PL393103A1

PL393103A1 - Urządzenie do napełniania wnęki, stacja napełniająca oraz sposób napełniania wnęki

Info

Publication number: PL393103A1
Application number: PL393103A
Authority: PL
Inventors: Adam Gielniewski; Radosław Owczarek
Original assignee: Int Tobacco Machinery Poland
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-06-04
Also published as: PL226406B1; EP2645888B1; US8662088B2; HUE025751T2; US20130284188A1; CN103228162A; WO2012074422A1; EP2645888A1; RU2013128933A; JP5436730B2; CN103228162B; JP2013545476A; BR112013010720A2

Description

Ρ0012PL00/JM 393103

Urządzenie do napełniania wnęki, stacja napełniająca oraz sposób napełniania wnęki

Przedmiotem zgłoszenia jest urządzenie do napełniania wnęki, stacja napełniająca 5 oraz sposób napełniania wnęki, w szczególności urządzenie do napełniania pod wpływem siły ciężkości z zasobnika samowyładowczego zespołu magazynującego, mającego kształt wnęki kolumnowej pomiędzy przeciwległymi ściankami bocznymi, przepływem masowym wzajemnie równoległych (lub zasadniczo wzajemnie równoległych) elementów prętopodobnych spadających z zasobnika. 10

Urządzenie to jest przydatne do napełniania wnęki artykułami prętopodobnymi, którymi są na przykład papierosy lub sztabki filtrowe lub inne wyroby tytoniowe (takie jak cygara lub cygaretki). 15 Przemysł tytoniowy stawia określone wymagania dotyczące przenoszenia przepływu masowego produktów. Papierosy i sztabki filtrowe są fizycznie delikatne i łamliwe, lecz są przenoszone w ogromnych ilościach w trakcie produkcji paczek papierosów. Do przenoszenia przepływu masowego papierosów z maszyny wytwarzającej papierosy do maszyny pakującej papierosy tradycyjnie używa się tak zwanej “kasety” do 20 czasowego przechowywania papierosów i sztabek filtrowych. Taka kaseta jest znana w wersji z jedną komorą (tzn. jedną wnęką kolumnową) do przechowywania papierosów, znane są również kasety z wieloma komorami, rozmieszczonymi zazwyczaj w formie jednego rzędu wnęk kolumnowych, z których każda jest wyznaczona przez parę przeciwległych ścianek bocznych, przy czym każda taka ścianka boczna wyznacza 2 cienką przegrodę pomiędzy dwoma sąsiednimi wnękami kolumnowymi w rzędzie. Niniejszy wynalazek ma w szczególności zastosowanie do napełniania takich właśnie kaset wielo-segmentowych, niemniej ma również zastosowanie w przypadku napełniania kaset jednokomorowych. W dalszej części opisu nazwa zespół magazynujący może być zastępowana nazwą kaseta odpowiednio jednokomorową lub wielosegmentową. Natomiast określenie produkt może być zastępowane przez określenia „artykuł” lub „artykuł prętopodobny”.

Istnieje długa historia propozycji napełniania kaset papierosami lub sztabkami filtrowymi w sposób umożliwiający uzyskanie zwartego upakowania papierosów lub sztabek, z minimalnymi wolnymi przestrzeniami i lukami pomiędzy sąsiednimi papierosami lub sztabkami filtrowymi. Im gęściej papierosy lub sztabki mogą być upakowane, w idealnej symetrii, tym mniej prawdopodobne są fizyczne uszkodzenia papierosów lub sztabek w kasecie. Poza tym idealnie gęste upakowanie papierosów lub sztabek filtrowych pozwoli na maksymalne wykorzystanie pojemności każdej kasety.

Przez lata były zgłaszane liczne propozycje napełniania takich kaset papierosami lub sztabkami filtrowymi. Wśród tych propozycji znane są następujące publikacje US 2919529, DE-A-1066118, GB-A-2062567, DE-A-3103836, US-A-4489534, niemieckie publikacje zgłoszeń patentowych 3708791, 3809689, 3819384 i 19829735. Równie istotne są również EP-A-920815 oraz EP-A-1955604.

Wiele ze znanych rozwiązań wymaga stopniowego ruchu kasety w dół, względem urządzenia podającego, bowiem urządzenie podające doprowadza papierosy i sztabki do kolumnowych wnęk kasety. W ten sposób odległość, z jakiej poszczególne papierosy i sztabki spadają przemieszczając się z urządzenia podającego do wnęki kasety, jest zredukowana do minimum. W momencie, gdy kaseta jest opuszczona na tyle, że jej kolumnowe wnęki są pełne, podawanie papierosów lub sztabek do tych wnęk może zostać czasowo wstrzymane, aby umożliwić zabranie pełnej kasety oraz przemieszczenie kolejnej pustej kasety w położenie, w którym jej dno znajdzie się bezpośrednio pod urządzeniem podającym, w położeniu gotowym na wznowienie podawania papierosów lub sztabek, po czym następuje stopniowe opuszczanie kolejnej kasety podczas procesu napełniania. 3

Celem niniejszego wynalazku jest wprowadzenie usprawnień w napełnianiu kaset takimi artykułami jak papierosy lub sztabki filtrowe.

Istotą wynalazku jest urządzenie do napełniania pod wpływem siły grawitacji zespołu magazynującego posiadającego kolumnową wnękę usytuowaną pomiędzy przeciwległymi ściankami bocznymi, do magazynowania artykułów z zasobnika samowyładowczego podawanych w postaci przepływu masowego złożonego z zasadniczo wzajemnie równoległych artykułów prętopodobnych. Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera przyrząd napełniający wnękę, który zmienia w czasie pracy swoją konfigurację między konfiguracją zamkniętą, w której blokuje przepływ artykułów w dół przez ten przyrząd, a konfiguracją otwartą, która zezwala na przepływ artykułów przez ten przyrząd, przy czym przyrząd jest przesuwny liniowo wykonując naprzemiennie suwy w górę i w dół w obrębie wnęki, będąc w konfiguracji zamkniętej w czasie suwu w dół, a w konfiguracji otwartej w czasie suwu w górę.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że przyrząd napełniający wnękę zawiera pierwszy zestaw podłużnych wzajemnie równoległych prętów usytuowanych w jednej płaszczyźnie. Pręty z pierwszego zestawu są rozstawione w regularnych odległościach dostatecznie dużych, aby umożliwić przesuwanie się artykułów pomiędzy prętami. Ponadto zawiera urządzenie zawiera drugi zestaw wzajemnie równoległych prętów usytuowanych w jednej płaszczyźnie. Pręty z drugiego zestawu są rozstawione w regularnych odległościach, że w konfiguracji zamkniętej co najmniej jeden pręt z drugiego zestawu stanowi przeszkodę w każdej z przerw między prętami z pierwszego zestawu.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że pręty z pierwszego zestawu mają przekrój prostokątny i są zamocowane do wykonywania ruchu obrotowego.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że pręty z drugiego zestawu mają przekrój kołowy.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zmiana między konfiguracjami zamkniętą i otwartą wykonywana jest przez liniowy ruch względny pierwszego i drugiego zestawu prętów poprzecznie do ruchu w górę i w dół. 4

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że pręty z pierwszego zestawu są zamocowane obrotowo na wsporniku, a pręty z drugiego zestawu są zamocowane na przesuwnej poziomo belce usytuowanej poniżej prętów z pierwszego zestawu.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że do napełniania zespołu magazynującego będącego kasetą posiadającą wiele ścianek bocznych definiujących pojedynczy rząd kolumnowych wnęk. Urządzenie jest przystosowane do napełniania jednocześnie wielu kolumnowych wnęk w tym rzędzie.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera wspomniany zasobnik samowyładowczy, w którym przyrząd napełniający wnękę przed wykonaniem suwu w dół, w swojej zamkniętej konfiguracji działa jak przegroda, która zamyka wylot w podstawie zasobnika.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera środki poruszające przyrząd napełniający w zależności od stopnia napełnienia zespołu magazynującego poniżej przyrządu napełniającego wnękę.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera środki do przemieszczania przyrządu napełniającego wnękę w górę z ustaloną prędkością i w dół z ustaloną prędkością.

Ponadto istota wynalazku jest stacja napełniania kolejnych zespołów magazynujących zasadniczo równoległymi wzajemnie artykułami prętopodobnymi, zawierająca zasobnik samowyładowczy, urządzenie napełniające według wynalazku, przyrząd transportowy do podawania kolejnych pustych zespołów magazynujących w położenie napełniania poniżej urządzenia napełniającego, a następnie odbierania zespołów magazynujących z położenia napełniania po ich napełnieniu.

Ponadto istotą wynalazku jest sposób napełniania pod wpływem siły grawitacji kolejnych zespołu magazynującego zasadniczo wzajemnie równoległymi artykułami prętopodobnymi z zasobnika samowyładowczego podawanymi w postaci przepływu masowego, przy czym każdy zespół magazynujący ma postać kolumnowej wnęki między przeciwległymi ściankami bocznymi. Sposób zawiera etapy, w których: 5 ustawia się przyrząd napełniający wnękę pod zasobnikiem, przy czym przyrząd napełniający wnękę jest w zamkniętej konfiguracji, która blokuje przepływ artykułów w dół przez ten przyrząd; umieszcza się pusty zespół magazynujący pod przyrządem napełniającym wnękę; przemieszcza się przyrząd napełniający wnękę w dół aż do ścianki dolnej zespołu magazynującego; przestawia się przyrząd napełniający wnękę z konfiguracji zamkniętej na otwartą, która pozwala na przepływ artykułów przez ten przyrząd; przemieszcza się przyrząd napełniający wnękę do góry w położenie w pobliżu górnej części zespołu magazynującego; przestawia się przyrząd napełniający wnękę z konfiguracji otwartej na zamkniętą zastępuje się napełniony zespół magazynujący kolejnym pustym zespołem magazynującym.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że stosuje się przyrząd napełniający wnękę zawierający pierwszy zestaw wzajemnie równoległych podłużnych prętów umieszczonych w jednej płaszczyźnie, przy czym pręty z pierwszego zestawu są tak rozstawione w regularnych dostatecznie dużych odległościach, aby umożliwić przesuwanie się artykułów pomiędzy prętami, i drugi zestaw wzajemnie równoległych prętów usytuowanych w jednej płaszczyźnie, przy czym pręty z drugiego zestawu są tak rozstawione w regularnych odległościach, że jest co najmniej jeden pręt z drugiego zestawu przewidziany do tego, aby stanowić przeszkodę w każdej z przerw między prętami z pierwszego zestawu w czasie przestawiania przyrządu z konfiguracji otwartej do konfiguracji zamkniętej.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że dodatkowo: wykonuje się ruch obrotowy prętów pierwszego zestawu prętów i/lub prętów drugiego zestawu prętów podczas ruchu do góry i/lub do dołu.

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że dodatkowo: przemieszcza się przyrząd napełniający wnękę do góry i do dołu ze stałą prędkością. 6

Sposób według wynalazku charakteryzuje się tym, że jest zastosowany do napełniania jednocześnie wielu kolumnowych wnęk kasety wielosegmentowej.

Urządzenie, stacja i sposób według wynalazku mają szereg zalet: 1. Uzyskanie możliwie idealnie gęstego upakowania w rozmieszczeniu produktów we wnęce zespołu magazynującego napełnianego tymi produktami. 2. Zwiększenie pewności, że proces napełniania nie będzie powodował uszkodzeń fizycznych produktów. 3. Zwiększenie szybkości napełniania wnęk zespołu magazynującego. 4. Potencjał zmniejszenia fizycznej wielkości stacji napełniania. 5. Większa niezawodność napełniania prowadząca do redukcji “czasu przestoju’’ stacji napełniania. 6. Większy poziom pewności, że nie wystąpi “przeciekanie” produktów wypuszczonych z zasobnika, które nie trafią do przewidzianej wnęki zespołu magazynującego.

Należy zauważyć, że dzięki wprowadzeniu wynalazku nie będzie potrzeby ruch względny podczas procesu napełniania wnęk pomiędzy zasobnikiem a zespołem magazynującym. Zamiast tego ruch niezbędny do zapewnienia delikatnego napełniania będzie wykonywany zamiast tego poprzez suw w dół i w górę przyrządu napełniającego wnękę będącego przedmiotem wynalazku. Ten przyrząd napełniający wnękę, w korzystnym przykładzie wykonania, pełni rolę nie tylko elementu zamykającego zasobnik, lecz również urządzenia do opuszczania produktów z zasobnika na dno wnęki zespołu magazynującego, przy czym w zasadzie nie występuje niekontrolowane swobodne opadanie produktów pod wpływem siły ciężkości poza szczątkowym “osadzaniem się” pod przyrządem napełniającym, w pożądanym symetrycznym rozmieszczeniu polegającym na gęstym upakowaniu we wnęce. Poza tym suw w górę przyrządu napełniającego wnękę, przez warstwę produktów 7 wypełniających wnękę, sprawia, że opuszczane produkty w pożądanym rozmieszczeniu są gęsto upakowane oraz zmniejsza liczbę niepożądanych luk i pustych przestrzeni pomiędzy produktami we wnęce pod przyrządem napełniającym.

Znawca zauważy również, że przyrząd napełniający wnękę może być jedynym podzespołem przemieszczającym się podczas napełniania urządzenia magazynującego. Można wyobrazić sobie, że przemieszczające się ruchem postępowo-zwrotnym przyrząd napełniający wnęki mogłoby mieć stosunkowo małe wymagania, jeśli chodzi o zajmowane przez nie miejsce. Ponadto można wyobrazić sobie uproszczoną konstrukcję mechaniczną stacji napełniania oraz szybką wymianę przyrządu napełniającego wnękę wymagającego konserwacji lub naprawy, przy czym sama stacja napełniania ma bardzo niewielki czas przestoju.

Kolejna zaletą wynalazku jest wybór do prętów pierwszego zestawu przekroju zasadniczo prostokątnego (zasadniczo dopuszcza cztery rogi przekroju będące ewentualnie w pewnym stopniu zaokrąglone w celu zminimalizowania uszkodzeń fizycznych przenoszonych produktów). Ponadto pręty pierwszego zespołu, o przekroju nieokrągłym, zostały wszystkie zamontowane w ten sposób, aby możliwy był jednoczesny oscylacyjny ruch rotacyjny. Ma to korzystny wpływ na równomierność przepływu produktów obok prętów pierwszego zestawu podczas suwu w górę przyrządu napełniającego wnęki. Poza tym delikatny impuls przekazywany na artykuły prętopodobne podczas oscylacyjnego ruchu rotacyjnego oraz konwencjonalny zazwyczaj poziomy liniowy ruch oscylacyjny pierwszego i drugiego zespołu prętów może być wystarczający do spowodowania rozmieszczenia bliższego idealnemu symetrycznemu gęstemu upakowaniu artykułów prętopodobnych pod przyrządem napełniającym wnęki.

Jednakże rozważany jest szereg innych przekrojów. Przekroje okrągłe o rowkowanej lub pofałdowanej powierzchni mogłyby wspomagać ruch oscylacyjny prętów powodujący potrząsanie artykułów prętopodobnych, co sprzyjałoby ich gęstemu upakowaniu. Przekroje nieokrągłe o większej liczbie powierzchni niż cztery mogłyby pracować równie dobrze jak, albo lepiej niż pręty o 4 bokach. Chociaż obecnie preferowany jest oscylacyjny ruch rotacyjny, inne formy ruchu prętów pierwszego zespołu, takie jak wibracja o niskiej amplitudzie wokół ich środkowych położeń w układzie prętów, mogłyby być równie lub bardziej skuteczne we wspomaganiu 8 przepływu elementów prętopodobnych oraz ich gęstego upakowania pod przyrządem napełniającym. W szczególności przewidujemy drgania o niskiej amplitudzie, w górę i w dół lub w lewo i w prawo, w prętach pierwszego zespołu jako sposób na przeciwdziałanie początkowej tendencji elementów prętopodobnych do “tworzenia mostków” pomiędzy oraz nad poszczególnymi parami sąsiednich prętów pierwszego zespołu.

Natomiast w przypadku prętów drugiego zestawu korzystny jest przekrój okrągły. Przy suwie w górę nie są dobrze usytuowane do wspomagania gęstego upakowania elementów prętopodobnych. Nadanie im gładkiego okrągłego przekroju jest jedną z możliwości do zaprojektowania. Kolejna to nadanie im przekroju trapezowego z parą równoległych boków służących jako usytuowane poziomo główne powierzchnie górne i dolne. Pręty drugiego zespołu zazwyczaj nie muszą w ogóle obracać się podczas suwu w dół lub w górę, lecz tylko poruszać się poprzecznie względem prętów pierwszego zespołu w przerwach między suwami w górę i w dół. Jest to realizowane zazwyczaj poprzez osadzenie wszystkich prętów drugiego zespołu na wspólnej belce usytuowanej w ten sposób, aby poruszała się poziomo i poprzecznie pod prętami pierwszego zespołu, między konfiguracjami otwartą i zamkniętą przyrządu napełniającego wnęki.

Chociaż skrócony opis wynalazku do tej pory odnosił się do przyrządu napełniającego wnęki, należy zwrócić uwagę na fakt, że kolejnymi aspektami przedmiotowego wynalazku są sposób napełniania szeregu kolumnowych oraz stacja napełniania obejmująca opisany wyżej przyrząd napełniający wnęki.

Przedmiot zgłoszenia został przedstawiony w korzystnym przykładzie wykonania na rysunku, na którym:

Fig. 1 to widok perspektywiczny pierwszego przykładu wykonania stacji napełniania według wynalazku, obejmującej przyrząd napełniający wnękę według wynalazku, przy czym stacja napełniania jest gotowa na przyjęcie pustej kasety jednokomorowej;

Fig. 2 to rzut drugiego przykładu wykonania stacji napełniania według wynalazku z kasetą segmentową gotową do napełniania; 9 9 Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5

Fig. 6

Fig. 7

Fig. 8

Fig. 9

Fig. 10

Fig. 11 przedstawia stację napełniania z Fig. 2 w trzeciej konfiguracji, z częściowo napełnioną kasetą przedstawia stację napełniania z Fig. 2 i 3 w czwartej konfiguracji, z pełną kasetą przedstawia stację napełniania z Fig. 2 do 4 z przyrządem napełniającym wnęki według wynalazku podczas suwu w górę przez pełne segmenty kasety; to przekrój schematyczny wnęki kasety z Fig. 2 przedstawiający przyrząd napełniający wnęki według wynalazku służący jako element zamykający w spodzie zasobnika samowyładowczego; to przekrój analogiczny jak na Fig. 6, lecz przyrząd napełniający wnęki według wynalazku w momencie przedstawionym na Fig. 3; to przekrój analogiczny jak na Fig. 6 i 7 przedstawiający przyrząd napełniający na końcu suwu w dół, odpowiadający konfiguracji stacji napełniania z Fig. 4; to przekrój analogiczny jak na Fig. 6, 7 i 8, lecz przedstawiający przyrząd napełniający przed rozpoczęciem suwu w górę z dna wnęki, przy czym każdy okrągły pręt drugiego zestawu jest teraz w położeniu bezpośrednio pod prętem prostokątnym pierwszego zestawu prętów przyrządu napełniającego; to przekrój analogiczny jak na Fig. 6 do 9, lecz z przyrządem napełniającym w trakcie suwu w górę; to przekrój analogiczny jak na Fig. 6 do 10 przedstawiający przyrząd napełniający w położeniu na końcu suwu w górę, lecz jeszcze nie w funkcji elementu zamykającego; 10

Fig. 12 to przekrój analogiczny jak na Fig. 6 do 11, przy czym przyrząd napełniający jest na takiej samej wysokości pionowej jak na Fig. 11, ale pręty o przekroju okrągłym drugiego zespołu prętów zamykają każdą szczelinę pomiędzy prętami pierwszego zespołu, dzięki czemu przyrząd napełniający znowu pełni funkcję elementu zamykającego w spodzie zasobnika samowyładowczego.

Fig. 13 do 15 to wycinki przekroju górnej części wnęki podczas napełniania, przy czym każdy przedstawia inny alternatywny przekrój prętów przyrządu napełniającego wnęki;

Fig. 16 i 17 to widoki perspektywiczne analogiczne jak na Fig. 1 i 2, przy czym każdy z nich przedstawia inną konstrukcję podawania/odbioru kaset napełnianych na stacji napełniania;

Fig. 18 przedstawia kasetę jednokomorową w rzucie pionowym przednim, z przyrządem napełniającym wnęki u góry, oraz tymczasowe ścianki działowe w obrębie wnęki kasety na stacji do napełniania; oraz

Fig. 19 przedstawia część długości przyrządu napełniającego wnęki w widoku perspektywicznym.

Stacja napełniania 1 na Fig. 1 posiada obszar wejściowy, w którym puste kasety 2 są dostarczane do napełniania na stacji. Każda kaseta posiada ścianę tylną 3 oraz równoległe ścianki boczne 5 i 6 z wnęką między nimi. Kaseta z Fig. 1 posiada tylko jedną wnękę. Każda kaseta posiada powierzchnię dna 4 rozciągająca się pomiędzy przeciwległymi ściankami bocznymi 5 i 6 jej pojedynczej wnęki obejmującej całą szerokość. Puste kasety są przenoszone na przenośniku wejściowym 7 w kierunku obszaru napełniania 8 stacji napełniania. Zasobnik samowyładowczy 9 do elementów prętopodobnych, takich jak papierosy lub sztabki filtrowe do papierosów, jest zasilany z przenośnika wejściowego 11. Puste kasety transportowane przez przenośnik wejściowy 7 są umieszczane pod zasobnikiem 9. W strefie obszaru napełniania 8 przyrząd napełniający 12 jest przemieszczany na pionowych prowadnicach 13, dzięki czemu może wykonać suw w górę oraz suw w dół względem zasobnika 9. Fig. 1 przedstawia pełną kasetę 14 na przenośniku wyjściowym 10 po opuszczeniu jej z 11 obszaru napełniania 8. Pojedyncza kaseta 15 przedstawiona z powierzchnią dna 4, w tym momencie w obszarze napełniania 8, musi zostać napełniona, a następnie opuszczona do przenośnika wyjściowego 10 poza obszar napełniania, aby zrobić tam wolne miejsce na następną pustą kasetę, która będzie transportowana do obszaru napełniania przez przenośnik wejściowy 7. Pełne kasety są odtransportowywane na przenośniku wyjściowym 10.

Przechodząc do Fig. 2 widzimy szereg kaset wielo-segmentowych, przy czym pusta kaseta 16 została przeniesiona do obszaru napełniania 8. Na tej figurze kaseta 16 posiada jeden rząd ośmiu wnęk, jednak przedmiotowy przyrząd napełniający jest dobrze dostosowany również do napełniania kaset o różnej liczbie wnęk kolumnowych. Fig. 2 przedstawia dodatkowy przenośnik 18 pod stacją napełniania przydatny do odtransportowywania niewłaściwie napełnionych kaset ze stacji do napełniania w kierunku przeciwnym do kierunku, na przenośniku 10, w którym przenoszone są prawidłowo napełnione kasety.

Pomocne dla czytelników będzie porównanie w poniższym opisie każdego widoku perspektywicznego z odpowiadającym przekrojem w trakcie postępu procesu. Zob. również Fig. 19. W każdym z przekrojów Fig. od 6 do 15 przedstawiono (dla zachowania przejrzystości) pręty w tylko jednej wnęce kolumnowej i tylko jeden sąsiedni pręt w sąsiedniej wnęce kolumnowej po każdej stronie przedstawionej wnęki. Figury nie są przedstawione w skali.

Przyrząd napełniający 12 jest przedstawiony w pierwszym zestawie prętów kwadratowych 52 osadzonych na głównej belce przyrządu napełniającego 12. Więcej szczegółów można zobaczyć na Fig. 19 poniżej. Na Fig. 6 widzimy pojedynczą wnękę kolumnową 54 pomiędzy przeciwległymi ściankami bocznymi 56 i 58, przy czym wnęka 54 jest tylko jedną z ośmiu wnęk widocznych na Fig. 2. Fig. 6 przedstawia cztery pręty kwadratowe 52. Przy ośmiu wnękach kolumnowych dałoby to pełen zestaw 4 x 8 = 32 prętów w pierwszym zestawie prętów przyrządu napełniającego. Można zauważyć, że w pierwszym zestawie może być więcej lub mniej niż 32 pręty, w zależności od wymiarów względnych produktów oraz liczby wnęk kolumnowych i szerokości każdej takiej wnęki. 12

Współliniowo do ścianek 56 i 58 oraz nad nimi są zależne nieruchome krótkie ścianki 56A i 58A podtrzymywane przez zasobnik samowyładowczy i rozciągające się w dół od dna zasobnika 9.

Szczeliny pomiędzy członami zestawu prętów kwadratowych 52 są wystarczająco szerokie, aby możliwy był przepływ produktów 60, chyba, że pręty 62 drugiego zestawu prętów przyrządu napełniającego są rozmieszczone w ten sposób, że zamykają szczeliny pomiędzy sąsiednimi prętami kwadratowymi 52. Można bez trudu zobaczyć na przekroju z Fig. 6, że wówczas, gdy wszystkie pręty okrągłe 62 są ustawione w położeniu w połowie drogi pomiędzy dwoma prętami kwadratowymi pierwszego zestawu bezpośrednio nad nimi, będzie to wystarczające, aby zapobiec posuwaniu się produktów 60 naprzód przez szczeliny pomiędzy prętami pierwszego zestawu. W ten sposób zestawy prętów pierwszy i drugi oraz krótkie ścianki 56A, 58A razem pełnią funkcję elementu zamykającego zapobiegającego przepływowi w dół produktów z zasobnika 9 do wnęki 54.

Po opisaniu elementów, które można zobaczyć na Fig. 2 i 6, stosunkowo prostym zadaniem dla czytelników będzie śledzenie cyklu ruchu przyrządu napełniającego w kolejnych etapach przedstawionych w przekrojach na Fig. od 7 do 12.

Uwzględniając Fig. 7 oraz widok perspektywiczny z Fig. 3 można zauważyć, że przyrząd napełniający został opuszczony do wnęki 54 z poziomu A do poziomu B pokonując część drogi w kierunku do dna wnęki 54. Nie wystąpił ruch względny prętów zestawu pierwszego i drugiego przyrządu napełniającego. Przepływ masowy elementów prętopodobnych z zasobnika 9 przechodzi pod wpływem siły ciężkości na górę wnęki 54. W widoku schematycznym na Fig. 7 można zobaczyć, że elementy prętopodobne powyżej przyrządu napełniającego 12 nie są zapakowane idealnie gęsto. Przyrząd napełniający opuszcza się powoli. Kaseta 16 oraz zasobnik 9 w ogóle nie przesuwają się względem siebie i, jeśli przyrząd napełniający 12 opuszcza się wystarczająco delikatnie, nie powinny wystąpić uszkodzenia elementów prętopodobnych opadających pod wpływem siły ciężkości do wnęki kolumnowej 54.

Przechodząc do Fig. 8 i Fig. 4 widzimy przyrząd napełniający 12 na poziomie C odpowiadającym dolnemu końcowi jego suwu w dół, przy czym pręty okrągłe 62 nie mogą zejść niżej, ponieważ doszły do powierzchni dna 4 wnęki kolumnowej. Należy 13 zauważyć, że każdy z prętów 62 ma niezamkniętą wolną przestrzeń po każdej swojej stronie, a więc może swobodnie poruszać się w bok względem górnego zestawu prętów kwadratowych 62. Jednak na razie pręty 62 nadal blokują przepływ artykułów prętopodobnych w dół obok prętów kwadratowych 62.

Jednakże położenie zmienia się co widać na Fig. 9 wraz z ruchem poprzecznym okrągłych prętów 62, każdy w położenie pionowo pod odpowiedni pręt kwadratowy 52. Nagle nic nie stoi już na przeszkodzie przepływu artykułów prętopodobnych w dół przez szczeliny pomiędzy prętami kwadratowymi 52. Na fig. 9 uwidoczniono, że trzy artykuły prętopodobne 64, 66 i 68, które na Fig. 8 były usytuowane na tym samym poziomie, co pręty kwadratowe 52, teraz mogły swobodnie spaść w szczeliny pod wpływem siły ciężkości i zatrzymały się aż na powierzchni dna 4 wnęki kolumnowej. Uwaga jest skierowana również na artykuły prętopodobne 70 i 72 bezpośrednio nad artykułem prętopodobnym 62 leżącym na dnie wnęki magazynującej 54. Każdy z artykułów prętopodobnych 70 i 72 opiera się na innym elemencie, a również na jednym z kwadratowych prętów, pomiędzy którymi artykuł prętopodobny 64 przeszedł w dół. Można wyobrazić sobie, że te dwa artykuły prętopodobne 70 i 72 mogłyby pozostać bez końca w położeniu “mostka” nad kwadratowymi prętami przyrządu napełniającego.

Przechodząc do Fig. 10 widzimy przyrząd napełniający 12 na poziomie D, w pewnej odległości nad dnem wnęki 54. Ponadto widzimy trzy gęsto upakowane rzędy artykułów prętopodobnych poniżej poziomu D. Nie widzimy na figurach oscylacyjnego ruchu rotacyjnego kwadratowych prętów 52, gdy przyrząd napełniający 12 wznosi się przez warstwę artykułów prętopodobnych w kanale magazynującym 54, lecz możemy wyobrazić sobie te oscylacje, zarówno rotacyjne oscylacje prętów 52 jak i liniowe oscylacje prętów 52 i 62, i to jak mogłoby udaremnić początkową tendencję do tworzenia mostków i w ten sposób wspomóc przepływ artykułów prętopodobnych w dół przez szczeliny pomiędzy prętami 52, i jak mogłoby dalej wspomóc przejście tych elementów w dół pomiędzy kwadratowymi prętami 52 i rozmieszczenie ich gęsto upakowanych poniżej poziomu D, jak pokazano na Fig. 10.

Przyrząd napełniający nadal przesuwa się w górę przez warstwę artykułów prętopodobnych, aż dojdzie do konfiguracji przedstawionej na Fig. 11, na górnej powierzchni wnęki magazynującej na poziomie E, który odpowiada poziomowi A na Fig. 6. Jednakże na Fig. 11 pręty okrągłe 62 jeszcze nie przesunęły się z powrotem w 14 poprzek do konfiguracji początkowej przedstawionej na Fig. 6, gdzie zamykają szczeliny pomiędzy kwadratowymi prętami 52, aby zapobiec dalszemu przepływowi w dół artykułów prętopodobnych z zasobnika 9. Ta konfiguracja jest przedstawiona na Fig. 12, który odpowiada konfiguracji z Fig. 6 z tym,, że na Fig. 12 pełna kaseta pod zespołem napełniającym nie została jeszcze zabrana i zastąpiona pustą kasetą taką jak przedstawiona na Fig. 6.

Na figurach nie są przedstawiono, dla zachowania przejrzystości, różnorodnych czujników, przyrządów sterowniczych i urządzeń uruchamiających, które sterują procesem napełniania i kontrolują go. W szczególności nie przedstawiono szeregu czujników napełnienia (znanych jako takie) które mogą być rozmieszczone tuż pod przyrządem napełniającym wnęki, aby zapewnić właściwe napełnienie każdej pojedynczej wnęki. W przypadku niewłaściwego napełnienia jednej lub kilku wnęk kaseta może zostać odtransportowana ze stacji napełniania na przenośniku 18 zamiast na przenośniku 10.

Fig. 11 i 12 sugerują oglądającemu, że efektem działania przyrządu napełniającego jest dostarczenie do wnęki kolumnowej 54 artykułów prętopodobnych w takim rozmieszczeniu, że będą idealnie gęsto upakowane. Zgłaszający patent nie twierdzi, że jego przyrząd napełniający zawsze zapewni idealnie gęste upakowanie artykułów prętopodobnych. Sugeruje jedynie, że przyrząd napełniający będący przedmiotem niniejszego zgłoszenia patentowego oferuje pewien potencjał wprowadzenia ulepszeń w stopniu gęstego upakowania, który jest osiągalny w tradycyjnych kasetach wykorzystywanych do czasowego magazynowania papierosów i innych wyrobów tytoniowych we współczesnym przemyśle tytoniowym.

Przechodząc dalej do Fig. od 13 do 15. Każdy z nich jest wycinkiem przekroju odpowiadającego Fig. 6 i każdy przedstawia inny kształt przekroju poprzecznego każdego pręta 62 drugiego zestawu prętów. Pręty na Fig. 13 mają zatem przeciwległe płaskie równoległe górne i dolne powierzchnie oraz jedną powierzchnię, łączącą je, która jest prostopadła do obu powierzchni górnej i dolnej i jedną, która jest nieco nachylona do drugiej powierzchni, łącząca powierzchnie górną i dolną. Taki kształt może być korzystny, gdy nachylona powierzchnia jest powierzchnią przednią podczas przesuwania się drugiego zestawu prętów z konfiguracji otwartej do zamkniętej na szczycie wnęki kolumnowej, delikatnie popychającą w dół do wnęki każdy element 15 prętopodobny, który musi być odsunięty na bok, aby przyrząd napełniający wnęki mógł osiągnąć swoją konfigurację zamkniętą.

Na Fig. 14 widoczne są obie powierzchnie łączące powierzchnie górną i dolną czworobocznego przekroju poprzecznego prętów 62 nachylone do tych powierzchni pod innym kątem niż 90° oraz symetryczne względem siebie. Takie ukształtowanie prętów 62 pozwala na rozszerzenie kanału przelotowego w obrębie drugiego zestawu prętów.

Na Fig. 15 widoczne są pręty 62 o przekroju prostokątnym, lecz o większej szerokości niż grubości. Tam, gdzie ograniczenia wysokości są surowe, ten kształt może być korzystny, umożliwiający minimalizację różnicy wysokości pomiędzy spodem zasobnika a dnem napełnianej kasety.

Przechodząc dalej do Fig. 16 widoczna jest “szeregowa” stacja napełniania, na której puste kasety przesuwają się w kierunku P do stacji napełniania Q, zanim przesuną się dalej na przenośniku kaset, jak pokazano za pomocą strzałki R.

Natomiast Fig. 17 przedstawia podobne wejście wzdłuż strzałki P do stacji napełniania Q, lecz wyjście w kierunku S prostopadle do przenośnika wejściowego P. Znawca zauważy, że możliwe są różne konfiguracje wejścia i wyjścia, przy czym wybrany układ jest tym, który najlepiej pasuje do pomieszczeń klienta przeznaczonych na stację napełniania.

Na Fig. 18 widoczna jest kaseta jednowiekową na stacji napełniania z przyrządem napełniającym ze szczelinami pomiędzy prętami 52 górnego zestawu prętów. Pomiędzy dwoma sąsiednimi prętami, takimi jak 82 i 84, nie ma elementu zestawu prętów dolnych 62, zamiast tego szczelina jest wypełniona przez jedną z tymczasowych ścianek zastępczych 80. Czytelnik zauważy, że selektywne usunięcie dolnych prętów 62 i zastąpienie ściankami zastępczymi 80 może zapewnić na stacji napełniania tak wiele wzgl. jedynie tyle tymczasowych wnęk kolumnowych w ramach objętości kasety, ile operator procesu sobie życzy. Poza tym można zauważyć na Fig. 18, jak przyrząd napełniający z jednym zestawem prętów górnych 52 o jednakowych odstępach może zostać zmodyfikowany (poprzez selektywne usunięcie dolnych prętów 62) w celu dostosowania do kaset o różnych liczbach wnęk 16 kolumnowych. Po napełnieniu kasety zastępcze ścianki na stacji napełniania mogą zostać wyjęte z pełnej kasety przez opuszczenie pełnej kasety w dół od podstawy zasobnika i zastępczych ścianek na przenośnik wyjściowy poniżej stacji napełniania. 5 Przechodząc do Fig. 19 widzimy część długości przyrządu napełniającego wnęki z górnym zestawem prętów 52 i dolnym zestawem prętów 62. Górny zestaw prętów jest osadzony na belce 90, a dolny zestaw na swojej własnej belce 92. Elementy napędu i zawieszenia, za pomocą których dolna belka 92 może być przesuwana równolegle względem górnej belki 90 pomiędzy konfiguracjami otwartą i zamkniętą przyrządu, nie 10 są przedstawione. Nieprzedstawione są również (lecz możliwe do zrealizowanie przez znawców techniki) elementy, za pomocą których pręty mogą być wprawione, według życzenia, w drgania lub wibracje. Fig. od 1 do 5 przedstawiają gdzie belki 90, 92 są zamontowane w przyrządzie 12, aby działały w ramach stacji napełniania. 15 Figury przedstawiają tylko kilka przykładów wykonania, i tylko schematycznie. Na podstawie niniejszego opisu znawca jest w stanie urzeczywistnić wynalazek w wielu różnych odmiennych od opisanych przykładach wykonania, niemniej objętych zakresem poniższych zastrzeżeń patentowych.

Rzecznik Patentowy p fhgrinż. Jarosław Markieta (

Claims

P0012PL00/JM 393103 £ Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie do napełniania pod wpływem siły grawitacji zespołu magazynującego posiadającego kolumnową wnękę usytuowaną pomiędzy przeciwległymi ściankami bocznymi, do magazynowania artykułów z zasobnika samowyładowczego podawanych w postaci przepływu masowego złożonego z zasadniczo wzajemnie równoległych artykułów prętopodobnych, znamienne tym, że: zawiera przyrząd (12) napełniający wnękę (2, 14, 15, 16), który zmienia w czasie pracy swoją konfigurację między konfiguracją zamkniętą, w której blokuje przepływ artykułów w dół przez przyrząd (12), a konfiguracją otwartą, która zezwala na przepływ artykułów przez przyrząd (12), przy czym przyrząd jest przesuwny liniowo wykonując naprzemiennie suwy w górę i w dół w obrębie wnęki (2, 14, 15, 16), będąc w konfiguracji zamkniętej w czasie suwu w dół, a w konfiguracji otwartej w czasie suwu w górę.
2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przyrząd (12) napełniający wnękę zawiera pierwszy zestaw podłużnych wzajemnie równoległych prętów (52) usytuowanych w jednej płaszczyźnie, przy czym pręty (52) z pierwszego zestawu są rozstawione w regularnych odległościach dostatecznie dużych, aby umożliwić przesuwanie się artykułów pomiędzy prętami, i drugi zestaw wzajemnie równoległych prętów (62) usytuowanych w jednej 18 płaszczyźnie, przy czym pręty (62) z drugiego zestawu są rozstawione w regularnych odległościach, że w konfiguracji zamkniętej co najmniej jeden pręt z drugiego zestawu stanowi przeszkodę w każdej z przerw między prętami z pierwszego zestawu.
3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że pręty (52) z pierwszego zestawu mają przekrój prostokątny i są zamocowane do wykonywania ruchu obrotowego.
4. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że pręty (62) z drugiego zestawu mają przekrój kołowy.
5. Urządzenie według zastrz. 2, 3 lub 4 znamienne tym, że zmiana między konfiguracjami zamkniętą i otwartą wykonywana jest przez liniowy ruch względny pierwszego zestawu prętów (52) i drugiego zestawu prętów (62) poprzecznie do ruchu w górę i w dół.
6. Urządzenie według zastrz. 5, znamienne tym, że pręty (52) z pierwszego zestawu są zamocowane obrotowo na wsporniku, a pręty (62) z drugiego zestawu są zamocowane na przesuwnej poziomo belce usytuowanej poniżej prętów (52) z pierwszego zestawu.
7. Urządzenie, według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, do napełniania zespołu magazynującego (2) będącego kasetą posiadającą wiele ścianek bocznych definiujących pojedynczy rząd kolumnowych wnęk (54), przy czym urządzenie jest przystosowane do napełniania jednocześnie wielu kolumnowych wnęk (54) w tym rzędzie.
8. Urządzenie, według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 5 zawierające wspomniany zasobnik samowyładowczy (9), w którym przyrząd (12) napełniający wnękę przed wykonaniem suwu w dół, w swojej zamkniętej konfiguracji działa jak przegroda, która zamyka wylot w podstawie zasobnika.
9. Urządzenie, według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, zawierające środki poruszające przyrząd napełniający w zależności od stopnia napełnienia 19 zespołu magazynującego (2, 14, 15, 16) poniżej przyrządu napełniającego wnękę.
10. Urządzenie, według któregokolwiek z poprzedzających zastrzeżeń, zawierające środki do przemieszczania przyrządu (12) napełniającego wnękę w górę z ustaloną prędkością i w dół z ustaloną prędkością.
11. Stacja napełniania kolejnych zespołów magazynujących zasadniczo równoległymi wzajemnie artykułami prętopodobnymi, zawierająca zasobnik samowyładowczy, urządzenie napełniające według któregokolwiek z zastrzeżeń od 1 do 10, przyrząd transportowy do podawania kolejnych pustych zespołów magazynujących w położenie napełniania poniżej urządzenia napełniającego, a następnie odbierania zespołów magazynujących z położenia napełniania po ich napełnieniu.
12. Sposób napełniania pod wpływem siły grawitacji kolejnych zespołów magazynujących zasadniczo wzajemnie równoległymi artykułami prętopodobnymi z zasobnika samowyładowczego podawanymi w postaci przepływu masowego, przy czym każdy zespół magazynujący ma postać kolumnowej wnęki między przeciwległymi ściankami bocznymi, znamienny tym, że zawiera etapy, w których: ustawia się przyrząd (12) napełniający wnękę pod zasobnikiem (9), przy czym przyrząd (12) napełniający wnękę jest w zamkniętej konfiguracji, która blokuje przepływ artykułów w dół przez ten przyrząd; umieszcza się pusty zespół magazynujący (2, 16) pod przyrządem (12) napełniającym wnękę; przemieszcza się przyrząd (12) napełniający wnękę w dół aż do ścianki dolnej zespołu magazynującego (2, 16); przestawia się przyrząd (12) napełniający wnękę z konfiguracji zamkniętej na otwartą która pozwala na przepływ artykułów przez ten przyrząd; przemieszcza się przyrząd (12) napełniający wnękę do góry w położenie w pobliżu górnej części zespołu magazynującego (2,16); przestawia się przyrząd (12) napełniający wnękę z konfiguracji otwartej na zamkniętą; 20 zastępuje się napełniony zespół magazynujący (2, 16) kolejnym pustym zespołem magazynującym.
13. Sposób według zastrz. 12, w którym stosuje się przyrząd (12) napełniający wnękę zawierający pierwszy zestaw wzajemnie równoległych podłużnych prętów (52) umieszczonych w jednej płaszczyźnie, przy czym pręty (52) z pierwszego zestawu są tak rozstawione w regularnych dostatecznie dużych odległościach, aby umożliwić przesuwanie się artykułów pomiędzy prętami, i drugi zestaw wzajemnie równoległych prętów (62) usytuowanych w jednej płaszczyźnie, przy czym pręty z drugiego zestawu są tak rozstawione w regularnych odległościach, że jest co najmniej jeden pręt (62) z drugiego zestawu przewidziany do tego, aby stanowić przeszkodę w każdej z przerw między prętami (52) z pierwszego zestawu w czasie przestawiania przyrządu z konfiguracji otwartej do konfiguracji zamkniętej.
14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że dodatkowo: wykonuje się ruch obrotowy prętów (52) pierwszego zestawu prętów i/lub prętów (62) drugiego zestawu prętów podczas ruchu do góry i/lub do dołu.
15. Sposób według zastrz. 12 do 14, znamienny tym, że dodatkowo: przemieszcza się przyrząd (12) napełniający wnękę do góry i do dołu ze stałą prędkością.
16. Sposób według zastrz. 12 do 15, w którym sposób jest zastosowany do napełniania jednocześnie wielu kolumnowych wnęk kasety wielosegmentowej (16).

wini. Jarosław Markiata