徴とする貯留機。

Images